原油集输管道自动清淤过滤系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及地面工程集输技术领域，特别涉及一种原油集输管道自动清淤过滤系统及其使用方法。

背景技术

过滤器是原油处理和管输工艺中不可缺少的管道附件。一般设置在流体介质进入泵之前；原油介质流经流量计之前的管道中。当介质流经过滤器时，通过滤网的截流而滤去管道介质中某一粒径以下的固体杂质，从而达到保护设备和仪表的目的。目前现场使用的过滤器均采用提篮式滤网，经常出现滤网不畅，需要频繁进行倒流程和放空操作后，再执行拆卸、清洗、安装滤网的操作。员工劳动强度增大，操作风险高，目前的滤网不畅，只靠操作员工及时发现及时处理，如不能及时清除滤网不畅，会造成整个管输进口压力升高，造成滤网两侧的压差增大，滤网在高压差下一旦发生刺穿，还会造成污物进入泵内，损坏泵，这严重阻碍无人值守自动化的高效实施。

目前生产现场已经能够实现过滤器进出口压力的取样、远传、警示。但仍然存在以下缺陷：1.清除滤网过程中倒流程，放空、取滤网过程复杂，劳动强度大；2.无人值守时，无法实现及时清淤，存在高压差损坏滤网的隐患；3.过滤器进出口阀门频繁开关，出现渗漏时，放空清淤任务无法完成。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现自动清除过滤器内污物的原油集输管道自动清淤过滤系统。

本发明的另一目的是提供一种上述原油集输管道自动清淤过滤系统的使用方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种原油集输管道自动清淤过滤系统，包括不卸压清淤过滤器、控制器、电动阀和接污装置；其中，

不卸压清淤过滤器安装在原油集输管道上，其包括过滤器本体、压紧盖、板座、滤板、第一压力传感器和第二压力传感器；过滤器本体具有中空腔体，其顶端开设有压紧盖安装口、底端设有与中空腔体连通的清淤管，且在其对侧侧壁上分别设有与中空腔体连通的进液管和出液管；滤板内嵌在板座上板面的环形内边缘处开设的环形台阶上；压紧盖由盖装并封闭固定在过滤器本体的顶端开口处盖体和自盖体底面向下延伸形成的弧形斜板；弧形斜板自盖体底面斜向向下延伸形成，其底端抵在滤板的底侧边缘处，且其上开设有与出液端呈同轴设置的过液孔，过液孔的孔径与出液端的内径相适应；中空腔体由呈叠加设置的板座、滤板和弧形斜板分隔为进液腔A和出液腔B；滤板上均布开设有若干个滤孔；

第一压力传感器设置在进液管上，以检测进液管内流体的压力值；第二压力传感器设置在出液管上，以检测出液管内流体的压力值；电动阀的一端安装在清淤管管端、另一端通过排污管与接污装置的进口端密封连接；

当电动阀处于开启状态时，附着在进液腔A一侧滤板上的污物在压差的作用下，通过排污管流入到接污装置内；接污装置内储存的污物定期人工清理；

控制器包括PLC控制器、4G数据传输装置和报警器；PLC控制器与4G数据传输装置和报警器连接；4G数据传输装置分别与第一压力传感器、第二压力传感器以及电动阀无线连接；PLC控制器、4G数据传输装置和报警器与外接电源连接以供电。

进一步地，滤板上开设的滤孔的孔径为3～8mm，开孔率为80％。

进一步地，在进液管和出液管的端口处均安装有法兰。

一种采用上述原油集输管道自动清淤过滤系统的使用方法，包括：

步骤A：将PLC控制器通过4G数据传输装置与第一压力传感器、第二压力传感器和电动阀之间实现无线连接，同时设定第一压力传感器传输的压力值为P

步骤B：将PLC控制器与报警器连接，同时定义电动阀出现开启的次数为N，设定PLC控制器控制报警器发出警报的阈值N≥1，以提示工作人员对接污装置内储存的污物进行处理。

与现有技术相比，该原油集输管道自动清淤过滤系统能够实现无人化现场管控的要求，将其安装在原油集输管道上能够根据压力差值完成自动清淤，防止过滤器不畅所造成的输送泵及相关设备的损坏，同时还降低人工劳动成本。

附图说明

图1为本发明的原油集输管道自动清淤过滤系统的结构示意图；

图2为本发明的原油集输管道自动清淤过滤系统的不卸压清淤过滤器的侧视图；

图3为本发明的原油集输管道自动清淤过滤系统的不卸压清淤过滤器的主视图；

图4为本发明的原油集输管道自动清淤过滤系统的不卸压清淤过滤器的剖视图；

图5为本发明的原油集输管道自动清淤过滤系统的不卸压清淤过滤器的压紧盖的结构示意图；

图6为本发明的原油集输管道自动清淤过滤系统的不卸压清淤过滤器的滤板的结构示意图；

图7为本发明的原油集输管道自动清淤过滤系统的使用方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

实施例1

如图1所示，该原油集输管道自动清淤过滤系统包括不卸压清淤过滤器1、控制器2、电动阀3和接污装置4。

如图2～图4所示，不卸压清淤过滤器1安装在原油集输管道上，其包括过滤器本体、压紧盖16、板座17、滤板18、第一压力传感器19和第二压力传感器20；其中，

过滤器本体具有中空腔体14，其顶端开设有压紧盖安装口、底端设有与中空腔体14连通的清淤管13，同时在其对侧侧壁上分别设有与中空腔体14连通的进液管11和出液管12；为了方便与外接管路连接，在进液管11和出液管12的端口处均安装有法兰15，使该进液管11和出液管12分别与原油集输管道上断开的两个管端通过法兰连接，进而使原油在集输过程中先经过不卸压清淤过滤器1进行清淤处理；

板座17为环形体且其一侧环形面的内边缘处凹陷形成有环形台阶；其中，板座17的外径与过滤器本体的中空腔体14的内径相适应，使板座17以其环形台阶一侧朝上的方式斜向设置，其外壁焊接固定在过滤器本体的内壁上；环形台阶的形状与尺寸与滤板18的形状和尺寸相适应，使滤板18能够斜向设置且其边缘处内嵌并压配在板座17的环形台阶上；

滤板18斜向设置并固定在板座17与弧形斜板之间，并将中空腔体14分隔为进液腔A和出液腔B；滤板18上均布开设有若干个滤孔181；其中，滤板18的开孔率及其上滤孔的孔径按照符合允许通过流体的粒径大小和允许流量设置的；在本实施例中，进液端和出液端的口径为80mm；滤板18上开设的滤孔181的孔径为5mm，开孔率为80％，满足管道设计流量通过要求，并满足过滤器阻挡流体中粒径大于5mm的物质通过，实现介质过滤；

如图5所示，压紧盖16由盖体和自盖体底面向下延伸形成的弧形斜板；具体地，盖体为一块圆形板，其盖装在过滤器本体的顶端开口处，并通过沿圆周方向均布设置的若干个螺钉固定在过滤器本体上，以封闭该顶端开口；弧形斜板自盖体底面斜向向下延伸形成且与盖体一体成型，弧形斜板的底端抵在滤板18的底侧边缘处，其上开设有过液孔，过液孔与出液端呈同轴设置，且其孔径与出液端的内径一致。

第一压力传感器19设置在靠近进液管11端口处的管壁上开设的安装端口内，用于检测进液管11内流体的压力值；第二压力传感器20设置在靠近出液管12端口处的管壁上开设的安装端口内，用于检测出液管内流体的压力值；工作状态下，利用感应第一压力传感器19和第二压力传感器20之间的压力差值来确定滤板上是否沉积粘附了过多的原油杂质，以判断是否需要清淤；

电动阀3的一端安装在清淤管13的管端，以控制清淤管13的开/闭，开安装控制清淤管13管口开/闭的电动阀3；电动阀3的另一端通过排污管与接污装置4的进口端密封连接，以防泄漏；

接污装置4为一封闭箱体，其内可选择性地安装有抽吸泵，当电动阀3处于开启状态时，附着在进液腔A一侧滤板18上的污物在压差的作用下，通过排污管流入到接污装置4内；接污装置4内储存的污物定期人工清理；

控制器2设置控制中心，其包括PLC控制器、4G数据传输装置和报警器；相应地，电动阀3采用具有无线传输模块的无线电动阀，第一压力传感器和第二压力传感器均采用具有无线传输模块的无线压力传感器；PLC控制器与4G数据传输装置和报警器连接；4G数据传输装置连接分别与第一压力传感器、第二压力传感器以及电动阀3用于实时接收第一压力传感器和第二压力传感器发送的压力信号并根据实时计算的压差信号是否达到预定阈值向电动阀输出开阀信号和关阀信号；报警器在PLC控制器控制电动阀3开启设定次数后引发警报，提示工作人员对接污装置4内储存的污物进行处理；PLC控制器、4G数据传输装置和报警器与外接电源连接以供电。

实施例2

如图7所示，一种采用实施例1的原油集输管道自动清淤过滤系统实现原油输送过程中的自动清淤的使用方法，其具体步骤包括：

步骤A：将PLC控制器通过4G数据传输装置与第一压力传感器、第二压力传感器和电动阀之间实现无线连接，同时定义第一压力传感器传输的压力值为P

步骤B：将PLC控制器与报警器连接，同时定义电动阀出现开启的次数为N，设定PLC控制器控制报警器发出警报的阈值N为1，以提示工作人员对接污装置4内储存的污物进行处理。

该原油集输管道自动清淤过滤系统实现原自动清淤的工作过程如下：

正常工作状态下，原油在集输管道内流动过程中，自不卸压清淤过滤器进液管流入至腔室A中，在经过滤板时，原油中的杂质被阻挡在滤板处，原油流经腔室B后自出液端流出并再次进入集输管道内，以保证集输管道内的原油符合输送要求；在该过程中，当PLC控制器接收第一压力传感器和第二压力传感器的压力信号差值超过设定阈值时，PLC控制器控制电动阀开启，且开启时间持续10s后自动关闭，清淤工作完成；当电动阀出现开启的次数超过设定阈值时，PLC控制器控制报警器发出警报，提示操作员工尽早清除接污装置内的污物。