闫军
淮北矿业临涣焦化股份有限公司，安徽省淮北市 235141
摘要：近些年，我国的科学技术水平不断进步，现阶段作为保护重要设备安全的关键部件，管道过滤器的作用不可忽视。为了避免由于管道过滤器缺陷而导致的安全生产问题，有必要对管道过滤器在设计上的技术要求进行全面、细致地分析和提升。结合现行标准和实际工程经验，对管道过滤器在工程设计阶段需要注意的，诸如滤网目数、滤网强度校核、滤网安装、滤器的操作维修、排放口设置等问题进行了探讨。通过对这些问题出现根源的深入挖掘，提出了有针对性、可行的解决方法，为同类工程设计提供了一定的借鉴。
关键词：管道过滤器;工程设计;胀破;坍塌
引言
管道过滤器是管道系统中常用的管道元件之一，属于管道特殊件的范围。管道过滤器一般设置在泵、压缩机、换热器等设备入口的管道上，用于过滤流体中的固体杂质，确保下游的泵、压缩机、换热器等重要设备能够正常运转，保障安全生产。但实际工程中，仍有由于管道过滤器缺陷导致的维修问题、甚至生产事故。此外，管道过滤器的国内标准较多，但内容差异较大。随着工程设计要求和精细化程度的不断提高，标准中的技术要求也出现了一定的局限性。为确保工程设计阶段提出的技术要求尽量合理和完善，最大程度地减少后期出现问题的可能性，本文在现行标准的基础上，结合实际工程经验，对涉及管道过滤器的一些细节问题和注意事项进行了探讨。
1管道分级要求
基于管道输送介质的差异，所需要的材料与关键材料在实践中也有所不同。压力管道往往是化工行业中液体、气体的重要管道输送设施，具备最大的负载限制，但是针对一些易燃易爆、高温或低温的材料，往往会造成管道损坏。压力管道在运行中主要分为公共管道、工业管道和电力管道等多种类型，针对不同的管道有着不同的设计要求与材料要求。工业管道属于化工管道的俗称，主要是运输液体介质的时候管道设计的压力必须高于10MPa,管道可承受的温度应达到400℃。化工压力管道通常分为长距离管道与短距离管道，各项管道之间的压力不同，主要是根据运输的介质有着密切的关系。管道阀门是控制压力管道介质流通的关键元素，必须充分重视关键管件设计。
2化工工程中管道过滤器的设计
2.1滤网目数
对于滤网目数的确定因素，目前仍存在一些误解。由于管道过滤器是用来保护其下游设备的，因此，滤网目数最终应由下游设备所能接受的杂质颗粒度来确定，需要由设备厂家确认或提供，设计时可在此基础上适当考虑一些裕量。不同性质的流体介质、不同类型的设备，对滤网目数的要求都不相同。比如，介质为液体的泵、板式换热器设备的管道入口过滤器，滤网目数为20目，甚至10目即可满足要求;而SolarTurbinesIncorporated厂家的天然气压缩机，管道入口过滤器的滤网目数达120目。
2.2管过滤器的设计
过滤器是管道传输装置中必不可少的管道内装置，通常安装在方形过滤器的减压阀进口处，过滤器能够有效地运用网状中的过滤管过滤介质。但是过滤器在使用中经常会出现过滤管口堵塞的现象，需要取出及时养护和重新加载。直接增加了工作与日常养护的难度。建议在管道上安装过滤器，实现流通介质有效滤过的目的。同时，针对化工生产上游中存在噪声的时候，在上游的低噪声控制阀门中必须安装噪声过滤器，以此保护管道设备正常运行。在管道内部安装过滤板的时候，必然会造成管道内压力损失。因此，应该综合考虑过滤器的差压测量，保证嵌入的过滤器能够在适当的范围内尽量减少压力损失。
2.3 PLC梯形图程序设计
要确定按键在系统中的确切功能及程序逻辑，在进行触摸屏程序及页面设计之前，需对PLC的程序进行设计。由于触摸屏仅能对虚拟触点或寄存器进行写入，因此主要开关量都为虚拟触点M，整体设计思路将手动模式与自动模式分开，通过互锁实现两种运行状态的切换，避免冲突。这时用户可以选择进行压差模式或是时间清洗模式。压差控制模式的实现存在两个判断条件，一个是控制压差模式的虚拟触点M3（压差模式标志位）是否值为1，另一个是外部压差开关所传递的信号，当压差开关满足触发动作时，才能进入压差清洗模式。
时间控制模式可通过触摸屏对D0（工作时间）的赋值来实现不同清洗时间的变化。当时间模式标志位值为1时，M4（时控模式）得电，使得T0（工作时间）进入计时状态。当经过所设置的时间后，T0得电，T0的长闭开关变为断开状态，电机与电磁阀停止工作。当系统上电时，PLC会自动给D0赋予一个初始值，该值在系统投入生产前，对原水进行过滤试验测得。
2.4主控部分器件型号选择
1）主站PLC型号选择。FX2N没有固有的modbus通讯模块，为了提高主站对从站的控制程度，同时降低编程的复杂程度，本文选用具有modbus通讯功能的汇川H3U作为主站PLC。汇川H3U自带485接口，通过通讯配置参数设置即可简洁的完成主站设置。2）从站PLC型号选择。在选择PLC时，需首先考虑输入和输出所需要占用的触点数，并且预留15%的备用触点数。参照表格由此估算出总共所需要的内存容量为600B。PLC的种类十分丰富，有的可以接扩展模块，但价格较为昂贵；有的不能，但价格会较低，为此考虑到本次系统在功能扩展时可能需要一些模拟量扩展模块的辅助，同时需要基础的功能和与组态屏的通讯能力，选择FX2N-16MR-001作为本次系统所配备的PLC。3）组态触摸屏幕型号选择。组态触摸屏不光可以实现与PLC的通讯，其有高度可编辑的人机界面，可以极大地方便操作人员的使用。该系统在常温环境工作，在考虑成本的情况下，选择mcgsTpc嵌入式一体化触摸屏，其型号为TPC7062Ti。
2.5切断阀的设计
切断阀是化工管道流通介质重要的切断载体，主要包含了闸阀、蝶阀、球阀等多种切断阀门。主要是运用自动接收信号调节仪器并且控制管道中流体的切割、连接等进行有效切断。因此，切断阀的设计中应该遵循以下几个原则：切断阀位于储罐管口时候，低于最高液态位置的管口等都应该设置相应的切断阀；坚持扇形切断阀的原则。将切断阀运用到跨越部门、厂区、单位区段的压力管道中，形成区域之间相互截断的原则；坚持生态保护的原则，将置盲板、双切断阀运用到管道阀门的设计中去，有效地隔离流通介质，避免交叉污染的现象发生。
结语
综上所述，同样规格的管道过滤器，不同的布置方式，可能会使技术要求变得不同，比如吊杆、旋转机构和排放口的位置变得不同，滤网是否需要加强等等。因此工程设计阶段应尽量把数据表和请购文件等设计工作做得细致，避免问题的出现和反复。管道过滤器虽然只是管道特殊件中的一种，但一些技术要求仍被忽略，而这些技术要求关系到所使用的管道过滤器的设计质量、产品质量和操作维修，甚至直接影响到下游设备和系统的安全运行，因此，这些技术要求值得详细探讨，并进一步补充和细化。
参考文献
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