[发明专利]一种全通径管道式除砂装置

说明书

本发明公开了一种全通径管道式除砂装置。包括流向调整入口、旋流除砂段和流向调整出口，所述流向调整入口和旋流除砂段之间以及旋流除砂段和流向调整出口之间均设置隔板，流向调整入口为流向调整入口内筒与流向调整入口外筒相互嵌套形成的结构，旋流除砂段为旋流段外筒与旋流段内筒相互嵌套形成的结构，旋流段外筒与旋流段内筒之间形成的环形空间入口端设置双螺旋管，双螺旋管下游旋流除砂段外筒底部开有均匀排列的排砂孔，正常除砂过程时，隔板为隔离盲板，清管情况下，隔板为全通径垫板。使用本发明技术时除砂装置的安装方式与普通阀门相同，可水平或者竖直方向安装，不占用额外空间，不需要辅助设施，且分离效率高，可在高效分离出油气中固体杂质的同时，清理砂的过程中不影响管道的正常输送。

技术领域

本发明属于离心分离与流动保障技术领域，涉及一种全通径管道式除砂装置。

背景技术

天然气的特性决定了天然气管输较之其他输送方式更加经济可靠，是目前陆上天然气输送的主要方式。天然气输送系统中的液体和固体杂质主要来源包括：采气时井下带来的凝析油、凝析水、岩屑粉尘；管道施工时留下的脏物和残渣；管内的铁屑和腐蚀产物。

砂和铁锈等尘粒随高速气流运动会对管道内壁造成强烈磨蚀，压缩机作为输气过程中的主要动力设备其叶轮高速旋转过程中对固体杂质的含量要求高度严苛，其余计量仪表也往往容易因固体颗粒的磨损造成仪表计量不准甚至失效。一般在集气站、压气站、配气站、调压计量站等处设分离器、除尘器以及过滤器用于脱出天然气中携带的各类固(液)杂质，其中重力式分离器和旋风分离器得到了较广泛的应用。

站场除砂流程复杂、占地面积大，需要各种配套设施来保证分离除尘过程的顺利进行；对于长输管道而言站场与站场之间的管道往往多达几十公里甚至更长，这期间支管道携带而来以及管道自身产生的腐蚀产物等固体杂质难以及时得到处理。

利用螺旋结构进行除砂的相关装置已有先例，如申请号为96118733.6的中国专利，公开了一种原油井口管流除砂器，其包括一螺旋管线，螺旋管线的端口配置一出砂口，管线与出砂口的交汇处配置一楔片，能够借助油井剩余能量而无需外加驱动力从管道中直接除砂。申请号为201410815080.6的中国专利，公开了一种螺旋除砂器，其包括螺旋分离管、出砂口短节、置换储砂罐和螺旋分离管安装架，螺旋分离管下端进料口与井底返排液管路连接，上端出液口与地面集水管路连接，所述螺旋分离管外周面上开设有若干个阻挡式出砂口，各出砂口通过管路与密闭式置换储砂罐连通，置换储砂罐底部开设有排砂口；井底含砂反排液从螺旋分离管下端进料口进入，顺着螺旋分离管高速盘旋向上流动，离心力作用下，反排液中的砂粒被甩向螺旋分离管内壁外周面，从出砂口排入置换储砂罐，螺旋分离管与置换储砂罐密闭连通，压力平衡，借助离心力将砂粒排入置换储砂罐置换出其中的液体，液体部分从螺旋分离管上端出口排入地面集水管路，实现砂液分离。但这些技术虽然利用了螺旋管的旋流场对固体杂质的分离能力，但结构过于粗糙，形式不够合理，安装过于复杂，尤其是砂的分出段采用在螺旋管上开孔形式，首先这种方式的开口数量受到很大的限制，其次开孔位置对砂的分离同样有很大的影响，分离效果不好。

在消除天然气管道中天然气所含固体杂质的同时，应考虑到天然气管道清管时清管球通过除砂装置时的操作方法。

发明内容

本发明是针对现有技术安装复杂和分离效果差等缺点而提供一种全通径管道式除砂装置，使用本发明技术可高效分离出天然气中固体杂质的同时，方便清管过程中清管器的通过。