管道过滤器设计规范

管道过滤器设计规范管道过滤器在管道系统中的作用是清除流体中的固体杂质保护工艺设备或特殊管件不被损坏是压力管道系统中不可缺少的组成部件之一。我国现行的管道过滤器标准ＨＧ/Ｔ21637-1991《化工管道过滤器》、ＪＢ/Ｔ7538-1994《管道用篮式过滤器》和ＧＢ/Ｔ14382-2008《管道用三通过滤器》在
标准结构和技术要求上差异较大存在技术要求不合理、技术条款不完善及部分技术要求的内容与现行法规相抵触的现象在一定程度上影响到了标准的正确实施。合理地规定管道过滤器的设计要求、设计和制造单位资质、制造和检验技术要求是推动标准实施的必要条件，本文将结合与管道过滤器相关的强制性标准法规研究了管道过滤器标准与相关法规和标准的适应性和协调性。
一、管道过滤器设计规范设计标准
管道过滤器归于压力容器的范畴属于压力管道元件由此也就决定了采用何种标准进行管道过滤器设计和制造。根据《特种设备安全监察条例》的定义压力容器和压力管道的本质区别在于压力容器是指盛装气体或者液体并承载一定压力的密闭设备，而压力管道是指输送气体或者液体的管状设备。按照ＧＢ/Ｔ20801.1-2006《压力管道规范工业管道第１部分：总则》和ＴＳＧＤ0001-2009《压力管道安全技术监察规程-工业管道》的定义，压道元件包括管道组成件和管道支承件，管道组成件是用于连接或装配成压力密封的管道系统机械元件包括管子、管件、法兰、密封件、紧固件、阀门、 安全保护装置以及诸如膨胀节、挠性接头、耐压软管、过滤器（如Ｙ形、Ｔ形等）、管路中的节流装置（如孔板）和分离器等。由此可以看出压力管道规范将过滤器、分离器等定义为压力管道元件，是否只能按照压力管道元件设计、制造要具体情况具体分析。而按规定管道过滤器属于压力容器还是属于压力管道元件没有严格的区分界限。如果按照压力容器设计管道过滤器时必须满足ＧＢ150.1～150.4-2011《压力容器》和ＴＳＧＲ0004-20 09《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求。若开孔率ρ＞0.9时，如等径Ｙ形过滤器、Ｔ形过滤器还必须对开孔部位进行局部应力分析。按照 压力管道元件设计管道过滤器时必须满足ＧＢ/Ｔ20801.3-2006《压力管道规范工业管道第３部分：设计和计算》规定。

二、管道过滤器设计规范制造单位资质
管道过滤器属于特种设备，有必要在产品标准中规定设计、制造单位资质。现行的管道过滤器标准除文献对此提出了要求外其余的都没有做出规定。 对设计、制造单位资质进行规定，就明确了管道过滤器设计、制造的市场准入条件。按压力容器设计的管道过滤器设计、制造单位资质按照规定。按 压力管道元件设计的管道过滤器，制造单位应取得《特种设备制造许可证》元件组合装置Ｂ级资质，由制造单位按照要求自行设计并对设计和制造质 量负责。

现在市场上应用的过滤器基本是Y型过滤器和蓝式过滤器，此两种过滤器有以下两个缺点：1)过滤器的排渣和清洗操作复杂。排渣和清洗操作需要拧开管道过滤器底部(Y型)或顶部(蓝式)封板的螺钉，取出滤芯后才能清洗滤芯里的杂质残渣，清洗完滤芯装进过滤器，需要拧紧管道过滤器底部封板的螺钉，整个排渣和清洗时间长，劳动强度大；2)过滤面积小，滤网上的滤孔容易堵塞，过滤效果差，且清洗周期短，同样造成劳动强度大。

管道过滤器设计规范实用新型内容
针对现有技术中过滤器的缺陷和不足，本实用新型提供一种新型管道过滤器，在实际生产过程中减少过滤器的排渣清洗频率，提高过滤效率，减轻操作劳动强度，降低成本。

本实用新型的技术方案如下：
一种管道过滤器，包括筒体，筒体内设有过滤芯，筒体为中空圆柱体，筒体两端设有进料接管和出料接管，出料接管的管径与管道管径相等，进料接管的管径大于管道管径，过滤芯的直径大于管道管径，筒体管径大于过滤芯直径，进料接管、出料接管均通过法兰与筒体相连，方便拆卸和更换，过滤芯一端与出料接管处的法兰相连，便于维护，出料接管设有冲洗接管，筒体顶侧设有吹扫口，筒体底侧设有排渣口。
管道过滤器装于管道上，管道过滤器不需要装卸便可以排渣清洗，便于维护和更换。根据本实用新型优选的，过滤芯包括滤网，滤网设于过滤芯外侧，滤网与过滤芯螺栓连接。方便更换。根据本实用新型优选的，冲洗接管与出料接管螺栓连接。根据本实用新型优选的，过滤芯的长度小于筒体的长度。使物料进入筒体内初时有足够的空间短暂停留，保护滤网，使过滤更均匀充分。
本实用新型的过滤器的工作过程为：物料由进料接管进入，在筒体内由外至内进入过滤芯中，然后通过滤芯由出料接管排出，此过程中，冲洗接管、吹扫口、排渣口处于关闭状态；当需要清渣时，关闭进料接管、出料接管、吹扫口，打开冲洗接管和排渣口进行相对于物料方向的反方向冲洗，冲洗结束后，关闭冲洗接管，打开吹扫口进行吹扫，吃扫干净后，关闭吹扫口和排渣口，打开出料接管和进料接管，进行正常工作。
当滤网损坏严重时，打开出料接管处的法兰，拿出滤芯，对滤网进行更换。
本实用新型的有益效果在于：
利用本实用新型的技术方案，将本方案安装在流体物料输送管道上，能除去流体物料中的较大固体杂质，使机器设备和仪表能正常工作，*减少物料堵塞故障，达到稳定工艺过程，保障安全生产的作用，且方便更换和维护。

管道过滤器设计规范实施例1：
一种管道过滤器，包括筒体，筒体内设有过滤芯，筒体为中空圆柱体，筒体两端设有进料接管和出料接管，出料接管的管径与管道管径相等，进料接管的管径大于管道管径，过滤芯的直径大于管道管径，筒体管径大于过滤芯直径，进料接管、出料接管均通过法兰与筒体相连，方便拆卸和更换，过滤芯一端与出料接管处的法兰相连，便于维护，出料接管设有冲洗接管，筒体顶侧设有吹扫口，筒体底侧设有排渣口，使得过滤器不需要装卸便可以排渣清洗，便于维护和更换。
进料接管的管径比管道管径大1个规格尺寸，过滤芯的直径比管道管径大2个规格尺寸，筒体管径比过滤芯大2个规格尺寸。本实施例中，管道管径为DN50，则进料接管的管径为DN65，过滤芯的直径为DN80，筒体管径为DN125，可使得过滤效率大幅度提高，以便与更好的进行过滤除去杂质。
管径的规格尺寸参照无缝管道公称直径和外径对照表，公称直径(DN)的规格为DN10、DN15、DN20、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600。
过滤芯的长度为筒体的长度的五分之四，即保证过滤芯的过滤面积，又可对筒体留有足够的空间。
过滤器的工作过程为：物料由进料接管进入，在筒体内由外至内进入过滤芯中，然后通过滤芯由出料接管排出，此过程中，冲洗接管、吹扫口、排渣口处于关闭状态；当需要清渣时，关闭进料接管、出料接管、吹扫口，打开冲洗接管和排渣口进行相对于物料方向的反方向冲洗，冲洗结束后，关闭冲洗接管，打开吹扫口进行吹扫，吃扫干净后，关闭吹扫口和排渣口，打开出料接管和进料接管，进行正常工作。当滤网损坏严重时，打开出料接管处的法兰，拿出滤芯，对滤网进行更换。
实施例2：
一种管道过滤器，其结构如实施例1所述，所不同的是，过滤芯包括滤网，滤网设于过滤芯外侧，滤网与过滤芯螺栓连接，方便更换。
实施例3：
一种管道过滤器，其结构如实施例1所述，所不同的是，冲洗接管与出料接管螺栓连接。
实施例4：
一种管道过滤器，其结构如实施例1所述，所不同的是，进料接管的管径比管道管径大2个规格尺寸，过滤芯的直径比管道管径大3个规格尺寸，

三、管道过滤器设计规范制造技术要求
1、材料
对材料方面的规定甚少只是提出了一系列的材料标准或材料牌号，但没有细节上的规定，已经不适应对材料的相应要求。虽然规定了适用的工作温度
范围为-196～540℃却没有对给出的材料规定相应的适用范围，对碳素钢和碳锰钢的石墨化倾向和奥式体不锈钢的晶间贫铬也没有提出相应限制条件。
确定管道过滤器的设计标准之后就要选择主体材料，按不同的规范或标准设计对材料的要求不同。以铸铁为例规定灰铸铁的牌号为HT200、HT250、
HT300和HT350，设计压力不大于0.8MPA，设计温度范围1.0～200℃；球墨铸铁的设计压力不大于1.6MPa，QT400－1.8Ｒ的设计温度范围０～
300℃，QT400－1.8L的设计温度范围-1.0～300℃。而规定灰铸铁的设计压力不大于2.0MPa，使用温度范围-1.0～230℃；球墨铸铁的使用温度范围
-2.0～350℃。规定压力容器受压元件用钢材必须是氧气转炉或电炉冶炼的镇静钢。还允许沸腾钢和半镇静钢用于无毒、非可燃介质且设计压力不大于
1.6MPa、使用温度范围为０～200℃的条件下。对碳素钢和低合金钢的硫、磷含量做出了规定，由此可见采用不同的设计标准对材料的选择影响很大， 设计时必须先确定是按照压力容器设计还是按压力管道元件设计，然后按照相应标准的要求确定材料。
2、焊接
对焊接都只做了外观质量规定，如规定焊缝表面无裂纹、气孔、夹渣及未焊透等缺陷，对焊接工艺评定、焊工资格等未做规定。按照有关文献的规定承压件的焊接、承压件与非承压件的焊接均应采用经评定合格的焊接工艺，并由具备相应持证资格的焊工进行施焊，焊接工艺评定按照焊接是承压设备制造过程中的一个重要环节焊接质量直接影响承压设备的质量和安全，对焊接质量进行控制就必须在标准中明确其基本原则和具
体要求。
3、热处理
相关文献都没有作热处理方面的规定。根据材料的冷变形率、钢板厚度、材料类别、介质特性方面的不同详细地规定了需进行热处理的条件，并提出 了热处理的基本要求。根据材料的变形率、钢材厚度和是否存在应力腐蚀倾向的情况具体规定了热处理的条件和热处理的基本要求。焊后热处理具有 消除因冷加工变形、焊接及结构等引起的残余应力改善焊缝组织和综合力学性能等作用。因此对使用条件苛刻、特殊的承压设备作出了焊后热处理方面的规定。

四、管道过滤器设计规范检验与试验技术要求
检验与试验是产品顺利投入运行的必要条件是产品符合设计要求的基本保障之一。承压设备必须进行的检验与试验至少包括无损检测、耐压试验及气
密性试验。规定了对对接焊缝应进行100％长度的射线检测或超声波检测，射线检测应符合Ⅱ级要求，超声波检测应符合Ⅰ级要求。制造后应按设计
要求进行液压试验和气密性试验。对非法兰连接的过滤器制造厂可不做上述试验但工程施工期间应保证其与管网系统一起通过试压考核。上述规定过
于笼统和过于严格，不论材料、工况、介质和使用要求，全部要求100％射线或超声波检测是明显不合理的且未做表面无损检测方面的规定。

五、管道过滤器设计规范滤芯技术要求
滤芯是管道过滤器的核心部件之一直接影响到过滤器的工艺性能。因此在标准中对滤芯提出详细的技术要求是必要的。规定滤芯材料为不锈钢，过滤积为管道截面积的３倍以上；过滤面积为管道截面积的２～６倍，应进行压力损失试验和连续冲击试验；上述标准都对滤芯的材料作了规定但对滤芯的试验没有详细规定这是一个缺陷。滤芯材料与介质的相容性、滤芯的初始*大阻力、滤芯在允许*大阻力下的能承受的*大压差及过滤精度都是过滤器的重要性能指标，应列入试验项目可以借鉴液压过滤器的滤芯性能试验方法标准编制一部完善且能指导管道过滤器的设计、制造和检验的通用标准将更有利于推动管道过滤器技术的可持续发展。