Чем сепаратор отличается от фильтра и что такое фильтр-сепаратор

Сепаратор отделяет от газа жидкость, фильтр задерживает твёрдые частицы, а фильтр-сепаратор делает и то и другое: в документах на наши аппараты его задача записана как «очистка газа от капельной жидкости и твёрдых частиц». У газосепараторов ГС в тех же документах задача — очистка газа от жидкости или от влаги, о твёрдых частицах там не сказано.

Ниже — чем эти аппараты различаются по задаче, обвязке и требованиям, на примере корпусов фильтров-сепараторов С-1 и С-2 и газосепараторов ГС, которые мы изготавливали. Что такое сепаратор вообще и какие у него типы, разобрано в статье что такое сепаратор.

Чем отличается сепаратор от фильтра: что каждый убирает из потока

Разница — в том, что аппарат должен убрать. Капли жидкости тяжелее газа и отделяются за счёт разницы плотностей — это работа сепаратора. Твёрдые частицы задерживает фильтр. Когда в газе есть и то и другое, ставят аппарат, совмещающий обе задачи.

Как задачи записаны в документах на наши аппараты и в каталоге:

• газосепаратор сетчатый ГС1-6,3-800-2-И — очистка попутного нефтяного газа от жидкости;
• газосепаратор ГС2-2,5-1200-2 — очистка газа от влаги;
• корпуса фильтров-сепараторов С-1 и С-2 — очистка газа от капельной жидкости и твёрдых частиц;
• отстойник с жидкостным фильтром ОГЖФ (по карточке каталога) — удаление из нефти воды и твёрдых частиц.

Последняя строка — не про газ. «Фильтр» в названии ОГЖФ относится к жидкости: это отстойник, в котором нефть, вода и механические примеси расходятся по плотности. Поэтому выбор начинается с вопроса, какую среду чистят — газ или жидкость — и от чего.

«Сетчатый» — ещё не фильтр

Путаницу добавляет название: по нашим техническим условиям ГС — «газосепаратор сетчатый». Сетка здесь — каплеотбойная, а не фильтр для твёрдых частиц. В характеристике нашего ГС1-6,3-800-2-И внутренние устройства названы прямо: сетчатые отбойники, они же каплеотбойные пакеты. Задача аппарата — очистка газа от жидкости, о твёрдых частицах в ней ничего нет.

Отсюда практическое правило для заявки. Если в газе есть механические примеси, которые нужно задержать в аппарате, это задача фильтра-сепаратора, и её надо назвать словами: «очистка от капельной жидкости и твёрдых частиц». Слово «сетчатый» в обозначении ГС такую задачу не закрывает.

По обозначению ГС тоже не скажет, что внутри: в шести полях по ТУ — тип, разъём (1 — с корпусным фланцевым разъёмом, 2 — цельносварной), условное давление, внутренний диаметр, сталь и детали для теплоизоляции. Внутренние устройства задаёт проект, поэтому их состав указывают в примечании к опросному листу — отдельного поля для них там нет.

Что такое фильтр-сепаратор: разбор корпуса С-1

Корпус фильтра-сепаратора С-1 — вертикальный аппарат с двумя эллиптическими днищами, внутренний диаметр 1800 мм, вместимость 19,3 м³; С-2 с теми же рабочими параметрами — на 19,5 м³. Назначение у обоих одно: очистка газа от капельной жидкости и твёрдых частиц. Заказ 2026 года, климатическое исполнение ХЛ1, с приёмкой инспекцией заказчика.

Режим тяжёлый. Рабочее давление — от 3,55 до 9,9 МПа, расчётное — 10,0 МПа; пробное гидравлическое — 13 МПа в вертикальном положении и 13,08 МПа в горизонтальном, на заводе аппарат испытывают в горизонтальном положении, 30 минут. Среда холодная: рабочая температура — от −44,3 до −0,7 °C.

Минимальная допустимая температура стенки под расчётным давлением — −70 °C, ниже и минимальной рабочей температуры, и абсолютной минимальной температуры площадки −50,9 °C. Корпус и опора — из стали 09Г2С-15 по ГОСТ 19281: по таблице А.1 ГОСТ 34347-2017 листовой прокат 09Г2С по ГОСТ 19281 категорий 6 и 15 допускается при температуре стенки от −70 °C.

Важная для заказа деталь — внутренние устройства. Корпус С-1 подлежит объёмной термообработке без внутренних устройств. У С-2 корпус поставляют с неустановленными внутренними устройствами: их отгружают в разобранном виде, а на заводе проводят контрольную сборку. Отсюда следует, что устройства ставят в уже термообработанный корпус, и монтировать их приходится через люки и лаз.

Газосепаратор и фильтр-сепаратор рядом: что видно по обвязке

Сравним С-1 с нашим газосепаратором ГС2-2,5-1200-2 на 4 м³. Основные штуцера у них одинаковые по смыслу: вход газа, выход газа, выход (слив) конденсата, дренаж. Перепад давления измеряют оба: у ГС — штуцер для дифманометра, у С-1 — два штуцера для датчиков перепада давления системы управления. По основным технологическим штуцерам эти два аппарата не различить — разница в задаче и внутренних устройствах на обвязке не видна.

Отличается насыщенность автоматикой. У С-1 каждая из четырёх точек уровня — верхний и нижний сигнализаторы, верхний и нижний датчики — продублирована: один прибор для системы управления и три для противоаварийной защиты. Кроме того, есть штуцера для пропарки, блока предохранительных клапанов, сброса газа на факел и аварийного слива.

Доступ внутрь — тоже разный. У ГС2-2,5-1200-2 люк DN 450, у С-1 — два люка DN 500 и лаз DN 500. ГОСТ 34347-2017 (п. 3.3.1) требует люков или лючков для осмотра, очистки, монтажа и демонтажа разборных внутренних устройств, а сосуды с внутренним диаметром более 800 мм по п. 3.3.2 обязаны иметь люки. У газосепаратора ГС1-6,3-800-2-И с внутренним диаметром 800 мм — два лючка DN 100 и корпусной фланцевый разъём (цифра 1 в обозначении).

Какие требования у фильтра-сепаратора на 10 МПа

Требования к корпусу задаёт не слово «фильтр», а среда и давление. В документах С-1 газ — пожароопасный, класс опасности 3, категория и группа взрывоопасности IIA-T3. При расчётном давлении выше 0,05 МПа и взрывопожароопасной среде это группа 1 по таблице 1 ГОСТ 34347-2017 и контроль радиографией или ультразвуком не менее 100 % длины каждого доступного для этого сварного соединения (таблица 19).

По ТР ТС 032/2013 у С-1 группа среды 1 и категория 4, а для 3-й и 4-й категорий соответствие подтверждают сертификатом. Как группа сосуда, категория и сталь выводятся из исходных данных шаг за шагом, разобрано в статье газосепаратор: как выбрать — для фильтра-сепаратора логика та же.

Отдельно в документах С-1 записаны термообработка, теплоизоляция на заводе (минеральная вата толщиной 100 мм) и электрообогрев кубовой части. Прибавка на коррозию — 2 мм, расчётный срок службы — 20 лет.

Для чего нужен фильтр-отстойник

Если ищете «фильтр-отстойник», в нашем каталоге это отстойник с жидкостным фильтром ОГЖФ. Он работает с жидкостью, а не с газом: задача — убрать из нефти воду и твёрдые частицы, которые мешают её транспортировать и дают отложения в теплообменниках и ёмкостях.

Разделение в отстойнике идёт отстаиванием: нефть, вода и механические примеси расходятся по плотности. Устройство жидкостного фильтра задаёт проект заказчика — в технических условиях отдельного описания фильтра нет, поэтому его конструкцию и требования к нему прикладывают к заявке.

Если в нефти есть ещё и газ, который нужно отделить, это уже задача нефтегазового сепаратора, а не отстойника.

Что указать в опросном листе, чтобы получить нужный аппарат

• Задачу словами, в примечании: от чего очищать — от жидкости, от капельной жидкости и твёрдых частиц или нефть от воды. Тип аппарата следует из неё.
• Состав среды, её физическое состояние и плотность — газ или жидкость, и что в них содержится.
• Рабочее давление (минимальное и максимальное) и расчётное — у С-1 рабочее — от 3,55 до 9,9 МПа.
• Рабочую температуру, расчётную и минимальную допустимую температуру стенки под давлением — для выбора стали.
• Нужна ли термообработка: у С-1 корпус термообрабатывают без внутренних устройств, и это влияет на конструкцию и поставку.
• Состав внутренних устройств и кто их поставляет, температуру пропарки — в примечании: отдельных полей для них нет.
• Таблицу штуцеров с точками КИП: сколько датчиков уровня и перепада давления идёт в систему управления, а сколько — в противоаварийную защиту.

Если не уверены, нужен вам газосепаратор или фильтр-сепаратор, — скачайте опросный лист, заполните, задачу очистки опишите в примечании и приложите лист к заявке. Инженеры ПЗЭМ разберут условия и предложат исполнение.