Решение проблемы отказа высокотемпературных фильтрующих картриджей на нефтеперерабатывающем заводе

Сведения о заказчике

Заказчик эксплуатирует крупный нефтеперерабатывающий завод, где фильтрация технологической воды обеспечивает непрерывное производство в сложных условиях эксплуатации.

В отличие от общей промышленной водоподготовки, системы фильтрации на НПЗ могут работать при повышенных температурах и высоких расходах в течение длительного времени. Поэтому фильтрующие картриджи, используемые в этих системах, должны обеспечивать не только требуемую эффективность фильтрации, но и достаточную термическую и механическую стабильность на протяжении всего срока службы.

Заказчик сталкивался с повторяющимися отказами картриджей, установленных в одной из его высокотемпературных систем фильтрации технологической воды.

Существующие картриджи адекватно работали в нормальных условиях, но не могли сохранять свою структурную целостность при постоянном воздействии фактической рабочей температуры и условий потока на НПЗ.

То, что изначально казалось проблемой срока службы фильтра, на самом деле было проблемой конструкции картриджа.

Проблема: Деформация картриджа при работе при высоких температурах

Во время эксплуатации существующие фильтрующие картриджи постепенно теряли свою размерную стабильность. Фильтрующий материал и опорная конструкция начали деформироваться под комбинированным воздействием повышенной температуры, непрерывного потока и перепада давления.

После возникновения деформации картридж больше не мог поддерживать свою предполагаемую структуру фильтрации.

Это создало ряд эксплуатационных проблем:

• сокращение срока службы картриджа
• более частая замена фильтров
• увеличение объема технического обслуживания
• риск нестабильной производительности фильтрации
• потенциальный прорыв загрязнителей в последующий процесс

Простая более частая замена картриджей устраняла бы симптом, а не причину.

Заказчику требовался картридж, специально разработанный для непрерывной работы в условиях высоких температур и высоких расходов.

Инженерный анализ фактических условий эксплуатации

Техническая команда Pullner проанализировала систему фильтрации и требования к эксплуатации перед тем, как рекомендовать замену.

Вместо выбора картриджа только по размерам и рейтингу микрон, мы оценили параметры, которые непосредственно способствовали предыдущим отказам, включая рабочую температуру, требуемый расход, перепад давления, технологическую жидкость и существующую конфигурацию корпуса.

Анализ показал, что предыдущая конструкция картриджа была недостаточно устойчива к термическим и механическим нагрузкам данного применения.

Исходя из этих условий, Pullner предложилвысокотемпературный фильтрующий картридж серии PHFLH с высоким расходом.

Картридж PHFLH имеет конструкцию с большим диаметром 6 дюймов для высокого расхода, термостойкий фильтрующий материал из ПЭТ и усиленную внешнюю структуру из нержавеющей стали. Он предназначен для непрерывной высокотемпературной фильтрации жидкостей и может работать при температурах до120°C.

Больший формат картриджа также обеспечивает необходимую для промышленных систем с высоким расходом фильтрующую способность, сокращая при этом количество необходимых картриджей по сравнению с обычными элементами малого диаметра.

Проверка перед полномасштабной заменой

Для непрерывно работающего НПЗ замена фильтрующего продукта без проверки создает ненужный риск для процесса.

Перед переходом к полномасштабному производству Pullner оценил предложенную конфигурацию картриджа на соответствие эксплуатационным требованиям заказчика и провел внутренние испытания для подтверждения его пригодности.

Особое внимание было уделено структурной стабильности, эффективности фильтрации и сопротивлению давлению в указанных условиях эксплуатации.

Только после проверки конфигурации картриджа было поставлено решение о замене для установки.

Это позволило заказчику устранить существующую проблему отказа без внесения изменений в общий процесс фильтрации или принятия непроверенного решения по картриджу.

Стабильная фильтрация в условиях высоких температур

После установки картриджи PHFLH сохранили свою структуру в условиях высоких температур, которые вызывали деформацию предыдущих фильтров.

Повторяющийся отказ картриджей был устранен, и система фильтрации технологической воды вернулась к стабильной работе.

Благодаря улучшенной долговечности картриджей заказчик также смог продлить интервалы замены и сократить объем технического обслуживания, связанный с преждевременной заменой фильтров.

Самое главное, что решение устранило первопричину проблемы.

Вместо компенсации несоответствующих картриджей путем более частой замены, заказчик теперь имел фильтрующий элемент, разработанный с учетом фактических температурных, расходных и механических требований процесса НПЗ.

Результаты проекта

Выбор правильного картриджа для процесса, а не только для корпуса

Этот проект демонстрирует распространенную проблему в промышленной фильтрации: картридж может иметь правильные размеры и рейтинг микрон, но при этом быть непригодным для данного применения.

Температура, расход, перепад давления, совместимость с жидкостью и конструкция картриджа — все это влияет на производительность фильтра в течение его фактического срока службы.

В данном применении на НПЗ переход на картридж, разработанный для реальной рабочей среды, устранил повторяющиеся отказы и восстановил стабильную фильтрацию без необходимости фундаментального перепроектирования процесса.

Для высокотемпературных применений в нефтехимической промышленности и на НПЗ Pullner обеспечивает поддержку в выборе картриджей, индивидуальном проектировании и тестировании на основе фактических условий процесса, а не только на основе соответствия спецификациям.