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摘 要：本文介绍了天然气过滤器的典型结构，分析了设计、制造上的难点，有针对性地提出解决难点的特殊工艺方案，记录实际制造经验数据，对类似设备的制造有着重要的参考价值。
关键词：天然气过滤器 滤芯 设计 制造
一、前言
天然气过滤器是我公司为中澳煤层气能源有限公司生产的燃气调压计量橇中的设备，它的用途是减少天然气中的水和油，从而达到提高天然气质量的目的，是燃气调压计量橇生产工艺流程中的关键设备之一。为了满足工艺性能要求，结构设计对滤芯的布置和连接结构提出了非常严格的要求，又由于需要定期对滤芯进行更换，所以设计采用了可整体抽出的结构形式，此结构形式在制造中必须严格按照设计所要求的间隙，这样对天然气过滤器运行的合格指标及维护具有重要意义。
下面简要介绍天然气过滤器的结构特点，并对结构难点进行分析，提出制造工艺要点。
二、设备结构特点和主要设计参数
1.结构特点
天然气过滤器设备外形尺寸规格为φ426×10×1725mm，筒体和封头材料的为Q345R，法兰和法兰盖的材料为16MnII。
滤芯、组合件上支撑板、组合件下支撑板、拉杆、连接件、螺母、支撑板、套管组成滤芯组合件，组合件下支撑板与筒体焊接，套管与组合件下支撑板焊接，滤芯与其他部件用拉杆、连接件、螺母、支撑板连接成一体安装到组合件下支撑板的套管上，这样，更换滤芯时可以将滤芯组合件的上部分整体抽出，换好滤芯后再安装到组合件下支撑板的套管上；此结构在制造过程中，每根滤芯及其相连部件的同心度、套管与连接件的同心度、套管与组合件下支撑板的垂直度、组合件上支撑板和下支撑板开孔的同心度要求都很高，同心度和垂直度的要求高给制造带来了一定的难度。
2.天然气过滤器主要设计参数
三、制造难点分析
滤芯组装后要求上部分能整体抽出，要做到以下几点：
由于滤芯组合件下支撑板与筒体内壁焊接，要求下支撑板套管、滤芯、连接件同心；组合件下支撑板与筒体中心线垂直，这样才能保证整体安装。
由于滤芯组合件的上部分整体抽出，故要控制筒体内径、椭圆度、直线度、垂直度、焊接变形及焊缝收缩、筒体内径与支撑板外径的间隙大小、滤芯组合件的同心度。
四、工艺实施方案
1.筒节内径、椭圆度、直线度的控制
因考虑到筒体直径较小，故直接采用材质为20# φ426X10mm GB/T9948-2006的无缝钢管，筒体的内径、椭圆度、直线度、垂直度都能保证在公差范围内。
2.支撑件外径尺寸的确定及拉杆孔的加工
根据筒节实际圆内径确定支撑件外径尺寸，下支撑板加工至φ404mm，上支撑板加工至φ402mm，以保证支撑板外径与筒体内径的间隙.
为保证两支撑板的开孔中心在同一直线上，要求两支撑板配钻开孔。
3.拉杆和支架尺寸的控制
3.1拉杆（长度为670mm）不得拼接，严格控制直线度≤2mm，直径为φ10-0.1mm；
3.2拉杆上的三块支架均匀分布焊接到拉杆的同一平面上，三块支架的外圆直径为φ96-0.1mm，这样，达到既能顺利安装到套管又能支撑好滤芯连接件的目的。
4.滤芯的选择
滤芯是天然气过滤器的关键部件之一，也可以说是过滤器的心脏，所以滤芯的性能参数和生产厂家是选择滤芯的主要因素：
4.1生产厂家要求有一定的资质和行业内业绩；
4.2根据天然气的组分、流量、压力、温度选择滤芯的材质和规格型号；
4.3确定方案：滤芯规格GLTφ114X500mm， 数量5根；
此方案的结果为：
天然气的液滴分离精度可达到：≥3μm 100%， 0.5-3μm 99.5%，完全能满足用户要求。
5.滤芯连接件尺寸控制
根据天然气滤芯规格型号设计此连接件：
材质20II；
考虑安装方便，设计过渡段20mm，并加工成6°锥角；
凸台外径为φ118，套管外径φ79，套管内径φ75；
6.下支撑板与套管的焊接要点
套管规格为20-φ108X4X200mm ，相等长度，支撑板与套管的焊接需保证垂直度的要求（0.1mm），且焊接好后5根套管端面在同一水平面上。
7.压力试验要点
考虑到滤芯不能接触水，所以，过滤器外壳焊接好后先以2.75MPa做水压试验，水压试验合格后将壳体内壁清理干净、吹干，再装入滤芯组合件，以2.2MPa做气密性试验，这样既能检验强度也能保证滤芯不受破坏损伤。
五、结论
经试验，滤芯的组合件整体抽出、更换方便，合理适用，且能达到过滤精度要求，为公司创造经济效益的同时，也为行业的发展作出了一定的贡献。
参考文献：
[1] GB150-2011 《压力容器》 中国标准出版社出版发行
[2] 《油气处理工艺及计算》中国石化出版社
[3] 《天然气处理原理与工艺》中国石化出版社
[4]《固定式压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局
[5]《焊工手册》机械工业出版社出版
[6]《电焊工工艺学》科学普及出版社出版
关键词：天然气过滤器 滤芯 设计 制造
一、前言
天然气过滤器是我公司为中澳煤层气能源有限公司生产的燃气调压计量橇中的设备，它的用途是减少天然气中的水和油，从而达到提高天然气质量的目的，是燃气调压计量橇生产工艺流程中的关键设备之一。为了满足工艺性能要求，结构设计对滤芯的布置和连接结构提出了非常严格的要求，又由于需要定期对滤芯进行更换，所以设计采用了可整体抽出的结构形式，此结构形式在制造中必须严格按照设计所要求的间隙，这样对天然气过滤器运行的合格指标及维护具有重要意义。
下面简要介绍天然气过滤器的结构特点，并对结构难点进行分析，提出制造工艺要点。
二、设备结构特点和主要设计参数
1.结构特点
天然气过滤器设备外形尺寸规格为φ426×10×1725mm，筒体和封头材料的为Q345R，法兰和法兰盖的材料为16MnII。
滤芯、组合件上支撑板、组合件下支撑板、拉杆、连接件、螺母、支撑板、套管组成滤芯组合件，组合件下支撑板与筒体焊接，套管与组合件下支撑板焊接，滤芯与其他部件用拉杆、连接件、螺母、支撑板连接成一体安装到组合件下支撑板的套管上，这样，更换滤芯时可以将滤芯组合件的上部分整体抽出，换好滤芯后再安装到组合件下支撑板的套管上；此结构在制造过程中，每根滤芯及其相连部件的同心度、套管与连接件的同心度、套管与组合件下支撑板的垂直度、组合件上支撑板和下支撑板开孔的同心度要求都很高，同心度和垂直度的要求高给制造带来了一定的难度。
2.天然气过滤器主要设计参数
三、制造难点分析
滤芯组装后要求上部分能整体抽出，要做到以下几点：
由于滤芯组合件下支撑板与筒体内壁焊接，要求下支撑板套管、滤芯、连接件同心；组合件下支撑板与筒体中心线垂直，这样才能保证整体安装。
由于滤芯组合件的上部分整体抽出，故要控制筒体内径、椭圆度、直线度、垂直度、焊接变形及焊缝收缩、筒体内径与支撑板外径的间隙大小、滤芯组合件的同心度。
四、工艺实施方案
1.筒节内径、椭圆度、直线度的控制
因考虑到筒体直径较小，故直接采用材质为20# φ426X10mm GB/T9948-2006的无缝钢管，筒体的内径、椭圆度、直线度、垂直度都能保证在公差范围内。
2.支撑件外径尺寸的确定及拉杆孔的加工
根据筒节实际圆内径确定支撑件外径尺寸，下支撑板加工至φ404mm，上支撑板加工至φ402mm，以保证支撑板外径与筒体内径的间隙.
为保证两支撑板的开孔中心在同一直线上，要求两支撑板配钻开孔。
3.拉杆和支架尺寸的控制
3.1拉杆（长度为670mm）不得拼接，严格控制直线度≤2mm，直径为φ10-0.1mm；
3.2拉杆上的三块支架均匀分布焊接到拉杆的同一平面上，三块支架的外圆直径为φ96-0.1mm，这样，达到既能顺利安装到套管又能支撑好滤芯连接件的目的。
4.滤芯的选择
滤芯是天然气过滤器的关键部件之一，也可以说是过滤器的心脏，所以滤芯的性能参数和生产厂家是选择滤芯的主要因素：
4.1生产厂家要求有一定的资质和行业内业绩；
4.2根据天然气的组分、流量、压力、温度选择滤芯的材质和规格型号；
4.3确定方案：滤芯规格GLTφ114X500mm， 数量5根；
此方案的结果为：
天然气的液滴分离精度可达到：≥3μm 100%， 0.5-3μm 99.5%，完全能满足用户要求。
5.滤芯连接件尺寸控制
根据天然气滤芯规格型号设计此连接件：
材质20II；
考虑安装方便，设计过渡段20mm，并加工成6°锥角；
凸台外径为φ118，套管外径φ79，套管内径φ75；
6.下支撑板与套管的焊接要点
套管规格为20-φ108X4X200mm ，相等长度，支撑板与套管的焊接需保证垂直度的要求（0.1mm），且焊接好后5根套管端面在同一水平面上。
7.压力试验要点
考虑到滤芯不能接触水，所以，过滤器外壳焊接好后先以2.75MPa做水压试验，水压试验合格后将壳体内壁清理干净、吹干，再装入滤芯组合件，以2.2MPa做气密性试验，这样既能检验强度也能保证滤芯不受破坏损伤。
五、结论
经试验，滤芯的组合件整体抽出、更换方便，合理适用，且能达到过滤精度要求，为公司创造经济效益的同时，也为行业的发展作出了一定的贡献。
参考文献：
[1] GB150-2011 《压力容器》 中国标准出版社出版发行
[2] 《油气处理工艺及计算》中国石化出版社
[3] 《天然气处理原理与工艺》中国石化出版社
[4]《固定式压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局
[5]《焊工手册》机械工业出版社出版
[6]《电焊工工艺学》科学普及出版社出版