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干式氣柜密封油過量損耗的綜合防治措施
干式氣柜密封油過量損耗的綜合防治措施 一． 油耗過量問題的提出 干式氣柜密封油過量損耗問題是一個老問題�，F在國內應用最多的干式氣柜，屬阿曼阿恩型。它的設計，大約是在二十世紀八十年代初從國外引進的。早在國內對這種氣柜尚未普及的1987年，新開工的鄭州天然氣項目中便率先建成儲量各5萬立方米的干式氣柜兩座�？傮w來說，這兩個柜對于鄭州天然氣供需平衡，發(fā)揮了至關重要的作用。但氣柜運行后時間不長，我們就發(fā)現：單柜年耗油量達4—5噸。這給我們的第一疑問是：如此高的年耗油量，是氣柜設計和施工出了質量問題，還是生產過程的必要付出?為此，我們請來了氣柜原設計和建造單位的專家會審。現場勘察中，除發(fā)現氣柜活塞上面有一定的存油外，并沒有發(fā)現有其它油液嚴重漏損現象。 當時，氣柜僅開始運行一年多時間， 已向氣柜密封系統(tǒng)加油6噸，而飛濺到氣柜活塞上的油液也不過1噸左右。這雖然是油耗的原因之一，而顯然又不是油耗量的全部。 氣柜原設計和施工單位的人員解釋說，氣柜的設計和施工質量沒有問題。 目前國內投產的幾個同類型氣柜均有類似情況存在，有的氣柜年耗油量曾高達幾十噸之多，鄭州氣柜之耗油量并不為過。至于氣柜活塞面上油液的飛濺，該種氣柜都程度不同的存在，目前尚無有效措施可以完全避免。 別人雖然如是說，但常年居高不下的耗油量及每次的繁重加油作業(yè)，著實叫人心有不甘。許多問題困擾著我們，既然并沒有發(fā)現大量油液外漏，數噸油液卻又不翼而飛，真是咄咄怪事。而另一方面，氣柜活塞上方油液飛濺雖顯而易見，一時卻又無法解決。 二． 努力探索綜合防治措施 諸多問題需要我們作出回答。為此我們進行了較為廣泛的技術調研，希望從他人的技術改造成果中找到答案，但我們沒有成功。 我們翻閱了不少資料，可最好的辦法不在書上。我們作為氣柜的使用者，比設計人員和柜體建造人員有更充裕的時間去面對這些問題，這也是我們的社會責任。我們常常圍著氣柜轉，觀察它在運行中發(fā)生的細微變化，我們于氣柜儲、供燃氣時，蹲在氣柜內長時間地注視活塞的升降起落和密封油系統(tǒng)的運行情況，希望能從中發(fā)現耗油過量的蛛絲馬跡。我們還收集密封油液的型號和質量性能資料、查找供油泵的運行記錄，綜合分析這諸多事物間的內在聯系和相互影響。 最后，我們決定首先從治理活塞面上的油液飛濺著手。干式氣柜的密封油是循環(huán)流動的。密封油首先由設在柜外地面處的供油泵啟動，將密封油輸送到設置在氣柜上部的靜置油箱中。靜置油箱中的油液，再經氣柜上部的瀉油孔進入柜內，流經瀉油孔的油液進入氣柜后，立即沿氣柜內壁下落，下落的油液被設在活塞周邊的活塞油杯接收，活塞油杯里的油液則沿活塞與氣柜內壁之間的縫隙緩慢下流，落入設在柜底板周邊的氣柜下部油槽。積存在氣柜下部油槽內的油液又流向柜外下部油箱，供油泵加壓輸送，自此油液完成一個循環(huán)。站在氣柜內部活塞上，會看到：自氣柜上部瀉油孔落下的油液掛在高高的柜壁上，很象一條瀑布自空而降。因為柜容大幅度變化的緣故，活塞油杯距瀉油口的高度也經常在3米到50米的范圍內頻繁變動。這樣，要讓徑向僅有0.46米的活塞油杯，完全接收下落油液是不現實的。油液的飛濺正是在瀉油口以下發(fā)生。問題的嚴重性在于，緊挨活塞油杯的是巡檢用的環(huán)形走道，油液的飛濺不僅影響正常巡檢，還會污染千余平方米的氣柜活塞，并造成浪費。 經過幾次失敗，我們認識到，單一的防治油液飛濺措施，很難奏效，因此我們采取了內控外截的綜合治理辦法。首先，我們在供油泵進出口之間加裝了一套供油節(jié)流裝置。其目的是通過減少泵在單位時間里的供油量，進而減小油液流經瀉油口時的動能，使油液在其粘性的約束下，盡可能地緊貼氣柜內壁下流，減少飛濺。實踐證明，這一措施對于減少油液飛濺起了一定的控制作用。油泵節(jié)流裝置原理詳見圖1。當然，這樣做會增加油泵一次的運行時間，但原設計中油泵即為間歇工作制，油泵兩次啟動的間隔，又完全能滿足延長運行時間的要求。所以，減少單位供油量所引起一次油泵運行時間的延長，不會帶來任何副面效應。與此同時，我們又在每個瀉油口的下方，設置一面濺油收集帆布。帆布攔截飛濺油液，并把它送回活塞油槽。需要說明的是，氣柜原設計中，在瀉油口的下方也曾設有鋼質濺油收集板，鋼制的濺油收集板，寬1.5米，長4.1米，在距活塞油杯上方3.7米處安裝。濺油收集板面積嚴重不足，在除柜壁以外的其它三個方向上留有收濺空白區(qū)，造成大量油液落于油杯之外。這樣的濺油收集板，即便是攔截了部分自空而降的油液，油液接觸到堅硬的鋼質面板，也會發(fā)生二次澎濺。另一方面，沿柜壁下落的油流，落入活塞油杯時，沖擊杯內存油，經常使油液濺出杯口，流淌于活塞上的配重水泥塊之間，清理起來非常困難。與鋼質的濺油收集板相比，濺油收集帆布在幅面大小、材料性能、安裝位置上都有別于鋼質濺油收集板。濺油收集帆布寬3.5米，長5.8米，具有足夠的收集濺油面積，盡可將濺油攔截并送回油杯。對于自空而降的油液，帆布良好的減震性能，發(fā)揮了相當重要的作用，避免了鋼質材料所引起的油液二次澎濺。濺油收集帆布下端緊壓活塞油杯口安裝，并且在活塞徑向伸入油杯內0.2米以上,由柜壁處下落油流濺起的油液，則無一例外地被帆布攔截并送IJ]油杯。濺油收集帆布與水平面成60度角。這樣，既規(guī)定了油液的定向流動，也不會給走道上的巡檢工人帶來不便。收濺帆布的安裝詳見圖2．眾所周知，大型干式氣柜的運行是連續(xù)的。 因此，面對幾十米高的龐然大物，進行全面的檢查有時是難以做到的。在完成了活塞上部工作之后，我們決定利用不可多得的停產清柜機會，進入活塞以下氣柜檢查。當檢查到柜底板處時，我們發(fā)現：柜底環(huán)形油槽之外的底板中部區(qū)域，積存了大量油液。原來，活塞以下油液飛濺更厲害。 由于柜底板中部區(qū)域比油槽內壁低，飛濺至槽外的油液便滯留其間，造成本應參加循環(huán)的油液嚴重減員。在這里，油液積存到一定程度，將會經氣柜輸氣管道，流進設在管道上的存水彎內，嚴重時會堵塞進出氣管道，影響氣柜正常作業(yè)。但柜底部是活塞的運行區(qū)段，不能采取任何收濺措施。鑒于這里的特殊情況，開放的思維方式起了重要作用。我們仔細研究氣柜底部構造，聯系密封油正常運行時的情況進行分析。 因為正常運行時，柜底標高高于油槽內的液面標高，我們在柜底油槽內壁上鉆數個通孔，把柜底中部區(qū)域和油槽連通，讓飛濺至柜底中部的油液自動流回油槽。形成油液飛濺不止，油液回流不停的內部小循環(huán)，從而巧妙地解決了看起來十分繁難的問題。油液回流工藝孔詳見圖3。 三． 綜合防治措施的今日效益 干式氣柜密封油過量損耗的綜合防治措施全面實施后，收到了顯著的經濟和社會效益。首先，原來滯存在柜底中間區(qū)域的數十噸油液重新進入循環(huán)系統(tǒng)，僅此一次就可減少企業(yè)近十萬元的資金投入。收回的這部分油液可以補充循環(huán)系統(tǒng)的油量不足，多余的部分應抽出柜外儲存?zhèn)溆谩Ｓ捎诓扇‰p關齊下的得力措施，柜內油污染問題得以徹底解決。近幾年來，氣柜密封油的年耗油量大幅度下降，單柜每年節(jié)約油料在萬元以上�？v觀密封油過量損耗綜合防治措施：其使用技術合理，施工安全簡便，投資低廉，經濟及社會顯著，具有大范圍推廣價值。該項技術對于維持氣柜運行安全，保證居民正常用氣，增加企業(yè)收入都具有一定的積極作用。 油液節(jié)流器工作原理是：在不改換在用GR36×4油泵的情況下，通過在油泵進出口管問安裝液壓節(jié)流元件實現節(jié)流。 當油泵8工作時，單向閥9被打開向氣柜上油箱供油。同時也打開單向閥5，通過液控管4推開液控單向閥2，部分油經2返回油箱，達到單位時間內減少向氣柜油箱供油址的目的。 當油泵8停止工作時，單向閥9、5同時關閉，液控管4內仍有油壓，其油壓通過3卸荷以達到關閉液控單向閥的目的。圖中有高位油泵和低位油泵，帶撇編號為高位 油泵系統(tǒng)。高位油泵和低位油泵系統(tǒng)可獨立運行，也可同時工作。
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