閆芳(中國(guó)石油天然氣股份有限公司玉門(mén)油田分公司煉化總廠,甘肅 玉門(mén) 735200)
干式氣柜在瓦斯站使用的設(shè)想
閆芳(中國(guó)石油天然氣股份有限公司玉門(mén)油田分公司煉化總廠,甘肅 玉門(mén) 735200)
某煉化總廠瓦斯集輸站現(xiàn)有兩具濕式螺旋氣柜,在使用過(guò)程中出現(xiàn)諸多問(wèn)題,影響了日常生產(chǎn)。本文提出使用卷簾式干式氣柜的設(shè)想,并分析其優(yōu)缺點(diǎn),最終論證卷簾式干式氣柜在瓦斯集輸站的使用可行性。
濕式氣柜;腐蝕;卷簾式干式氣柜
某煉化總廠某車(chē)間瓦斯集輸站主要作用是將上游車(chē)間在生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的低壓石油氣體(小于0.10MPa)引入站內(nèi),回收至兩具5000m3濕式螺旋氣柜儲(chǔ)存,再通過(guò)壓縮機(jī)增壓輸送到高壓瓦斯管網(wǎng)供全廠使用。由于受上游來(lái)氣硫含量偏高的影響,再加上濕式氣柜本身需要水封,對(duì)氣柜本身腐蝕較大。隨著使用年限的增加,濕式氣柜的腐蝕嚴(yán)重,維護(hù)困難等諸多問(wèn)題成為瓦斯集輸系統(tǒng)中的一個(gè)安全隱患。
由于受原油重質(zhì)化及高含硫的影響,瓦斯集輸系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備、工藝管線和外圍管線均存在較大程度的腐蝕。2010年大檢修期間對(duì)2具5000m3低壓濕式螺旋氣柜進(jìn)行了部分更換,雖然從一定程度上緩解了腐蝕現(xiàn)象,但是依然存在較多問(wèn)題。煉油廠的濕式氣柜其本體材質(zhì)多為碳鋼。經(jīng)對(duì)氣柜內(nèi)外壁面進(jìn)行檢查和測(cè)厚,發(fā)現(xiàn)水槽壁面有較輕微的腐蝕現(xiàn)象,主要集中在水槽壁面上部,以片狀點(diǎn)蝕為主,底座表面鋼板有局部變形和凹陷,表面有少量點(diǎn)蝕。另外,氣柜水槽中的水由于長(zhǎng)期不更換,燃料氣中有H2S存在,在缺氧和適宜的溫度下,會(huì)加速細(xì)菌的繁殖,使得水槽中水質(zhì)發(fā)黑,水槽表面產(chǎn)生大量漂浮物并散發(fā)出難聞的氣味。因中節(jié)和鐘罩經(jīng)常浸入水中或升出水面,在水、空氣、燃料氣等腐蝕性介質(zhì)的長(zhǎng)期作用下,在中節(jié)及鐘罩表面會(huì)出現(xiàn)不同程度的帶狀和片狀腐蝕,以潰瘍狀腐蝕為主,有的地方出現(xiàn)穿孔,必須經(jīng)過(guò)粘補(bǔ)才能繼續(xù)使用,但仍存在H2S氣體通過(guò)沙眼泄露的情況發(fā)生,這也成為瓦斯站的一個(gè)安全隱患。還需要投入大量的人力物力,增加了生產(chǎn)的成本,不利于煉廠節(jié)能降耗工作的順利開(kāi)展。
干式氣柜在使用過(guò)程中,逐漸體現(xiàn)出其安全特性和簡(jiǎn)單方便的使用方式。其中卷簾式干式氣柜最適合煉廠的具體生產(chǎn)情況的使用。
2.1 卷簾式干式氣柜結(jié)構(gòu)
卷簾式干式氣柜是圓柱型鋼制結(jié)構(gòu),主要由柜壁、柜頂、活塞、密封卷簾組成,附屬設(shè)施有:調(diào)平裝置、緊急放散裝置、柜容顯示裝置等。
調(diào)平裝置由配重、平衡重錘、鋼絲繩、固定導(dǎo)向輪組成,水泥塊配重放在活塞邊緣配重槽內(nèi),用來(lái)調(diào)節(jié)活塞重力分布及柜內(nèi)儲(chǔ)氣的壓力;平衡重錘均勻設(shè)置在氣柜外側(cè)的重錘導(dǎo)向槽內(nèi),另一端用鋼絲繩連接固定于氣柜內(nèi)部活塞上,由導(dǎo)輪定向鋼絲繩的運(yùn)動(dòng),因此重錘隨活塞的升降而運(yùn)動(dòng),起固定活塞運(yùn)動(dòng)軌跡和平衡活塞受力作用。
緊急放散裝置由放散閥、手動(dòng)放散機(jī)構(gòu)和自動(dòng)放散機(jī)構(gòu)組成,放散閥分布在柜頂邊緣外側(cè)且高出柜頂,緊急情況下直接向大氣排放瓦斯。
柜容顯示裝置分兩套,一套是雷達(dá)柜位遠(yuǎn)傳顯示儀,另一套是現(xiàn)場(chǎng)柜容刻度指示儀。
2.2 卷簾式干式氣柜工作原理
氣柜在未進(jìn)氣前,活塞處在底板上,T型圍欄停在專制的臺(tái)架上。正常投運(yùn)后,瓦斯由柜壁下部進(jìn)入氣密空間,壓力隨氣量進(jìn)入不斷上升,當(dāng)活塞下部瓦斯壓力達(dá)到活塞升起壓力值時(shí),活塞就隨瓦斯的不斷進(jìn)入而上升,當(dāng)升至一定高度(活塞高度達(dá)到對(duì)應(yīng)容積約二分之一,內(nèi)膜拉伸到最大),達(dá)到動(dòng)作極限,此時(shí)活塞底部擋板被上部的T圍欄擋板壓著,活塞則帶動(dòng)T圍欄一起上升,直至進(jìn)滿氣柜。當(dāng)柜內(nèi)瓦斯輸出時(shí),活塞和T圍欄發(fā)生與上升過(guò)程完全相反的動(dòng)作。
濕式、干式氣柜比較名稱濕式氣柜干式氣柜水橡膠密封膜壓力穩(wěn)定密封方式氣體壓力介質(zhì)儲(chǔ)存的影響瓦斯對(duì)橡膠的影響不大占地使用壽命抗震等性能維護(hù)壓力波動(dòng)在防腐層缺陷或脫落處形成點(diǎn)蝕,在焊縫處形成應(yīng)力腐蝕,長(zhǎng)時(shí)間就會(huì)減薄或腐蝕穿孔,導(dǎo)致瓦斯泄漏鐘罩頂落在水槽上部,空間利用率低,占地面積大5~8年容易造成塔體傾斜,產(chǎn)生導(dǎo)輪錯(cuò)動(dòng)、脫軌、卡住罐內(nèi)腐蝕較嚴(yán)重,須定期防腐儲(chǔ)氣空間大,占地面積小柜體壽命一般50年,橡膠密封膜需15~20年更換一次活塞不受強(qiáng)風(fēng)和冰雪影響潤(rùn)滑油須定期更換
干式氣柜與濕式氣柜都是利用活塞的上下移動(dòng)改變柜體容積來(lái)儲(chǔ)存或排出氣體;而兩者根本區(qū)別就在于密封方式的不同,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式上的較大差異。以卷簾式干式氣柜代替瓦斯站原有的濕式螺旋氣柜,可以有效的提高瓦斯集輸過(guò)程中的安全性,降低使用成本,高效、可靠地完成供氣任務(wù),對(duì)煉廠熄滅火炬,節(jié)能降耗工作有著重要的意義。