干式氣柜密封油過量損耗問題分析及措施

郭景民 張述明 劉秀紅 / 河北鋼鐵集團有限公司承德分公司

干式氣柜密封油過量損耗問題分析及措施

郭景民 張述明 劉秀紅 / 河北鋼鐵集團有限公司承德分公司

稀油密封干式煤氣柜在運行一段時間后，由于介質和設備等方面原因，油量損耗過大。本文主要闡述了造成密封油過量損耗的各種原因、防冶措施及實施效果。

稀油密封干式煤氣柜；密封油；乳化

稀油密封干式氣柜是現在國內應用最多的氣柜，屬于阿曼阿恩型。它的設計，大約是二十世紀八十年代從國外引進的。承鋼三座煤氣柜（5萬m3焦爐煤氣柜、10萬m3高爐煤氣柜、5萬m3民用煤氣柜）自投入運行以來對穩定煤氣管網壓力，調節供需平衡發揮了至關重要的作用,但氣柜運行一段時間后，發現單柜年耗油量達20余噸。常年居高不下的耗油量以及每次繁重的加油作業，迫使我們一定要找出問題所在。

1.工藝流程簡述

稀油密封干式煤氣柜主要由柜體、活塞、油泵室、水封室、電梯間等部分組成，通過活塞的上下移動進行吞吐煤氣，同時也起到平衡煤氣管網壓力的作用。稀油密封干式煤氣柜是采用稀油進行密封的，在煤氣柜活塞與煤氣柜壁板之間設有油槽即活塞油槽，利用活塞油槽內有效的油封高度，將煤氣柜內氣體封住，并在煤氣柜運行過程中起到潤滑作用。

干式煤氣柜密封油是循環流動的。密封油首先在油水分離器內進行油水分離，然后由設在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外部油槽接收，外部油槽內的油液經連通管進入沉淀油箱，靜止后的油液再經連通管進入活塞內部油槽?；钊筒劾锏挠鸵貉鼗钊c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溝，積存在柜底油溝內的油液又流向柜外油泵房內的油水分離器，自此完成一個循環。

2.密封油過量損耗原因分析

2.1 活塞面上油液飛濺

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，很像一條瀑布自空而降。因為柜容大幅度變化的緣故，活塞油槽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0.6米的活塞油槽，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生。問題的嚴重性在于，濺到活塞油槽外部的油液不是落在緊挨活塞油槽的環形走道上，就是落在活塞面上，流淌于活塞配重水泥塊之間，不僅影響正常巡檢，還會污染千余平方米的活塞，并造成浪費。

2.2 活塞下部油液飛濺

利用停柜檢修機會進入到活塞下部進行觀察，發現活塞下部油液飛濺更加嚴重?；钊筒劾锏挠鸵貉鼗钊c氣柜內壁之間的縫隙落入柜底板油溝，由于飛濺，落在柜底板和進出口管道內。問題在于這些油液通過接在柜底板的油液收集管直接排入酚氰污水池，落入進出口管道內的油液隨管道內冷凝水也一起排放到酚氰污水池中送到焦化廠污水處理工段。每年平均每座氣柜大約有十幾噸本應參加循環的油就這樣白白浪費了。

2.3 油水分離器中油液減損

柜底油溝的油進入油水分離器進行油水分離，純凈的油液用泵打入氣柜上部活塞油槽，而分離出來的水要定期排放到酚氰污水池中，如果油液沉靜時間短，分離效果不好或排水時間掌握不好，那么在排放過程中難免夾帶著一些油液。

2.4 油品指標性能下降

密封油在經過一段時間的使用后，由于煤氣中水、硫化氫、氨、苯等因素的影響，可造成油品的指標性能下降。對于油品性能下降的處理方式有兩種，一是，一些油品廠、煉油廠、潤滑油生產廠可以對密封油進行再生處理，但需要將密封油拉回廠家進行再生。二是，油品的破乳性、氧化安定性、防銹性、運動粘度等性能，可以通過加入添加劑得到一定的改善。但是加入添加劑需要在專業的設備中進行，在現場不易操作。一般情況下，密封油都是按照正常配比進行生產，如果按非正常配比進行“濃縮”生產，再通過“稀釋”的方式將添加劑加入到在用密封油中，從而實現改善密封油指標的目的，是否可行，可通過試驗來驗證。

3.采取的節油措施

3.1 外截

控制供油泵出口即上油管閥門開度。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。當然，這樣做會增加油泵的一次運行時間，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（每小時油泵運行時間不超過25分鐘）。所以，減少單位供油量所引起一次油泵運行時間的延長，不會帶來任何負面效應。

3.2 內控

氣柜原設計中，在瀉油口的下方曾設有鋼質濺油收集板，鋼質的濺油收集板，寬1.5米，長4.1米，與柜壁成夾角60°。這樣的油液收集板，即便攔截了部分自空而降的油液，油液接觸到堅硬的鋼質面板，也會發生二次澎濺。通過在鋼質濺油收集板上鋪一層薄海棉，對于自空而降的油液具有良好的減振性能，從而避免了油液的二次澎濺。

3.3 清理、回收

流淌于活塞配重塊之間的油液清理起來十分困難。在活塞面上加一個凹形集油箱，上沿與活塞面齊平，可以隨時將活塞上的油液掃入集油箱，然后再打到活塞油槽邊的沉淀油箱中，經沉淀后再輸送到活塞油槽中。密封油每循環一次就會有少量油濺落到柜底板上，退出循環系統。在氣柜外建一座沉淀油池，把從油水分離器、進、出口管道水封和柜底板排出的油或油水混合物打入沉淀油池，經沉淀、凈化后進行二次利用。

3.4 破乳化，延長使用壽命

油品的破乳性、氧化安定性、防銹性、運動粘度等性能，可以通過加入添加劑得到一定改善。改質添加油的粘度在lO0℃時為500，粘度很大。如果溫度太低，將影響到改質油的添加工作。在煉油廠的裝車溫度要達到了100℃，要采取白天保溫運輸，帶溫添加的辦法，以保證改質油的順利添加。運輸車輛到達工作現場時，改質油的溫度是70℃。由于改質油粘度較大，工作現場對改質油進行了初步的稀釋，即：將氣柜油水分離器打至手動位置，等油室里的密封油達到一定量，再將改質油與密封油混合，隨后一起用泵打到活塞油溝內進行循環。從l#泵房開始添加，然后再通過3#、2#、4＃泵房分別添加，個泵房循環進行，從而最大限度地避免了混合不均勻的現象。同時，為了加快添加混合的速度，采用兩臺泵同時啟動及打開活塞油溝隔油板，以加快油品混合的速度及保持活塞運行的平衡。

另外還要加強與焦化廠的聯系，了解煤氣質量指標情況，如果煤氣中氨、苯、硫化氫有一項超標，煤氣都不能入柜。同時加強與煉鐵廠聯系，了解煤氣含塵量，含塵量超標及時更換除塵布袋。再者就是利用停柜檢修機會，檢查柜底油溝的伴熱蒸汽管有無泄漏。在此應說明一點，密封油油溫冬季應控制在25～40℃，冬季密封油的保溫是通過柜底板油溝內的蒸汽伴熱管加熱油下面的水（281mm高），然后通過熱傳導的方式給油加熱，這樣不至于破壞油的性能指標的穩定性。但如果發生蒸汽泄漏，高壓高溫蒸汽直接穿透水面接觸油液，必然導致油品的各項性能指標受到破壞。

4.實施效果

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。幾十噸油液重新進入循環系統，僅此一次就可減少企業幾十萬元的資金投入，而且柜內油污染問題得以緩解。近年來，氣柜密封油的年耗油量大幅度下降?？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，經濟及社會效益顯著，對于維持氣柜安全運行，保證用戶正常用氣，降低企業成本都具有一定的積極作用。

5.生產制度完善

（1）控制煤氣柜油泵出口壓力：10萬m3工業柜油泵出口壓力為0.56～0.57Mpa,5萬m3煤氣柜油泵出口壓力為0.47～0.48Mpa。

（2）對進廠密封油的指標進行修改。

（3）將密封油化驗周期由原來的每半年一次，改為每月一次。

6.結語

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。幾十噸油液重新進入循環系統，僅此一次就可減少企業幾十萬元的資金投入，而且柜內油污染問題得以緩解。近年來，氣柜密封油的年耗油量大幅度下降。縱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，經濟及社會效益顯著，對于維持氣柜安全運行，保證用戶正常用氣，降低企業成本都具有一定的積極作用。

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郭景民（1970-），河北鋼鐵集團有限公司承德分公司能源事業部高級工程師，從事煤氣技術與管理工作。