炼厂由于自产
低压瓦斯气体流量及压力很不稳定,一般不能直接回收利用,常通过火炬燃烧后再排放。这样既浪费了能源,又污染了环境,随着石化
企业降低能耗物耗、挖潜增效工作的推进,以及人们保护环境意识的增强,“消灭”火炬的技术日益受到企业重视。因此,消除火炬、节能降耗,便成为近些年来
炼油厂挖潜增效的主要途径之一。
气柜是低压瓦斯气回收系统的重要设备,也是炼油厂重要的环保设施,在炼油厂低压瓦斯系统的压力平衡中起着重要作用。它的主要作用是回收、储存低压瓦斯,并将低压瓦斯通过压缩机增
压后送至高压瓦斯系统,进各生产装置返烧,以调节及平衡整个瓦斯管网的压力,从而避免整个瓦斯管网系统因瓦斯过剩或不足而引起的压力不稳,以保证各燃气装置的正常运行,同时,由于大
量低压瓦斯的回收利用,既增加了企业的经济效益,又无环境污染,提高了社会效益。
气柜按照是否用水来
密封分为干、湿式气柜,
干式气柜按其密封形式不同又分为3类:
(2)干油密封型(圆形,用油脂密封);
由于炼油厂低压瓦斯中含有一定比例的H2S等气体,采用湿式气柜储存时极易引起设备内壁腐蚀。因此
干式气柜正逐渐被炼油企业采用,卷帘密封型干式气柜以前多用于钢铁、煤制气行业,近年来由于橡胶密封膜技术的发展才开始用于炼化企业。卷帘密封型干式气柜是一种不采用水、油、脂或半液体进行密封的新型气柜,它主要借助于一种柔性的橡胶密封材料将气柜侧板和
活塞密
封连接,通过活塞的升降储存气体,比较而言,卷帘密封的优点有:密封结构简单;安全可靠性更高;运行费用低;使用寿命长;
安装精度要求低;使用维护方便;维护费用低。
因此,从经济性及实用性出发,荆门分公司炼油厂在充分考察的基础上,增设了1台10000立方米的卷帘型干式气柜。
2 10000立方米'卷帘型干式气柜的设计
2.1卷帘密封型干式气柜结构
气柜结构见图1,技术参数见表1.
气柜控制指标参数见表2
2. 2运行原理
在气柜未收气时,橡胶膜全部沿柜壁垂直而下,柜内死空间可以有效减少。当气柜收气时,活塞开始上升,橡胶膜向上弯折,随着瓦斯的继续进人,活塞升至最高位置时,橡胶膜被完全拉直,气柜容量达到最大。在气柜排气时,活塞及橡胶密封膜发生与上述过程完全相反的动作。
3 10000立方米卷帘型干式气柜的安全附件
3.1瓦斯自动放散管
随着气柜的收气,柜容不断增大。当柜高度达15. 6m报警上限时,与上上限触点直接连锁控制的气柜人口蝶阀将自动关闭,气柜停止收气,出口蝶阀打开,压缩机开始运行。气柜在收气过程中,若柜高度超过16m上上限时压力仍继续增加,此时气柜外侧沿周围均布设置的4根中325 mm的紧急放散管将在机械力作用下自动开启,排放瓦斯进行泄压,活塞不再上升,保证了气柜的安全。
3. 2气柜的放散管的启闭方式
一是自动启闭,即上述自动泄压过程中放散管的开启方式,二是手动启闭,主要用于气柜在开停工过程中吹扫空气和吹扫瓦斯。放散管的自动启闭动作原理是:当气柜高度不断增大,超过其上上限时,随活塞运行的活塞防护架顶板碰到了设在柜顶的4套顶杆装置。于是,顶杆装置随活塞一起上升。顶杆垂直上升离再通过柜顶定滑轮传送给放散管的放散阀杆,使其也上升一定距离(最大开启行程为300 mm ),放散管自动打开。气柜放散管的手动开启系统作用原理是利用气柜底部的It手摇卷扬机,柜壁、柜顶的各型滑轮及限位导向装置等,通过手摇卷扬机卷绕的钢绳长度转化为放散管阀杆的垂直上升距离,从而完成放散管的手动开启。
4干式气柜运行过程中可能发生主要故障分析
4.1导轮
导轮是干式气柜活塞运行中保持平衡的所有机构中最基本的部件,共有4组,8只。其特点是:低转速、高承载;在导轮的运行过程中任何一组出现了卡阻都会导致相应一侧的调平配重机构张力
变化,引起活塞的失稳、偏转。
4.2调平配重机构
调平配重机构是为保持柜内活塞能够均匀、水平的上下运动,其上各点必须在轴向、切向受力平衡。如果受力不平衡,结果就会导致活塞在柜内扭转、偏斜,轻则影响活塞正常工作,重挤坏橡胶密封膜,撞坏柜内钢结构。
4. 3放散管
放散管机械传动装置出现卡阻等,不能正常泄压。
4. 4密封部件的泄露
气柜的密封部件由橡胶密封膜、密封压条、橡胶膜导向板组成,易出现以下问题:
(1)密封材料在腐蚀性介质环境下,以及频繁的压伸工况下,可能导致密封性能的改变。
(2)安装问题。由于角钢圈与橡胶膜紧固螺栓个别的倾斜造成泄漏;由于紧固螺栓松动及其它原因可造成泄漏(如角钢圈变形等)。
5设计及安装中应采取的孟点措施
10000立方米卷帘型干式气柜是一个构造复杂、操作条件严格的
储气设备,能否保证气柜的安全运行,在运行时防止出现上述故障,在设计及安装中应重点做好以下措施:
(1)干式气柜调试及气体密封工作的好坏,关键在于密封部件。所以应严把气柜密封部件的选型,气柜密封的主要部件是橡胶密封膜,橡胶密封膜应选用具有良好的耐介质腐蚀性能、耐臭氧及热老化性能、气密性、足够的强度、良好的屈挠性等的材料,这些技术性能指标在订货时都会要求橡胶膜生产厂家保证。设计时选用的橡胶密封膜两面均选用共混胶(NBR十Pvc),骨架材料为尼
龙帘线布,具有上述优点,且使用寿命长,能有效的避免发生密封件泄露的情况。
(2)瓦斯自动放散管设计时采用自动及手动集合方式,防止自控故障,以便紧急情况手动控制。保证能正常泄压,不憋压。
(3)做好安全附件的安装工作,特别是气柜建成后,做好直接和间接气密性试验,及早发现及解决存在的问题。
(4)定期对机械传动部件进行检查。如:对导轮、放散管机械装置等部件进行定期检验和测试,如发现钢丝绳运转时卡涩,或导轮与钢丝绳偏斜,应及时调整导轮支座,使导轮与钢丝绳吻合,并经常给导轮涂抹润滑脂,防止导轮锈蚀,阻碍活塞平稳上升,产生安全隐患。放散管是为事故状态紧急放空时使用的一种安全装置,平时使用不多,因此,滑轮系统容易锈蚀,平时应定期对滑轮系统涂抹润滑脂,定期摇动手摇卷扬机,使手动放散装置运转顺畅,保证气柜的安全运行。
10000 立方米,卷帘型干式气柜目前在荆门石化运行良好,基本达到了设计的要求。低压瓦斯气回收系统干式气柜的投用,避免了瓦斯火炬燃烧消耗的大量蒸汽,降低了能耗,减少了烟尘和噪声的污染,为荆门石化分公司炼油厂提高了经济效益和社会效益。