干式气柜在瓦斯站使用的设想
2017-04-10闫芳中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司炼化总厂甘肃玉门735200
闫芳(中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司炼化总厂,甘肃 玉门 735200)
干式气柜在瓦斯站使用的设想
闫芳(中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司炼化总厂,甘肃 玉门 735200)
某炼化总厂瓦斯集输站现有两具湿式螺旋气柜,在使用过程中出现诸多问题,影响了日常生产。本文提出使用卷帘式干式气柜的设想,并分析其优缺点,最终论证卷帘式干式气柜在瓦斯集输站的使用可行性。
湿式气柜;腐蚀;卷帘式干式气柜
某炼化总厂某车间瓦斯集输站主要作用是将上游车间在生产过程中所产生的低压石油气体(小于0.10MPa)引入站内,回收至两具5000m3湿式螺旋气柜储存,再通过压缩机增压输送到高压瓦斯管网供全厂使用。由于受上游来气硫含量偏高的影响,再加上湿式气柜本身需要水封,对气柜本身腐蚀较大。随着使用年限的增加,湿式气柜的腐蚀严重,维护困难等诸多问题成为瓦斯集输系统中的一个安全隐患。
1 湿式气柜的使用状况
由于受原油重质化及高含硫的影响,瓦斯集输系统内部的设备、工艺管线和外围管线均存在较大程度的腐蚀。2010年大检修期间对2具5000m3低压湿式螺旋气柜进行了部分更换,虽然从一定程度上缓解了腐蚀现象,但是依然存在较多问题。炼油厂的湿式气柜其本体材质多为碳钢。经对气柜内外壁面进行检查和测厚,发现水槽壁面有较轻微的腐蚀现象,主要集中在水槽壁面上部,以片状点蚀为主,底座表面钢板有局部变形和凹陷,表面有少量点蚀。另外,气柜水槽中的水由于长期不更换,燃料气中有H2S存在,在缺氧和适宜的温度下,会加速细菌的繁殖,使得水槽中水质发黑,水槽表面产生大量漂浮物并散发出难闻的气味。因中节和钟罩经常浸入水中或升出水面,在水、空气、燃料气等腐蚀性介质的长期作用下,在中节及钟罩表面会出现不同程度的带状和片状腐蚀,以溃疡状腐蚀为主,有的地方出现穿孔,必须经过粘补才能继续使用,但仍存在H2S气体通过沙眼泄露的情况发生,这也成为瓦斯站的一个安全隐患。还需要投入大量的人力物力,增加了生产的成本,不利于炼厂节能降耗工作的顺利开展。
2 卷帘式干式气柜的使用设想
干式气柜在使用过程中,逐渐体现出其安全特性和简单方便的使用方式。其中卷帘式干式气柜最适合炼厂的具体生产情况的使用。
2.1 卷帘式干式气柜结构
卷帘式干式气柜是圆柱型钢制结构,主要由柜壁、柜顶、活塞、密封卷帘组成,附属设施有:调平装置、紧急放散装置、柜容显示装置等。
调平装置由配重、平衡重锤、钢丝绳、固定导向轮组成,水泥块配重放在活塞边缘配重槽内,用来调节活塞重力分布及柜内储气的压力;平衡重锤均匀设置在气柜外侧的重锤导向槽内,另一端用钢丝绳连接固定于气柜内部活塞上,由导轮定向钢丝绳的运动,因此重锤随活塞的升降而运动,起固定活塞运动轨迹和平衡活塞受力作用。
紧急放散装置由放散阀、手动放散机构和自动放散机构组成,放散阀分布在柜顶边缘外侧且高出柜顶,紧急情况下直接向大气排放瓦斯。
柜容显示装置分两套,一套是雷达柜位远传显示仪,另一套是现场柜容刻度指示仪。
2.2 卷帘式干式气柜工作原理
气柜在未进气前,活塞处在底板上,T型围栏停在专制的台架上。正常投运后,瓦斯由柜壁下部进入气密空间,压力随气量进入不断上升,当活塞下部瓦斯压力达到活塞升起压力值时,活塞就随瓦斯的不断进入而上升,当升至一定高度(活塞高度达到对应容积约二分之一,内膜拉伸到最大),达到动作极限,此时活塞底部挡板被上部的T围栏挡板压着,活塞则带动T围栏一起上升,直至进满气柜。当柜内瓦斯输出时,活塞和T围栏发生与上升过程完全相反的动作。
3 湿式气柜和干式气柜的比较
湿式、干式气柜比较名称湿式气柜干式气柜水橡胶密封膜压力稳定密封方式气体压力介质储存的影响瓦斯对橡胶的影响不大占地使用寿命抗震等性能维护压力波动在防腐层缺陷或脱落处形成点蚀,在焊缝处形成应力腐蚀,长时间就会减薄或腐蚀穿孔,导致瓦斯泄漏钟罩顶落在水槽上部,空间利用率低,占地面积大5~8年容易造成塔体倾斜,产生导轮错动、脱轨、卡住罐内腐蚀较严重,须定期防腐储气空间大,占地面积小柜体寿命一般50年,橡胶密封膜需15~20年更换一次活塞不受强风和冰雪影响润滑油须定期更换
4 结语
干式气柜与湿式气柜都是利用活塞的上下移动改变柜体容积来储存或排出气体;而两者根本区别就在于密封方式的不同,从而导致结构和运行方式上的较大差异。以卷帘式干式气柜代替瓦斯站原有的湿式螺旋气柜,可以有效的提高瓦斯集输过程中的安全性,降低使用成本,高效、可靠地完成供气任务,对炼厂熄灭火炬,节能降耗工作有着重要的意义。