干式煤气柜稀油密封机构的安装及系统调试

崔伟光

（滦县唐钢气体有限公司，河北唐山 063000）

0 引言

干式煤气柜是一种形状为正多边形的钢结构构件，其主体主要分为两个结构部分，一个是本体的柜体，一个是起到防止气体泄漏作用的密封机构。密封机构指的是活塞与柜壁侧板之间的油封装置，机构的主要构件有金属支架、组合弹簧、套筒、帆布、木质压条，密封材料采用的是一种配制的密封油，不仅能起到密封的作用，还具有润滑活塞与柜壁接触的作用，减少结构的磨损。煤气柜所使用的密封机构所包含的功能结构有固定导辊、弹簧导辊、水平防回转装置、柜容指示器、手动救护装置、柜内工艺设备和柜外工艺设备，通过这些设备协同合作，确保煤气柜能正常使用。因此，业界内常把密封机构称为煤气柜的“心脏”，而密封性能就成了检验一台煤气柜是否合格的重要指标。

1 密封机构的构造

在上、下运动的活塞浮顶与固定柜体的侧板环间安装的弹簧密封机构由滑板、滑块、帆布、弹簧、套筒、油槽等组成（图1）。活塞升降时，弹簧压紧滑板使滑板和侧板达到最小的间隙。

图1 密封机构工作原理

2 密封机构工作原理

循环供油系统有活塞油槽、柜底油槽、油水分离器、泵站、输油管、上部组合油箱等结构。该套系统主要起到向密封机构内部提供稀油的作用，循环的目的是为了保证稀油的性能，确保密封机构的正常运作。

干式煤气柜的稀油密封机构工作时，活塞向柜体内侧压紧薄板，再由循环供油系统供给的密封稀油封住间隙，将柜体内外隔绝开。活塞油槽内的稀油需长时间保持在一定的量，且其压力要大于贮存气体的压力，确保煤气不会冲破密封。特别是为了预防储存的煤气增加，活塞浮顶上升时，稀油漏入煤气柜，在压紧部位还有微小的撇油器。由于稀油的延展性，其必定会沿着内侧的壳体滴落到底板上，因此在柜体内部底板边缘处加装有油槽，将滴落的稀油收集起来，通过循环供油系统将收集到的稀油送回到活塞浮顶上部去使用。

3 活塞弹簧密封机构的安装

活塞弹簧密封机构的安装质量对于煤气柜的正常运行有决定性的影响，安装构件中滑板应保持表面平整，避免在运输、储存安装过程中发生损坏，影响滑板的性能。同时，滑板的尺寸要根据煤气柜立柱间的实际安装尺寸去修正，并且安装时也要做到对号入座，将安装构件与设计一一对应起来，确保密封机构具有良好的密封性能。密封机构的安装分为两大步骤进行，临时安装和正式安装。

3.1 临时安装

为了适应施工现场实际，煤气柜的安装工程中施工方法一般采用的都是“充气顶升法”。当施工进度进行到顶升的步骤时，参考图1 所示的结构进行后续的安装操作。在这一步骤中，上部覆盖帆布不进行安装，待后续达到安装条件后再行安装。安装过程中还需注意对重点部位的检查工作，特别是固定部件的检查，如封底角钢和悬挂支托等。因临时安装对于气密性的要求没有正式要求时那么高，只需要保证在顶升过程中空气不外泄即可，常用生活用水代替密封油。

3.2 正式安装

在煤气柜落顶工序完成后，将整个密封机构的可拆装部分拆下，更换密封机构帆布，清洗全部压紧弹簧，对柜底进行一次人工清扫或样水枪冲洗，再将清洗完成的各部件安装回原位置，安装好后，调整压紧弹簧使其松紧适当。紧接着就需要进行安装质量的细致检查：①用0.5 mm 的塞尺检查滑板与侧板内壁的间隙，塞尺不能塞入间隙即为合格；②检查弹簧的松紧程度；③检查密封帆布的接缝处是否符合标准，木条是否将帆布压牢；④筛查每一个构件的安装尺寸是否精确。

4 稀油密封系统调试

4.1 调试前准备工作

在调试稀油密封系统前还需进行3 个检查确认步骤：①分段检查滑板与侧板内壁的间隙；②统计每个油水分离器，单台油泵每昼夜的启动次数；③检查密封机构的弹簧是否过紧。经检查合格后再开展调试前的准备工作，启动油泵循环系统，检查是否正常运作，气密性是否符合使用的要求，同时检查密封机构未与其他部位的构件发生冲突，机构内无杂物。

4.2 充装密封油

准备工作结束后，就需要充装密封油。标准中对于密封油的油质有明确的要求，干式密封煤气柜密封油是原油深度精制的润滑油组分，为基础油加入抗氧化、防锈蚀和降凝等添加剂调剂而成，可长期循环使用。准备好充装用的密封油后，就能进行充装步骤，行业内采用的一般方法是在柜底油槽处注入密封油，注油前先加适量的水，随后将油水分离器和管座上的手孔相连接，连接好后再向柜底油槽内注入密封油，待密封油位到达指定的高度后，启动油泵，通过上部油箱向活塞油槽供油。

此外，密封油也可通过循环油泵系统来注入，该方法是由外来油槽车直接将密封油注入到上部组合油箱中，注入时只需将油槽车的出油管通过输油管与上部组合油箱的法兰连接即可。将稀油注入油水分离式的油位控制室中，就能使密封油到达循环系统中。

4.3 启动循环油泵站

为灌注活塞油槽需使用循环油泵系统，油泵系统的核心是循环油泵站，启动循环油泵站的工作流程如下：

（1）检查循环供油系统的输油管道状况，需确认管道无打结破损的情况，同时检查不同位置的阀门是否是关闭的模式，油水分离器机体确认试漏合格。

（2）测试油水分离器，根据测试的结果，参考标准控制油位控制装，再比对油水分离器内的浮球位置，通过移动浮子继电器上的浮球，同化两油泵房中浮球的行程。

（3）紧接着就可以将水加入到油泵分离器中，该步骤各部分之间可以独立进行。

（4）再次进行油泵检查，确认其处在能够正常运行的状态。

（5）在启动了循环油泵系统后，为了监视柜底油槽内油位的升降状态，需打开油水分离器的接管座自带的手孔，此外也可以通过窥视镜来观察。

（6）运行循环油泵系统，将通往油水分离器的阀门调整至开启的状态，但不能完全打开，这是为了防止突然的压力变化，损坏机构，为油水分离器注入密封油，注入过程中应仔细监视储油箱的状况。

（7）打开油泵进口阀门和上部组合油箱中储备油箱进口阀。

（8）如若油水分离器的油箱临近注满时，将油泵的开关打开，就能将油注入储备用的油箱中，当然，为了掌握上部组合油箱的情况，还是应安排人员管理。在看到密封油溢出时，要及时将储备邮箱的进口阀门调整至关闭的位置，再将溢流用油箱的进口阀门调至打开的状态。

（9）检查活塞油槽中密封油灌注的高度，将活塞油槽与隔舱连通的管子的阀门调至开启，让各个舱内密封油的高度处在同一位置，在煤气柜投入使用后应注意要将隔舱连通管的阀门关闭。

（10）当柜底油槽中密封油的深度相比油水分离器进口管的深度低时，将活塞处的供油短暂停止，通过持续将油注入到柜底油槽，使油的深度接近。

（11）向活塞油槽中供油，使活塞油槽中密封油的高度与要求的高度相同，这一步骤可以通过多次调整进行，柜底油槽中的油加水的高度不能超过限值，充装密封油工序告一段落。当空气调试时，活塞升到高位，煤气柜侧壁挂油后，柜底油槽及活塞油槽的油位会降低，这时将设计规定油量而未装入的剩余部分加到油水分离器的油室中，用油泵泵送至活塞油槽，以达到规定油位。有可能会出现活塞油槽需要的油已经注满，但柜底油槽未注满的情况，这是因为煤气柜内部的密封油已超过需要的量。可以通过3 种方法解决：①在合理的前提下增加活塞油槽所需密封油的限值；②适当提高柜底油槽油位，调节溢流筒；③去掉柜底油槽中的水。

（12）当密封油的量调整合适后，油泵的运作就不需要人为介入。

（13）到此，可以将油水分离器处的手孔关闭，循环油泵系统就此启动成功。

在循环油泵系统启动后，还要建立油泵站启动时间台账。温度对于密封油的影响是十分明显的，密封油是一种非晶体，其黏度曲线受温度的影响较大，而黏度是密封油性能的重要指标，当环境温度较低时，密封油的黏度曲线就相对平滑，油的黏度较大，形成的表面张力就更大，密封性能也就更好，反之，环境温度更高时，密封油的流动性就更高，会使密封油滴落的现象更频繁，导致密封的效果明显降低，因此在夏季时，以15 min 左右的时间作为启动的间隔，冬季时则可延长至30 min。

4.4 空气调试

空气调试是为了对稀油密封机构的气密性做初步检查。如需观察密封机构漏油的情况，可在活塞油槽油位达到规定高度后即活塞静止在最低位置，打开密封机构外侧的人孔进行观察。进行空气调试工作时，首要的要求就是活塞跑满一整个行程，需要注意的是要保证气密性完好。调试过程中，检查活塞密封机构及其油槽中密封油的高度情况，如实记录在案。检查方式是选择油槽的几个位置并做好标记，测量油位的数据，之后在活塞运动至一半和最高点位置的时候，再次测量油位，随后全面调整油水分离器的油位调节装置，使两个油水风分离器启动次数基本相等。

4.5 送煤气调试

送煤气调试应由煤气柜使用单位主持，是煤气柜投入正式使用前的最后一道检测程序，主要测试活塞行程稳定性和紧急放散管应急性能等。煤气柜实际使用中活塞的稳定性与煤气交互的效率和柜体压力调节关联性强。因此在煤气柜投入正式使用前，测定活塞的运行状态是必要的工序。

紧急放散管是排放管道内煤气的装置，其作用是防止因煤气柜开闸引起的管内压力骤升损坏管道下游的设备，对于煤气管网保护具有重要意义。

5 总结

干式煤气柜是目前煤气行业中较常使用的设备，其密封机构安装质量的好坏直接影响着煤气柜的性能。文章阐述了干式煤气柜密封机构的组成及工作原理，接着对安装中的每个步骤作了细致的说明，安装过程中的一些注意事项也有特别提及。本文旨在为干式煤气柜安装行业的相关人员起到参考的作用，希望能有效提高干式煤气柜的密封性能和保障密封机构的稳定性，使煤气管网的运行更具安全性。