浅谈分体式压盖在核桃壳搅拌器上的尝试

2022-02-10周金龙刘景安林楚生

中国设备工程 2022年2期

周金龙，刘景安，林楚生

（中海石油（中国）有限公司天津分公司辽东作业公司，天津 300452）

1 前言

在石油开采流程中，我们经常会使用到带搅拌器的过滤器对产出液进行过滤处理，搅拌器用于过滤器反洗时对过滤器内部滤料进行搅拌，目前，搅拌器输出轴多采用盘根密封，需要定期对盘根进行调整及更换，但是，盘根压盖材质多为铸铁，存在生锈卡死现象，现场检修不仅拆卸困难，拆卸时，也极易因盘根压盖产生裂纹而导致断裂。并且，因原盘根压盖为整体式压盖，每次检修更换盘根压盖时，都需拆卸压盖上部的电机和涡轮蜗杆传动结构，检修过程复杂、作业量大、技术要求高，也费时费力，在此背景下，提出了对核桃壳过滤器盘根压盖进行重新设计的设想，将原整体式铸铁盘根压盖设计改造为对开式不锈钢压盖。

2 传统盘根压盖

传统盘根压盖材质为铸铁，在使用过程中容易腐蚀生锈而导致压盖卡死，搅拌器轴处空间狭小，在进行更换盘根作业时，盘根压盖无法移除，造成检修空间及视线更加不理想。且使用材质强度较低，多次调整后易造成耳板断裂。断裂后更换盘根压盖，需拆装压盖上部的搅拌电机和涡轮蜗杆传动结构，整个拆装过程步骤复杂、工作量大，涉及到吊装作业和高质量的装配，技术要求高。

图1 腐蚀严重且断裂的盘根压盖

图2 拆搅拌电机

图3 拆涡轮蜗杆传动结构

图4 最后更换压盖

3 盘根压盖改造思路

根据整体式铸铁压盖存在的问题，由对开式法兰及联轴器得到启发，计划将其设计改造为对开式不锈钢压盖，对开的两半压盖通过卡槽定位组对，用螺栓进行紧固连接后形成一个完整的压盖。这样，盘根压盖不会再因锈蚀而出现卡死现象，每次对盘根进行检修时，拆卸变得轻松容易；需要更换盘根时，只需将对开式的压盖打开，进一步释放了检修空间，盘根更换完成后，将分开的两瓣压盖抱在核桃壳过滤器搅拌器轴上，进行重新组对拧紧螺栓后，便可正常使用，检修作业变得简单方便，如图5、6所示。

图5 整体式盘根压盖

图6 对开式盘根压盖

4 盘根压盖改造可行性分析与制作

通过现场测绘，现使用的盘根压盖和盘根填料函结构和尺寸满足改造要求，主要制约点为新增的连接固定螺栓空间位置满足，与原设备不会发生干涉。对旧压盖功能尺寸进行测量，依据旧压盖功能尺寸进行重新设计，并对原始压盖强度薄弱部分进行加强，通过与加工厂的沟通确定加工的可行性与加工难度，新压盖的成品如下，材质为不锈钢。

5 新式盘根压盖现场应用

现场进行新型压盖的更换工作就非常简单了，我们只需使用手砂轮对原压盖进行破拆，切至4/5时，用扁錾进行錾削切除剩余部分，以防损伤搅拌器轴。然后，将对开式压盖在轴上组对成形，使用定位紧固螺栓进行紧固，即可完成盘根压盖的更换工作。现场作业时，充分体现了新型压盖拆装方便的特点。

6 工作量及经济效益

本次核桃壳过滤器压盖升级改造，班组完全依靠自身力量，完成压盖尺寸测绘、草图设计、样品改进等工作，最终升级改造出满足现场使用的新型盘根压盖，很好地解决了困扰生产现场的实际问题，有效保障了平台的安全生产。该项作业进一步提升了现场设备管理人员的技能水平，提高了平台维修人员的动手能力和创造力，节省维修费用约5万元，降本增效效果显著。

7 创新性及推广意义

7.1 使用不锈钢材质制作压盖，避免压盖锈蚀卡死

海上平台核桃壳过滤器处理的介质是从原油脱离出来的生产水，由于生产水腐蚀性较强，原铸铁材质的盘根压盖很容易接触生产水而产生锈蚀。随着投用时间的增长，铸铁材质的压盖便会逐渐锈蚀，最终导致压盖锈死在盘根填料函中，造成压盖拆卸困难。当核桃壳罐体轴封失效后，因压盖锈死无法更换盘根，将影响平台正常生产。而使用抗腐蚀特性优异的不锈钢制作盘根压盖，可有效避免锈蚀卡死现象，延长压盖的使用寿命。

7.2 使用对开式结构代替整体式结构，可有效简化盘根更换工作量、降低更换难度

如果整体式盘根压盖更换盘根时，首先，需拆除压盖上部的搅拌电机和涡轮蜗杆传动结构，使整个搅拌轴露出轴头，才能取出旧盘根安装新盘根，然后再回装涡轮蜗杆传动结构和搅拌电机，整个更换过程复杂且工作量大，不仅涉及高风险的吊装作业，还对检修人员有较高的技术要求。因此，每次检修时都需耗费大量的时间和人力。而整体式压盖改为对开式结构后，只需将旧压盖破拆取出，再将对开式压盖在轴上进行装，用定位紧固螺栓拧紧，便可完成更换工作，整个施工过程轻松简单。

每次进行检修时，拆卸也会变得轻松容易。改造后，每次更换盘根，只需松开对开式压盖两侧的紧固螺栓，盘根压盖就会一分为二，压盖的取出会进一步释放检修空间，从而降低更换盘根的难度。更换完盘根后，再将两片压盖抱在核桃壳过滤器搅拌器轴上，用螺栓重新组对，便可压紧盘根正常使用。