干式气柜密封油过量损耗的综合防治措施

干式气柜密封油过量损耗的综合防治措施

一． 油耗过量问题的提出

干式气柜密封油过量损耗问题是一个老问题。现在国内应用最多的干式气柜，属阿曼阿恩型。它的设计，大约是在二十世纪八十年代初从国外引进的。早在国内对这种气柜尚未普及的1987年，新开工的郑州天然气项目中便率先建成储量各5万立方米的干式气柜两座。总体来说，这两个柜对于郑州天然气供需平衡，发挥了至关重要的作用。但气柜运行后时间不长，我们就发现：单柜年耗油量达4—5吨。这给我们的第一疑问是：如此高的年耗油量，是气柜设计和施工出了质量问题，还是生产过程的必要付出?为此，我们请来了气柜原设计和建造单位的专家会审。现场勘察中，除发现气柜活塞上面有一定的存油外，并没有发现有其它油液严重漏损现象。 当时，气柜仅开始运行一年多时间， 已向气柜密封系统加油6吨，而飞溅到气柜活塞上的油液也不过1吨左右。这虽然是油耗的原因之一，而显然又不是油耗量的全部。

气柜原设计和施工单位的人员解释说，气柜的设计和施工质量没有问题。 目前国内投产的几个同类型气柜均有类似情况存在，有的气柜年耗油量曾高达几十吨之多，郑州气柜之耗油量并不为过。至于气柜活塞面上油液的飞溅，该种气柜都程度不同的存在，目前尚无有效措施可以完全避免。

别人虽然如是说，但常年居高不下的耗油量及每次的繁重加油作业，着实叫人心有不甘。许多问题困扰着我们，既然并没有发现大量油液外漏，数吨油液却又不翼而飞，真是咄咄怪事。而另一方面，气柜活塞上方油液飞溅虽显而易见，一时却又无法解决。

二． 努力探索综合防治措施

诸多问题需要我们作出回答。为此我们进行了较为广泛的技术调研，希望从他人的技术改造成果中找到答案，但我们没有成功。

我们翻阅了不少资料，可最好的办法不在书上。我们作为气柜的使用者，比设计人员和柜体建造人员有更充裕的时间去面对这些问题，这也是我们的社会责任。我们常常围着气柜转，观察它在运行中发生的细微变化，我们于气柜储、供燃气时，蹲在气柜内长时间地注视活塞的升降起落和密封油系统的运行情况，希望能从中发现耗油过量的蛛丝马迹。我们还收集密封油液的型号和质量性能资料、查找供油泵的运行记录，综合分析这诸多事物间的内在联系和相互影响。

最后，我们决定首先从治理活塞面上的油液飞溅着手。干式气柜的密封油是循环流动的。密封油首先由设在柜外地面处的供油泵启动，将密封油输送到设置在气柜上部的静置油箱中。静置油箱中的油液，再经气柜上部的泻油孔进入柜内，流经泻油孔的油液进入气柜后，立即沿气柜内壁下落，下落的油液被设在活塞周边的活塞油杯接收，活塞油杯里的油液则沿活塞与气柜内壁之间的缝隙缓慢下流，落入设在柜底板周边的气柜下部油槽。积存在气柜下部油槽内的油液又流向柜外下部油箱，供油泵加压输送，自此油液完成一个循环。站在气柜内部活塞上，会看到：自气柜上部泻油孔落下的油液挂在高高的柜壁上，很象一条瀑布自空而降。因为柜容大幅度变化的缘故，活塞油杯距泻油口的高度也经常在3米到50米的范围内频繁变动。这样，要让径向仅有0.46米的活塞油杯，完全接收下落油液是不现实的。油液的飞溅正是在泻油口以下发生。问题的严重性在于，紧挨活塞油杯的是巡检用的环形走道，油液的飞溅不仅影响正常巡检，还会污染千余平方米的气柜活塞，并造成浪费。

经过几次失败，我们认识到，单一的防治油液飞溅措施，很难奏效，因此我们采取了内控外截的综合治理办法。首先，我们在供油泵进出口之间加装了一套供油节流装置。其目的是通过减少泵在单位时间里的供油量，进而减小油液流经泻油口时的动能，使油液在其粘性的约束下，尽可能地紧贴气柜内壁下流，减少飞溅。实践证明，这一措施对于减少油液飞溅起了一定的控制作用。油泵节流装置原理详见图1。当然，这样做会增加油泵一次的运行时间，但原设计中油泵即为间歇工作制，油泵两次启动的间隔，又完全能满足延长运行时间的要求。所以，减少单位供油量所引起一次油泵运行时间的延长，不会带来任何副面效应。与此同时，我们又在每个泻油口的下方，设置一面溅油收集帆布。帆布拦截飞溅油液，并把它送回活塞油槽。需要说明的是，气柜原设计中，在泻油口的下方也曾设有钢质溅油收集板，钢制的溅油收集板，宽1.5米，长4.1米，在距活塞油杯上方3.7米处安装。溅油收集板面积严重不足，在除柜壁以外的其它三个方向上留有收溅空白区，造成大量油液落于油杯之外。这样的溅油收集板，即便是拦截了部分自空而降的油液，油液接触到坚硬的钢质面板，也会发生二次澎溅。另一方面，沿柜壁下落的油流，落入活塞油杯时，冲击杯内存油，经常使油液溅出杯口，流淌于活塞上的配重水泥块之间，清理起来非常困难。与钢质的溅油收集板相比，溅油收集帆布在幅面大小、材料性能、安装位置上都有别于钢质溅油收集板。溅油收集帆布宽3.5米，长5.8米，具有足够的收集溅油面积，尽可将溅油拦截并送回油杯。对于自空而降的油液，帆布良好的减震性能，发挥了相当重要的作用，避免了钢质材料所引起的油液二次澎溅。溅油收集帆布下端紧压活塞油杯口安装，并且在活塞径向伸入油杯内0.2米以上,由柜壁处下落油流溅起的油液，则无一例外地被帆布拦截并送IJ]油杯。溅油收集帆布与水平面成60度角。这样，既规定了油液的定向流动，也不会给走道上的巡检工人带来不便。收溅帆布的安装详见图2．众所周知，大型干式气柜的运行是连续的。

因此，面对几十米高的庞然大物，进行全面的检查有时是难以做到的。在完成了活塞上部工作之后，我们决定利用不可多得的停产清柜机会，进入活塞以下气柜检查。当检查到柜底板处时，我们发现：柜底环形油槽之外的底板中部区域，积存了大量油液。原来，活塞以下油液飞溅更厉害。 由于柜底板中部区域比油槽内壁低，飞溅至槽外的油液便滞留其间，造成本应参加循环的油液严重减员。在这里，油液积存到一定程度，将会经气柜输气管道，流进设在管道上的存水弯内，严重时会堵塞进出气管道，影响气柜正常作业。但柜底部是活塞的运行区段，不能采取任何收溅措施。鉴于这里的特殊情况，开放的思维方式起了重要作用。我们仔细研究气柜底部构造，联系密封油正常运行时的情况进行分析。 因为正常运行时，柜底标高高于油槽内的液面标高，我们在柜底油槽内壁上钻数个通孔，把柜底中部区域和油槽连通，让飞溅至柜底中部的油液自动流回油槽。形成油液飞溅不止，油液回流不停的内部小循环，从而巧妙地解决了看起来十分繁难的问题。油液回流工艺孔详见图3。

三． 综合防治措施的今日效益

干式气柜密封油过量损耗的综合防治措施全面实施后，收到了显著的经济和社会效益。首先，原来滞存在柜底中间区域的数十吨油液重新进入循环系统，仅此一次就可减少企业近十万元的资金投入。收回的这部分油液可以补充循环系统的油量不足，多余的部分应抽出柜外储存备用。由于采取双关齐下的得力措施，柜内油污染问题得以彻底解决。近几年来，气柜密封油的年耗油量大幅度下降，单柜每年节约油料在万元以上。纵观密封油过量损耗综合防治措施：其使用技术合理，施工安全简便，投资低廉，经济及社会显著，具有大范围推广价值。该项技术对于维持气柜运行安

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