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1、卷帘型干式气柜在瓦斯回收系统的应用摘要：比较了几种不同形式气柜的优缺点，中国石化*分公司选用了卷帘型干式气柜对瓦斯气进行回收和储存，其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。介绍了该气柜的设计参数、结构和运行原理，详述了瓦斯自动放散管的作用。讨论分析了气柜运行事故隐患，并提出相应的防范措施，最后针对气柜运行过程中存在的问题提出了具体的整改措施。关键词：卷帘型干式气柜；瓦斯回收；应用Application of Roller Shutter Type Dry Seal Gas Holder in Gas Recovery SystemAbstractDifferent form
2、 of gasholders about their advantages and disadvantages were compared. SINOPEC *Branch selected a roller shutter dry seal gas holder to recovery storage gas,which was connected the side plate with piston depending on a kind light duty rubber sealing material. Design parameters, contexture and operat
3、ion theoria about the roller shutter dry seal gas holder were introduced, its gas auto-setting pipe action was detailed. Hidden danger of accident in gasholder was discussed and analyzed , its preventive measures were brought forward. Finally , its improved measures were put forward ,in order to pre
4、vent from the available problem in the gas holder running process .Keywords: Roller shutter dry seal gas holder, Gas recovery， Application 炼油厂低压瓦斯的流量一般很不稳定，压力也随装置操作的调整而剧烈波动，大多数不能直接回收利用，常被放火炬燃烧后再排放。但低压瓦斯放火炬既污染了环境，又浪费了能源，还增加了安全隐患。因此，消灭火炬，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
5、斯系统以调整瓦斯系统的压力平衡和需求的波动，从而避免整个瓦斯管网系统因瓦斯过剩或不足而引起压力不稳，保证了各燃气装置设备的正常运行，同时，由于大量低压瓦斯的利用，既增加了企业的经济效益，又不再点燃火炬，保护了环境，提高了社会效益。气柜分为干式和湿式两大类。干式气柜按其密封形式又分为3类：稀油密封型（多边形，用封油密封）；干油密封型（圆形，用油脂密封）；卷帘密封型（圆形）。在炼化企业中最常用的是稀油密封型气柜。卷帘密封型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用水、油、脂或半液体密封的新型气柜。它主要借助于一种柔性的橡胶密封材料
6、将气柜侧板和活塞密封连接。靠活塞的升降储存气体。虽然这种气柜应用不多，但它和其他气柜相比，却有很多优点。几种不同形式气柜的比较参数如表1所示：表1 不同形式气柜性能比较项目湿式气柜稀油密封型气柜卷帘密封型气柜密封方式水密封油橡胶密封膜介质存储的影响瓦斯气中H2S等酸性气体含量较高（约6.8（v）%，），酸性气体溶解到水中后产生了电化学腐蚀，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，导致瓦斯气泄漏瓦斯中的部分组分被吸收后会使封油的闪点、燃点及运动粘度降低，影响安全操作性瓦斯对橡胶的影响不大操作弹性可不受密封配合的限制而快速升降由于受活塞和密封油系统相互限制，升
7、降速度一般为0.5m/min可不受密封配合的限制而快速升降，升降速度最高可达5 m/min使用寿命柜体一般为30年，封油要12年更换一次，密封机构67年更换一次柜体寿命一般50年，橡胶密封膜需1520年更换一次卷帘密封型干式气柜的优点：密封结构更合理；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；维护费用低廉。中国石油化工股份有限公司*炼油厂在充分调研和详尽论证的基础上，于2004年增设了1台20 000m3的卷帘型干式气柜。2 20 000m3卷帘型干式气柜的设计2.1卷帘密封型气柜储存的是该厂低压瓦斯，其技术参数如表2所示：表2 气柜技术参数表项 目指 标公称容积/
8、m320000工作压力/kPa2.63.2介质温度/-1580活塞最大行程/ mm22570活塞有效行程/ mm22270活塞与T档板间隙/mm120T档板与侧板间隙/mm145柜体气密泄漏率/%22.2气柜结构示意图如图1所示：图1 卷帘密闭型气柜结构示意图2.3 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。内侧的橡胶膜向上弯折而外侧的橡胶膜和T型围栏则保持不动。气柜继续收气，当活塞支架的顶桁板碰到T型围栏时，内侧橡胶膜被向上完全拉直。随着瓦斯的继续进入，活塞和T型围栏一起上升，外侧橡胶膜开始向上弯折。当T型围栏和活塞升至最高位置时，
9、外侧橡胶膜被完全拉直，气柜容量达到最大。在气柜排气时，活塞和T型围栏及橡胶密封膜发生与上述过程完全相反的动作。3 20 000m3卷帘型干式气柜的安全附件-瓦斯自动放散管3.1 气柜控制指标参数如表3所示：控制项目指标气柜入口管温度/-1050入口管报警温度/50气柜入口管压力/kPa04入口管报警压力/kPa4活塞的运行高度/m2.518.6高度报警上限/m18.6高度上报警连锁上限/m20高度报警低限/m2.5高度报警连锁低低限/m1.5活塞最大升降速度/ms-10.04放散阀行程/mm3003.2 瓦斯自动放散管随着气柜的收气，柜容不断增大。当柜容为18.6m上限时，自动发出声光报警，此
10、时操作人员关闭气柜入口蝶阀。当柜容达到20m时，与上上限触点直接连锁控制的气柜入口蝶阀将自动关闭，气柜停止收气，出口蝶阀打开，压缩机开机。气柜在收气过程中，若柜容超过20m上上限时压力仍继续增加，此时(柜容达到22.27m)在气柜外侧沿周围均布设置的4根3258.5的紧急放散管将在机械力的作用下自动开启，排放瓦斯进行泄压，活塞不再上升，保证气柜的安全。气柜的放散管有2种启闭方式：一是自动启闭，即上述自动泄压过程中放散管的动作方式；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。放散管的自动启闭其动作原理是：当气柜柜容不断增大，超过其上上限时，随活塞一起上升的T型围栏的顶桁板碰到了设
11、在柜顶的4套顶杆装置。于是在T围栏的作用下，顶杆装置随活塞一起上升。顶杆垂直上升的距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300mm），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设以气柜底部的1t手摇绞车、柜壁柜顶的各型滑轮及限位导向装置等通过手摇绞车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干式气柜运行事故隐患及防范措施4.1存在的事故隐患如下：（1）由于种种原因造成的停电、停风、停水、停汽而引起上游装置大量排放瓦斯造成气柜超高；（2）气柜柜容超高限位时（大于18.6m）报警系统不好用；（3）气柜柜容超高22.2
12、7m气柜顶部4台自动放散阀不能自动开启放散；（4）气柜橡胶膜破裂或排凝管阀门损坏等导致大量瓦斯气泄漏；（5）气柜柜容过低时压缩机仍然运行将气柜抽成负压；（6）气柜区域可燃气体报警仪失灵。4.2 防范措施4.2.1气柜运行保护联锁部分：（1）气柜入口蝶阀只可在复位后手动打开，不能自动开，但有自动关和手动关两操作方式。气柜蝶阀为FC结构，当发生停风、停电事故，或者净化风压力低于0.3 MPa，阀门会自动关闭，以后即使风、电恢复正常，阀门仍然关闭，直至人工复位后才能打开。（2）当活塞上升速度大于4cm/s，气柜入口蝶阀立即关闭，活塞上升速度信号采用三取二方案，一点异常报警，有两点以上异常，联锁自动投
13、入。以后即使活塞上升速度恢复正常，阀门仍然关闭，直至人工复位后才能打开。（3）当气柜活塞高度大于20m，气柜入口蝶阀立即关闭，活塞高度信号采用六取二方案，一点异常报警，有两点以上异常，联锁自动投入。以后即使活塞高度恢复正常，阀门仍然关闭，直至人工复位后才能打开。（4）当活塞膜发生破裂，柜内瓦斯气泄出，气柜入口蝶阀立即关闭，报警信号采用三取二方案，一点异常报警，有两点以上异常，联锁自动投入。以后即使报警信号恢复正常，阀门仍然关闭，直至人工复位后才能打开。4.2.2 事故状态下若放散阀不能自动打开应迅速赶到现场手动打开放散。4.2.3 可燃气体报警仪定期校验，使之处于完好状态。5 结语 20 00
14、0m3卷帘型干式气柜的投用使*炼油厂已基本上消灭了火炬，提高了*炼油厂的经济效益和社会效益.瓦斯气的回收利用，避免了火炬燃烧消耗大量的蒸汽，降低了能耗，减少了污水的排放，降低了处理费用。社会环保效益：该气柜的投用，消灭了火炬，减少了瓦斯气放空量及污水排放量，降低了烟尘和噪声的污染。20 000m3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，关键在于干式气柜调试及气密工作的好坏。干式气柜基本上达到了投用的目的，但是，在运行的过程中，也出现了一些问题，需要整改：（1）由于压缩机系统不配套，压缩机出口压力超压（设计压力0.80 MPa、运行压力0.83MPa）运行，仍
15、不能满足系统压力，导致系统高压瓦斯压力不稳；并且压缩机排凝管线太细而易堵，所以PSA压缩机部分只能间歇运行，湿式气柜及湿式气柜的压缩机在绝大多数时间内仍处于运行状态，这样的弊病是装置分散，操作不便，人员不好管理，建议将湿式气柜的压缩机尽快移位，使气柜和压缩机系统尽快配套运行。（2）由于压缩机系统不配套，PSA压缩机部分只能间歇操作，导致干式气柜的凝缩油罐压油时冲压不得不用氮气，无形中增加了车间费用。压缩机系统配套后，这问题就会迎刃而解。（3）干式气柜运行几天后，活塞平衡块脱轨，险些酿成重大恶性事故，建议在下次大修时做活塞偏移度测试。（4）干式气柜运行仅1个月就发生严重泄漏事故，说明乙方施工单位的施工质量有问题，经进柜内检查发现卷帘连接螺栓松动，造成柜内4处连接部位漏气，后将柜内全部螺栓逐个进行紧固，经过一周时间的处理后，干式气柜恢复投用。在以后的运行中，要密切注意，以防恶性事故的发生。（5）干式气柜液位一直在高位（15m左右）运行，不利于突发事件下气柜的安全操作，
