某石化公司5000立方米
螺旋气柜在一次事故中受损,致使
钟罩、中节变形,水封在
钟罩下降至脱封位置时,水槽溢流口处发生泄露现象。由于
气柜内介质为炼厂低压瓦斯气,一旦泄露遇明火后果不堪设想,为此该公司曾组织过前后两次检修。由于
螺旋气柜严重变形后的检修实例在国内并不多,修复成功的实例更为少见。因此,该公司技术人员及施工人员在理论的指导下经过不断的摸索和实践,经历了许多波折,终于消除了隐患,将
气柜修复完毕。经过三年多运行,情况良好。本文将对检修过程及经验进行介绍并提出相关建议,以供使用或安装单位在低压湿式
气柜检修维护或改造时借鉴。
5000立方米螺旋气拒情况介绍：
该公司5000立方米低压湿式螺旋
气柜属两节式
气柜,建于19%年9月。其主要参数如下:水槽直径:23230mm;中节直径:22418mrn;钟罩直径:Z1636nun;
气柜总升高度:23巧smm;中节挂圈高度:760~;钟罩挂圈高度:660mm;中节挂圈径向宽度:220~;钟罩水封径向宽度:22Omm;钟罩升起后压力:2.943KPa;中节升起后压力:3.924KPa。
1998年3月在一次爆炸事故中受损,钟罩、中节变形严重,失圆度超过80~,局部凹陷深度达150mm,面积达4m2(在泄漏处垂直对应的钟罩壁上),导轨也有不同程度的变形。更为严重的是水封在钟罩下降至脱封位置时靠近水槽溢流口处
气柜内的气体发生喷涌泄漏,直接威胁安全生产,需进行维修处理。
5000立方米螺旋
气柜的第一次检修
针对螺旋
气柜的变形和水封泄漏,在第一次检修中经分析认为是钟罩、中节、立柱变形严重造成。因此把主要的力量放在消除立柱、钟罩、中节的变形上,更换了部分变形严重的立柱,用锤击和倒链拉的方法消除钟罩及中节的变形,调整了钟罩顶部的配重,使钟罩升起、中节升起后的不水平度保持在60mm以内。且为提高钟罩的刚度,在下挂圈内侧焊接用D醉5的钢管制作的高度为500~钢架结构,防止钟罩的再次变形,保证钟罩的圆度。采取以上措施后,作
气柜的快速
升降试验,在1m/min钟的速度下(设计要求为1.5m/min)泄漏仍有发生,但在以<0.6/min的速度下降时无泄漏。在快速
升降时,
气柜的导轨对个别导轮的挤压非常厉害,有的甚至脱轨,又对导轮进行了调整,使中节钟罩的偏心度<60~,但仍有卡涩。再做升降试验后,泄漏情况虽有好转但仍未得到彻底解决。
我们又对水封高度进行了核算,核算后的钟罩水封高度为500~,但钟罩水封实际高度为750~。经分析认为是在中节落地后,由于钟罩水封高度太高、导轨卡涩导致钟罩在负压和自重作用下,突然下降致使水封内的水突然减少,在钟罩下降至脱封位置时,水封内的水得不到及时补充而使水封高度不足,致使水封腔内的气体溢出。为证明此设想,我们又在中节水封顶部开一孔,安装“U”形水位计进行了测量,测得中节下降落地后密封腔内的压力为4.85KPa,在发生泄露后密封腔内的压力下降为3.89KPa。为此根据《钢制低压湿式
气柜》(HG20517一92)第5.3.4.6节中的公式对下挂圈溢流孔开孔面的计算,在下挂圈上周向开200mmx50mm孔共24个(如图1所示),开孔后做升降试验,泄漏虽有减轻但不明显。
5000立方米螺旋气拒的第二次检修
在第二次检修的过程中,我们仍把注意力放在水封结构尺寸和导轨的卡涩上。我们对钟罩、中节尺寸依据《钢制低压湿式
气柜》(HG20517一92)第5.3.4.2节中的公式进行了重新设计和改造(如图2所示),又对导轮外侧凸缘直径增加30mm。改造后,中节与钟罩的塔节间隙由△r=391mm增加为△r=4100mm;钟罩水封径向宽度为270mm。中节水封径向宽度为270mm,制作完后,进行升降试验,当下降速度>1.0m/min时,泄漏仍有发生,但泄漏量明显减少。对导轮配重进行调整之后仍未见效,我们又把溢流堰的高度加高100~,,然后做升降试验,仍在发生泄漏。下降过程中测密封腔内的压力最高为4.586KPa,泄漏发生后密封腔内的压力下降为3.824KPa,看来密封腔压力过高是泄漏发生的主要原因。
把溢流堰高度在原高度的基础上降低1oomm使密封腔内的压力下降为395mm,之后做升降试验,在快速升降的条件下未发生泄漏。至此,
气柜的检修结束。
经验与建议
(l)通过本次检修我们认为该
气柜水封的原设计是不成功的,在
气柜交工验收时快速升降试验可能未按要求进行,由于该
气柜日常运行时都处于缓慢升降状态,致使问题没有暴露出来。因此,在
气柜施工和验收过程中要严格按照设计要求进行,千万不能马虎,以免给安全生产带来隐患。
(2)
气柜的配重和导轮是否卡涩是影响
气柜安全运行的重要因素。在运行的过程中要经常检查,保证水封内的液位高度差<50~,导轮灵活无卡涩,螺旋
气柜导轮的凸缘高度要大与导轨凸缘高度2mm~-5mm。
(3)
气柜的设计应按照《钢制低压湿式
气柜》规范要求进行。该
气柜在设计时为使结构紧凑,塔节间隙为391mm。而规范要求为450mm-500mm,致使密封腔间隙过小、密封腔内压力过高导致水封泄漏。
(4)在《钢制低压湿式
气柜》(HG20517一92)第5.3.4.5节中未考虑密封腔气体压缩使压力升高对水封高度设计的影响,笔者建议应予以考虑,尤其是在密封腔间隙狭小的情况下。
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