接收站海水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)技術(shù)改造實踐

崔 均

（中石油大連液化天然氣有限公司，遼寧大連 116000）

0 引言

大連LNG（Liquefied Natural Gas，液化天然氣）接收站在正常生產(chǎn)運行時多次出現(xiàn)海水泵出口壓力降低的現(xiàn)象，致使站內(nèi)ORV（Open Rack Vaporizers，開架式海水氣化器）不得不停止使用，改用SCV（Submerged Combusion Vaporizer，浸沒燃燒式氣化器）。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)其原因系旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)設(shè)計問題，導(dǎo)致雜物進(jìn)入泵井，堵塞泵入口過濾網(wǎng)，造成出口流量及壓力降低。

1 接收站氣化器類型

（1）開架式氣化器（ORV）。開架式氣化器采用海水作為加熱源進(jìn)行熱交換。接收站使用海水泵提供海水供ORV 使用。ORV 結(jié)構(gòu)簡單，使用儀表元件較少，維護保養(yǎng)方便。

（2）浸沒燃燒式氣化器（SCV）。浸沒燃燒式氣化器通過燃燒燃料氣加熱空氣，空氣加熱水來進(jìn)行熱交換。接收站站內(nèi)SCV一般在冬季海水溫度不足或應(yīng)急調(diào)峰時使用。由于SCV 配置輔助設(shè)備及儀表元件，與ORV 相比，維護保養(yǎng)難度加大。站內(nèi)工SCV 使用燃料氣需通過電加熱器加熱后使用。

ORV 運行時消耗能量僅來自海水泵電機；而SCV 運行時不僅消耗燃料氣，還包括風(fēng)機、冷卻水泵、燃料氣電加熱器等。大部分外輸條件下能耗較ORV 大。

2 旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)存在的問題

大連LNG 接收站位于大連市保稅區(qū)大孤山半島鯰魚灣海域，隸屬于黃海灣，海生物以海菜為主，海菜細(xì)長、柔軟，只要有細(xì)小的縫隙就會通過。另外，接收站臨近旅游生活區(qū)，屬生活垃圾集中的地區(qū)，生活垃圾也比較多。經(jīng)過對現(xiàn)場旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)形式與進(jìn)入到海水泵泵池內(nèi)的雜物進(jìn)行對比，可以判斷大連LNG 接收站旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)在設(shè)計和運行上存在以下問題。

2.1 網(wǎng)板與網(wǎng)板之間間隙過大。

2 塊網(wǎng)板之間的間隙稱為網(wǎng)板間隙，包括2 種狀態(tài)的間隙：一是網(wǎng)板在直軌端運行時，2 塊網(wǎng)板之間的間隙；二是網(wǎng)板在底部弧形軌道運行時，2 塊網(wǎng)板之間的間隙。網(wǎng)板間隙用δ 表示，是設(shè)計間隙、制造誤差增加的間隙和水壓力引起網(wǎng)板塑性變形增大的間隙之和。

采用P 型膠皮密封時，正常規(guī)范要求網(wǎng)板與網(wǎng)板之間設(shè)計間隙5 mm，網(wǎng)板名義尺寸3000 mm，這就形成了5 mm×3000 mm的間隙。由于安裝精度不高，局部間隙高達(dá)10 mm。網(wǎng)板在垂直方向運行時，P 型膠皮將此間隙全部密封，網(wǎng)板在半園軌道轉(zhuǎn)彎處，P 型膠皮頭部應(yīng)將網(wǎng)板與網(wǎng)板之間的間隙全部密封，但現(xiàn)實上，由于水流的作用，P 型膠皮密封不能保障網(wǎng)板與網(wǎng)板之間全部密封。

2.2 網(wǎng)板與軌道之間間隙過大

正常網(wǎng)板與軌道之間設(shè)計間隙為5 mm，但在安裝過程中，由于安裝精度不高，此間隙過大、多達(dá)10 mm 左右，在井深12.8 m的豎直區(qū)間內(nèi)，形成10 mm×12 800 mm 的間隙，改造前網(wǎng)板與軌道之間間隙結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 改造前網(wǎng)板與軌道之間間隙

由于存在10 mm×12 800 mm 的間隙，細(xì)長形的海菜非常容易從此處進(jìn)行，導(dǎo)致海菜及垃圾等雜物曾經(jīng)進(jìn)入海水泵泵井后堵塞海水泵入口過濾網(wǎng)，入口過濾網(wǎng)在海水泵的作用下?lián)p壞變形（圖2），泵的出口流量壓力降低。入口過濾網(wǎng)損壞后，破碎的殘片極易進(jìn)入海水泵內(nèi)損壞葉輪。

圖2 入口過濾網(wǎng)

3 旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的改造

針對海水實際情況及旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的設(shè)計缺陷，通過調(diào)研并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，決定對S-2302B 進(jìn)行技術(shù)改造。

3.1 網(wǎng)板與網(wǎng)板之間間隙技術(shù)改造

通過調(diào)研對比，對S-2302B 濾網(wǎng)采用橡膠板零密封方式進(jìn)行技術(shù)改造，即2 塊網(wǎng)板用1 塊密封橡膠板聯(lián)接成一體（圖3）。

3.2 網(wǎng)板與軌道之間間隙技術(shù)改造

通過調(diào)研論證，對網(wǎng)板與軌道之間間隙采用密封效果更好的彈性接觸密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造，使得網(wǎng)板與軌道之間實際間隙降低到5 mm 以內(nèi)（圖4）。

4 技術(shù)改造后的效果評價

經(jīng)過幾個月的使用跟蹤，技術(shù)改造后的S-2302B 濾網(wǎng)過濾效果顯著提高，具體歸納如下：

（1）旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的密封性能良好，使海水過濾質(zhì)量得到保證。

（2）惡劣海況下海水泵運行平穩(wěn)，出口流量、壓力穩(wěn)定（圖5）。

（3）海水泵冷卻水過濾器的清理次數(shù)有原來的每天3～5 次降低到1 天1 次，節(jié)約了大量人力物力，初步計算節(jié)約成本達(dá)2 萬元/（臺·年）（圖6）。

圖3 改造后網(wǎng)板之間的間隙

圖4 改造后網(wǎng)板與軌道之間間隙

圖5 改造前后泵的出口壓力

圖6 P-1401B 清理次數(shù)

5 結(jié)論

針對海水實際情況及旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的設(shè)計缺陷，對網(wǎng)板與網(wǎng)板之間采用零間隙密封、網(wǎng)板與軌道之間采用采用彈性接觸密封進(jìn)行技術(shù)改造，經(jīng)過較長時期的運行考核證明效果良好。其技術(shù)改造實踐經(jīng)驗對于其他同類海水取水設(shè)備設(shè)施改造具有借鑒意義。