寒冷地區(qū)稀油密封干式煤氣柜冬季運(yùn)行安全要點(diǎn)淺析

王樹奇

（寶鋼集團(tuán)八鋼公司能源環(huán)保部）

1 前言

冶金煤氣作為鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)品，產(chǎn)量大、熱值較高、易回收，輸送和使用便利，是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料。冶金煤氣的回收利用在企業(yè)生產(chǎn)及降本增效中發(fā)揮著重要的作用。在冶金煤氣生產(chǎn)過(guò)程中，受原料、設(shè)備等各種因素影響，煤氣產(chǎn)量波動(dòng)較大，系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定須由煤氣柜承擔(dān)。目前鋼鐵企業(yè)用于穩(wěn)定和平衡焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣系統(tǒng)壓力的煤氣柜主要選用吞吐量大、柜內(nèi)壓力較高的稀油密封干式煤氣柜。該類煤氣柜對(duì)密封油質(zhì)量及系統(tǒng)安全運(yùn)行要求較高，處于寒冷地區(qū)的鋼鐵企業(yè)，對(duì)煤氣柜的冬季安全運(yùn)行要求更為嚴(yán)格。

2 稀油密封干式煤氣柜運(yùn)行及要求

稀油密封干式煤氣柜的基本結(jié)構(gòu)由鋼制的平面柜底、鋼制薄壁園筒形柜體、若干根H型的立柱、若干段加固柜體作用的鋼制回廊（含柜頂回廊）鋼制柜頂、鋼制通風(fēng)樓以及位于柜體內(nèi)部起密封作用的鋼制活塞組成。

隨煤氣發(fā)生量和消耗量的變化，活塞上下運(yùn)動(dòng)。為防止活塞傾斜，在活塞珩架與立柱對(duì)稱的上下部位布置有一定數(shù)量的導(dǎo)輪，為防止活塞水平旋轉(zhuǎn)，設(shè)雙數(shù)防回轉(zhuǎn)柱，在活塞上相應(yīng)布置有與防回轉(zhuǎn)柱數(shù)量相同的防回轉(zhuǎn)裝置。

在鋼制活塞的周邊油溝內(nèi)布置有密封裝置，密封件采用橡膠，通過(guò)杠桿配重加力機(jī)構(gòu)使其與圓筒形柜體緊密貼合，以減少密封油的泄漏量。在油溝內(nèi)裝有一定高度的密封油，防止煤氣外溢。通過(guò)活塞油溝液位檢測(cè)儀測(cè)定密封油的高度，以確保密封的安全。為防止因活塞傾斜使密封油流動(dòng)加劇，在活塞油溝內(nèi)設(shè)有若干個(gè)分隔堰，為便于密封橡膠的檢查，在煤氣柜的柜壁上設(shè)有檢查孔。

密封油供給系統(tǒng)：密封油在活塞油溝中通過(guò)柜體側(cè)板與密封橡膠之間＜0.5mm的間隙沿側(cè)板內(nèi)壁緩緩流下，進(jìn)入煤氣柜底部油溝中。底部油溝中的密封油通過(guò)與油泵站相連接的管道進(jìn)入油泵站。在油泵站里經(jīng)過(guò)油水分離后，通過(guò)浮球液位控制器控制油泵的啟停，將密封油經(jīng)油上升管打入位于煤氣柜上部的預(yù)備油箱中，在經(jīng)預(yù)備油箱的溢流孔流出，沿側(cè)板內(nèi)壁流入活塞油溝中，形成了密封油的循環(huán)供給系統(tǒng)。

油泵站具有油水分離和供油功能，通過(guò)浮球液位控制器控制油泵的啟停，維持活塞油溝的密封油位高度。

新型煤氣柜密封裝置見圖1。

圖1 新型煤氣柜密封裝置

根據(jù)稀油密封干式煤氣柜工作原理，密封油是確保氣柜活塞密封的重要介質(zhì)，因此，對(duì)密封油質(zhì)量有嚴(yán)格要求。

2.1 密封油質(zhì)量指標(biāo)

煤氣柜密封油是專為煤氣柜特制的氣柜專用油，要求有良好的低溫流動(dòng)性、油水分離性能好、抗乳化性能好、凝點(diǎn)低、閃點(diǎn)高等特性，由基礎(chǔ)油性質(zhì)決定。密封油主要技術(shù)指標(biāo)見表1。

表1 密封油主要技術(shù)指標(biāo)

基礎(chǔ)油是以原油為原料經(jīng)精制后得到，其性質(zhì)至關(guān)重要，用于制作氣柜密封油基礎(chǔ)油的原油按成分劃分有石蠟基、中間基和環(huán)烷基三種。環(huán)烷基原油是各類原油中最寶貴的資源，其儲(chǔ)量?jī)H占原油儲(chǔ)量的2%～3%。環(huán)烷基基礎(chǔ)油和石蠟基基礎(chǔ)油對(duì)比見表2。

表2 環(huán)烷基基礎(chǔ)油和石蠟基基礎(chǔ)油對(duì)比

為應(yīng)對(duì)嚴(yán)寒的冬季氣溫變化。寒冷地區(qū)鋼鐵企業(yè)稀油密封干式煤氣柜選用環(huán)烷基基礎(chǔ)油生產(chǎn)的煤氣柜密封油。

2.2 活塞油槽密封油冬季加熱系統(tǒng)

寒冷地區(qū)冬夏季節(jié)溫差大，夏季高溫近40℃，冬季低溫-40℃，因氣柜側(cè)板溫度低，密封油從氣柜上部溢流口順側(cè)板流到活塞油槽時(shí)，溫度與外界相當(dāng)，極易在活塞油槽中產(chǎn)生冰狀結(jié)晶體，影響密封效果.因此，必須在活塞油槽內(nèi)安裝電加熱系統(tǒng)，自動(dòng)控制活塞油槽油溫。

3 冬季安全運(yùn)行要點(diǎn)

基于寒冷地區(qū)氣候條件，鋼鐵企業(yè)稀油密封干式煤氣柜在冬季運(yùn)行中要加強(qiáng)日常檢查和維護(hù)。

（1）密切監(jiān)測(cè)活塞的日常運(yùn)行情況，絕對(duì)禁止活塞與柜底板相互間發(fā)生劇烈碰撞。

（2）保持活塞油槽油位高度。油位高度根據(jù)煤氣柜柜內(nèi)壓力計(jì)算得出，一旦有緊急放散，應(yīng)立刻補(bǔ)充適量密封油，滿足活塞油位高度后，煤氣柜活塞方可運(yùn)行。

（3）根據(jù)管網(wǎng)煤氣壓力變化情況，適時(shí)調(diào)節(jié)煤氣柜進(jìn)出口閥門，控制活塞運(yùn)行速度不超過(guò)規(guī)定的2.3m/s。

（4）密切關(guān)注煤氣柜指針式柜容顯示表數(shù)據(jù)和雷達(dá)式柜容檢測(cè)儀數(shù)據(jù)的吻合性，煤氣柜進(jìn)出口閥門與柜容連鎖。在任何情況下，絕對(duì)禁止煤氣柜內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓。

（5）每日檢查清除柜容指示表鋼絲繩導(dǎo)輪的積霜或積雪，防止鋼絲繩脫槽。

（6）每日活塞上下大行程運(yùn)行2遍，利用活塞上下運(yùn)行清除凝結(jié)在側(cè)板內(nèi)壁的小冰晶，防止產(chǎn)生大面積結(jié)冰。

（7）每月檢測(cè)密封油指標(biāo)，一些關(guān)鍵指標(biāo)，如破乳化度、粘度、閃點(diǎn)、凝點(diǎn)等不合格應(yīng)在入冬前及時(shí)更換密封油。

（8）活塞油槽電加熱器應(yīng)自動(dòng)運(yùn)行，活塞油槽內(nèi)油溫控制在5～15℃，電加熱器開關(guān)必須選用漏電保護(hù)開關(guān)。

（9）底部油溝熱水溫度應(yīng)滿足將油溫加熱到40℃，確保密封油進(jìn)入油水分離器后油水正常分離。

（10）應(yīng)盡量降低進(jìn)入煤氣柜內(nèi)的煤氣含水量，減輕油水分離器負(fù)荷。

（11）所有機(jī)械設(shè)備冬季采用防凍型潤(rùn)滑油；底部油溝、油泵站房和外部電梯機(jī)房分別采用熱水采暖；油上升管保溫；柜底外側(cè)有水部位的配管采取電伴熱保溫措施。

4 結(jié)束語(yǔ)

稀油密封干式煤氣柜在寒冷地區(qū)冬季運(yùn)行，受氣溫溫差影響，安全運(yùn)行難度高，容易出現(xiàn)安全事故。在日常運(yùn)行中，必須嚴(yán)格結(jié)合地區(qū)特點(diǎn)，制定相應(yīng)的特殊操作規(guī)程，充分發(fā)揮煤氣柜的作用，為企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行提高保障。