干式气柜在炼油厂中的应用
2015/11/6 14:07:22 点击： 文章来源：www.jshhcc.com
1概 述
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 ，大多数瓦斯气体不能直接 回收利用 ，常通过火炬燃烧后再排放。但低压瓦斯火炬燃烧既污染 了环境 ，又浪费了能源，还有安全隐患。因此 ，消除火炬，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。
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 ，大多数瓦斯气体不能直接 回收利用 ，常通过火炬燃烧后再排放。但低压瓦斯火炬燃烧既污染 了环境 ，又浪费了能源，还有安全隐患。因此 ，消除火炬，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斯系统 ，以调整瓦斯系统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的压力不稳 ，保证各燃气装置的正常运行，同时，由于大量低压瓦斯 的利用 ，既增加了企业 的经济效益，又无环境污染，提高了社会效益。
2气柜的选型
气柜按照是否用水来密封分为干式 、湿式气柜。
2．1传统的湿式气柜
2．1．1消耗大量的水。一般蓄水池 的容 积 约为 气 柜 总 容积 的 1／4到 1／3，如5000m3的气 柜需要 2000吨蓄水 ，日常维护时需要定期补水 ，水质不好时需要大量换水 ，大检修时全部放光再重新补上。冬季时北方还要防冻 ，又要消耗能源。
2．1．2维护难 ，问题多。炼油厂低压瓦斯中含有一定比例的硫化氢等气体 ，柜体易锈蚀 ，维护费用较高 ，加上气柜 内部很难检查 ，一旦防腐漆脱落极易腐蚀穿孔 ，如果需要动火处理 ，工艺处理极为麻烦 ，耗时多(最少 1个月)，消耗大(氮气处理 ，甚至需要把水全部放掉)。
2．13 使用寿命短 ，一般也就十年——圆度变形是致命的 ，根本没法维护。
气柜按照是否用水来密封分为干式 、湿式气柜。
2．1传统的湿式气柜
2．1．1消耗大量的水。一般蓄水池 的容 积 约为 气 柜 总 容积 的 1／4到 1／3，如5000m3的气 柜需要 2000吨蓄水 ，日常维护时需要定期补水 ，水质不好时需要大量换水 ，大检修时全部放光再重新补上。冬季时北方还要防冻 ，又要消耗能源。
2．1．2维护难 ，问题多。炼油厂低压瓦斯中含有一定比例的硫化氢等气体 ，柜体易锈蚀 ，维护费用较高 ，加上气柜 内部很难检查 ，一旦防腐漆脱落极易腐蚀穿孔 ，如果需要动火处理 ，工艺处理极为麻烦 ，耗时多(最少 1个月)，消耗大(氮气处理 ，甚至需要把水全部放掉)。
2．13 使用寿命短 ，一般也就十年——圆度变形是致命的 ，根本没法维护。
2．2卷帘型干式气柜
这种气柜有很多优点 ：
(1)密封结构更合理 ；(2)安全可靠性更高 ；(3)运行费用低 ；(4)使用寿命长 ；
(5)安装精度要求低 ；(6)使用维护方便 ；(7)维护费用低廉 。
呼和浩特石化公 司在充分调研和详尽论证的基础上 ，于 2010年扩能改造工程中增设了1台 20000m 的卷帘型干式气柜 ，于 2012年底准备投用。
这种气柜有很多优点 ：
(1)密封结构更合理 ；(2)安全可靠性更高 ；(3)运行费用低 ；(4)使用寿命长 ；
(5)安装精度要求低 ；(6)使用维护方便 ；(7)维护费用低廉 。
呼和浩特石化公 司在充分调研和详尽论证的基础上 ，于 2010年扩能改造工程中增设了1台 20000m 的卷帘型干式气柜 ，于 2012年底准备投用。
3 20000m3卷帘型干式气柜的设计
3．1卷帘型密封气柜结构
橡胶密封帘 干式气柜主要分为柜本体、活塞和橡胶密封帘三部分。
橡胶密封帘 干式气柜主要分为柜本体、活塞和橡胶密封帘三部分。
气柜本体为全焊接钢结构 ，外型与拱顶罐相似。柜底板呈拱顶形。柜顶中央有一个通风帽，上部柜壁均布 45个通风孔 ，在活塞升降过程 中活塞上部 与柜顶之间的空间会随之呼吸空气 ，保证通风 良好 ，防止可燃气体积聚。
活塞置于气柜内部 ，可以上下升降。活塞顶部 周边均布 安装有 16套 上限位轮 ，底部周边均布安装有 16套下限位轮 ，上 、下限位轮均正对立柱方向，对应在柜壁上安装有下限位轮导向装置 16套。
橡胶密封帘为二段式圆桶形胶囊 ，橡胶密封膜是由三层帘线胶布按米字型交叉粘合而成 。20000m 气柜橡胶密封膜的两面均使用专门研制的 NBR+PVC共混胶料 ，组成 圆筒的橡胶产品幅宽 2．6m。粘接成型丁序采用大型平板硫化机整体粘接缝一次成型 ，保证了产品尺寸的稳定性和贴接强度 。基本性能要求 ：抗拉强度 ≥10MPa，伸长率 ≥300％，硬度(A)60~10，屈挠性能 ≥8O万次。
橡胶密封帘的组装：橡胶膜上下两端各开有一排小孔 ，每排沿 厕周均布 1472个 中13mm孔 ，上下两排孔之间的距离为8880mm。密封橡胶膜与型材连接处，涂抹有特殊 的粘接剂 ，由压条压 实，分别用螺栓固定在活塞与柜壁上，一端 固定在柜壁板内侧 8．3米高的密封角钢圈上，为固定端；另一端固定在活塞底部的密封槽钢圈上，为活动端。固定端有导向环，活动端有导向板，便于活塞升降时橡胶密封帘的翻动。这样在活塞下部 、橡胶 密封 帘、柜壁8．3米高以下部分、罐底板之间形成了密封空间，以贮存瓦斯气体。
3．2气柜的附属设施
3．2．1活塞调平装置
活塞调平装置由配重块 、导架f重块滑道)、滑轮装置和钢丝绳组成 ，共 4组 ，均匀布置。气柜调试时应根据活塞运行情况在活塞砼坝上放置平衡配重块 ，使活塞平稳运行 。配重块 由两条钢丝绳牵引，分别通过两个导 向滑轮 、两个柜顶滑轮连接到活塞径 向对称的两个调平吊点上。重块内侧装有滑轮座 ，可沿导架上下升降。当活塞升高或降低时 ，配重块也随之下降或上升。如果活塞本体在某两个径 向对称点处发生倾斜时 ，与高点连接的钢丝绳松动 ，与低点连接的钢丝绳拉紧 ，从而由配重块产生的拉力 自动调节活塞体水平度 ，保证活塞平稳升降。
3．2．2放散管装置
放散管装置由放散管 、蝶阀、阻火器 、气体放散阀及其手动 、自动启 闭装置组成。气柜共有 4组放散管装置 ，其作用是当活塞上升到极限位置时 ，放散阀自动打开 ，紧急泄放柜内气体 ，保证气柜不受损坏 。
放散管从气柜下部放散 口接m ，经蝶阀后引至柜顶部放散阀 ，蝶 阀平时为常开 。气体放散阀为 内外两层圆筒结构 ，内筒与放散管法兰连接 ，内筒顶部 有密封圈，平时由盖板压实橡胶垫来密封。盖板顶吊耳有钢丝绳牵引 ，通过 自动 、手动启闭装置 即可 开启 放散 阀 ，开启 行程 ≤300mm，为防止盖板动作时偏转该设施设有限位保护 、导轨和导向杆。放散 阀下面装有 DN300不锈钢波形带式阻火器。阻火器由芯件和壳体两部分组成 ，其芯件为一层不锈钢波形钢片与一层平面钢片缠绕而成 ，流通截面为数量众多的三角形直流孑L道。气体放散阀手动启闭装 置可在进行气柜内部置换瓦斯或空气时使用。由手摇卷扬机 、A、c、D、E型滑轮，限位导向装置 、挡块及钢丝绳等组成。动作方法是由设于
气柜下部的手摇卷扬机卷绕 ，拉紧或放松钢丝绳 ，可 以自由地开关放散 阀。挡块设在柜顶 限位导向装置上 ，对放散阀起 限位保护作用。
气体放散阀 自动启闭装置由顶杆、顶杆座 、A型滑轮(2个)、B型滑轮(3个1、导轮架等组成。动作方法是当活塞升高至距离柜壁顶 1500arm的位置时 ，活塞顶部触到连接在柜顶的顶杆座 ，当活塞继续往上升时，活塞与顶杆座一起将顶杆机械地往上顶起滑轮组 ，由于限位导 向装置 中挡块的作用 ，连接放散阀盖板的钢丝绳被拉紧，因而将盖板往上拉动 ，阀即被开启 ，将气体 泄 放 大 气 。活 塞 最 高 只 能 再 升 高300mm，即 活塞 最 高 位 置距 离 柜 壁 顶1200mm。 当 活 塞 降 下 至 距 离 柜 壁 顶1500mm后 ，放散阀即自动复位。
3-2-3柜容指示装置
气柜顶部装有雷达物位计 、高高位联锁液位控制器 ，活塞上部则对应安装有雷达反射板可实现柜容检测 、上下限 自动控制、报警、高高限联锁。为直观了解气柜容
量 ，在活塞调平配重块上用醒目颜色画一横线作标记，与之对应的柜壁上则 画上气柜高度刻度线，作直观液位计用。
放散管装置由放散管 、蝶阀、阻火器 、气体放散阀及其手动 、自动启 闭装置组成。气柜共有 4组放散管装置 ，其作用是当活塞上升到极限位置时 ，放散阀自动打开 ，紧急泄放柜内气体 ，保证气柜不受损坏 。
放散管从气柜下部放散 口接m ，经蝶阀后引至柜顶部放散阀 ，蝶 阀平时为常开 。气体放散阀为 内外两层圆筒结构 ，内筒与放散管法兰连接 ，内筒顶部 有密封圈，平时由盖板压实橡胶垫来密封。盖板顶吊耳有钢丝绳牵引 ，通过 自动 、手动启闭装置 即可 开启 放散 阀 ，开启 行程 ≤300mm，为防止盖板动作时偏转该设施设有限位保护 、导轨和导向杆。放散 阀下面装有 DN300不锈钢波形带式阻火器。阻火器由芯件和壳体两部分组成 ，其芯件为一层不锈钢波形钢片与一层平面钢片缠绕而成 ，流通截面为数量众多的三角形直流孑L道。气体放散阀手动启闭装 置可在进行气柜内部置换瓦斯或空气时使用。由手摇卷扬机 、A、c、D、E型滑轮，限位导向装置 、挡块及钢丝绳等组成。动作方法是由设于
气柜下部的手摇卷扬机卷绕 ，拉紧或放松钢丝绳 ，可 以自由地开关放散 阀。挡块设在柜顶 限位导向装置上 ，对放散阀起 限位保护作用。
气体放散阀 自动启闭装置由顶杆、顶杆座 、A型滑轮(2个)、B型滑轮(3个1、导轮架等组成。动作方法是当活塞升高至距离柜壁顶 1500arm的位置时 ，活塞顶部触到连接在柜顶的顶杆座 ，当活塞继续往上升时，活塞与顶杆座一起将顶杆机械地往上顶起滑轮组 ，由于限位导 向装置 中挡块的作用 ，连接放散阀盖板的钢丝绳被拉紧，因而将盖板往上拉动 ，阀即被开启 ，将气体 泄 放 大 气 。活 塞 最 高 只 能 再 升 高300mm，即 活塞 最 高 位 置距 离 柜 壁 顶1200mm。 当 活 塞 降 下 至 距 离 柜 壁 顶1500mm后 ，放散阀即自动复位。
3-2-3柜容指示装置
气柜顶部装有雷达物位计 、高高位联锁液位控制器 ，活塞上部则对应安装有雷达反射板可实现柜容检测 、上下限 自动控制、报警、高高限联锁。为直观了解气柜容
量 ，在活塞调平配重块上用醒目颜色画一横线作标记，与之对应的柜壁上则 画上气柜高度刻度线，作直观液位计用。
3．2．4气柜泄漏检测装置
气柜在柜顶通风帽 、柜壁两侧通 风孔 ，气柜人 lE阀、人 口分液罐 、出口缓冲罐等处均设有固定式可燃气体报警器。
4卷帘型干式气柜的工作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，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。随着气柜的收气 ，柜容不断增大。当柜高度达到 18．6m报警上限时 ，自动发出声光报警 ，此时操作人员关闭气柜入 口蝶阀。当柜高度达到 20m时，与上上限触点直接连锁控 制的气柜人 口蝶阀将 自动关闭 ，气柜停止收气，出口蝶阀打开 ，压缩机开始运行。气柜在收气过程中，若柜高度超过 20m上上限时压力仍继续增加 ，此时(柜高度达到 22．27m1气柜外侧沿周围均布设置的 4根 q)325mmx8．5mm的紧急放散管将在机械力作用下 自动开启 ，排放瓦斯进行泄压 ，活塞不再上升，保证了气 柜的安全。
气柜在柜顶通风帽 、柜壁两侧通 风孔 ，气柜人 lE阀、人 口分液罐 、出口缓冲罐等处均设有固定式可燃气体报警器。
4卷帘型干式气柜的工作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，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。随着气柜的收气 ，柜容不断增大。当柜高度达到 18．6m报警上限时 ，自动发出声光报警 ，此时操作人员关闭气柜入 口蝶阀。当柜高度达到 20m时，与上上限触点直接连锁控 制的气柜人 口蝶阀将 自动关闭 ，气柜停止收气，出口蝶阀打开 ，压缩机开始运行。气柜在收气过程中，若柜高度超过 20m上上限时压力仍继续增加 ，此时(柜高度达到 22．27m1气柜外侧沿周围均布设置的 4根 q)325mmx8．5mm的紧急放散管将在机械力作用下 自动开启 ，排放瓦斯进行泄压 ，活塞不再上升，保证了气 柜的安全。
结语
20000m3，卷帘型干式气柜的投用 ，避免了瓦斯火炬燃烧消耗的大量蒸汽 ，降低了能耗 ，减少了污水的排放 ，降低了处理费用。此外，该气柜的投用，减少了瓦斯气
的放空量 ，降低了烟尘和噪声的污染，为中国石油天然气集 团公司呼和浩特石化公司提高了经济效益和社会效益。
20000m3，卷帘型干式气柜的投用 ，避免了瓦斯火炬燃烧消耗的大量蒸汽 ，降低了能耗 ，减少了污水的排放 ，降低了处理费用。此外，该气柜的投用，减少了瓦斯气
的放空量 ，降低了烟尘和噪声的污染，为中国石油天然气集 团公司呼和浩特石化公司提高了经济效益和社会效益。
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