稀油干式气柜安全检修有关问题的探讨
2015/11/9 9:53:23 点击： 文章来源：www.jshhcc.com
稀油密封干式气柜是一种回收储存瓦斯的重要设施 ，如同储油的油罐 ，将炼厂各装置排放的瓦斯经管道收入柜内，然后通过瓦斯压缩机提压输送到全厂燃料气管网作为燃料气或进入催化气压机进行轻随活塞的升降而变化。其工作原理是：依靠循环油泵的间歇启停 ，维持气柜活塞密封保持一定 的油位，封住柜 内瓦斯。济南分公 司干式气 柜始建于 1989年，采用德国 MAN型结构，上海造船厂承建 ，是炼油烃回收。干式气柜 的柜壁是固定不变的，柜 内容积 行业首例应用 。其主要参数见表 1。
气柜作为缓冲设备 ，在炼厂瓦斯平衡及消灭火炬的过程中 ，发挥 了巨大作用 。近几年来 ，伴随着瓦斯中硫含量的增加，瓦斯介质对设备腐蚀 的问题日益凸现 ，上述时期投用 的气柜普遍 出现一些问题 ，常见的有气柜活塞密封滑块腐蚀失效 ，油封受到破坏 、柜底 油沟腐 蚀穿 孔 、油水分 离 器底板 、隔板穿孔等 ，严重危胁着气 柜的安全生产 ，因此早期建造 的气柜相继进入检修时期。中石化济南分公司气柜于 2006年 3月停工 检修 ，2006年 5月一次开车成功 ，运行 良好。
1 气柜检修常见的项 目
(1)气柜污油的接卸及清理。污油及油泥包括活塞油槽 、柜底油沟 ，活塞顶部 ，气柜底部 ，水封管等部位的清理 。
(2)活塞密封及附件更换。稀油密封机构作全部拆卸、清理，包括油沟滑板、角部滑块、密封帆布和压紧木块、连接件 、悬挂件及紧固件和弹簧、套筒等 。
(3)活塞导轮弹簧垫片、弹簧更换。
(4)气柜柜底油沟底板更换。
(5)油水分离器更换
(6)机泵及柜内仪表的检修。
(7)电梯及 吊笼 的检修升级。气柜检修的重点是气柜旧密封的拆除及新密封的更换 ，难点是将布满污油及污物的气柜活塞及柜底各部位处理合格 ，达到动火条件 ，实现柜底检修 。
(1)气柜污油的接卸及清理。污油及油泥包括活塞油槽 、柜底油沟 ，活塞顶部 ，气柜底部 ，水封管等部位的清理 。
(2)活塞密封及附件更换。稀油密封机构作全部拆卸、清理，包括油沟滑板、角部滑块、密封帆布和压紧木块、连接件 、悬挂件及紧固件和弹簧、套筒等 。
(3)活塞导轮弹簧垫片、弹簧更换。
(4)气柜柜底油沟底板更换。
(5)油水分离器更换
(6)机泵及柜内仪表的检修。
(7)电梯及 吊笼 的检修升级。气柜检修的重点是气柜旧密封的拆除及新密封的更换 ，难点是将布满污油及污物的气柜活塞及柜底各部位处理合格 ，达到动火条件 ，实现柜底检修 。
2 气柜检修存在的危害因素分析及对策
2．1 瓦斯等可燃气体与明火引起的火灾、爆炸
2．1．1 气柜活塞落床后瓦斯气的放散过程
由于落床后残存瓦斯通过瓦斯放散管直排大气 ，气柜周围区域存在可燃 气 ，容易引起火灾 、瓦斯爆炸等事故 ；应严格控制释放量 的速度 ，携带便携式瓦斯报警器实时测量 ，气柜区域封闭警戒 ，消除区域内明火。
由于落床后残存瓦斯通过瓦斯放散管直排大气 ，气柜周围区域存在可燃 气 ，容易引起火灾 、瓦斯爆炸等事故 ；应严格控制释放量 的速度 ，携带便携式瓦斯报警器实时测量 ，气柜区域封闭警戒 ，消除区域内明火。
2．1．2 气柜与系统管线加盲板
在加盲板作业中，或盲板不严，造成瓦斯的泄漏 ，容易引起火灾 、瓦斯爆炸等事故 。应严格加盲板管理规定的执行，盲板挂牌登记 复检 ，施工工具采用防爆工具。
在加盲板作业中，或盲板不严，造成瓦斯的泄漏 ，容易引起火灾 、瓦斯爆炸等事故 。应严格加盲板管理规定的执行，盲板挂牌登记 复检 ，施工工具采用防爆工具。
2．1．3 检修动火过程
气柜活塞顶部 ，沉淀油箱、活塞油槽 、柜底 、柜底油沟、油水分离器等部位都存在 瓦斯气 ，某一角落处理不好 ，在检修作业时都可能发生火灾爆炸 ，造成人员、设备 的伤害。因此检修前 的处理必须引起足够 的重视 ，不能 留有任何 死角。检修时要将上述设备所有 的开 口打开 ，重点是处理污油及可燃气的置换 ，气柜停工后应采用安全放散 、空气对流 、蒸汽蒸煮、水冲洗 的步骤对气柜进行反 复处理 ，直到将各部位污油处理干净。在蒸柜过程 中，充分利用柜顶安全放散管 的对流作用 ，采用多点安装蒸汽胶管置换 ，多点采样分析 ，严格动火制度的执行 ，确保动火安全。
气柜活塞顶部 ，沉淀油箱、活塞油槽 、柜底 、柜底油沟、油水分离器等部位都存在 瓦斯气 ，某一角落处理不好 ，在检修作业时都可能发生火灾爆炸 ，造成人员、设备 的伤害。因此检修前 的处理必须引起足够 的重视 ，不能 留有任何 死角。检修时要将上述设备所有 的开 口打开 ，重点是处理污油及可燃气的置换 ，气柜停工后应采用安全放散 、空气对流 、蒸汽蒸煮、水冲洗 的步骤对气柜进行反 复处理 ，直到将各部位污油处理干净。在蒸柜过程 中，充分利用柜顶安全放散管 的对流作用 ，采用多点安装蒸汽胶管置换 ，多点采样分析 ，严格动火制度的执行 ，确保动火安全。
2．2 人员进人柜内清理污油产生的危害
施工人员进入气柜内部 (活塞 、柜底 ，水封室)清理污油 ，拆卸 、安装 密封作业时 ，容 易引起窒息和中毒 。气柜油泥中存在可燃气及 Hs等有毒有害物质，必须采取科学的处理方法 ，避免造成人员的伤害。采取反复 注人 除臭剂的办法 ，对 柜底 油沟、活塞油槽、气柜底部空间加剂处理，清污工序中所有参检人员采取轮换施工作业 ，避免 长时间施工 ，同时佩戴滤毒器 ，穿隔离衣 ，安排一名现场监护人员监护。
施工人员进入气柜内部 (活塞 、柜底 ，水封室)清理污油 ，拆卸 、安装 密封作业时 ，容 易引起窒息和中毒 。气柜油泥中存在可燃气及 Hs等有毒有害物质，必须采取科学的处理方法 ，避免造成人员的伤害。采取反复 注人 除臭剂的办法 ，对 柜底 油沟、活塞油槽、气柜底部空间加剂处理，清污工序中所有参检人员采取轮换施工作业 ，避免 长时间施工 ，同时佩戴滤毒器 ，穿隔离衣 ，安排一名现场监护人员监护。
2．3 柜底 、柜顶作业产生的碰撞伤害
在清理污油及活塞密封拆 除作业时 ，钢架结构纵横交错 ，柜底 、柜顶光线较差 ，作业面狭小 ，极易发生施工人员碰撞到上述物体而引起碰撞伤害和设备损坏 。在活塞顶部 、底部各个 区域多处安装防爆照明灯 ，不 留死角 ，制作警示牌 ，严格劳保器具的佩戴与使用 ，同时加强监 护和管理力度 ，取得了很好的效果。
在清理污油及活塞密封拆 除作业时 ，钢架结构纵横交错 ，柜底 、柜顶光线较差 ，作业面狭小 ，极易发生施工人员碰撞到上述物体而引起碰撞伤害和设备损坏 。在活塞顶部 、底部各个 区域多处安装防爆照明灯 ，不 留死角 ，制作警示牌 ，严格劳保器具的佩戴与使用 ，同时加强监 护和管理力度 ，取得了很好的效果。
2．4 严格持证上岗
油水分离器吊装作业 ，人员使用检修 电梯 ，吊笼时容易产 生起 重伤害 ，高处 坠落等危害。采取的措施是严格起重作业 的持证上 岗，安排专人监护 ，杜绝违章作业。
油水分离器吊装作业 ，人员使用检修 电梯 ，吊笼时容易产 生起 重伤害 ，高处 坠落等危害。采取的措施是严格起重作业 的持证上 岗，安排专人监护 ，杜绝违章作业。
2．5 污水、污泥的水体污染危害
气柜检修需要清理的污泥污水量很 大 ，直排放下水系统会造成下水管道的堵塞并对 污水厂造成致命的伤害，应采取集 中存放 、集 中处理 的方式。采取的办法是，事先将气柜下水口封堵 ，沿柜体周围筑起污水槽，将污水及污泥泵提至l临时污泥池 ，采用除臭剂 、泥沙、石灰混合后集中外运 。
气柜检修需要清理的污泥污水量很 大 ，直排放下水系统会造成下水管道的堵塞并对 污水厂造成致命的伤害，应采取集 中存放 、集 中处理 的方式。采取的办法是，事先将气柜下水口封堵 ，沿柜体周围筑起污水槽，将污水及污泥泵提至l临时污泥池 ，采用除臭剂 、泥沙、石灰混合后集中外运 。
除了上述危 害要 引起 重视外 ，在检修过程中还存在着车辆伤 害、灼伤 、触电等其它伤害 ，做好现场施工作业环节的危害识别及 防范是检修工作的第一要务 ，参检人员要齐抓共管，完善制度 、落实到人。
3 气柜检修遇到的主要问题
3．1 活塞顶部积油清理的问题
气柜活塞在运行过程 中，由于顶部溢油 口的密封油在下落过程 中，存在着溅落现象 ，溅落油散落在活塞顶板配重块之间，检修清理难度很大。采取的办法是 ：给每名清理人 员配备一个小桶 ，制作专门的刮油铲 ，利用小桶通过柜壁人孔运 出，明油处理完后 ，采用锯末 吸附油渍 ，再 清理卫生 ，此项工作的时间较长 ，关键因素是清理人员的数量 。
3．1 活塞顶部积油清理的问题
气柜活塞在运行过程 中，由于顶部溢油 口的密封油在下落过程 中，存在着溅落现象 ，溅落油散落在活塞顶板配重块之间，检修清理难度很大。采取的办法是 ：给每名清理人 员配备一个小桶 ，制作专门的刮油铲 ，利用小桶通过柜壁人孔运 出，明油处理完后 ，采用锯末 吸附油渍 ，再 清理卫生 ，此项工作的时间较长 ，关键因素是清理人员的数量 。
3．2 如何将活塞支撑到检修高度
气柜停工 后 ，活塞 落床 ，底 部空 间狭小 ，清理人员无法进入清污 ，如图 1。要实现柜底检修必需将活塞支撑到人员可 以活动的检修高度 (1．7m左右 )，采用传统的办法 ，比如吊车起吊，倒链 固定等无法实现 ，原 因是气柜柜顶 大量 的钢结构无法拆除，况且活塞 245t的重量对于现有 的施工器械无法解决 。因此必需采用新 的模式 。在检修 中采用带压 升 顶加 装 支 腿 的办 法解 决 上述 难题 。“带压升顶”就是事先将人员安置在柜底油沟 内，之后缓慢升压使气柜活塞上升 ，达到一定高度后，操作人员在带压的环境下 ，将预置好 的气柜临时支腿就位 ，之后 对气 柜压力 缓慢 撤压 ，使活塞 降落，临时支腿与原有支腿结合在一起 ，实现了活塞落床后增加 了检修高度 。采用此种方案 ，在同行业 中没有先例 ，风险很大 ，需要解决 以下 问题 ：首先是人员在带压状态即活塞浮起压力 4．5kPa的环境下对人体生理有多大影 响，4．5kPa压力相当于 450mm水柱的压力，会游泳 的人都有这方面的常识，对耳膜的影响有限，短时间内对人体功能性和器官也没有太 大的影 响，该压力下 的氧含量增加了4．3％，对呼吸系统，尤其肺器官，基本没有影响。除上述问题外 ，以下措施也非常必要 ：
3．2．1 升压风机的选择
考虑到柜 内作业是一项风险较大的作业 ，应尽可能缩短作业时间，使上升时间缩短。另外活塞密封此时虽然安装 ，但没有注入封油 ，活塞密封漏风量较大 ，基于上述两方面的原因，在满足活塞限速要求(，<0．5m／s)的情况下 ，应该选择排风量较大的风机。选择流量 18000m／h，扬 程 6～7kPa的鼓风机，并做了两次升顶试验 ，能够满足要求。
3．2．2 临时支腿的制作安装
早期建造 的气柜支腿高度仅有 880mm，活塞落床后柜底部空间只有 150mm 的高度 ，原有支腿达不到检修高度 ，为此事先预制 14只安装支腿 ，如图 2所示。支腿的制作要严格尺寸精度 。待活塞升起到一定 高度后 ，将预制支腿 与原 有支腿竖 向对齐，在活塞缓慢撤压落 床时对齐找正 。之后在柜底达到动火条件时，将支腿结合部位焊接加固。
3．2．3 人员及通讯的安排
在整个作业环节 中，安排柜 内作业人员 8名 ，2人一组，其中两组负责相邻 四只支腿的安装 ，另外两组要安装 5只，共 14只 ；一名指挥 ，负责操作过程的全程指挥控制 ；一名巡查员 ，负责检查安装质量和带压过程 的交流沟通 ，消除大家的紧张情绪柜外封堵人孔安排六名职工 ，要求封堵 、拆装人孔动作熟练 ，拆装迅 速；鼓风 机操作工一名 ，负责升压过程中的操作 ，电工一名 ，确保升压期 间电源 的保障。所有参检人 员每人佩戴 一台对讲机 ，实现指令的畅通与联络 ，所有操作采用喊话方式。
气柜停工 后 ，活塞 落床 ，底 部空 间狭小 ，清理人员无法进入清污 ，如图 1。要实现柜底检修必需将活塞支撑到人员可 以活动的检修高度 (1．7m左右 )，采用传统的办法 ，比如吊车起吊，倒链 固定等无法实现 ，原 因是气柜柜顶 大量 的钢结构无法拆除，况且活塞 245t的重量对于现有 的施工器械无法解决 。因此必需采用新 的模式 。在检修 中采用带压 升 顶加 装 支 腿 的办 法解 决 上述 难题 。“带压升顶”就是事先将人员安置在柜底油沟 内，之后缓慢升压使气柜活塞上升 ，达到一定高度后，操作人员在带压的环境下 ，将预置好 的气柜临时支腿就位 ，之后 对气 柜压力 缓慢 撤压 ，使活塞 降落，临时支腿与原有支腿结合在一起 ，实现了活塞落床后增加 了检修高度 。采用此种方案 ，在同行业 中没有先例 ，风险很大 ，需要解决 以下 问题 ：首先是人员在带压状态即活塞浮起压力 4．5kPa的环境下对人体生理有多大影 响，4．5kPa压力相当于 450mm水柱的压力，会游泳 的人都有这方面的常识，对耳膜的影响有限，短时间内对人体功能性和器官也没有太 大的影 响，该压力下 的氧含量增加了4．3％，对呼吸系统，尤其肺器官，基本没有影响。除上述问题外 ，以下措施也非常必要 ：
考虑到柜 内作业是一项风险较大的作业 ，应尽可能缩短作业时间，使上升时间缩短。另外活塞密封此时虽然安装 ，但没有注入封油 ，活塞密封漏风量较大 ，基于上述两方面的原因，在满足活塞限速要求(，<0．5m／s)的情况下 ，应该选择排风量较大的风机。选择流量 18000m／h，扬 程 6～7kPa的鼓风机，并做了两次升顶试验 ，能够满足要求。
3．2．2 临时支腿的制作安装
早期建造 的气柜支腿高度仅有 880mm，活塞落床后柜底部空间只有 150mm 的高度 ，原有支腿达不到检修高度 ，为此事先预制 14只安装支腿 ，如图 2所示。支腿的制作要严格尺寸精度 。待活塞升起到一定 高度后 ，将预制支腿 与原 有支腿竖 向对齐，在活塞缓慢撤压落 床时对齐找正 。之后在柜底达到动火条件时，将支腿结合部位焊接加固。
3．2．3 人员及通讯的安排
在整个作业环节 中，安排柜 内作业人员 8名 ，2人一组，其中两组负责相邻 四只支腿的安装 ，另外两组要安装 5只，共 14只 ；一名指挥 ，负责操作过程的全程指挥控制 ；一名巡查员 ，负责检查安装质量和带压过程 的交流沟通 ，消除大家的紧张情绪柜外封堵人孔安排六名职工 ，要求封堵 、拆装人孔动作熟练 ，拆装迅 速；鼓风 机操作工一名 ，负责升压过程中的操作 ，电工一名 ，确保升压期 间电源 的保障。所有参检人 员每人佩戴 一台对讲机 ，实现指令的畅通与联络 ，所有操作采用喊话方式。
3．2．4 灯具及劳保器具的安排
人员进入柜内，每人配备一 只板凳 ，在活塞升起之前沿环 向就坐 ，防止 升顶 过程 中活塞 意外 落下对人员的伤害。由于升压过程 中，柜 内属 于密闭空间 ，没有光 源 ，配备 了 四只大型移 动照 明，封人孔前均匀 安放 ，解 决作业 过程 中的照 明问题。同时每人着耐油靴 ，耐油雨衣 ，戴安全 帽，携带滤毒罐两只，耐油手套 ，棉 布若 干 ；携带便 携式可燃气报警仪两只，H：s报警仪两只，随时检测柜内作业时有毒有害气体的浓度，及时采取相应的措施。在活塞初始升顶时 ，佩戴滤毒罐 ，防止活塞初始升顶柜底油泥露出后油气扩散对人员的伤害。经过充分的准备和全体参检人员的共同努力 ，历经 45min，实现了气柜带压安装支腿 ，一次支撑成功 ，为下一步大量人员进入柜底清扫、检修动火创造了条件。
人员进入柜内，每人配备一 只板凳 ，在活塞升起之前沿环 向就坐 ，防止 升顶 过程 中活塞 意外 落下对人员的伤害。由于升压过程 中，柜 内属 于密闭空间 ，没有光 源 ，配备 了 四只大型移 动照 明，封人孔前均匀 安放 ，解 决作业 过程 中的照 明问题。同时每人着耐油靴 ，耐油雨衣 ，戴安全 帽，携带滤毒罐两只，耐油手套 ，棉 布若 干 ；携带便 携式可燃气报警仪两只，H：s报警仪两只，随时检测柜内作业时有毒有害气体的浓度，及时采取相应的措施。在活塞初始升顶时 ，佩戴滤毒罐 ，防止活塞初始升顶柜底油泥露出后油气扩散对人员的伤害。经过充分的准备和全体参检人员的共同努力 ，历经 45min，实现了气柜带压安装支腿 ，一次支撑成功 ，为下一步大量人员进入柜底清扫、检修动火创造了条件。
3．3 油沟底板的更换问题
气柜 油 沟底 板 为 正 十 四边 形 ，环 向尺 寸有104m，外切 园直径是 26．514m，如图 1所示。底板更换焊接工作量很 大 ，新更换 的钢板与原柜壁大角缝处的排板在施工过程 中若简单的采用原位置搭接焊接 ，不仅会 加大原有大角缝 的热影响 区面积，焊接后该区域焊后残余应力消除困难，极易出现开裂现象 ，造成二次返工。在反复考虑后 ，采用图 3的施工方案 ，在新底板与柜壁之间采用斜板搭接 ，虽然增加 了焊 接工作 量 ，但保 证 了焊接 质量 ，解决 了上述难题。
气柜安全检修施工难度在 于处理各部位 的污油 ，关键点在于现场作业环节 中的危害因素较多 ，施工区域狭窄 ，相关施工专业 队伍多，交叉作业 的情况突出，施工作业 中出现未知 因素较多。因此气柜的检修一定要充分论证各种危害因素并采取相应 的预防措施 ，制定完善的质量管理体系和组织机构 ，安全技术人员要紧盯现场 ，严格现场施工作业环节规章制度的检查 ，落实各项安全措施 。只有这样才能保证气柜的安全检修与投用。
气柜 油 沟底 板 为 正 十 四边 形 ，环 向尺 寸有104m，外切 园直径是 26．514m，如图 1所示。底板更换焊接工作量很 大 ，新更换 的钢板与原柜壁大角缝处的排板在施工过程 中若简单的采用原位置搭接焊接 ，不仅会 加大原有大角缝 的热影响 区面积，焊接后该区域焊后残余应力消除困难，极易出现开裂现象 ，造成二次返工。在反复考虑后 ，采用图 3的施工方案 ，在新底板与柜壁之间采用斜板搭接 ，虽然增加 了焊 接工作 量 ，但保 证 了焊接 质量 ，解决 了上述难题。
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