10万立方米外导架直升式气柜的带气修复

10万立方米外导架直升式气柜的带气修复 10万立方米外导架直升式气柜的带气修复 摘要:本文论述了在带气情况下对气柜进行检查及修复的 关键词:气柜、泄漏 、检查、修复 大连煤气公司新厂是大连的主要气源厂，现有产气量为2×17.5万立方米/日的CCR生产装置一套，其储气设施为一座容积为10万立方米的湿式气柜。该气柜于1998年12月投入运行，起到储存新厂煤气及调节市街煤气供给的重要作用。 2003年2月8日上午，当气柜升至 4 .8万立方米时，岗位操作人员发现有破封导致的大量跑气事故;为了进一步确认，再次将气柜生起，经技术人员现场认真观察，确有跑气现象。为了尽可能减少对新厂生产与供应的影响，我们在保持新厂生产和输送煤气的情况下，对气柜进行了检查分析，明确了故障点，并在带气情况下对气柜进行了修复。 一、 气柜结构简介 大连煤气公司新厂储气柜为外导架直升式结构，气柜底座直径60米，高53.92米，有效容积为10.12万立方米，公称容积为10万立方米，正常储气范围为10000—90000立方米。气柜由水槽及活动塔节组成。活动塔节按照升起的先后顺序分别为四塔(钟罩)、三塔、二塔、一塔，各塔层均有20个外导轮，使各层塔壁可沿导轨升降，图一为气柜示意图。当煤气进入气柜时，各塔逐层从水槽内升起，四塔至一塔各层的储量和压力分别为: 塔 节 4 3 2 1 3 储量 万m 2.4 2.5 2.57 2.65 压力 mmH2O 131 174 213 249 塔内煤气均由各层挂圈处的水，做为活动部分的密封介质，水封结构如附图二所示。 二、确定故障点 发生煤气跑气事故后，我们依据现场情况进行了分析，因为是突然性的大量跑气，不应是塔壁有漏点造成的，而且我们对塔壁进行了检查，没有发现异常情 况。经研究，认为气柜发生跑气有以下两种可能: 1、塔体发生倾斜偏移，导致部分水封高度下降，不足以封住塔内煤气。 2、水封挂圈处有漏点，当塔升起时，水封内水逐渐由点流出，造成水封高度不足而导致煤气外泄。 我们对塔壁倾斜偏移量进行了测量。具体方案如下:在气柜顶部连接U型管压力计，随时监测气柜压力。调整排气量使四塔挂圈距水面1000mm左右，通过调整产气量和排气量相等来保持罐位不变。测量四塔处于浮动在水面上的自由状态下的偏移量，即测量四塔挂圈底部到水面的高度，测量结果见下: 参数:罐位--21500m3 风速--6m/s; 风力--四级; 风向--西北风 单位:mm 导1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 轨 液 面12512412011411210610099959592929598105108113115123124高0 0 0 5 0 5 0 5 3 6 0 8 5 5 9 5 0 5 0 5 度 由表可知，最大高度差为330毫米，四塔的最低水封位置在11#导轨处。当四塔完全升起时，11#导轨处水封能否会封住煤气，计算如下: 参数:此时塔内煤气压力为174mmHO，正常水封290mm 2 设四塔完全升起时，三塔上挂圈内的水位因煤气压力下降h 计算:11#导轨水封为:290,330?2=125mm 125 h=174 (125,h) h=87mm 所以不会因塔壁偏移而导致煤气破封而外泄。 然后，我们检查四塔及三塔上挂圈处是否有漏点。方法为:通过调节产气量与排气量，将四塔完全升起，使其挂圈刚刚离开水槽液面，这样确保水封槽既不进水，同时将水封内的水抽干又不会导致塔内煤气由漏点处外泄。测量四塔各导轨处的水封高度，使其高度范围在200,360mm之间，计算如下: 水封下限:即煤气破封的临界点 174mm 水封上限:290 h=174 (290,h) h=87mm 290 87=377mm 考虑到安全系数为20mm 则上下限分别为:上限 174 20=194mm 下限 377,20=357mm 用自吸泵抽吸四塔水封内的水，并观察水封内的气泡情况。我们在现场最终确认故障点在14#导轨附近四塔挂圈内侧，该处槽钢有裂缝。 三、修复实施方案 为了在确保安全的情况下，尽可能简化维修步骤，缩短维修时间，经研究制定了带气修复方案。 (一)置换 因为是在气柜储有煤气的情况下进行修复，而且在焊接修复前需要抽干四塔水封内的水，有可能造成三塔上挂圈内煤气的外泄，为确保施工安全，需要将三塔上挂圈内的煤气置换出去，方能进行焊接。 具体方案为:为置换三塔挂圈内煤气，需在三塔挂圈上开两个对称的进出气孔，从一侧充入氮气并经另一侧将煤气放散出去，要确认可燃气体含量为零。然后减少氮气流量，在焊接过程中保持氮气小量而连续地进入挂圈并排出。 (二)修复 在气柜顶部连接U型管压力计，随时监测气柜压力。缓慢提升罐位，四塔水封高度控制在200,360mm范围内。然后，开启自吸水泵，将四塔水封内的水抽干，露出泄漏点。为方便施工，我们将位于14#导轨处三塔挂圈上的挡板切割下300×500一块。用石棉绳嵌入裂缝内，将漏点区域封闭并除水，采用焊接修补裂缝，为防止重复泄漏，在此裂缝端头及中间作备板和加强筋处理。最后，检查四塔挂圈，确认无其它问题，将三塔挂圈挡板及所开进出气孔恢复原状。 向四塔水封内注水，恢复正常水封高度，检修结束。 (三)安全措施 1、在气柜顶部连接U型管压力计，随时监测气柜压力。 2、 在检查及修复过程中，将罐位严格控制在要求的高度内。 3、确保三塔上挂圈内可燃气体含量为零，在修复过程中始终保持有小量而 连续的氮气通过挂圈，并随时监测可燃气体含量。 4、 施工现场不得使用手机、传呼机、不准携带火柴及打火机。 5、施工人员需佩带空气呼吸器、安全带及劳动保护用品。 6、 现场备好消防器材、消防人员随时待命。 四、塔体倾斜偏移的全面测试与调整 为了保证气柜的平稳运行，对气柜基础、立柱、导轨及导轮进行了全面的检测，对导轮轴套磨损严重的做了更换;同时，依据基础、立柱、导轨的检测数据结果，对导轮径向、切向位置进行调整，调整方法如下: 将气储气量控制在1万立方米左右，对钟罩进行定水平、定中心----在十字线上预留4组导轮，并解除其余16组导轮对钟罩的约束，将钟罩调整在中心、水平位置。然后按照设计图纸的要求进行调整，先调整16组导轮，再调整预留的4组导轮，由检查人员复核调整结果，并做好记录，确认无误后，再依次调整三塔、二塔、一塔导轮。 完成上述工作后，在气柜顶部连接U型管压力计，试升过程中记录压力的变化，钟罩倾斜数值不得大于直径的1‰。无异常变化后将气柜继续上升至最大允许高度。 按照上述方案实施后，气柜被顺利修复，现大连煤气公司新厂10万立方米外导架直升式气柜运行正常。此检查修复方法不但时间短，节约了如将气柜全部置换所需的人、财、物的耗费，而且对生产厂的生产与输送影响较小。 附图一 附图二 测塔壁偏移量时罐位 检修时罐位