陳凡

摘 要：稀油密封圓形高爐煤氣柜是目前國(guó)內(nèi)技術(shù)最先進(jìn)的煤氣柜，施工復(fù)雜，安裝精度要求高。在目前國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)運(yùn)行的圓形煤氣柜中，絕大多數(shù)圓形煤氣柜在運(yùn)行一段時(shí)間后都存在不同程度的濺油問(wèn)題，濺油一方面造成密封油的損失，大大增加了氣柜的運(yùn)行成本，另一方面密封油覆蓋在活塞板、活塞上部走臺(tái)上給檢修人員造成很大的安全隱患。本文針對(duì)圓形煤氣柜濺油問(wèn)題進(jìn)行分析研究，并給出了解決措施。

關(guān)鍵詞：稀油密封圓形高爐煤氣柜;氣柜運(yùn)行;濺油

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ547.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）01-0187-02

0 引言

稀油密封圓形高爐煤氣柜（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“圓形煤氣柜”）是目前國(guó)內(nèi)技術(shù)最先進(jìn)的煤氣柜，施工復(fù)雜，安裝精度要求高。在目前國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)運(yùn)行的圓形煤氣柜中，絕大多數(shù)圓形煤氣柜在運(yùn)行一段時(shí)間后都存在不同程度的濺油問(wèn)題，具體表現(xiàn)在活塞板上表面、活塞上部走臺(tái)到處飛濺著密封油，濺油一方面造成密封油的損失，大大增加了氣柜的運(yùn)行成本，另一方面密封油覆蓋在活塞板、活塞上部走臺(tái)上給檢修人員造成很大的安全隱患。因此，濺油一直是圓形煤氣柜設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)檢修等人員關(guān)注的主要問(wèn)題，是圓形煤氣柜運(yùn)行過(guò)程中需要解決的主要問(wèn)題。

1 圓形煤氣柜密封系統(tǒng)工作原理及濺油原因分析

1.1 圓形煤氣柜密封系統(tǒng)工作原理

圓形煤氣柜鋼制活塞的環(huán)形周邊油溝內(nèi)布置有密封裝置，密封件采用補(bǔ)強(qiáng)丁腈橡膠，通過(guò)杠桿配重機(jī)構(gòu)加背壓力使其與圓筒形柜體緊密貼合，以減少密封油的泄漏量，油溝內(nèi)充裝有一定高度的密封油，起到液柱密封的作用，能可靠地防止煤氣外逸[1]。

密封油在活塞密封油槽中通過(guò)柜體側(cè)板與密封橡膠之間的微小間隙沿側(cè)板內(nèi)壁緩緩流下，落入煤氣柜的底部油溝中。底部油溝的密封油通過(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，將油水分離后的密封油用油泵經(jīng)油上升管打入煤氣柜上部組合油箱中，每個(gè)組合式油箱由2個(gè)部分組成，其一為溢流油箱，油泵來(lái)油直接進(jìn)入這部分經(jīng)側(cè)板開(kāi)口溢流進(jìn)入氣柜側(cè)板內(nèi)壁，然后沿內(nèi)壁流入活塞密封油槽中。另一部分為預(yù)備油箱，容積～2m3，經(jīng)常儲(chǔ)滿備用油，因停電或其他故障而致使油泵不能供油時(shí)，人工開(kāi)啟預(yù)備油箱與溢流箱連通管的閥門(mén)，上述構(gòu)成密封油的循環(huán)供給系統(tǒng)。

1.2 濺油原因分析

在圓形煤氣柜正常運(yùn)行過(guò)程中，密封油經(jīng)側(cè)板上部的溢流油箱開(kāi)口處進(jìn)入氣柜側(cè)板內(nèi)壁，然后沿側(cè)板內(nèi)壁流入活塞密封油槽中，密封油的理想流動(dòng)狀態(tài)應(yīng)該是密封油緊貼著側(cè)板內(nèi)壁緩慢流入密封油槽中（見(jiàn)圖1）。根據(jù)上述論述可得知圓形煤氣柜發(fā)生濺油問(wèn)題的主要原因有以下幾點(diǎn)：

（1）整個(gè)氣柜側(cè)板施工垂直度偏差過(guò)大，造成氣柜側(cè)板內(nèi)部從上到下形成弧線，從而密封油從側(cè)板上部流向活塞密封油槽時(shí)在側(cè)板弧線位置處不是沿著側(cè)板內(nèi)壁流下而是沿著切線方向漂移，造成密封油不能流入活塞密封油槽內(nèi)而是飄向活塞上部走臺(tái)、活塞板等部位（見(jiàn)圖2）。

（2）側(cè)板上部油箱溢流口處密封油供油量過(guò)大，造成密封油在側(cè)板上部油箱溢流口處就開(kāi)始飛濺，使得密封油不能貼著氣柜內(nèi)壁緩慢流淌。

（3）上部郵箱溢流口開(kāi)孔不合理，上部油箱溢流口設(shè)計(jì)開(kāi)孔形式如圖3，頂部為平的，根部為圓弧形，且頂部向油箱有一定的傾斜。設(shè)計(jì)要求出油口的水平度偏差≤0.05mm，弧形表面光滑無(wú)毛刺。實(shí)際施工時(shí)，溢流口開(kāi)孔頂部、根部均為平的，且頂部沒(méi)有向油箱側(cè)傾斜或者傾斜角度不夠，出油口加工也不夠精細(xì)，使得密封油從上部油箱溢流口進(jìn)入煤氣柜內(nèi)壁，不是呈靜流狀態(tài)，而是形成油滴飛濺，濺入氣柜內(nèi)壁，致使密封油一部分流入活塞油槽內(nèi)，一部分飛散到活塞油槽外部即活塞走臺(tái)及活塞板上，造成密封油的大量損失。

2 改進(jìn)措施

根據(jù)近些年來(lái)國(guó)內(nèi)大部分圓形煤氣柜運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，由上述原因引起的密封油濺油問(wèn)題經(jīng)常發(fā)生，問(wèn)題比較嚴(yán)重的氣柜還出現(xiàn)活塞板上部積油現(xiàn)象。結(jié)合本文上述分析的情況，為了改善或減輕圓形煤氣柜濺油問(wèn)題帶來(lái)的不利影響，現(xiàn)總結(jié)以下改進(jìn)措施：

（1）改進(jìn)立柱和側(cè)板的制作、安裝工藝，提高立柱和側(cè)板的制作、安裝精度，具體有以下實(shí)施要點(diǎn)：

1）普通立柱H型鋼內(nèi)側(cè)面翼緣兩邊緣、防回轉(zhuǎn)立柱內(nèi)側(cè)面及翼緣兩邊緣的加工應(yīng)采用組合銑床，以立柱中心線為基準(zhǔn)進(jìn)行定位（固定時(shí)不得用外力強(qiáng)行調(diào)直，以免加工后應(yīng)力釋放造成變形）。一次加工成型，加工后逐根進(jìn)行檢測(cè)，合格后，送下道工序制孔。立柱制作允許偏差見(jiàn)表1。

2）普通立柱H型鋼內(nèi)側(cè)面兩端、防回轉(zhuǎn)立柱內(nèi)側(cè)面的加工應(yīng)采用組合銑床一次加工成型，保證其平直度和表面粗糙度100%滿足設(shè)計(jì)要求。

3）側(cè)板與T形肋的裝配應(yīng)采用特制弧形胎具，胎具的弧度為側(cè)板安裝的實(shí)際弧度。進(jìn)行側(cè)板與T形肋的裝配時(shí)應(yīng)以安裝孔做為定位的基準(zhǔn)，夾緊后裝配，并在專(zhuān)用的焊接胎架上進(jìn)行焊接，焊接后逐一檢查，達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，再放在弧形的胎架上存放（運(yùn)輸），供安裝使用。

4）側(cè)板安裝前，首先要進(jìn)行側(cè)板的現(xiàn)場(chǎng)滾弧處理，滾床的滾制弧度控制在設(shè)計(jì)的柜側(cè)板弧度，然后再進(jìn)行側(cè)板T形肋與弧形板的拼裝，拼裝與焊接在專(zhuān)用胎具上進(jìn)行，只焊接板與T形肋外部連接焊縫，焊接后，按側(cè)板制作檢項(xiàng)對(duì)裝配后的側(cè)板進(jìn)行檢查。

5）圓形煤氣柜浮升施工后，側(cè)板的安裝方法同浮升前（用柜頂起重機(jī)安裝），但每安裝一帶側(cè)板，安裝方向要更換一次。每浮升一次，安裝一帶側(cè)板。

（2）減小側(cè)板上部油箱溢流口處密封油供給量。

1）傳統(tǒng)的圓形煤氣柜工藝設(shè)計(jì)是每個(gè)油泵站對(duì)應(yīng)一個(gè)側(cè)板上部溢流油箱，密封油在油泵站經(jīng)過(guò)油水分離后，將油水分離后的密封油用油泵經(jīng)上升管打入煤氣柜上部溢流油箱中。以30萬(wàn)m3稀油密封圓形高爐煤氣柜為例，一般設(shè)計(jì)共分為6個(gè)油泵站、6個(gè)側(cè)板上部溢流油箱，每個(gè)油泵站對(duì)應(yīng)一個(gè)側(cè)板上部溢流油箱。而改進(jìn)措施是每個(gè)油泵站在上升管合適位置采取分支系統(tǒng)，每個(gè)油泵站對(duì)應(yīng)兩個(gè)側(cè)板上部溢流油箱，這樣在每個(gè)油泵站啟動(dòng)時(shí)能顯著減少每個(gè)側(cè)板上部溢流油箱的密封油供給量，從而大大降低了密封油在側(cè)板上部溢流油箱處飛濺的概率。在天鐵集團(tuán)15萬(wàn)m3稀油密封多邊形煤氣柜中就采用該方案，具有良好的應(yīng)用效果。

2）同理，在密封油上升管合適位置處增加支管，將支管引入油水分離器，支管閥門(mén)最好帶有刻度顯示。在氣柜調(diào)試過(guò)程中，調(diào)試人員根據(jù)觀察的側(cè)板上部溢流油箱溢流口處密封油流淌情況來(lái)調(diào)節(jié)支管閥門(mén)開(kāi)啟程度，從而達(dá)到控制側(cè)板上部溢流油箱的密封油供給量的目的。在氣柜生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，生產(chǎn)檢修人員也可以根據(jù)每個(gè)上部溢流油箱的密封油流淌情況來(lái)調(diào)節(jié)該閥門(mén)。

（3）確保側(cè)板上部溢流油箱溢流口處密封油流淌順暢。

1）側(cè)板上部溢流油箱溢流口的毛刺、卷邊必須打磨干凈。

2）因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)安裝精度的原因，側(cè)板上部溢流油箱各個(gè)溢流孔的水平度一般都會(huì)有偏差。在氣柜調(diào)試時(shí)需在溢流口處觀察密封油的流淌情況，用銼刀等工具對(duì)溢流口進(jìn)行處理，保證密封油從各個(gè)溢流口處均勻緩慢向下流淌，不能出現(xiàn)密封油只從個(gè)別溢流口流淌，別的溢流口不工作的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3）溢流口處的鋸齒需要彎曲，在氣柜調(diào)試時(shí)需在溢流口處密切觀察密封油的流淌情況，根據(jù)流淌情況再進(jìn)一步對(duì)彎曲尺寸進(jìn)行矯正。

3 結(jié)論

綜上所述，由于圓形煤氣柜濺油問(wèn)題涉及到多個(gè)因素，因此需要設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)檢修人員各司其職，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，才能徹底解決圓形煤氣柜運(yùn)行中的濺油問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 付淑艷.煤氣柜密封油損失的原因及補(bǔ)救措施[J].冶金動(dòng)力，1997（5）：56-58.