气柜安全技术

气柜是储存、回收化工企业低压瓦斯(煤气)和调节瓦斯(煤气)管网压力的重要设施,也是重要的清洁生产和节能设施。气柜容积>10000Nm3时宜选用干式气柜。目前炼化企业基本采用干式气柜。

一、气柜运行过程中容易发生的事故

  1. 活塞倾斜甚至倾翻
  2. 活塞冒(冲)顶
  3. 控制气柜升降速度、设置行程限位装置、监测活塞运行倾斜度
  4. 活塞泄漏
  5. 火灾爆炸
  6. 人员中毒

二、干式气柜的附属设施

(1)柜内附属设施

  1. 活塞,置于气柜内部,可以升降。瓦斯的进柜压力是靠活塞的自重平衡的。
  2. 导轮,用以减少活塞升降时的摩擦阻力,保持水平升降,防止柜壁立柱的磨损。为避免导轮与导轨摩擦产生火花,导轮采用铜质。
  3. 防回转装置,用于防止活塞受横向应力作用而产生的水平回转,分别设置于南、北方向的两个导向支柱上。
  4. 活塞油槽,沿活塞底板上部一周,槽内充满密封油,以将瓦斯密封住。
  5. 沉淀油箱,用以过滤和沉淀自活塞外油室流到内油室的封油,以保证密封效果,同时还对封油起到缓冲作用,其连接管线的出入口均有滤网。
  6. 隔仓帆布,又称隔油仓,目的在于减少因活塞倾斜而造成油槽内封油分布不均的现象,保证各仓油位相同。

(2)柜内附属设施

  1. 柜容指示器(仪),用以显示柜内储气容量,并实现储气容量上限限的报警自控。
  2. 备用油箱,用于供油系统临时停电或故障不能供油时,向活塞油槽内自流送油,维持油位。备用油箱容量有限,两个油箱仅能维持2~4h。
  3. 柜底油槽排水管,用于活塞落床时,排放柜底油沟内的水。此外,封油需要更换时,亦可通过油槽排水管卸出。
  4. 安全放散管,用来放散泄漏到活塞上部的瓦斯,同时还可以防止在气柜失控时,气柜活塞冲顶而造成设备的破坏。

(3)供油系统

封油的循环流程为:油泵-柜上部溢流油箱-活塞油槽-柜底油沟-油水分离器-油泵

气柜底部油沟的封油经油水分离后,用油泵送到柜上部的溢流油箱,封油沿柜壁流下至活塞油槽,再由此泄漏到柜底油沟,再经油泵送到柜顶,如此往复,完成气柜的密封。

三、气柜的运行安全管理要求

(一)气柜的运行

  1. 气柜应设上、下限位报警装置,进出气柜管道应设自动连锁切断装置。
  2. 气柜的柜容指示仪表至少要有两种测量方式。
  3. 气柜活塞升降速度不能太快,20000m3的干式气柜的活塞升降速度不能超过2m/min。
  4. 气柜活塞上部要设可燃气体报警仪表。
  5. 气柜运行中,每月要测试活塞的倾斜度指标。
  6. 每月对气柜进行厚度检测一次,并如实记录。
  7. 气柜密封油每周要对其闪点分析一次,每月对其黏度分析一次。
  8. 气柜的静电接地电阻每半年检测一次,发现不合格时,立即整改。
  9. 必须时刻注意气柜内氧含量变化。

(二)气柜的运行管理

  1. 加强对气柜运行的监控,进柜压力不能超过工艺卡片规定的数值。
  2. 气柜运行中,应每天到柜顶部观察活塞运行情况,出现卡阻及时处理。
  3. 运行过程中严禁打开运行高度以下的柜壁门。
  4. 装置开停工吹扫瓦斯管线,严禁向柜内吹扫,禁止蒸汽进入气柜内。
  5. 冬季及时启用柜底油沟的加温措施,将封油温度控制在20∽30℃,以保证封油的流动性。
  6. 每日检查一次活塞导轮运行情况;每周两次对导轮加注润滑脂。
  7. 每日检查一次活塞防回转装置。
  8. 每两小时检查油泵房封油泵的运行情况,记录启动次数。
  9. 监控好柜容及进柜压力,每2h记录一次。
  10. 气柜运行中,遇有以下情况时,应关闭进柜阀门,停止向柜内进气:
    • ①储气量达到允许上限;
    • ②催化装置的气压机需要紧急、大量放空,或各装置大量排放带有凝缩油的瓦斯;
    • ③火炬水封罐水位下降,水封压力小于气柜活塞工作压力;
    • ④低瓦管网需要蒸汽吹扫;
    • ⑤活塞上升时,柜内压力过高,活塞运动阻力过大或卡住;
    • ⑥气柜活塞油槽油位突然下降,密封失效;
    • ⑦主要仪表及主要设备发生故障,操作不能控制;
    • ⑧供油系统停电或出现故障且4h以内不能恢复;
    • ⑨活塞倾斜度超标,防回转装置摩擦严重或失控;
    • ⑩活塞上部瓦斯浓度超标,人员无法进柜检查;
    • ⑪封油闪点低于常温,严重威胁生产安全;
    • ⑫进气管中或气柜内部气体氧含量超标。
  11. 气柜运行中,遇有以下情况时,应停止向外送气:
    • ①柜内储气量达到允许下限;
    • ②主要仪表及主要设备发生故障,操作不能控制;
    • ③活塞运动阻力过大或卡住,柜内压力下降或形成负压。
  12. 气柜运行中,遇有下面的情况,应立即紧急放空:
    • ①供油系统停电或故障,4h内不能恢复时;
    • ②活塞密封失效,大量瓦斯泄漏到活塞上部空间;
    • ③柜底阀门、人孔或柜壁突然泄漏,无法处理。
检查频率检查内容
每2h柜容及进柜压力、封油泵的运行
每日到柜顶部观察活塞运行情况、活塞导轮、活塞防回转装置
每周两次对导轮加注润滑脂、密封油闪点分析
每月气柜厚度检测、测试活塞倾斜度、密封油黏度分析
每半年静电接地电阻

(三)气柜防火防爆安全技术

  1. 气柜区域应严格控制机动车辆的通行,执行机动车辆进出许可制度,并且进入气柜区域的车辆必须有合格的火花熄灭设施。
  2. 气柜区域内的作业(指动火、检维修等)要严格执行作业票制度,严禁无票作业、超范围作业。气柜出现紧急情况时,现场人员有权责令停止各种作业。
  3. 气柜瓦斯管线检修投用前,要进行氮气置换。
  4. 要注意检查各静密封点有无泄漏,发现隐患及时整改。
  5. 气柜瓦斯管线检修投用前,要用肥皂水对各静密封点试漏,确认无泄漏方可投用。
  6. 气柜入口处要设置人体静电导除设施。
  7. 作业人员必须穿防静电工作服及防静电鞋。
  8. 气柜相关的各种操作要使用防爆工具,现场电气设备采用防爆型。

(四)气柜防中毒措施

  1. 气柜压缩机的放空要采用密闭放空。
  2. 低压瓦斯气体中含有少量硫化氢气体,操作人员在采样、放空、置换时要站在上风口。
  3. 柜内瓦斯报警仪应灵敏可靠,并对其定期校验;发生报警要认真查找原因,严禁随意消警。
  4. 进柜检查时要注意采取预防中毒保护措施。

四、气柜的维护、检修

气柜的检修周期一般为2~5年。


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