在线更换湿式气柜排污阀的实践
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第６期 ２０１０年１１月 中 氮肥
Ｍ—Ｓｉｚｅｄ Ｎｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ
Ｎ０．６
Ｎｏｖ．２０１０
在线更换湿式气柜排污阀的实践
孔慧 ，王广思 。黄长胜。
（１．曲阜富华燃气有限公司，山东曲阜２７３１００；２．枣庄市燃气总公司，山东枣庄２７７１００；
３．山东兖矿国际焦化有限公司，山东兖州２７２１００）
［中图分类号】ＴＱ ０５５．８ ｌ ［文献标识码］Ｂ ［文章编号］１００４—９９３２（２０１０）０６—００５２—０２
气柜排污阀的更换通常有２种方法：一是带 压维修更换；另一种是排空气柜，更换排污阀后 再对气柜进行置换。方法一的优点是不影响生 产，还能够节约维修费用；缺点是：①操作过 程中气柜出现意外的可能性大，如果产生负压到 一定程度，有可能发生钟罩塌陷的严重设备损毁 事故；②如果必须进行放空，则放空量比较大， 危险性大；③无法控制排污时间，水量较大， 对生产区的设备、设施造成安全威胁，影响正常 的生产工作。方案二的优点是安全上比较有保 证；缺点是费用较高，还影响这期问的稳定 供气。 某公司成功地在线更换了３０ ０００ ＩＴＩ ／ｈ低压 湿式螺旋储气柜水槽底部的排污阀，取得了满意 的效果。在此对该公司先进的在线更换湿式气柜 排污阀的经验进行总结，供借鉴。 １情况简介 ３０ ０００ ｉｎ ／ｈ湿式螺旋气柜建于１９９６年ｌ２ 月，于１９９８年８月投入使用，近１０ ａ来为该公 司燃气供应起到了很好的缓冲作用。２００９年２月 １８ １３，气柜的排污阀损坏漏水。该阀门为 ＤＮ１５０闸阀，阀体材料为铸铁。入冬前虽然已 经对其进行防冻保温处理，但由于２００９年冬季 严寒，极端气温的出现造成阀内部结冰冻坏，阀 体出现约２０ ｃｍ长的裂纹，到春季气温回升解冻 后出现漏水。 对此，首先对阀体裂纹进行了补焊处理，但 是没有成功。之后采取临时应急处理措施：用胶 皮带缠绕裂纹，减少漏水量，并用铁丝固定阀 ［收稿日期］２０１０－０６－０３ ［作者简介］孔慧（１９７２一），女，山东曲阜人，曲阜富华燃 气有限公司安全部部长，工程师。 门，防止裂纹继续扩大，同时加强对气柜排污阀
漏水量、水槽水位的监测，增加补水量，严密监
控气柜的变化。
２带压维修更换排污阀方案及可行性分析
２．１ 方 案
在气柜运行到一塔３～４ ｍ高度时，保持一
定的压力，增加气柜的补水量，打开排污阀排
污，将损坏的闸阀拆下，更换新的铸钢闸阀。
２．２可行性分析
２．２．１排污量的计算
气柜水槽水面有８ ｍ高，直径４２ ｍ，气柜
水槽底部水压约０．０８ ＭＰａ。对于ＤＮ１５０的闸阀，
水的流速按照２ ｍ／ｓ计算，排污量
Ｑ＝ ｄ ／４× ×ｔ：
３．１４×０．１５ ÷４×２ ｘ ３６００＝
１２７ ｍ ／ｈ
如果按照１２７ １ＴＩ ／ｈ的排污量，气柜水槽水
面下降高度
Ｈ＝Ｑ／（，ｒｒＤ ／４）＝
１２７÷（３．１４ ｘ４２。÷４）＝
０．０９２ ｍ／ｈ
也就是说，打开排污阀进行排污，气柜水槽
水面每小时下降约１０ ｃｍ。
２．２．２一塔压力变化情况分析
气柜在运行到一塔时，压力是１．１ ｋＰａ，因
一
塔是浮动在水槽水面上的，只要一塔底部没有
接触到气柜水槽底部的支座，一塔就会随着水面
的升降而升降，自动保持一塔内部有一定的压
力，不会产生负压。
负压情况的出现是当一塔底部回落到水槽底
部的支座上后，如果水槽水面继续下降，一塔钟
罩内的容积空间被强制增大，立刻就会产生负
压。计算如下：
第６期 孔慧等：在线更换湿式气柜排污阀的实践 ・５３・
Ｐ。Ｖ。／ ＝ｐ： ／ ，取Ｔ１＝ ，则有
（１０１．３２５＋１．１）×２０００＝１０１．３２５×ｖ２
ｖ２＝２ ０２２ ｍ。
△Ｖ＝２０２２—２０００＝
２２ ｍ
当钟罩容积大于２２ ｍ 时，就会有负压产
生。所以在更换阀门操作中，一定要采取措施，
防止负压产生。
２．２．３防止负压产生的措施
向气柜一塔充气，保持一塔的压力始终在１
ｋＰａ以上。
２．３结论
通过以上可行性分析，认为在采取措施防止
负压产生后，当气柜一塔处于３～４ ｍ运行高度
时，将更换阀门的时间控制在１ ｈ以内，理论上
是可行的。
３更换阀门程序
３．１准备工作
（１）检修钟罩顶部ＤＮ３００闸阀并涂黄油，
确保开关灵活。
（２）一塔导轨及导轮注油润滑，防止卡轨。
（３）将一塔压力用软管从钟罩顶部引至水
槽西侧平台，便于同时观察气柜一塔高度和压力 的变化。 （４）准备更换的铸钢闸阀及金属缠绕垫、 螺栓。 （５）准备工具、绳索。 （６）检查气柜东侧排污沟，防止排污不畅。 ３．２人员安排 （１）气柜水槽西侧１人，负责观察一塔压 力及高度变化情况。 （２）ＬＮＧ（液化天然气）储罐西侧１人， 负责控制管道天然气向气柜充气。 （３）气柜钟罩顶部２人，负责当意外情况 发生时开启钟罩顶部ＤＮ３００闸阀进行放空。 （４）排污阀更换安排４人，２人操作，２人 协助。 （５）现场消防员２人，负责现场的消防、 排污情况的检查工作。 （６）现场指挥１人，协调联络员１人。 （７）应急抢险人员２人。 ３．３操作步骤 （１）开启向气柜充气球阀，将流量控制在 ２００ ｍ ／ｈ，使一塔保持略微上升的状态，并根据 一塔观察压力人员汇报的压力情况随时调整充气 流量。 （２）气柜一塔压力、高度检测人员随时向 指挥人员报告一塔的压力、高度变化情况，确保 一塔压力控制在１ ｋＰａ以上。 （３）拆卸损坏的排污阀螺栓，留下２个螺 栓先不拆，打开闸阀防水，用绳索捆住阀门，拆 剩下的２个螺栓，阀门拆下后迅速抬走。 （４）清理法兰残余石棉垫片，检查法兰密 封面完好后，进行新闸阀的安装。 （５）阀门更换完后，停止向气柜充气，撤 除压力观察装置。 （６）清理现场材料、工具，处理好外排污 问题。 ３．４意外情况的处理 （１）一塔压力持续下降，尽管加大充气流 量仍不能控制住压力。迅速打开钟罩顶部放空闸 阀至一定开度，同时继续加大向气柜充气的量， 减缓一塔压力下降速度，观测一塔压力，保持正 压，防止负压的产生。 （２）一塔导轮卡轨并导致气柜压力下降迅
速。打开钟罩顶部放空闸阀至一定开度，同时继
续加大向气柜充气的量，观测一塔压力，保持正
压，拆卸导轮座，紧急处理卡轨。换阀工作继续
进行。
（３）换阀过程中不能控制水的排放。迅速
打开钟罩顶部放空闸阀至一定开度，同时继续加
大向气柜充气的量，减缓一塔下降速度，观测一
塔压力，保持正压，防止负压的产生。使气柜缓
慢降落至低位，对外排污进行疏导，防止影响气
化站及压缩机房的运行设备。
４结语
针对以上方案，该公司技术人员进行了细致
分析，做了周密安排，仅用了３ ｈ就成功在线更
换了３０ ０００ ｍ ／ｈ湿式气柜底部的排污阀，保证
了系统的安全生产和正常供气，节约了近ｌ０万
余元的检修资金，取得了较好的经济效益和社会
效益。
