軍山門站加臭劑充裝工藝的改進(jìn)

摘 要

摘要：針對加臭劑從原料桶充裝到加臭機(jī)儲液罐原有工藝存在的問題進(jìn)行分析，尋找改進(jìn)的辦法，提出了用電動裝置抽液代替用氮氣壓液充裝的工藝改進(jìn)方案，從而進(jìn)行實施取得到了良好的效
摘要：針對加臭劑從原料桶充裝到加臭機(jī)儲液罐原有工藝存在的問題進(jìn)行分析，尋找改進(jìn)的辦法，提出了用電動裝置抽液代替用氮氣壓液充裝的工藝改進(jìn)方案，從而進(jìn)行實施取得到了良好的效果
關(guān)鍵詞：加臭劑；充裝工藝；改進(jìn)
1 前言
    眾所周知，天然氣是無味道的，泄漏到空氣中后人查覺不到，所以很容易發(fā)生爆炸事故。武照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求，在五里界、軍山兩個門站即城市管道的首端，給天然氣進(jìn)行加臭(加臭劑為四氫噻吩THT)。
    按照《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》，在天然中的加臭量一般為16～24mg/m3，我公司軍山門站作為接氣門站，擔(dān)負(fù)著我公司70%的供氣任務(wù)，供應(yīng)整個漢陽、漢口地區(qū)，去年冬季高峰每天的輸氣量在160×104m3左右，每個月的加臭量約為1200kg。因此，確保加臭劑按時、按量且安全的充裝到加臭機(jī)儲液罐內(nèi)尤其重要。
2 軍山門站加臭劑原有充裝工藝
    軍山門站作為接氣門站，其主要功能從上游接氣，經(jīng)過過濾、計量、加臭后輸入的天然氣高壓管網(wǎng)。軍山門站的加臭功能描述：利用高壓氮氣作動力氣源，通過將氮氣輸入加臭劑原料桶，從而使得原料桶內(nèi)加臭劑被壓出，通過連接導(dǎo)液管，充裝到加臭機(jī)儲液罐內(nèi)；加臭機(jī)再根據(jù)門站的出站流量，按預(yù)先設(shè)定的加臭量將加臭劑自動加入到天然氣中。
    這種加臭劑充裝工藝存在的問題，由于氮氣壓力須控制在0.03MPa，現(xiàn)場需要不斷調(diào)整壓力，否則壓力增大會導(dǎo)致加臭劑原料桶或?qū)б汗茏冃纹屏?，從而引起加臭劑泄漏。因此，?桶(200kg/桶)加臭劑充裝到加臭機(jī)的儲液罐內(nèi)需要耗時約2h，而且需要準(zhǔn)備專用氮氣瓶，另外原料桶內(nèi)加臭劑無法卸干凈。圖1為加臭劑充裝工藝改進(jìn)前現(xiàn)場充裝照片。
 

3 軍山門站加臭劑充裝工藝的改進(jìn)
3.1 加臭劑原有充裝工藝
    軍山門站加臭劑原有充裝工藝流程見圖2。
 

3.2 原因分析
    影響加臭劑充裝的原因詳見表1。表1分析可以看出，主要是加臭劑原料桶和導(dǎo)液管不承壓，需要對氮氣瓶輸出壓力進(jìn)行不斷調(diào)整，從而導(dǎo)致不能安全快速有效地將加臭劑充裝到加臭機(jī)的儲液罐內(nèi)。
表1 影響加臭劑充裝原因
序號
原因
分析結(jié)論
成因概率
1
氮氣瓶需定期效驗、專門運輸
氮氣供應(yīng)不及時，影響加臭劑的充裝。
5%
2
加臭劑原料桶和導(dǎo)液管為非承壓桶，不能設(shè)定較大充裝壓力，需要隨時對氮氣瓶調(diào)壓器進(jìn)行設(shè)定
每次充裝需人不斷調(diào)整壓力，耗費時間，影響加臭劑的及時充裝。
85%
3
雨雪天氣的影響
影響加臭劑的及時充裝。
5%
4
運行工操作不規(guī)范、不熟練
影響加臭劑的及時充裝。
5%
3.3 尋求解決問題的方案
    (1) 方案1——提高原料桶和導(dǎo)液管的承壓能力
    由于加臭劑與加臭劑原料桶是從法國原裝進(jìn)口，要想提高加臭劑原料桶、塑料導(dǎo)液管的耐壓能力，比較困難；而且這種方案并不能有效地縮短加臭劑的充裝時間。因此，這種方案不可行。
    (2) 方案2——由手動調(diào)壓改為自動調(diào)壓
    如果將調(diào)壓器手動調(diào)壓改為根據(jù)臭劑桶內(nèi)壓力自動調(diào)壓裝置，則要增加一套壓力傳感器及電動調(diào)壓裝置。由于加臭劑原料桶不是固定的，自動調(diào)壓裝置的安裝就存在困難；另外這種方案同樣也不能有效地縮短加臭劑的充裝時間，而且投入也比較大，此方案也不可行。
    (3) 方案3——改變加臭劑的充裝工藝
    由于前兩種方案都很不可行，那么只能從改變加臭劑的充裝工藝來著手，考慮采用電動裝置抽液代替用氮氣壓液，即采用齒輪泵配電機(jī)抽取加臭劑充裝到加臭劑的儲液罐內(nèi)的充裝工藝。
    齒輪泵是用兩個齒輪互嚙轉(zhuǎn)動來工作，對介質(zhì)要求不高，一般壓力在6MPa以下，流量較大；齒輪泵結(jié)構(gòu)緊湊，使用和保養(yǎng)方便；且具有良好的自吸性，故再次開泵前無需灌入液體；齒輪泵的潤滑是靠輸送的液體進(jìn)行潤滑，工作時無需加潤滑油。因此，采用齒輪泵抽取加臭劑進(jìn)行充裝是有一定的優(yōu)勢力的。
    另外，由于加臭劑充裝現(xiàn)場在天然氣場門站工藝區(qū)內(nèi)，屬于易燃易爆場所，改用電動裝置充裝還需考慮防爆問題。因此，我們認(rèn)為現(xiàn)場只需采用防爆電機(jī)來帶動齒輪泵進(jìn)行工作，那么方案3就是可行的。
3.4 方案的實施
    我們制訂了詳細(xì)的工藝改進(jìn)方案，對現(xiàn)場進(jìn)行改造，安裝相應(yīng)的設(shè)備設(shè)施，并明確了加臭劑充裝時的注意事項。
    (1) 做高位固定支架，支架上安裝抽液泵系統(tǒng)(齒輪泵+防爆電機(jī))，并將設(shè)備進(jìn)行接地。
    (2) 敷設(shè)絕緣電纜線，并在支架旁安裝防爆按鈕箱，以方便現(xiàn)場就地操作。
    (3) 現(xiàn)場安裝進(jìn)液管(選用鋼管，并進(jìn)行防腐)及控制閥門；并在進(jìn)液管末端加裝管帽，防此不充裝時有異物進(jìn)入進(jìn)液管。
    (4) 抽液泵頂部加裝鐵質(zhì)罩棚，以防雨雪天氣影響充裝。
    (5) 在充裝時要打開加臭機(jī)儲液罐排空閥，防止?jié)M罐。
   (6) 定期檢查抽液管，發(fā)現(xiàn)問題及時更換。
    改進(jìn)后加臭劑充裝工藝流程見圖3。
 

4 效果評價與工藝推廣
4.1 效果的評價
    我們對加臭劑充裝工藝改進(jìn)后的效果進(jìn)行了評價，發(fā)現(xiàn)最明顯的效果是大大縮短了加臭劑的充裝時間。將一桶加臭劑充裝到加臭機(jī)的儲液罐，改造前用氮氣壓液的充裝方式確需要2小時，而現(xiàn)在用電機(jī)帶動齒輪泵抽液的充裝方式僅需10分鐘就可完成。另外，由于采用常壓抽取，加臭劑原料桶和抽液管不承壓，減少了超壓變形、破損的可能；而且原料桶內(nèi)的加臭劑可以很干凈的充裝到儲液罐中，減少了浪費。圖2為加臭劑充裝工藝改進(jìn)后現(xiàn)場充裝照片。
 

從表2可發(fā)現(xiàn)，加臭劑充裝工藝改造前后效果十分明顯，工藝改進(jìn)后每次完成4桶加臭劑充裝任務(wù)可要省費用874元。
按目前軍山門站6桶/月加臭劑的充裝量來看，一年可節(jié)省費用15732元。
表2 加臭劑充裝工藝改進(jìn)前后效果分析
 
充裝時間
充裝人工費
所需動力
其他費用
費用合計
工藝改進(jìn)前
6～8h
102元(按7h計)
氮氣消耗700元
浪費加臭劑40元氮氣運輸費及檢定費50元
892元/次
工藝改進(jìn)后
40min
16元(按1h計)
電耗2元
改造材料費2100元
安裝費1000元
18元/次
改造費3100元
注：每次充裝4桶
4.2 工藝的推廣
    軍山門站的加臭劑充裝工藝改進(jìn)后，經(jīng)過一段時間的運行，證明用電機(jī)帶動齒輪泵抽液的充裝方式安全可靠，具有推廣價值。因此，我們隨后對五里界門站加臭劑的充裝工藝也進(jìn)行了相同的改造。到目前為此，我公司兩個門站加臭劑的充裝系統(tǒng)運行十分平穩(wěn)。
 
(本文作者：邵小蘭 謝欣安 宋繼剛 游濤 彭雷 武漢市天然氣有限公司 湖北武漢 420101)