阿曼阿恩型储气罐与POC型储气罐的比较_工程实践

摘要

摘要：介绍了POC型储气罐在国内的应用概况，比较了阿曼阿恩型储气罐与POC型储气罐在罐体结构、受力特性、活塞密封机构、活塞运行速度、储气压力、运行维护等方面的特点。POC型

摘要：介绍了POC型储气罐在国内的应用概况，比较了阿曼阿恩型储气罐与POC型储气罐在罐体结构、受力特性、活塞密封机构、活塞运行速度、储气压力、运行维护等方面的特点。POC型罐具有明显的优势。

关键词：干式储气罐；阿曼阿恩型储气罐；POC型储气罐；稀油密封

Comparison between M.A.N.Gasholder and POC Gasholder

GAO Haiping

Abstract：The general application situation of POC gasholder in China is introduced.M.A.N. gasholder and POC gasholder are compared in terms of gasholder structure，force-bearing characteristic，piston sealing mechanism，piston motion speed，gas storage pressure，operation and maintenance.POC gasholder has obvious advantages.

Key words：piston-type gasholder；M.A.N.gasholder；POC gasholder；thin oil seal

1 概述

阿曼阿恩型储气罐(以下简称曼型罐)采用多边形的筒体和以钢制滑板为密封件的稀油密封结构，其特点已为业内所共知，已有不少运行管理和维护的经验^[1～3]。POC型储气罐(以下简称POC型罐)采用圆筒形的简体和以橡胶带为密封件的稀油密封结构，近10年来在国内迅速发展。曼型罐与POC型罐同属于稀油密封型干式储气罐，均具有利用矿物油液位密封燃气、安全可靠的优点。POC型罐是集曼型罐稀油密封性能好和可隆型罐受力特性好、利于提高储气压力的优越性于一身的新型储气罐。1999年4月，国内首座自行建设的POC型罐在广东韶关钢铁公司投产；2007年2月投产的国内自行建设的宝山钢铁股份有限公司2号焦炉煤气储气罐，容积为30×10⁴m³，标志着国内POC型罐技术水平已达到国际领先水平。截至2008年底，国内已投产或正在施工中的POC型罐已超过30座，这些POC型罐容积范围为(2～30)×10⁴m³，储气压力范围为3～15kPa，几乎全部集中在冶金行业。国内已投产的部分POC型罐见表1。

表1 国内已投产的部分POC型罐

序号	用户	罐容/m³	储气压力/kPa	储存介质	投产时间
1	韶关钢铁公司	10×10⁴	8.5	高炉煤气(BFG)	1999年4月
2	韶关钢铁公司	2×10⁴	5.0	焦炉煤气(COG)	1999年4月
3	韶钢松山股份有限公司	10×10⁴	9.0	高炉煤气(BFG)	2003年7月
4	水城钢铁公司	15×10⁴	9.5	高炉煤气(BFG)	2003年6月
5	武汉钢铁(集团)公司	15×10⁴	10.0	高炉煤气(BFG)	2004年10月
6	武汉钢铁(集团)公司	15×10⁴	10.0	高炉煤气(BFG)	2006年4月
7	酒泉钢铁集团公司	16.5×10⁴	10.0	高炉煤气(BFG)	2005年3月
8	鞍山钢铁集团公司	30×10⁴	10.0	高炉煤气(BFG)	2005年12月
9	鞍山钢铁集团公司	30×10⁴	10.0	高炉煤气(BFG)	2006年8月
1O	太钢不锈钢股份有限公司	30×10⁴	10.0	高炉煤气(BFG)	2005年12月
11	宝山钢铁股份有限公司	30×10⁴	8.0	焦炉煤气(COG)	2007年2月
12	攀枝花新钢钒股份有限公司	15×10⁴	6.3	焦炉煤气(COG)	2006年10月
13	南京钢铁股份有限公司	20×10⁴	12.5	混合煤气(MIXG)	2007年9月
14	宝钢股份中厚板分公司	30×10⁴	10.0	COREX煤气(COREX G)	2007年10月
15	宝钢集团八一钢铁公司	10×10⁴	11.0	高炉煤气(BFG)	2008年2月
16	宝钢集团八一钢铁公司	10×10⁴	8.0	焦炉煤气(COG)	2008年2月
17	鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司	30×10⁴	10.0	高炉煤气(BFG)	2008年8月
18	宝钢股份中厚板分公司	30×10⁴	15.0	COREX煤气(COREX G)	2009年8月

由于POC型罐的优越性还不为冶金行业以外的用户所熟知，因此，本文就这2种稀油封型干式储气罐的技术特点进行介绍，以供用户选用时参考。

2 罐体结构及受力特性比较

曼型罐简体采用正多边形，简体侧板采用冷弯成型带卷边的薄钢板构件，其标准长度为5.900m、7.000m、8.824m，板厚为4～6mm；活塞采用由中间环、放射式梯形桁架和周边桁架组成的空间受力结构，活塞底部为一平面，用厚度为4～6mm的钢板与活塞桁架下弦杆的下翼缘板相焊接^[4]。常规的曼型罐的储气压力不超过8kPa，在罐内储气压力加大的情况下，由于筒体侧板厚度受钢板冷弯性能限制，只能采取增加卷边加肋数量来抵抗储气罐内部气压，此时简体侧板的使用寿命尚有待实践检验。

POC型罐外形来源于可隆型干式罐，只是将润滑脂润滑密封改为曼型罐的稀油润滑密封，且活塞导轮和防回转装置采用与曼型罐一样的型式，即导轮力作用在立柱处且限制活塞的水平旋转。POC型罐单块侧板为弧形瓦块板^[5]，简体环向采用立柱、T型钢和回廊加固的圆柱状结构，有利于承受较大的储气压力；POC型罐活塞为穹形拱状^[5]，也有利于承受较大的储气压力。活塞周边穹底设有箱形环梁，内装混凝土，重心低于形心，活塞运行倾斜时具有自动复位功能。在储气压力加大的情况下，POC型罐可以加厚侧板以保证筒体的形状和使用寿命，故其储气压力预计可达到20kPa。宝钢股份中厚板分公司于2009年8月投产的30×10⁴m³的储存COREX煤气的POC型罐的设计储气压力高达15kPa，设计寿命为30年。

3 活塞密封机构比较

曼型罐活塞密封机构为弹簧压紧式，密封件为钢制滑板，滑板有3种，即直边滑板、角部滑板和堰部分隔滑板。直边滑板由吊挂零件悬挂并固定在活塞油沟内，用装在套筒内的压紧弹簧压紧在侧板内壁。角部滑板比较厚，也叫滑块，设于立柱上，由上下2层弹簧压紧^[4]。由于杂质进入弹簧套筒内或结冰的影响，弹簧可能脱落^[3]。由于弹簧脱落后落在密封油液面以下的低处，难以维护，限制了曼型罐活塞速度的提高，一般活塞速度不超过1.2m/min。滑板的寿命一般为4～6年。油泵站的启动次数一般为35次/(台·d)。

POC型罐活塞密封机构为杠杆重锤压紧式，密封件为补强的耐油橡胶带，靠橡胶带在杠杆重锤作用下的弯曲变形保持与圆柱形筒体的贴合，以减少密封油的泄漏量。对橡胶带的作用力可以根据侧板的变形情况在密封油液面上部进行调整，调试和维护方便。POC型罐活塞速度已达到2.5m/min，这在要求活塞速度大的场所(如冶金行业的高炉煤气储气罐)特别受欢迎。橡胶带的寿命超过15年。油泵站启动次数一般可控制在20次/(台·d)以内。

2006年10月投产的攀枝花新钢钒股份有限公司15×10⁴m³的POC型罐(储存焦炉煤气)和2007年2月投产的宝山钢铁股份有限公司30×10⁴m³的POC型罐(储存焦炉煤气)已将POC型罐应用到冶金行业的焦炉煤气系统上，至今运行正常。

4 其他

在曼型罐简体内侧，侧板与侧板间的燃气外溢引起活塞上泄漏的燃气量较多^[6]，在活塞快速下降时情况更为严重。而POC型罐内侧的侧板与侧板间接缝处为打磨光滑的对接焊缝，没有这个问题。

曼型罐筒体密封只有1道焊缝，而POC型罐侧板与立柱有2道焊缝^[7]，筒体密封性能更好。

曼型罐进出口管一般设地下阀门井室，POC型罐一般在地面上从侧板上水平进出气，检修维护方便。曼型罐进出口管一般从罐边进出气，POC型罐一般从罐中心进出气，在吞吐量大的场所，POC型罐对减小进出气时活塞的倾斜有利。2005年12月投产的鞍山钢铁集团公司30×10⁴m³的POC型罐活塞倾斜度只有30mm^[8]。

曼型罐一般不设罐体侧板上人孔和检查孔的操作平台，且活塞油沟内的密封油全部泄入底部油沟后人员进入活塞下部不方便。POC型罐一般设有罐体侧板上人孔和检查孔的操作平台，且活塞油沟的密封油全部泄入底部油沟后人员可以从侧板人孔直接进入活塞下部进行维护。因此，POC型罐在需要调整储气压力或检修活塞下部区域时十分方便。

曼型罐底部油沟宽度一般约1.1m；POC型罐底部油沟宽度一般超过1.8m，收集飞溅密封油的面积较大，因此，对于相同容积的储气罐，POC型罐密封油损耗量较小。

曼型罐一般1带侧板高为810mm，储气压力增大则卷边加肋加密；POC型罐一般1带侧板高为1450～2000mm，每1带侧板用T型钢加肋一次。曼型罐活塞和罐顶采用空间桁架结构，而POC型罐采用穹形拱顶结构。因此，同容积的曼型罐防腐费用一般比POC型罐高。

5 结论

POC型罐在受力特性、活塞速度、密封性能等方面优于曼型罐，使其更适合提高储气罐储气压力、提高活塞运行速度、减少油泵耗电量；在操作和维护方面POC型罐也比曼型罐具有明显的优势。因此，POC型罐近10年来在国内冶金行业得到迅速推广。

目前，在活塞速度低于1.2m/min的情况下，相同容积和储气压力的POC型罐比曼型罐造价稍高。但对要求储气压力较高、活塞速度较快、密封性能更好或检修维护更方便的用户，POE型罐将是更好的诜择。

参考文献：

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[8] 华志宇.干式新型(POC型)煤气柜安装调试要点[J].安装，2006(6)：25-26.

(本文作者：高海平中冶赛迪工程技术股份有限公司重庆 400013)