淺談分體式壓蓋在核桃殼攪拌器上的嘗試

周金龍，劉景安，林楚生

（中海石油（中國）有限公司天津分公司遼東作業(yè)公司，天津 300452）

1 前言

在石油開采流程中，我們經(jīng)常會使用到帶攪拌器的過濾器對產(chǎn)出液進行過濾處理，攪拌器用于過濾器反洗時對過濾器內部濾料進行攪拌，目前，攪拌器輸出軸多采用盤根密封，需要定期對盤根進行調整及更換，但是，盤根壓蓋材質多為鑄鐵，存在生銹卡死現(xiàn)象，現(xiàn)場檢修不僅拆卸困難，拆卸時，也極易因盤根壓蓋產(chǎn)生裂紋而導致斷裂。并且，因原盤根壓蓋為整體式壓蓋，每次檢修更換盤根壓蓋時，都需拆卸壓蓋上部的電機和渦輪蝸桿傳動結構，檢修過程復雜、作業(yè)量大、技術要求高，也費時費力，在此背景下，提出了對核桃殼過濾器盤根壓蓋進行重新設計的設想，將原整體式鑄鐵盤根壓蓋設計改造為對開式不銹鋼壓蓋。

2 傳統(tǒng)盤根壓蓋

傳統(tǒng)盤根壓蓋材質為鑄鐵，在使用過程中容易腐蝕生銹而導致壓蓋卡死，攪拌器軸處空間狹小，在進行更換盤根作業(yè)時，盤根壓蓋無法移除，造成檢修空間及視線更加不理想。且使用材質強度較低，多次調整后易造成耳板斷裂。斷裂后更換盤根壓蓋，需拆裝壓蓋上部的攪拌電機和渦輪蝸桿傳動結構，整個拆裝過程步驟復雜、工作量大，涉及到吊裝作業(yè)和高質量的裝配，技術要求高。

圖1 腐蝕嚴重且斷裂的盤根壓蓋

圖2 拆攪拌電機

圖3 拆渦輪蝸桿傳動結構

圖4 最后更換壓蓋

3 盤根壓蓋改造思路

根據(jù)整體式鑄鐵壓蓋存在的問題，由對開式法蘭及聯(lián)軸器得到啟發(fā)，計劃將其設計改造為對開式不銹鋼壓蓋，對開的兩半壓蓋通過卡槽定位組對，用螺栓進行緊固連接后形成一個完整的壓蓋。這樣，盤根壓蓋不會再因銹蝕而出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，每次對盤根進行檢修時，拆卸變得輕松容易；需要更換盤根時，只需將對開式的壓蓋打開，進一步釋放了檢修空間，盤根更換完成后，將分開的兩瓣壓蓋抱在核桃殼過濾器攪拌器軸上，進行重新組對擰緊螺栓后，便可正常使用，檢修作業(yè)變得簡單方便，如圖5、6所示。

圖5 整體式盤根壓蓋

圖6 對開式盤根壓蓋

4 盤根壓蓋改造可行性分析與制作

通過現(xiàn)場測繪，現(xiàn)使用的盤根壓蓋和盤根填料函結構和尺寸滿足改造要求，主要制約點為新增的連接固定螺栓空間位置滿足，與原設備不會發(fā)生干涉。對舊壓蓋功能尺寸進行測量，依據(jù)舊壓蓋功能尺寸進行重新設計，并對原始壓蓋強度薄弱部分進行加強，通過與加工廠的溝通確定加工的可行性與加工難度，新壓蓋的成品如下，材質為不銹鋼。

5 新式盤根壓蓋現(xiàn)場應用

現(xiàn)場進行新型壓蓋的更換工作就非常簡單了，我們只需使用手砂輪對原壓蓋進行破拆，切至4/5時，用扁鏨進行鏨削切除剩余部分，以防損傷攪拌器軸。然后，將對開式壓蓋在軸上組對成形，使用定位緊固螺栓進行緊固，即可完成盤根壓蓋的更換工作?，F(xiàn)場作業(yè)時，充分體現(xiàn)了新型壓蓋拆裝方便的特點。

6 工作量及經(jīng)濟效益

本次核桃殼過濾器壓蓋升級改造，班組完全依靠自身力量，完成壓蓋尺寸測繪、草圖設計、樣品改進等工作，最終升級改造出滿足現(xiàn)場使用的新型盤根壓蓋，很好地解決了困擾生產(chǎn)現(xiàn)場的實際問題，有效保障了平臺的安全生產(chǎn)。該項作業(yè)進一步提升了現(xiàn)場設備管理人員的技能水平，提高了平臺維修人員的動手能力和創(chuàng)造力，節(jié)省維修費用約5萬元，降本增效效果顯著。

7 創(chuàng)新性及推廣意義

7.1 使用不銹鋼材質制作壓蓋，避免壓蓋銹蝕卡死

海上平臺核桃殼過濾器處理的介質是從原油脫離出來的生產(chǎn)水，由于生產(chǎn)水腐蝕性較強，原鑄鐵材質的盤根壓蓋很容易接觸生產(chǎn)水而產(chǎn)生銹蝕。隨著投用時間的增長，鑄鐵材質的壓蓋便會逐漸銹蝕，最終導致壓蓋銹死在盤根填料函中，造成壓蓋拆卸困難。當核桃殼罐體軸封失效后，因壓蓋銹死無法更換盤根，將影響平臺正常生產(chǎn)。而使用抗腐蝕特性優(yōu)異的不銹鋼制作盤根壓蓋，可有效避免銹蝕卡死現(xiàn)象，延長壓蓋的使用壽命。

7.2 使用對開式結構代替整體式結構，可有效簡化盤根更換工作量、降低更換難度

如果整體式盤根壓蓋更換盤根時，首先，需拆除壓蓋上部的攪拌電機和渦輪蝸桿傳動結構，使整個攪拌軸露出軸頭，才能取出舊盤根安裝新盤根，然后再回裝渦輪蝸桿傳動結構和攪拌電機，整個更換過程復雜且工作量大，不僅涉及高風險的吊裝作業(yè)，還對檢修人員有較高的技術要求。因此，每次檢修時都需耗費大量的時間和人力。而整體式壓蓋改為對開式結構后，只需將舊壓蓋破拆取出，再將對開式壓蓋在軸上進行裝，用定位緊固螺栓擰緊，便可完成更換工作，整個施工過程輕松簡單。

每次進行檢修時，拆卸也會變得輕松容易。改造后，每次更換盤根，只需松開對開式壓蓋兩側的緊固螺栓，盤根壓蓋就會一分為二，壓蓋的取出會進一步釋放檢修空間，從而降低更換盤根的難度。更換完盤根后，再將兩片壓蓋抱在核桃殼過濾器攪拌器軸上，用螺栓重新組對，便可壓緊盤根正常使用。

7.3 對開式壓蓋結構簡單，制作方便，改造費用低

新設計的對開式壓蓋通過帶定位功能的緊固螺栓進行組裝，兩半壓蓋很容易裝配成一個牢固的完整壓蓋而不變形，整個部件沒有多余的定位異形結構，因此結構簡單、制作方便、改造費用低。

在化工流程中，有許多設備是通過盤根進行軸封的，通過此次升級改造，有效驗證了改造的可行性，在進行類似軸封壓蓋設計及檢修工作中具有很好的推廣意義和借鑒意義，對降低設備檢修難度和提高設備檢修效率具有很大的幫助。