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(nèi)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(diào)整及更換，但是，盤根壓蓋材質(zhì)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(dǎo)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(jié)構(gòu)，檢修過程復(fù)雜、作業(yè)量大、技術(shù)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(shè)計的設(shè)想，將原整體式鑄鐵盤根壓蓋設(shè)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(zhì)為鑄鐵，在使用過程中容易腐蝕生銹而導(dǎo)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(zhì)強度較低，多次調(diào)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(jié)構(gòu)，整個拆裝過程步驟復(fù)雜、工作量大，涉及到吊裝作業(yè)和高質(zhì)量的裝配，技術(shù)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(jié)構(gòu)

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(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)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(zhì)為不銹鋼。

5 新式盤根壓蓋現(xiàn)場應(yīng)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(shè)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(shè)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)的壓蓋便會逐漸銹蝕，最終導(dǎo)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(jié)構(gòu)代替整體式結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)和攪拌電機，整個更換過程復(fù)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(shù)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(jié)構(gòu)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(cè)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(jié)構(gòu)簡單，制作方便，改造費用低

新設(shè)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(jié)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、改造費用低。

在化工流程中，有許多設(shè)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(shè)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(shè)備檢修難度和提高設(shè)備檢修效率具有很大的幫助。