气阻

气体积聚现象

气阻是指输油管因高温产生的空气堵塞油路导致发动机供不上油而熄火的。

简介
(1) 气阻是指输油管因高温产生的空气堵塞油路导致发动机供不上油而熄火的,解决办法是改善通风条件或在输油管与发动机之间加隔热垫片(板)。隔开发动机产生的热辐射。
(2) 气阻是输油管由于高温而使汽油气化产生气泡,换句话说是汽油而不是空气的气泡堵塞使油路不畅 严重时使汽车熄火的现象。
注意改善汽车发动机的通风条件 最好的方法是暂时停车 等发动机稍微冷却一点 就可消除了。
(3)气阻是指高温状态下汽油挥发产生的汽油蒸汽在管路中积存,影响油泵的真空度,而造成供油不足或中断的现象。
卸油鹤管的气阻问题及解决措施
铁路轻油罐车接卸油品均采用上部卸油工艺,鹤管虹吸管路通常处于负压工作状态,当管路某一点的剩余压力小于油品操作温度下的饱和蒸气压时,油品便大量汽化,造成不连续流或断流现象,这就是气阻。气阻产生后,不仅延长接卸时间,增大油品挥发损耗,而且严重时导致断流而无法卸油,甚至影响油库的正常工作及铁路运输。因此,在铁路油槽车上部卸油工艺设计中,防止气阻至关重要。
鹤管气阻产生的机理
油液中含有溶解空气,在一定温度和大气作用下,溶解度会增大,油品在输送过程中还会夹带空气。当卸油鹤管中某点的剩余压力低于大气压时,溶解在油液中的 空气将析出,形成气泡。此外,由于鹤管中剩余压力低于大气压,油品将继续蒸发,特别是当剩余压力低于油品饱和蒸气压时,这种蒸发现象会进一步加剧。这样油品中夹带的空气、析出的空气和蒸发的汽油蒸气聚集在鹤管的最高点形成气袋,产生气阻现象,阻断卸油。
鹤管气阻的预防措施
要解决气阻问题,只要对不等式中的各个因素进行调整,即提高Ha、降低Hy 、h,这些都是解决气阻的基本措施。
提高Ha的方法
( 1) 低气压辅助卸油。油罐车液面与大气连通时,该压力为Pa ,如果将罐车口密闭, 往油罐车内通入压缩空气,则可提高油罐车液面上的压力。本法也称为压力卸油或压力卸车,可从根本上防止气阻。
( 2) 卸槽泵卸油。卸槽泵也称潜油泵,是一种将小型离心泵安装在鹤管吸入口,浸没在油液下与卸油泵串联的设备。
降低Hy的方法
( 1) 降低油温。由于同种油料温度越低,饱合蒸气压越小,因而可通过降低油温的办法来降低饱和蒸气压值,方法有淋水降温法,往油罐车上喷洒冷水;自然降温法,如夜间卸油。这两种方法虽能降温,但前者费时、费力,而且浪费水,后者则易延误收油时间,耽搁油罐车周转。
( 2) 倒序混层卸油法。该方法是根据油罐车内油料温度上高下低的分布规律而采用的。首先卸油罐车上层的高温油料,然后卸油罐车下部的低温油料,从而合理利用罐车内油料液位与温度之间的特殊关系,有效地克服老式卸油工艺中卸油后期的气阻现象。
降低h的方法
( 1) 降低泵的排出阀开度或降低电机转速,减小泵的流量。
( 2) 增加同时收油的鹤管数量后,每根鹤管的流速和阻力损失均会降低,但如果同时运行的鹤管数量过多, 也会增加操作难度。
( 3) 在满足操作条件的前提下,应尽量降低鹤管高度,缩短管段长度,减少管路附件,增大管径,但增大管径会增加建设成本和接卸难度。
下部卸油
气阻产生的根本原因是用轻油罐车卸油, 油品必须从油罐车上部卸出。若轻油罐车卸车与粘油罐车一样从下部卸油,那么气阻问题就不复存在。
轻油罐车下部卸油,应该是最理想的方案,但由于轻油易燃、易爆、渗透性强,要保证油罐车在高机动且大范围运行中永久性的安全,将涉及社会诸多因素。
另外,许多小型油库在轻油罐车作业中采用滑片泵直接抽吸油罐车中的轻油取得了成功,从而可以取代真空泵- 离心泵卸油系统, 简化了卸油工艺。
气阻致输油泵机械密封过热失效分析与对策
机械密封失效现象的观察、气阻机理的探讨以及对气阻和杂质堵塞致机械密封失效的现象和原因进行对比分析,确定了气阻是导致机械密封过热失效泄漏油气油烟的主因。同时,提出了机械密封过热失效的解决方法,包括:启泵前需要反复多次对泵腔灌泵以充分排气;运行过程中若发现机械密封压盖及冲洗冷却循环管路快速升温发烫,则应立即在不停泵的状态下缓开泵腔排气阀排气。
气阻机理
管输油品中往往含有蒸发油气、少量空气及混合气体。这些气体的密度远远小于油品密度,故油品中的气体受油品浮力的作用向附近高点积聚,而油品受压力的作用由高压向低压流动,当气体足够多时,机械密封冲洗冷却循环管路中的油品压力不足以克服气体浮力,局部高点充满的气体就会阻断油流,形成所谓的气阻。
机械密封动静环在工作压力和弹簧补偿力共同作用下压紧,虽然中间油膜减小了摩擦因子,但由于工作压力很大,摩擦力仍会很大,泵轴带动机械密封上的动环高速旋转,动环和静环摩擦势必产生大量热量,该热量依靠机械密封冲洗冷却循环管路中流动的介质带走。如果某批次油品含气较多、启泵前没有充分排气或启动时压力流量骤变等而产生油气,机械密封冲洗冷却循环管路就会发生气阻断流现象。
气阻和杂质堵塞现象对比
硬性杂质进入机械密封动静环端面之间、动环座中,补偿弹簧因杂质而卡阻,或动环辅助 O 形密封圈失效,动静环不能正常配合,则会导致动静环表面出现划痕或磨损。但在机械密封冲洗冷却循环管路的作用下,机械密封端盖及冲洗冷却循环管路不会过热,因此,该类失效泄漏的应是常温液态油品,这与气阻导致的机械密封过热失效泄漏高温油气油烟现象明显不同。
气阻产生的机械密封过热失效现象
气阻产生时,由于机械密封冲洗冷却循环管路中油流受阻,不能完成正常的冲洗冷却工作,致使机械密封动静环摩擦时产生的热量无法被及时带走,导致出现以下现象:①机械密封压盖及机械密封冲洗冷却循环管路过热发烫;②有油气、油烟或伴有油品泄漏;③伴有轴窜现象;④解体检查机械密封无明显杂质,弹簧无卡阻,O 形密封圈完好,冲洗冷却循环管路旋液分离器无杂质堵塞。
解决对策
气阻导致的输油泵机械密封过热失效泄漏油气油烟并可伴有大量液态油品泄漏,极易引发火灾爆炸等事故,应尽量避免此类失效情况的发生。一旦发生,应及时采取有效措施终止油气油烟的泄漏。
化工过程常见气阻现象及其解决措施
气阻现象是管道输送故障的一个类型,有气体且能集聚在一起,是发生气阻的必要条件,在化工生产中,它的产生会影响液体的输送效率或对管路、泵造成损害,甚至造成管路断流。
气阻现象的主要危害有:(1)输送泵无法吸液,或扬程明显下降,对输送泵提出更高的要求,影响泵、管道的输送液体效率,增加电耗;(2)造成断流或流量明显下降,“堵塞”管道,造成生产装置所需流量不足甚至被迫停车;(3)管线震动,对管路及其液体流经设备造成损害。
气阻形成条件的分析:管路有气体且能集聚在一起,是发生气阻的必要条件。
有气体存在于管内
如果有气体存在于管道内,那么其主要原因是由于液体自身气化产生和外界带入。
1)液体气化
输送的液体自身具有挥发性而可能气化产生气体,液体饱和蒸气压越大 , 挥发速度相应越大,气化产生的最大压力可以达到其饱和蒸气压。外界压力越低,液体温度越高,其挥发速度也相应越大。当虹吸等负压状态或高温使液体外界压力小于或等于饱和蒸气压时,液体处于沸腾状态,形成蒸发,更容易在输送管内产生气体。
2)管路气体排除不净或液体夹带气体进入
注入液体投入使用时管道内可能存积或带入气体,冷凝后的液体进入管道时也可能会夹带部分气体。U 型管段内会积聚气体,其来源就是液体自身由于温度较高引起的气化及液气夹带。
3)管路吸入气体
管路局部(如泵入口处)形成负压,从负压管段漏点吸入气体,存在于管路系统中。如水泵的密封点或吸水罐漏气,致使气体进入泵腔。
气体在管内积聚
如果管路后面有 U 形管,管内的气体前有液体推动,后有液体压住阻挡,最终被两端的液体封堵而积聚,则会形成气阻。如果管路(包括管道、泵及其它设备)内的气体无法被流动的液体带走,也会形成气阻。
气阻现象的预防措施
气阻问题重点在于预防。根据气阻现象产生的原理,“有气体且能集聚在一起”两个条件中去除全部或其中的一个,就可以防止气阻的形成,这也是我们采取措施的依据。
1 设计时的主要预防措施
合理的设计是避免系统出现气阻现象的前提,通常根据不同的系统形式采取不同的防止气体进入或产生的方法,或不同的排气方案。
2 使用时的主要预防措施
(1)空管状态下正确地充液,防止气体带入。空管使用前,需先充液排气。
(2)控制好温度、压力等可能引起气阻现象的因素,对气阻现象易发点定期排气。
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