CN107504373A - 一种串接式煤气排水器及其防腐蚀方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种串接式煤气排水器，包括依次串接在夹紧螺杆上的第一端盖、第一大通腔组件、第一小通腔组件、第二小通腔组件、第二大通腔组件和第二端盖，各通腔组件之间设置隔板，第一、第二大通腔组件包括大通腔和设置在大通腔两侧的密封圈，第一、第二小通腔组件包括小通腔和设置在小通腔两侧的密封圈，大、小通腔均包括通腔室，通腔室的两端口处具有沿其周向向外延伸形成的口字型接头板，在接头板、隔板、密封圈以及第一、第二端盖的周边四角处均设有螺孔，夹紧螺杆穿过接头板、隔板、密封圈以及第一、第二端盖上的螺孔后采用夹紧螺母拧紧。本发明的优点是排水器组装简单，排水器内部的防腐处理全面、高效。

Description

一种串接式煤气排水器及其防腐蚀方法

技术领域

本发明涉及一种用于煤气管道系统排凝结水的煤气排水器，具体涉及一种串接式煤气排水器及其防腐蚀方法。

背景技术

煤气排水器是煤气管道的重要保护设备。冶金工业的焦炉煤气或高炉煤气中含有大量的有害物质，若是泄露到空气中，会造成很严重的空气污染。煤气排水器能够连续不断地排出煤气管网中的冷凝水、积水或污物，以保证管道畅通和安全。然而，由于煤气成分复杂多样，特别是随着高炉煤气干法除尘的使用，与传统的湿法除尘方式相比，高炉煤气中的氯化物无法根除，一旦氯化物融于煤气凝结水，极易造成煤气排水器内部腐蚀、锈穿。

目前，现有的煤气排水器普遍采用碳钢材料，部分煤气排水器采用不锈钢材质，然而转炉煤气中的硫酸盐、碳酸盐及焦炉煤气中的硫化物对排水器钢结构都有一定的腐蚀破坏性，尤其是高炉煤气经干法除尘后留下的氯化物融于凝结水中后不仅腐蚀碳钢材料，还能腐蚀普通不锈钢材料，因此为了避免氯化物腐蚀，需要采用316L等特殊不锈钢材质，成本较高。常用的煤气排水器为内置连通管的一体式焊接结构，焊接完成后，煤气排水器的外表可以进行有效防腐处理，但是无法防止煤气排水器的主要腐蚀源—其内部的煤气和冷凝水，由于煤气排水器内部防腐处理工艺复杂，且无法彻底全面地防腐，致使煤气排水器易从内部腐蚀击穿，进而造成煤气泄漏。据申请人了解，部分煤气排水器的上端盖采用螺栓连接，但是其上连通管与各室的隔板之间采用焊接方式连接，存在防腐死角，以目前较为常见的钢衬PO防腐为例进行说明，现有煤气排水器中大部件的防腐需要采用大容积的特殊加热方式，不仅滚衬难以滚均匀，而且费用较高，防腐效果较差，运行时煤气排水器内部容易锈穿，且煤气串室后才能发现，给煤气运行带来极大的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种串接式煤气排水器，同时给出了其防腐蚀方法，能够消除煤气排水器的内部腐蚀隐患，使得煤气排水器运行更为安全可靠。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种串接式煤气排水器，包括依次串接在夹紧螺杆上的第一端盖、第一大通腔组件、第一小通腔组件、第二小通腔组件、第二大通腔组件和第二端盖，所述第一大通腔组件与第一小通腔组件之间、所述第一小通腔组件与第二小通腔组件之间、所述第二小通腔组件与第二大通腔组件之间均设置隔板；所述第一、第二大通腔组件包括大通腔和设置在大通腔两侧的密封圈，所述第一、第二小通腔组件包括小通腔和设置在小通腔两侧的密封圈；所述大、小通腔均包括通腔室，通腔室的两端口处具有沿其周向向外延伸形成的口字型接头板，在所述接头板、隔板、密封圈以及第一、第二端盖的周边四角处均设有螺孔，夹紧螺杆穿过接头板、隔板、密封圈以及第一、第二端盖上的所述螺孔后采用夹紧螺母拧紧。

本发明的煤气排水器取消了原有排水器内部的所有管道，采用大通腔、小通腔、隔板、密封圈和端盖等五个简单的、模块化的标准部件按照一定的顺序叠串在夹紧螺杆上，结构简单，组装方便，既有利于集约化生产，降低了生产成本，又让防腐工艺更为简单、可靠，便于日常维护、检修。

本发明进一步完善的技术方案如下：

优选地，在所述第二小通腔组件与第二大通腔组件之间布置有一组水封单元，所述水封单元由依次串接的第三大通腔组件和第三小通腔组件组成，所述第三大通腔组件与第三小通腔组件之间以及第三大通腔组件与第二小通腔组件之间、所述第三小通腔组件与第二大通腔组件之间设置隔板，所述第三大通腔组件包括大通腔和设置在大通腔两侧的密封圈，所述第三小通腔组件包括小通腔和设置在小通腔两侧的密封圈。本发明中水封单元的数目由使用排水器的煤气管网系统的设计工况来确定，当煤气管网系统的设计压力高时，水封单元的数目越多，以便于累积水封的高度，封堵煤气；当煤气管网系统的设计压力低时，水封单元的数目越少，甚至当第一大通腔组件、第一小通腔组件、第二小通腔组件和第二大通腔组件累积的水封高度满足设计压力要求时，水封单元的数目为0。

优选地，所述隔板为方形板，所述方形隔板上制有长条状的过流孔，并且相邻隔板上的过流孔上下交错布置。

优选地，所述第一端盖上设有第一外接孔，所述第一外接孔通过外接法兰与煤气管道相连，所述第二端盖上设有用于排出煤气冷凝水的第二外接孔。这样，煤气冷凝水由第一端盖上的第一外接孔进入第一大通腔组件的大通腔，溢流经过隔板的过流孔和后续通腔室，最终由第二端盖上的第二外接孔排出。

优选地，所述大、小通腔的通腔室均为长方体结构，所述大通腔的通腔室下部设有维护孔，便于使用时排污维护，所述小通腔的通腔室上端设有补水排气孔，用于排水器运行时补水排气。

优选地，在同一排水器中，所述大、小通腔的通腔室具有相同的高度和宽度，并且所述大、小通腔通腔室的长度之比至少为5，这样可确保大通腔的通腔室中液位变动较小，即一般液位变动≤20%就能够满足煤气压力波动导致的水封高度变化。

优选地，所述密封圈呈方形，所述密封圈的中部制有与大、小通腔的通腔室相配合的方形腔。

本发明还提供一种串接式煤气排水器的防腐蚀方法，包括以下步骤：

第一步、制作大通腔，小通腔，密封圈，隔板以及第一、第二端盖，其中所述大、小通腔均包括通腔室，所述通腔室的两端口处具有沿其周向向外延伸形成的口字型接头板，所述大、小通腔的接头板以及隔板，密封圈，第一端盖，第二端盖的周边四角处均设有螺孔；转至第二步；

第二步、对大通腔，小通腔，密封圈，隔板以及第一、第二端盖的介质（即煤气冷凝水、积水、污物等）接触面进行防腐处理；转至第三步；

第三步、将第一端盖，第一大通腔组件，下端设有过流孔的隔板，第一小通腔组件，上端设有过流孔的隔板，第二小通腔组件，下端设有过流孔的隔板，第二大通腔组件和第二端盖按照从左至右的顺序依次串接在预先制作的夹紧螺杆上；其中所述所述第一、第二大通腔组件包括大通腔和设置在大通腔两侧的密封圈，所述第一、第二小通腔组件包括小通腔和设置在小通腔两侧的密封圈；转至第四步；

第四步、夹紧螺杆的两端设置与其相配合的夹紧螺母，拧紧夹紧螺母，将第一端盖，第一大通腔组件，下端设有过流孔的隔板，第一小通腔组件，上端设有过流孔的隔板，第二小通腔组件，下端设有过流孔的隔板，第二大通腔组件和第二端盖夹持在夹紧螺杆上，得到煤气排水器。

所述第二步中，大通腔，小通腔，密封圈，隔板以及第一、第二端盖的介质接触面防腐处理方法具体为：在大通腔，小通腔，密封圈，隔板以及第一、第二端盖制作完成后，对其进行表面喷砂处理，再将其送至加热炉内加热至220℃后保温两小时，然后以PO（聚烯烃）材料为塑料对大通腔，小通腔，密封圈，隔板以及第一、第二端盖的介质接触面进行滚塑处理后，按照预定控温方法冷却后使得塑料固化成型得到厚度为4mm～5mm的PO衬里。预定控温方法为：先降温至150℃后保温一小时，再继续降温至80℃后保温一小时，最后自然冷却至常温。

由于排水器正常运行情况下其内部的介质成分复杂，因此需对排水器内部的介质接触面进行有效防腐处理。本发明的排水器与传统排水器的大部件结构不同，采取大通腔、小通腔、隔板、密封圈和端盖五个标准部件叠串的结构形式，摒弃了原有排水器内部的所有管道结构，消除了防腐死角，采用全面的防腐处理，不仅能够实现煤气冷凝水、积水或污物连续不断的排出，还能有效防止冷凝水等杂物腐蚀。

所述第四步中，在位于第二小通腔组件之后的隔板与第二大通腔组件之间还串接有第三大通腔组件，上端设有过流孔的隔板，第三小通腔组件，下端设有过流孔的隔板，第三大通腔组件，上端设有过流孔的隔板，第三小通腔组件和其下端设有过流孔的隔板；所述第三大通腔组件包括大通腔和设置在大通腔两侧的密封圈，所述第三小通腔组件包括小通腔和设置在小通腔两侧的密封圈。

本发明的优点是将排水器分为大通腔、小通腔、隔板、密封圈、端盖以及螺母和夹紧螺栓等简单、模块化的标准部件，不仅使得排水器组装更为简单、易行，还让排水器内部的防腐处理更为全面、高效，消除了排水器内部的防腐死角，降低了维护成本。

附图说明

图1为本发明一个实施例中大、小通腔的侧视示意图。

图2为本发明一个实施例中大通腔的主视示意图。

图3为本发明一个实施例中小通腔的主视示意图。

图4为本发明一个实施例中隔板（过流孔置下）的结构示意图。

图5为本发明一个实施例中隔板（过流孔置上）的结构示意图。

图6为本发明一个实施例中第一、第二端盖的结构示意图。

图7为本发明一个实施例中密封圈的结构示意图。

图8为本发明一个实施例中排水器的装配夹紧前结构主视图。

图9为本发明一个实施例中排水器的装配夹紧前结构立体图。

图10为本发明一个实施例中排水器的装配夹紧后结构示意图。

图11为本发明一个实施例中排水器运行某一时刻的剖视图。

图中：1.接头板，2.螺孔，3.大通腔，4.维护孔，5.小通腔，6.补水排气孔，7.第一隔板，7′.第二隔板，8.过流孔，9.第一端盖，10.第二端盖，11.第一、第二外接孔，12.外接法兰，13.密封圈，14.夹紧螺杆，15.夹紧螺母。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。

实施例一

针对煤气管网的设计压力≤27㎪时，本实施例的串接式煤气排水器，其结构如图8、图9所示，包括依次串接在夹紧螺杆14上的第一端盖9、第一大通腔组件、第一隔板7、第一小通腔组件、第二隔板7′、第二小通腔组件、第一隔板7、第三大通腔组件、第二隔板7′、第三小通腔组件、第一隔板7、第三大通腔组件、第二隔板7′、第三小通腔组件、第一隔板7、第二大通腔组件和第二端盖10。其中第一、第二、第三大通腔组件包括大通腔3和设置在大通腔3两侧的密封圈13，第一、第二、第三小通腔组件包括小通腔5和设置在小通腔5两侧的密封圈，大通腔3、小通腔5均包括通腔室，大通腔3、小通腔5的通腔室均为长方体结构，大通腔3通腔室的高度为1000mm，宽度为600mm，长度为500mm，小通腔5通腔室的高度为1000mm，宽度为600mm，长度为40mm，这样运行时大通腔3通腔室中的液位只需≤8%的液位变化，就可以满足煤气压力波动导致的水封高度变化。另外在大通腔3的通腔室下部设有维护孔4，便于使用时排污维护，小通腔5的通腔室上端设有补水排气孔6，用于排水器运行时补水排气，另在大通腔3、小通腔5通腔室的两端口处具有沿端口周向向外延伸形成的口字型接头板1，接头板1的宽度为80mm，第一隔板7和第二隔板7′的高度、宽度尺寸与大通腔3、小通腔5上的外延接头板1的尺寸一致（见图1、土2和图3）。在接头板1、第一隔板7、第二隔板7′、密封圈13、第一端盖9以及第二端盖10的周边四角处均设有螺孔2（接头板1、第一隔板7、第二隔板7′、密封圈13、第一端盖9以及第二端盖10上螺孔的尺寸及位置一致），这样夹紧螺杆14穿过接头板1、第一隔板7、第二隔板7′、密封圈13、第一端盖9以及第二端盖10上的螺孔2后采用夹紧螺母15拧紧。

如图4和图5所示，第一隔板7、第二隔板7′均为方形板，第一隔板7的下端制有长条状的过流孔8，第二隔板7′的上端制有长条状的过流孔8，这样相邻两个隔板上的过流孔8上下交错布置，使得排水器内的介质通道呈上下起伏的曲线状，第一隔板7和第二隔板7′上的过流孔8长400mm，宽20mm，设置在第一隔板7和第二隔板7′的垂直居中位置，并且过流孔8距离第一隔板7（第二隔板7′）底端（顶端）的水平距离为120mm。如图6所示，第一端盖9上设有第一外接孔11，第一外接孔11通过外接法兰12与煤气管道相连，用于接收煤气管网系统排出的煤气冷凝水，第二端盖10上设有第二外接孔11，第二外接孔11通过外接法兰12与煤气冷凝水排出管道相连，用于排出煤气冷凝水等介质，这样,煤气冷凝水由第一端盖9上的第一外接孔11进入第一大通腔组件的大通腔3，溢流经过隔板的过流孔8和后续通腔，最终由第二端盖10上的第二外接孔11排出。如图7所示，密封圈13呈方形，方形密封圈13的中部制有与大通腔3、小通腔5的通腔室相配合的方形腔。

本实施例的串接式煤气排水器的防腐蚀方法，包括以下步骤：

第一步、按照设计要求制作钢结构的大通腔3、小通腔5、密封圈13、第一隔板7、第二隔板7′、第一端盖9和第二端盖10，其中大通腔3、小通腔5均包括通腔室，通腔室的两端口处具有沿其周向向外延伸形成的口字型接头板1，并在接头板1、第一隔板7、第二隔板7′、密封圈13、第一端盖9、第二端盖10的周边四角处均设有螺孔2；转至第二步；

第二步、对大通腔3、小通腔5、密封圈13、第一隔板7、第二隔板7′、第一端盖9、第二端盖10的介质接触面（即大通腔3、小通腔5、密封圈13、第一隔板7、第二隔板7′、第一端盖9、第二端盖10上与其内煤气冷凝水、积水、污物等介质接触的表面）进行防腐处理，具体防腐处理方法为：在大通腔3、小通腔5、密封圈13、第一隔板7、第二隔板7′、第一端盖9和第二端盖10制作完成后，对上述部件进行表面喷砂处理，再将其送至加热炉内加热至220℃后保温两小时，然后以PO（聚烯烃）材料为塑料对大通腔，小通腔，密封圈，隔板以及第一、第二端盖的介质接触面进行滚塑处理后，按照预定控温方法冷却后使得塑料固化成型得到厚度为4mm～5mm的PO衬里；其中控温方法为：先降温至150℃后保温一小时，再继续降温至80℃后保温一小时，最后自然冷却至常温；转至第三步；

第三步、采用四根预先制作的夹紧螺杆14分别穿过位于接头板1、第一隔板7、第二隔板7′、密封圈13、第一端盖9、第二端盖10四角的螺孔2，将第一端盖9、第一大通腔组件、第一隔板7、第一小通腔组件、第二隔板7′、第二小通腔组件、第一隔板7、第三大通腔组件、第二隔板7′、第三小通腔组件、第一隔板7、第三大通腔组件、第二隔板7′、第三小通腔组件、第一隔板7、第二大通腔组件和第二端盖10按照从左至右的顺序依次串接在夹紧螺杆14上（见图8），第一、第二、第三大通腔组件包括大通腔3和设置在大通腔3两侧的密封圈13，第一、第二、第三小通腔组件包括小通腔5和设置在小通腔5两侧的密封圈13；转至第四步；

第四步、在每根夹紧螺杆14的两端分别设置与其相配合的夹紧螺母15，并拧紧夹紧螺母15，将第一端盖9、第一大通腔组件、第一隔板7、第一小通腔组件、第二隔板7′、第二小通腔组件、第一隔板7、第三大通腔组件、第二隔板7′、第三小通腔组件、第一隔板7、第三大通腔组件、第二隔板7′、第三小通腔组件、第一隔板7、第二大通腔组件和第二端盖10夹持在夹紧螺杆14上（见图10），最终得到煤气排水器。

排水器组装完成后，需进行气密性试验以检验排水器是否合格，然后将第一端盖9的第一外接孔11与煤气管道相连，并将第二端盖10的第二外接孔11与煤气冷凝水排出管道相连，用于排出煤气冷凝水。排水器运行时，需在各大通腔3、小通腔5的通腔室中装封堵煤气的水（见图11），并且相邻通腔之间仅通过隔板的过流孔8连通。通过使用发现，本实施例的煤气排水器有效杜绝了现有煤气排水器存在的从内部腐蚀的弊端，提高了煤气排水器的使用安全可靠性，具有很大的推广应用前景。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：本实施例的串接式煤气排水器包括依次串接在夹紧螺杆上的第一端盖9、第一大通腔组件、第一小通腔组件、第二小通腔组件、第二大通腔组件和第二端盖10，并且在第二小通腔组件与第二大通腔组件之间布置有一组水封单元，水封单元由依次串接的第三大通腔组件和第三小通腔组件组成，其中水封单元的数目由使用排水器的煤气管网系统的设计工况来确定，当煤气管网系统的设计压力越高时，水封单元的数目越多，以便于累积水封的高度，封堵煤气；当煤气管网系统的设计压力越低时，水封单元的数目越少；尤其是，当第一大通腔组件、第一小通腔组件、第二小通腔组件和第二大通腔组件累积的水封高度能够满足设计压力要求时，水封单元的数目为0。

另外，第一大通腔组件与第一小通腔组件之间、所述第一小通腔组件与第二小通腔组件之间、所述第二小通腔组件与第二大通腔组件之间均设置隔板；第三大通腔组件与第三小通腔组件之间以及第三大通腔组件与第二小通腔组件之间、第三小通腔组件与第二大通腔组件之间设置隔板。

大通腔通腔室的高度为1100mm，宽度为500mm，长度为400mm，小通腔通腔室的高度为1100mm，宽度为400mm，长度为80mm。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种串接式煤气排水器，其特征是：包括依次串接在夹紧螺杆上的第一端盖、第一大通腔组件、第一小通腔组件、第二小通腔组件、第二大通腔组件和第二端盖，所述第一大通腔组件与第一小通腔组件之间、所述第一小通腔组件与第二小通腔组件之间、所述第二小通腔组件与第二大通腔组件之间均设置隔板；所述第一、第二大通腔组件包括大通腔和设置在大通腔两侧的密封圈，所述第一、第二小通腔组件包括小通腔和设置在小通腔两侧的密封圈；所述大、小通腔均包括通腔室，所述通腔室的两端口处具有沿其周向向外延伸形成的口字型接头板，在所述接头板、隔板、密封圈以及第一、第二端盖的周边四角处均设有螺孔，夹紧螺杆穿过接头板、隔板、密封圈以及第一、第二端盖上的所述螺孔后采用夹紧螺母拧紧。

2.根据权利要求1所述一种串接式煤气排水器，其特征是：在所述第二小通腔组件与第二大通腔组件之间布置有一组水封单元，所述水封单元由依次串接的第三大通腔组件和第三小通腔组件组成，所述第三大通腔组件与第三小通腔组件之间以及第三大通腔组件与第二小通腔组件之间、所述第三小通腔组件与第二大通腔组件之间设置隔板，所述第三大通腔组件包括大通腔和设置在大通腔两侧的密封圈，所述第三小通腔组件包括小通腔和设置在小通腔两侧的密封圈。

3.根据权利要求2所述一种串接式煤气排水器，其特征是：所述隔板为方形板，所述方形隔板上制有长条状的过流孔，并且相邻隔板上的过流孔上下交错布置。

4.根据权利要求3所述一种串接式煤气排水器，其特征是：所述第一端盖上设有第一外接孔，所述第一外接孔通过外接法兰与煤气管道相连，所述第二端盖上设有用于排出煤气冷凝水的第二外接孔。

5.根据权利要求4所述一种串接式煤气排水器，其特征是：所述大、小通腔的通腔室均为长方体结构，所述大通腔的通腔室下部设有维护孔，所述小通腔的通腔室上端设有补水排气孔。

6.根据权利要求5所述一种串接式煤气排水器，其特征是：所述大、小通腔的通腔室具有相同的高度和宽度，并且所述大、小通腔通腔室的长度之比至少为5。

7.根据权利要求6所述一种串接式煤气排水器，其特征是：所述密封圈呈方形，所述密封圈的中部制有与通腔室相配合的方形腔。

8.根据权利要求1至7任一项所述一种串接式煤气排水器的防腐蚀方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步、制作大通腔，小通腔，密封圈，隔板以及第一、第二端盖，其中所述大、小通腔均包括通腔室，所述通腔室的两端口处具有沿其周向向外延伸形成的口字型接头板，所述大、小通腔的接头板以及隔板，密封圈，第一端盖，第二端盖的周边四角处均设有螺孔；转至第二步；

第二步、对大通腔，小通腔，密封圈，隔板以及第一、第二端盖的介质接触面进行防腐处理；转至第三步；

第三步、将第一端盖，第一大通腔组件，下端设有过流孔的隔板，第一小通腔组件，上端设有过流孔的隔板，第二小通腔组件，下端设有过流孔的隔板，第二大通腔组件和第二端盖按照从左至右的顺序依次串接在预先制作的夹紧螺杆上；其中所述所述第一、第二大通腔组件包括大通腔和设置在大通腔两侧的密封圈，所述第一、第二小通腔组件包括小通腔和设置在小通腔两侧的密封圈；转至第四步；

第四步、夹紧螺杆的两端设置与其相配合的夹紧螺母，拧紧夹紧螺母，将第一端盖，第一大通腔组件，下端设有过流孔的隔板，第一小通腔组件，上端设有过流孔的隔板，第二小通腔组件，下端设有过流孔的隔板，第二大通腔组件和第二端盖夹持在夹紧螺杆上，得到煤气排水器。

9.根据权利要求8所述一种串接式煤气排水器的防腐蚀方法，其特征是，所述第二步中，大通腔，小通腔，密封圈，隔板以及第一、第二端盖的介质接触面防腐处理方法具体为：在大通腔，小通腔，密封圈，隔板以及第一、第二端盖制作完成后，对其进行表面喷砂处理，再将其送至加热炉内加热至220℃后保温两小时，然后以PO材料为塑料对大通腔，小通腔，密封圈，隔板以及第一、第二端盖的介质接触面进行滚塑处理后，按照预定控温方法冷却后使得塑料固化成型得到厚度为4mm～5mm的PO衬里。

10.根据权利要求8所述一种串接式煤气排水器的防腐蚀方法，其特征是，所述第四步中，在位于第二小通腔组件之后的隔板与第二大通腔组件之间还串接有第三大通腔组件，上端设有过流孔的隔板，第三小通腔组件，下端设有过流孔的隔板，第三大通腔组件，上端设有过流孔的隔板，第三小通腔组件和其下端设有过流孔的隔板；所述第三大通腔组件包括大通腔和设置在大通腔两侧的密封圈，所述第三小通腔组件包括小通腔和设置在小通腔两侧的密封圈。