摘 要：在稀油密封型（曼型）干式气柜密封系统中，借助于自动控制系统，密封油始终保持一定的液位形成油封，使燃气不会逸出。本文主要是从干式气柜密封油密度对油品使用性能的影响出发，探讨干式气柜密封油选用，以此来提升整体安全性和经济性。
关键词：密度；干式气柜；密封油；性能分析
近来，不断有用户出于密封及安全考虑，对干式气柜密封油的密度提出要求，如要求其20℃密度大于900kg/m3，有的甚至要求其达到1000kg/m3。但对矿物型基础油来说，不论是普通精制还是加氢处理后，在适宜于气柜应用的运动黏度范围（40℃运动黏度50～100mm2/s）内，油品的20℃密度一般不会超过950kg/m3。干式气柜的安全生产是否确实需要如此高的油品密度？高密度油品对干式气柜密封油的使用性能有哪些影响？本文基于干式气柜密封油的工作原理，对上述问题进行分析，并提出了相关的油品使用建议。
1、干式气柜密封油工作原理
稀油密封型（曼型）干式气柜主要由钢制正多边形外壳、沿壳内壁上下运动的活塞、密封机构、底板、罐顶、密封油循环系统以及其它辅助设施组成。当气柜正常运行时，活塞随燃气的进入与排除在壳体内上升或下降。支撑在活塞外缘的密封机构紧贴壳体侧板内壁同时上升或下降。在此密封系统中，借助于自动控制系统，密封油始终保持一定的液位形成油封，使燃气不会逸出。
2、干式气柜密封油密度对油品使用性能的影响
对密封性能的影响在曼型气柜的设计中，干式气柜密封油油层高度是根据设定的储气压力P与干式气柜密封油密度ρ计算得出的。干式气柜密封油油层压力需大于储气压力才能满足密封要求，因此，油层的最低高度Hmin可采用以下公式计算：
Hmin=P×（ρ×g）-1
故在已设计好油层深度Hmin的气柜油槽中，干式气柜密封油密度ρ应大于：
ρ＞P×（Hmin×g）-1
例如，储气压力达6kPa的气柜，设计油层高度700～750mm，则干式气柜密封油20℃密度的理论计算值只要大于874.6kg/m3就可满足要求；目前发展的储气压力达8kPa的气柜，设计油层高度950～1000mm，则干式气柜密封油20℃密度应大于859.3kg/m3。此外，曼型气柜的工作特点就是保持恒压，这一特点是依靠活塞及配重件的总重量来实现的。因此，在充分考虑操作弹性的前提下，一般要求干式气柜密封油密度大于计算值即可。
对其他性能的影响。在气柜运行过程中，干式气柜密封油除了要起到恒压密封作用外，还应具有对活塞升降机构及密封机构的润滑与防护功能，以确保活塞的灵活升降及对部件的有效保护。同时，气柜属于露天设备，因此干式气柜密封油需要适应季节及昼夜温差的变化；储气中的水分、机械杂质、可溶于油的有机物等杂质也会对干式气柜密封油的性能产生影响。
因此，为适应气柜长周期安全运行的客观要求，尽量减少气柜大修次数和废油排放量,满足环保要求，要求干式气柜密封油必须具有适宜的运动黏度、良好的黏温性、破乳化性、防锈能力及氧化安定性。
对矿物油来说，其密度与其组成有密切关系。在油品组成的烃类化合物中，烷烃密度最小，而芳香烃密度最大。在运动黏度相当的油品中，若其密度越大，则芳香烃含量相对较多。众所周知，对于润滑油来说，芳香烃特别是稠环芳烃是非理想组分，会使油品的黏温性能、氧化安定性变差，影响油品的抗乳化性，特别是长期使用过程中的油水分离能力，从而直接影响油品的防护能力与长周期使用要求。因此，干式气柜密封油选用的基础油应经过适度精制，尽量除去非理想组分，即除去密度大的组分，才能确保产品的综合性能。
适用于干式气柜密封油生产的相当黏度的APIⅠ类基础油（溶剂精制）的20℃密度一般不小于880kg/m3，APIⅡ类基础油（加氢处理）的20℃密度一般不小于865kg/m3。从20多年的干式气柜密封油生产及使用经验来看，在适宜的运动黏度范围内，考虑密封油工作环境及安全生产要求，应规定油品密度上限，如40℃运动黏度在60～70mm2/s的密封油，其20℃密度应不大于900kg/m3，以保证产品的精制深度，满足长周期使用要求。另外，油品密度越大，与水的密度相差越小，就越不利于水分的沉降分离。当油品密度大于960kg/m3后，已经几乎无法采用自然沉降法将油水分离。
3、干式气柜密封油市场现状
目前，国内干式气柜密封油市场仍以矿物油型产品为主。由于一些用户对油品使用性能不甚了解，因此将密度看作油品的首要指标，市场上甚至出现了某些所谓添加了密度提高剂的产品。从新油指标看，这种油品确实达到了高密度要求，但实际使用效果很差，新油投用后油水分离能力下降很快，表现为油品液位很快上升，油品乳化或无法分水，严重影响气柜的正常生产。
4、干式气柜密封油选用建议
技术层面。从技术层面考虑，储气介质组成、杂质组成及含量、地域环境甚至气柜的施工质量都会对气柜密封油的使用产生影响。其中：运动黏度是首要指标，应根据环境及运行温度，选择运动黏度适宜的油品，确保油膜厚度与强度；凝点选择应考虑气柜使用地域的环境极低温度以及气柜运行温度，以及是否采取保温措施等；抗氧防腐性能和抗乳化性是强制性标准；密度应设定上限，以避免不良生产商为降低成本而采用非标基础油进行生产。商务层面。从商务层面考虑，应基于以下几方面选择气柜密封油产品：选择有资质的正规大型生产企业的产品；关注售前技术交流，以做到靶向性调整产品配方，专业定向化生产专用产品；重视售后技术服务质量，确保气柜运行不会由于气柜密封油的质量变化而产生波动。
作为理性消费者，在确保安全生产的前提下，应充分考虑密封油的实际使用性能，考察供应商的生产过程与能力、产品的市场信誉度等。用户应实事求是地了解油品性能特点，决不能为减少用油量而不考虑油品的综合性能，为气柜的正常安全生产埋下隐患。
参考文献
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