延迟焦化装置水力除焦系统设备故障与对策

摘 要 中国石油大庆石化分公司炼油厂延迟焦化装置自2008年开工以来，水力除焦系统经常发生下钻困难、自动底盖机开关盖困难等故障。通过这部分的设备结构进行技术改进，其中包括采用新型支点轴承结构、更换钢丝绳类型、对自动底盖机进行改造等等。这些改进措施的实施，降低了设备的故障率，保证了装置的安全平稳运行。

关键词 延迟焦化；水力除焦；顶盖机；底盖机；自吸泵

中图分类号：TE624 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）16-0120-02

大庆石化公司120万吨/年延迟焦化装置为2008年9月建成投产，主要包括反应系统、分馏系统和稳定脱硫系统组成。水力除焦系统隶属反应系统，是装置的核心系统之一，主要包括高压水射流系统、游动系统、出焦系统和除焦水处理系统四大部分。

2010年12月，装置进入第三个冬季运行期。随着室外环境温度的下降，经过两年多运行考验的水力除焦系统设备，存在的问题逐渐暴露出来。除焦系统的故障主要有如下几类：游动系统下钻困难、出焦系统自动顶盖机、底盖机无法正常开关、除焦水提升系统的储焦池提升泵密封泄漏及电机故障等。针对除焦系统出现的不同故障，从以下几个方面着手，使问题最终得到解决。

1 游动系统下钻困难

游动系统主要由钻机绞车、固定滑轮组、导向滑轮组、钢丝绳张紧器、支点轴承、钢丝绳、钻杆组件组成。经过分析，造成游动系统下钻困难的问题主要存在于固定滑轮组、导向滑轮组、钢丝绳张紧器、支点轴承、钢丝绳部位。固定滑轮组、导向滑轮组、钢丝绳张紧器主要问题是设备制造过程中间隙处理不当所致；支点轴承的主要问题是设备为四轮结构，定位面宽且变形严重，运转困难，加之导轨变形后与导轨摩擦严重，导致钻杆等设备上下移动受阻。钢丝绳的主要问题是变形严重，出现塑性弯折及变形，下钻及提升时无法正常排布。对这些设备进行更新，并对加工间隙进行调整控制，使设备故障得到了解决。

游动系统主要由钻机绞车、固定滑轮组、导向滑轮组、钢丝绳张紧器、支点轴承、钢丝绳、钻杆组件组成。该系统的滑轮组为省力滑轮组，用于起升钻杆组件。钢丝绳的自由端经过导向滑轮组，卷在钻机绞车的卷筒上，通过钻机电机的旋转使整个游动系统的上下移动，根据不同部位设备存在的问题，我们从以下几个方面进行解决。

1.1 滑轮组

通过分析，由于我厂处于北方，冬季气温可达-30℃以下，冬季与夏季温差大，该部分设备又处于室外，滑轮组在制造过程中在间隙上并未考虑在极低气温下的使用，另外这部分的轴承脂使用的极端温度是-30℃，而我厂冬季往往低于这个温度。造成性能变差，使滑轮组运转困难。针对这样的设备故障，我们采用更新固定滑轮组、导向滑轮组、钢丝绳张紧器，要求制造厂设计时考虑低温状态下的使用。同时更换脂，采用长城7017-1高低温脂，可耐-60℃的最低温度。

1.2 支点轴承

原支点轴承为四轮结构，定位面宽，滑轮需要在导轨的底部进行行走，导轨变形后易引起运转不畅，和导轨摩擦严重，运行中容易卡住，导致钻杆等设备上下移动受阻。将支点轴承结构改造为四轮结构定位轨道侧面的结构，这种侧面行走的支点轴承吸收轨道变形能力强，能消除支点故障，使设备正常上下移动顺畅。

1.3 钢丝绳

除焦系统钻机绞车现场使用钢丝绳变形严重，型号为：20ZAA6×37+FC1870ZZ GB8918-2006，右同向捻。但是右同向捻不适合设备单绳提升作业。因此将型号更换为20NAT6*29FI+IWRC ZS JIS G3525-2006 B级 右交互捻新型钢丝绳代替（钢丝绳强度级别为1770MPa，最小破断拉力为252KN）。综合性能完全满足焦化现场设备使用要求，不影响焦化现场钻机滚轮和滑轮组的安装。

同向捻钢丝绳绳与股的捻向相同，使用时有自行松捻和扭转趋势，容易打结，现场钻机绞车钢丝绳出现多处松捻、变形现象。右交互捻钢丝绳广泛使用于起重机械，目前在港口吊机、工程机械、建设塔吊、履带吊车中使用较为普遍。

2 出焦系统

2.1 自动顶盖机

鉴于国内同类其他装置自动顶盖机出现锁环关闭不到位导致焦炭塔顶盖崩开装置着火爆炸的事故案例，我们在自动顶盖机原有基础上增加机械锁装置，该装置由安全销和声光报警装置两部分组成，在设备的开/关盖操作过程中，声光报警器发出声光警示，提醒操作人员必须完成开/关盖的所有操作步骤，通过这些设施的增加，保证了顶盖机的安全开启与关闭。

开盖时：操作人员把销轴从挡板通孔中拔出，防爆配电柜的仪表电源上电后，声光报警灯自动工作，发出声光警示，接着操作控制柜面板，直至开盖操作完成，当仪表电源断电后，报警灯声光警示停止。

关盖时：关盖操作过程中防爆配电柜的仪表电源上电后，声光报警灯自动工作，发出声光警示，继续控制柜面板的关盖步骤操作，把销轴插入挡板通孔中，此时报警灯声光警示停止，最后关闭仪表电源、总电源。

2.2 自动底盖机

底盖机由于常年在蒸汽与焦粉的恶劣环境下工作，这些粉尘很容易进入到底盖机的液压油系统，造成底盖机的开关困难，在2008年至改造前，就多次发生故障，严重威胁装置的安全生产，解决的措施就是将油系统隔离开来，因此提出定制全封闭式液压油站。

新制底盖机的液压站做了较多的技术改进，增加呼吸气囊，相较老油站密封性能明显改善；泵组移出油箱，解决了泵组的更换困难的问题；同时便于油箱内部结构改变，便于油箱换油；油箱尺寸增大，液位计量程相应调整，便于观察油箱油位；同时增加一套手动阀，当液压系统电磁阀阀芯卡阻时，可以通过手动阀的手柄进行操作，解决自动液压系统故障导致底盖无法正常打开的问题，底盖机运行可靠性显著提高，保证了设备的运行。

2.3 分体锁环

原底盖机锁环为整体结构，在塔口冷热交替的工况下运行后，变形严重，而且对维修带来不便，只能采取破坏性拆除的方法。我们对锁环进行改造，更换为两半型分体锁环，实现锁环方便拆卸维修。

3 除焦池提升泵

储焦池提升泵每天承担着近600 m?切焦水提升任务，该泵为液下式潜水泵。由于除焦水那携带焦粉，该泵工况恶劣，故障率高，主要表现为机封频繁损坏，油室进水，进而导致电机进水烧毁。针对上述问题和介质特点，储焦池提升泵型式更换为自吸泵，该自吸泵不是传统的带底阀的自吸泵，在入口管线上采用了自吸机结构。投入运行以来，该泵运行性能稳定、可靠，自吸能力强，操作简单，适合在恶劣的工况条件下使用，密封运行稳定，整体自动化程度高。

4 结束语

大庆石化公司炼油厂不断对延迟焦化装置的水力除焦系统中的设备进行技术改进，提高设备的可靠性，大大降低了水力除焦系统的故障率，为装置安全稳定运行奠定了基础。

参考文献

[1]瞿滨.延迟焦化装置技术问答[M].北京：中国石化出版社，2007.

作者简介

赵子龙，男，工程师，2002年毕业于大庆石油学院化工设备与机械专业，获工学学士学位，主要从事炼油厂动设备管理工作。