延遲焦化裝置密閉輸焦長周期運(yùn)行改造

嚴(yán) 政，許 強(qiáng)，黃 敏，妥占海，任海峰

（中石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司煉油第四聯(lián)合車間，新疆克拉瑪依 834003）

0 引言

中石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司現(xiàn)有3套焦化裝置、共6個(gè)焦塔生產(chǎn)，年生產(chǎn)焦炭360000t。為解決環(huán)境污染問題，焦化裝置于2012年建成管狀帶式密閉輸送系統(tǒng)。但該系統(tǒng)投入使用后，破碎機(jī)故障頻發(fā)，維修頻率高，無法正常使用，該系統(tǒng)長期處于停用狀態(tài)，導(dǎo)致資產(chǎn)閑置。為了將該系統(tǒng)正常投入使用，對密閉輸焦系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的瓶頸問題進(jìn)行梳理、攻關(guān)，提出改造要求并實(shí)施。

1 密閉輸焦系統(tǒng)現(xiàn)狀

（1）破碎機(jī)振動(dòng)大。改造前破碎機(jī)破碎輥與驅(qū)動(dòng)軸之間為法蘭盤連接方式，其驅(qū)動(dòng)法蘭為懸臂結(jié)構(gòu)。在使用中，驅(qū)動(dòng)軸與法蘭盤之間的焊縫經(jīng)常開裂斷焊，并且還出現(xiàn)了破碎輥整體飛出的事故，存在嚴(yán)重安全隱患。

（2）破碎機(jī)破碎能力差。改造前破碎機(jī)破碎能力較差：一是頻繁出現(xiàn)卡焦、堵焦、溢焦現(xiàn)象；二是破碎機(jī)行走驅(qū)動(dòng)方式為鋼輪鋼軌摩擦驅(qū)動(dòng)方式，運(yùn)行驅(qū)動(dòng)力較小，冬季鋼軌結(jié)冰或石油焦堆放偏高運(yùn)行阻力稍大時(shí)，破碎機(jī)易打滑不能正常工作。

（3）抓焦難度大、效率低。密閉輸焦裝焦平臺過高，橋吊抓斗在通過篦子板給料倉裝料時(shí)，抓斗與篦子板間距小，操作難度大，抓斗碰撞篦子板的風(fēng)險(xiǎn)較高，因此抓焦效率較低。

2 技術(shù)改造方案

2.1 優(yōu)化完善破碎機(jī)的功能設(shè)計(jì)，提高設(shè)備可靠性

2.1.1 破碎輥通軸設(shè)計(jì)

改造前破碎機(jī)破碎輥與驅(qū)動(dòng)軸之間為法蘭盤連接方式，驅(qū)動(dòng)法蘭為懸臂結(jié)構(gòu)。在使用中，驅(qū)動(dòng)軸與法蘭盤之間的焊縫經(jīng)常開裂、斷焊，還出現(xiàn)過破碎輥整體飛出的事故，存在嚴(yán)重安全隱患。

改造措施：將破碎輥驅(qū)動(dòng)方式改為2個(gè)軸承座支承雙邊鏈條的方式，破碎輥采用簡支梁結(jié)構(gòu)，避免了法蘭盤連接出現(xiàn)的焊縫斷裂現(xiàn)象，杜絕了連接法蘭開裂、振動(dòng)增大、破碎輥脫落行走等運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

2.1.2 破碎齒可拆卸設(shè)計(jì)、螺旋分布

改造前破碎機(jī)破碎齒短，破碎和刨料清篦的效果差。破碎輥?zhàn)畲笸鈴?00mm，破碎齒長100mm。

改造措施：破碎機(jī)破碎輥?zhàn)畲笸鈴?500mm，破碎齒長度350mm，破碎齒為多螺旋線大螺旋角對稱布置，瞬間破碎力集中在少數(shù)幾個(gè)破碎齒上，破碎效果強(qiáng)（圖1）。破碎齒采用可拆式結(jié)構(gòu)，拆卸方便。

2.1.3 銷齒輪銷齒條強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)

改造前破碎機(jī)行走驅(qū)動(dòng)方式為鋼輪鋼軌摩擦驅(qū)動(dòng)方式，運(yùn)行驅(qū)動(dòng)力較小，冬季鋼軌結(jié)冰或石油焦堆放偏高運(yùn)行阻力稍大時(shí)，清箅機(jī)容易打滑，不能正常工作。

改造措施：破碎機(jī)行走驅(qū)動(dòng)方式改由銷齒輪銷齒條強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)，解決現(xiàn)有清箅機(jī)易打滑的問題。

圖1 改造前后的破碎機(jī)

2.1.4 軌道長度延長，擋料板傾斜安裝

改造前破碎機(jī)有效行走長度不夠，致使橋吊抓斗在給料倉裝料時(shí)只能將石油焦放在中間料倉位置，前后2個(gè)料倉物料較少，傳送帶輸送效率低。

改造措施：破碎機(jī)軌道長度前后分別加長500mm，并將前端的垂直型擋料板設(shè)計(jì)成傾斜式，以增大抓斗卸料時(shí)在長度方向的有效空間，保證3個(gè)料倉的物料均衡，解決中間料倉物料過多、兩端料倉物料過少的問題，提高輸送效率。

2.1.5 增加裝防抬裝置和清軌器

改造前破碎機(jī)本體沒有防抬裝置和清軌器，在破碎石油焦過程中經(jīng)常出現(xiàn)爬坡脫軌和終端限位開關(guān)失靈而沖出軌道的現(xiàn)象，存在嚴(yán)重的安全隱患。

改造措施：破碎機(jī)加設(shè)防抬裝置和清軌器，防止破碎過程中或鋼軌上有物料時(shí)破碎機(jī)抬升脫軌，保證破碎機(jī)與終端限位開關(guān)準(zhǔn)確接觸，解決了破碎機(jī)爬坡、脫軌和終端限位開關(guān)失靈而沖出軌道的問題。

2.1.6 電纜支架加高

改造前破碎機(jī)隨行拖纜支架高度過低，而且安裝方向存在問題，經(jīng)常出現(xiàn)拖纜斷線現(xiàn)象。

改造措施：電纜支架從現(xiàn)有的 1.5m提高到2.0m，并將拖纜安裝在靠走臺一側(cè)（與原先位置反向安裝），拖纜不會(huì)刮碰到石油焦。根據(jù)2套焦化裝置超過4a的運(yùn)行使用對比，2種油霧潤滑技術(shù)都能滿足焦化裝置機(jī)泵群的基本運(yùn)行需求，而且故障率相對浸油潤滑都很低，可靠性不錯(cuò)，軸承使用壽命都超過30000h。但就操作維護(hù)而言，噴射型油霧潤滑技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)油霧潤滑技術(shù)。

2.2 優(yōu)化抓焦高度，提升傳送效率

2.2.1 抓斗的“扁平化”改造

密閉輸焦裝焦平臺過高，橋吊抓斗在通過篦子板給料倉裝料時(shí)，抓斗與篦子板間距小，操作難度大，抓斗碰撞篦子板的風(fēng)險(xiǎn)較高。同時(shí)，由于抓斗提升高度增加，抓斗發(fā)生沖頂事故的風(fēng)險(xiǎn)增大。為降低改造成本，本次改造不涉及原破碎平臺土建基礎(chǔ)，破碎機(jī)、篦子板及軌道根據(jù)原料倉大小、破碎平臺尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，改造后破碎機(jī)軌道高度較原來高出30cm左右，進(jìn)一步壓縮抓焦空間，因此提出了抓斗“扁平化”改造。車間對原有抓斗尺寸進(jìn)行實(shí)際測量，與專業(yè)生產(chǎn)廠家進(jìn)行交流溝通，與生產(chǎn)廠家簽訂技術(shù)協(xié)議，在保證抓斗容積的前提下，降低抓斗的垂直高度約40cm。

2.2.2 高度指示儀的應(yīng)用

起重機(jī)抓斗起升限位原來由機(jī)械限位裝置控制，在使用密閉輸焦系統(tǒng)時(shí)，由于抓焦平臺設(shè)計(jì)較高，抓斗提升高度已接近高限，加之除焦期間蒸氣煙霧遮擋視線，出現(xiàn)多次抓斗沖頂事故。本次改造在每臺起重機(jī)上都加裝了高度指示儀。高度指示儀由車間提出構(gòu)想，將傳統(tǒng)機(jī)械限位裝置與編碼器、顯示屏相結(jié)合，數(shù)字化顯示抓斗距上限位的數(shù)值，為操作人員提供直觀判斷依據(jù)。機(jī)械限位的設(shè)定高度比高度指示儀的高出20cm，當(dāng)高度指示儀故障失效時(shí)，機(jī)械限位仍能保證抓斗停止上升，雙重保護(hù)，可有效避免抓斗沖頂事故。該構(gòu)想由科騰公司設(shè)計(jì)完成，實(shí)際使用效果良好，改變了憑借人工經(jīng)驗(yàn)判斷提升高度的歷史。

2.3 優(yōu)化輸焦系統(tǒng)操作，提升輸焦能力

2.3.1 對給料機(jī)給料量的調(diào)整

主要植物學(xué)性狀詳見表2。由表2可知，株高多寶最高為26.4 cm，大綠黃迷你最低為24.0 cm，小寶居中為25.6 cm。開張度小寶最大為33.9 cm，大綠黃迷你最小為27.6 cm，多寶居中為33.6 cm?？v徑多寶最長為23.0 cm，小寶次之為22.8 cm，大綠黃迷你最短為21.0 cm。橫徑小寶最長為13.0 cm，其次是多寶為12.4 cm，大綠黃迷你最短為11.5 cm。球葉色大綠黃迷你為金黃色，多寶為深黃色，小寶為淡黃色。緊實(shí)度以多寶、小寶最好，表現(xiàn)為緊實(shí)，大綠黃迷你為較緊。風(fēng)味以大綠黃迷你為佳，多寶、小寶品種為較佳。形狀均為合抱圓筒形。

在以往的操作中，通過緩沖料倉下料口的閘板開度調(diào)整每臺給料機(jī)的給料量，給料量過大時(shí)關(guān)小閘板開度，反之開大閘板開度。該項(xiàng)操作在實(shí)際使用中存在以下3個(gè)問題。

（1）閘板開度難以精確控制。

（2）頻繁操作該閘板容易造成控制電動(dòng)推桿行程的行程開關(guān)損壞，當(dāng)行程開關(guān)損壞后，電動(dòng)推桿達(dá)到最大行程后，通過自帶的過載保護(hù)停止動(dòng)作，容易造成電機(jī)損壞。

（3）給料機(jī)處于半空位置，作業(yè)空間小，修復(fù)難度大。

改造完成后，調(diào)整了給料機(jī)的給料量控制法：將每個(gè)破碎站的3個(gè)緩沖料倉下料閘板控制在全開狀態(tài)，調(diào)整給料機(jī)給料槽體傾斜度，最終使3個(gè)給料機(jī)全部正常下料時(shí)，管帶機(jī)負(fù)荷處于接近滿載狀態(tài)，料倉下料口閘板保持全開，無需操作，降低了操作難度。

2.3.2 破碎機(jī)的遠(yuǎn)程遙控設(shè)備更換

2.3.3 優(yōu)化焦炭輸送時(shí)間及順序

根據(jù)除焦周期合理安排3個(gè)焦池焦炭的拉運(yùn)，班組根據(jù)每天不同的工作量，合理、靈活安排橋吊崗位人員數(shù)量。同時(shí)，為傳送帶崗位和橋吊崗位人員配備對講機(jī)，對講機(jī)帶有銷售車間頻道，方便與焦廠人員溝通，提高了作業(yè)效率。目前，密閉輸焦系統(tǒng)基本能夠滿足3套裝置焦炭的密閉輸送需求，節(jié)省了汽車?yán)\(yùn)及拉焦道路清掃費(fèi)用，拉焦道路及周邊環(huán)境保持清潔，改善焦化裝置附近的廠容廠貌。

2.3.4 加強(qiáng)設(shè)備管理、完善巡檢制度

密閉輸焦系統(tǒng)改造完成后，車間還修訂了破碎機(jī)及管帶機(jī)的操作卡，培訓(xùn)操作人員，同時(shí)建立密閉輸焦系統(tǒng)巡檢制度，在關(guān)鍵部位放置巡檢記錄本，操作人員2h巡檢1次，檢測各個(gè)測溫、測振點(diǎn)，并按要求填寫記錄。

3 結(jié)束語

（1）密閉輸焦系統(tǒng)項(xiàng)目總投資約3000萬人民幣，項(xiàng)目建造完成后不能正常使用，長期處于停用狀態(tài)，造成嚴(yán)重資產(chǎn)閑置。2016年改造完成后，該系統(tǒng)正常投入使用，整體運(yùn)行穩(wěn)定，基本滿足3套焦化裝置焦炭的密閉輸送要求，盤活了公司的大額閑置資產(chǎn)。

（2）通過密閉輸送焦炭，拉焦道路及周邊環(huán)境保持了清潔，改善焦化裝置附近的廠容廠貌。

（3）密閉輸焦系統(tǒng)投用以后，每年節(jié)約拉焦車及道路清理費(fèi)用約200多萬元人民幣。