張瑞 周紅 劉建玲

摘 要：電捕焦油器用于石油、化工等行業(yè)的煤氣、焦?fàn)t氣凈化，除去氣體中的粉塵等雜質(zhì)，回收氣體中的焦油等化學(xué)產(chǎn)品。其使用中會(huì)遇到的故障可以分為電氣和捕焦本體兩方面，文章針對(duì)這兩方面進(jìn)行分析并提出可靠的應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：電捕焦油器；焦油；電氣；捕焦本體；故障；應(yīng)對(duì)措施

1 概述

電捕焦油器廣泛用于石油加工、煉焦、化工、肥料制造、燃?xì)馍a(chǎn)等行業(yè)，其主要作用是凈化煤氣、焦?fàn)t氣，除去或回收其中的煤塵、焦粉、焦油霧、部分水霧及其他化學(xué)物質(zhì)，保證后續(xù)工序設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，為工業(yè)尾氣凈化奠定基礎(chǔ)，同時(shí)，回收的焦油和其他化學(xué)產(chǎn)品，變廢為寶，帶來直接經(jīng)濟(jì)效益。

2 工作原理

電捕焦油器的工作原理簡(jiǎn)單來說就是在電極絲和沉淀極之間施加高壓直流電源，電極絲為陰極，沉淀極為陽(yáng)極，并與大地相連，電極絲和沉淀級(jí)之間產(chǎn)生負(fù)高壓電場(chǎng)。當(dāng)氣體流過時(shí)，氣體分子在電場(chǎng)作用下發(fā)生電離，產(chǎn)生大量離子和電子，氣體中的絕大部分粉塵、焦油等與電子作用而荷電，并向陽(yáng)極移動(dòng)、吸附、沉積、流下，從電捕焦油器底部流出[1][2]。

3 設(shè)備結(jié)構(gòu)

電捕焦油器主要分為電氣和捕焦本體兩部分，電氣部分包括恒流電源（配電柜）、高壓硅整流器（變壓器）、引電部件（瓷瓶）和測(cè)溫控溫部件，本體部分包括筒體、沉淀極、電極絲及其支撐結(jié)構(gòu)。

4 故障分析及應(yīng)對(duì)措施

4.1 故障分類

文章分別從電氣和捕焦本體兩方面對(duì)電捕焦油器使用過程中常見的故障進(jìn)行分析，并推薦相應(yīng)的處理措施。電氣部分故障主要有回路中短路或開路、電器元件觸點(diǎn)松動(dòng)或損壞、電氣操作錯(cuò)誤和地電位干擾等四類，捕焦本體部分故障主要有筒體和沉淀極垂直度超出、電極絲及其支撐結(jié)構(gòu)偏離中心、嚴(yán)密性不夠、金屬部件銹蝕、沉淀極焊點(diǎn)脫焊等。

4.2 故障分析說明

（1）回路中有短路或者開路分四種情況。第一種情況是回路中存在開路。其現(xiàn)象是二次電壓異常高，發(fā)生過壓跳閘。其原因是開路時(shí)回路中電阻非常大，根據(jù)恒流源原理[3]，其二次電壓也非常大。針對(duì)這種情況可以直接檢查或分段進(jìn)行短路試驗(yàn)檢查開路點(diǎn)，修復(fù)開路。第二種情況是本體電纜存在短路。其現(xiàn)象是二次電流表（mA表）正常，其他表很小或無顯示。短路可能是高壓電纜破損或燒壞，可能是瓷瓶上搭有或附有導(dǎo)電異物，也可能是瓷瓶破裂[4]，也可能電極絲斷裂后觸到沉淀極，還可能是其支撐結(jié)構(gòu)與筒體或沉淀極有短路，逐項(xiàng)排除即可解決故障。第三種情況是高壓發(fā)生器內(nèi)部短路?，F(xiàn)象是mA表明顯低于正常值，其他表很小或無顯示。究其原因是短路后變壓器的初級(jí)線圈變成回路的負(fù)載，交流電通過線圈發(fā)生電磁感應(yīng)產(chǎn)生逆向電流，致使表顯電流明顯變低。對(duì)此，需要拆開變壓器更換繞組或硅堆。第四種情況是控制柜輸出短路。現(xiàn)象是各表均無顯示。原因是低壓電纜短路，需要檢查低壓電纜，修復(fù)短路點(diǎn)或更換電纜。

（2）常發(fā)生的損壞或觸點(diǎn)松動(dòng)的電器元件有溫控儀、熱電阻、加熱管、瓷瓶、繼電器、整流硅堆、電壓電流表、電容電抗[5]、控制器、PLC等，針對(duì)這些情況，根據(jù)功能檢測(cè)判定就不難發(fā)現(xiàn)，將其更換或緊固即可解決。

（3）電氣操作錯(cuò)誤一種情況是未按照操作要求，另一種情況是發(fā)生異常后胡亂嘗試修復(fù)或強(qiáng)制運(yùn)行。第一種情況如瓷瓶箱沒有加熱到要求溫度就送電運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致瓷瓶破裂，再如未進(jìn)行含氧量測(cè)試就送電運(yùn)行，可能會(huì)導(dǎo)致爆炸。只要嚴(yán)格按照使用說明書規(guī)范操作，這類故障基本上是可以避免的。第二種情況如發(fā)生運(yùn)行異常，自行進(jìn)行短路開路實(shí)驗(yàn)，自行調(diào)動(dòng)或拆除功能部件，又如發(fā)生表顯異常、嚴(yán)重火花放電、過氧過壓報(bào)警后不進(jìn)行正確處理，強(qiáng)制運(yùn)行。應(yīng)避免這類情況發(fā)生。

（4）地電位干擾主要在配電柜、變壓器和捕焦本體三處。地電位干擾會(huì)影響一些部件的功能，導(dǎo)致電壓電流異常。要求配電柜、變壓器和捕焦本體必須可靠接地，尤其是捕焦本體必須對(duì)地電阻≤2Ω，嚴(yán)禁使用管道和其他鋼結(jié)構(gòu)作為地線。

（5）筒體和沉淀極垂直度超出。安裝或改造時(shí)，筒體垂直度應(yīng)符合《NB/T 47003.1-2009鋼制焊接常壓容器》中關(guān)于常壓容器外殼垂直度的要求，即垂直度±h/1000[6]，否則會(huì)影響筒體穩(wěn)固性，同時(shí)也能更好保證沉淀極垂直度，實(shí)際安裝控制在±5mm為宜。按照標(biāo)準(zhǔn)《JB/T 8704-2012 蜂窩式電除焦油器》中規(guī)定，沉淀極垂直度應(yīng)±5mm[7]，這樣才能保證電極絲中心度達(dá)標(biāo)，實(shí)際安裝控制在±3mm為宜。

（6）電極絲及其支撐結(jié)構(gòu)偏離中心。電極絲作為陰極，必須和作為陽(yáng)極的沉淀極保持足夠間距，才能防止較低電壓時(shí)放電，影響設(shè)備正常工作，所以電極絲必須盡量位于沉淀極的中心。按照J(rèn)B/T 8704-2012中規(guī)定，電極絲和沉淀極同心度±8mm，實(shí)際以±4mm為宜，同時(shí)要避免電極絲彎曲。同理，支撐結(jié)構(gòu)四周也應(yīng)位于筒體或沉淀極中心，避免放電，以±5mm為宜。

（7）嚴(yán)密性不夠。設(shè)備安裝或改造時(shí)，應(yīng)按照GB6222進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，確保泄漏率≤1%[8]。使用過程中發(fā)生焊縫腐蝕或開裂、法蘭密封失效和管道泄漏等漏氣現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備進(jìn)入空氣，當(dāng)空氣和煤氣達(dá)到一定比例，可能會(huì)發(fā)生爆炸[9]。嚴(yán)密性的檢測(cè)可以借助含氧分析儀來完成，通過儀器實(shí)時(shí)抽樣檢測(cè)設(shè)備內(nèi)煤氣含氧量，當(dāng)含氧量超出設(shè)定值時(shí)發(fā)出警報(bào)或者自動(dòng)停止。

（8）金屬部件銹蝕腐蝕。大多數(shù)電捕焦油器使用碳鋼材質(zhì)，預(yù)處理的氣體中水分會(huì)導(dǎo)致其生銹。有些廠家，尤其是化工、化肥廠使用的煤磷、硫等雜質(zhì)含量高，產(chǎn)生的煤氣中富含酸性氣體，導(dǎo)致金屬部件腐蝕。這樣不但減弱了沉淀極的導(dǎo)電性，降低捕焦效率，而且銹蝕腐蝕的部件具有極大的安全隱患。對(duì)此，可以將易蝕件改為不銹鋼材質(zhì)，也可以對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行防腐處理。

（9）沉淀極焊點(diǎn)脫焊?，F(xiàn)在沉淀極使用最多的六邊形蜂窩狀結(jié)構(gòu)，其各部分是通過焊接連接的，焊點(diǎn)處的電化學(xué)特性決定了其易腐蝕的特點(diǎn)，加之焊點(diǎn)處的應(yīng)力集中，所以焊點(diǎn)容易脫焊。對(duì)這種情況，可以選用材料更厚或不銹鋼材質(zhì)的沉淀極，從焊接工藝上考慮，應(yīng)增加焊點(diǎn)大小和密度，并對(duì)薄弱環(huán)節(jié)加焊。

5 結(jié)束語(yǔ)

以上是文章所分析的故障，當(dāng)然，作為一臺(tái)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型設(shè)備，其內(nèi)涵相當(dāng)豐富，實(shí)際中可能遇到的故障也多種多樣，即使同樣的故障，也可能有多種不同原因。但是，若嚴(yán)格按照相關(guān)的機(jī)械、電氣等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求安裝，嚴(yán)格按照使用說明書操作，做好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作，認(rèn)真做好運(yùn)行監(jiān)測(cè)記錄，一定會(huì)避免很多故障。

參考文獻(xiàn)

[1]盧春雪.電捕焦油器安全運(yùn)行條件[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2011，7（10）：195-197.

[2]張建剛，王留栓.電捕焦油器捕油效率淺析[J].新疆鋼鐵，2000（4）：27-28.

[3]崔遠(yuǎn)海，李剛.高壓恒流源技術(shù)在電捕焦油器上的運(yùn)用[J].燃料與化工，2007，38（3）：31-33.

[4]胡水軍.電捕焦油器的電氣故障分析及應(yīng)對(duì)[J].考試周刊，2011（69）：238-240.

[5]夏旭，徐風(fēng)雷，曹永中，等.蜂窩式電捕焦油器的操作經(jīng)驗(yàn)[J].燃料與化工，2005，36（3）：46-47.

[6]NB/T 47003.1-2009.鋼制焊接常壓容器[S].

[7]JB/T 8704-2012.蜂窩式電除焦油器[S].

[8]GB 6222-2005.工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程[S].

[9]李文安.電捕焦油器運(yùn)行時(shí)煤氣中含氧量探討[J].煤氣與熱力，2000，20（1）：63-64.