楊曉林 李唯讓

摘 要：水力除焦是延遲焦化的一道生產(chǎn)工序，它是依靠高壓水射流的動(dòng)能將焦炭切落的過程。水力除焦系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量直接影響到延遲焦化裝置的長(zhǎng)周期、安全、平穩(wěn)運(yùn)行。通過優(yōu)化水力除焦工藝流程和操作技術(shù)、改進(jìn)主要除焦設(shè)備的技術(shù)性能，可以有效降低裝置用電能耗和除焦設(shè)備維保成本、減少裝置非計(jì)劃停工次數(shù)，對(duì)提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益具有積極意義。

關(guān)鍵詞：水力除焦；優(yōu)化；延遲焦化

一、前言

中石化勝利石化總廠40萬噸/年延遲焦化裝置于1996年12月投產(chǎn)，生焦周期24小時(shí)。該裝置水力除焦系統(tǒng)是北京院90年代初設(shè)計(jì)的單井架雙鉆具水力除焦系統(tǒng)，包括除焦機(jī)械設(shè)備、除焦水工藝流程以及除焦控制程序等，主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表1。

水力除焦在生產(chǎn)實(shí)際過程中，會(huì)遇到各種各樣的矛盾和問題，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和管理方法的進(jìn)步，優(yōu)化水力除焦系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量是一個(gè)需要不斷探索和研究的課題。

二、存在問題

水力除焦系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中存在的問題制約著水力除焦系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，對(duì)裝置長(zhǎng)周期、安全、平穩(wěn)運(yùn)行產(chǎn)生很大影響，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、判斷和解決這些問題尤為重要。

（1）除焦設(shè)備的故障率高

除焦設(shè)備主要有：鉆機(jī)絞車、鉆具（風(fēng)動(dòng)水龍頭、鉆桿、自動(dòng)切換除焦器）、自動(dòng)液壓塔底蓋機(jī)、風(fēng)動(dòng)扳手、除焦水三位控制閥等。由于涉及特種機(jī)械設(shè)備較多，其日常維護(hù)與保養(yǎng)工作量大。在實(shí)際使用過程當(dāng)中，易發(fā)生維保工作不夠或操作不當(dāng)，造成除焦設(shè)備故障率高。一旦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)問題又需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反復(fù)測(cè)試以查找問題，既影響了正常生產(chǎn)又造成了額外能耗。

（2）風(fēng)動(dòng)馬達(dá)動(dòng)力不足

風(fēng)動(dòng)馬達(dá)作為除焦過程的重要設(shè)備，其做功效果不好，會(huì)造成頂鉆、卡鉆及除焦時(shí)鉆桿的擺動(dòng)，這些都會(huì)給整個(gè)除焦系統(tǒng)設(shè)備造成損害。風(fēng)動(dòng)馬達(dá)存在轉(zhuǎn)速慢、動(dòng)力不足等弊端，影響除焦效率。同時(shí)，一旦風(fēng)動(dòng)馬達(dá)出現(xiàn)問題，其搶修十分麻煩且時(shí)間較長(zhǎng)，將會(huì)影響正常裝置正常生產(chǎn)。

（3）高壓水泵出口壓力低

高壓水泵出口壓力與除焦效率正相關(guān)，壓力高除焦效率就高，反之就低。而裝置高壓水泵由于設(shè)計(jì)問題出口壓力偏低，造成除焦速度慢、高壓水泵投用時(shí)間較長(zhǎng)用電量高、設(shè)備老化、運(yùn)行狀況不穩(wěn)定的問題。

（4）除焦速度控制不合理

在除焦操作過程中，司鉆崗位下鉆速度過快會(huì)導(dǎo)致除焦不徹底、產(chǎn)生懸壁焦等，對(duì)焦炭塔預(yù)熱產(chǎn)生影響，甚至造成頂鉆、卡鉆、塌方等事故；過慢會(huì)造成時(shí)間延長(zhǎng)，增加用電量。因此，崗位操作方法完不完善，除焦速度控制合不合理，直接影響除焦時(shí)間。

三、優(yōu)化措施

（1）細(xì)化除焦設(shè)備維保工作

加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備日常檢查與維護(hù)保養(yǎng)以及合理操作，降低機(jī)械設(shè)備故障率，主要包括：①檢查鉆具系統(tǒng)。確認(rèn)大鉤、支點(diǎn)軸承、導(dǎo)軌、高壓水管線及所屬閥門、風(fēng)管、儀表和電氣設(shè)備、電機(jī)接地線完好，所有地腳螺栓緊固，鉆機(jī)絞車減速箱油合格。②檢查操作盤。確認(rèn)電源指示燈顯示正確、訊號(hào)好用、燈炮同時(shí)閃亮，電磁抱閘靈敏，手閘可靠，水線通風(fēng)吹掃暢通。③檢查高壓水泵。確認(rèn)潤(rùn)滑油管線完好，油質(zhì)分析合格，密封點(diǎn)無滲漏。機(jī)泵盤車正常，機(jī)械密封無泄漏，泵出口球型隔斷閥良好。④檢查自動(dòng)底蓋機(jī)。確保底蓋機(jī)電器設(shè)備、儀表、電纜接頭完好，高壓電機(jī)各部溫度計(jì)要齊全、接地要良好、冷卻水要暢通。

⑵增設(shè)水馬達(dá)

結(jié)合除焦實(shí)際情況，在原有風(fēng)動(dòng)馬達(dá)的基礎(chǔ)上，再采用水馬達(dá)技術(shù)，使除焦系統(tǒng)更加完善。水馬達(dá)安裝在鉆桿下部，它的輸出軸連接除焦器。它是靠高壓水驅(qū)動(dòng)的，工作時(shí)鉆桿不旋轉(zhuǎn)，高壓水驅(qū)動(dòng)水馬達(dá)中的一系列的活塞機(jī)構(gòu)，將動(dòng)力傳給輸出軸，從而帶動(dòng)除焦器旋轉(zhuǎn)。這種驅(qū)動(dòng)方式克服了風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的一些缺點(diǎn)，動(dòng)力強(qiáng)勁，除焦效率較高，且設(shè)備不易損壞。水馬達(dá)投用后運(yùn)行正常，除焦鉆具維護(hù)工作量也大大減少。

⑶高壓水泵增加葉輪

高壓水泵經(jīng)過優(yōu)化分析，采取增加一級(jí)葉輪以提高泵出口壓力的措施。優(yōu)化后，泵出口壓力提高了1.5MPa左右，從而縮短高壓水泵運(yùn)行時(shí)間20min，節(jié)約電量4707度，以電費(fèi)0.77元/度計(jì)算，節(jié)約人民幣3624.39元/周。

⑷優(yōu)化崗位操作方法

優(yōu)化操作方法，對(duì)崗位操作中易出現(xiàn)的問題進(jìn)行逐項(xiàng)分析制定措施，主要包括高壓水泵操作及司鉆操作優(yōu)化。

優(yōu)化高壓水泵崗位操作：①在高壓水泵運(yùn)行過程中，檢查各儀表運(yùn)行情況，控制在規(guī)定指標(biāo)內(nèi)，每次切換高壓水和升壓時(shí)記錄一次、檢查一次。②調(diào)節(jié)冷卻水閥門開度控制軸瓦溫度，正常溫度45℃，禁止溫度差變化太大，密切注意機(jī)械密封工作情況，查看兩路密封水的壓力及溫度。③定期對(duì)切焦水罐底進(jìn)行吹掃，將含焦粉污水排至二次沉淀池。

優(yōu)化司鉆崗位操作：①根據(jù)焦層軟硬情況調(diào)節(jié)下鉆速度，保證鉆孔平穩(wěn)；切焦時(shí)監(jiān)視下焦情況，及時(shí)同天車聯(lián)系。②注意水龍帶、風(fēng)帶的擺動(dòng)，防止吊掛在塔架上造成拉斷等事故；防止鋼絲繩松馳、大鉤傾斜、鋼絲繩脫槽等現(xiàn)象的發(fā)生。③高壓水泵停泵后，給風(fēng)吹掃高壓膠管及鉆具中的水后提出鉆桿，再將鉆機(jī)絞車的升降鈕旋至中間位、速度鈕旋至最低，表盤停電。

四、結(jié)論

（1）通過加強(qiáng)除焦水水質(zhì)控制，做好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、冬季防凍防凝、潤(rùn)滑、檢查和預(yù)防性維修工作，除焦時(shí)間下降，設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)良好，設(shè)備故障次數(shù)降低到1～2次/月以下。

（2）通過優(yōu)化水力除焦崗位操作水平，員工工作積極性、主動(dòng)性明顯增強(qiáng)，除焦效率提高，除焦設(shè)備耗電量明顯減少，除焦系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，沒有發(fā)生因此而造成的裝置非計(jì)劃停工。

參考文獻(xiàn)

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