除焦系统切焦器故障解析

摘 要：延迟焦化装置除焦系统的自动切焦器是除焦系统的关键设备，控制除焦作业的不同工序，切焦器故障直接影响装置的安全生产，下面结合除焦水工艺流程、切焦器结构及工作原理，操作注意事项，分析出切焦器几种常见的故障，并给出解决措施。

关键词：延迟焦化装置;自动切焦器;故障;措施

0 前言

中石化天津分公司炼油部90万t/a焦化装置是以常减压渣油为原料的重要石油深加工装置。水力除焦系统是延迟焦化装置整个生产过程中不可缺少的环节，水力除焦系统的操作正常与否直接影响整个生产过程，若除焦不能正常进行将影响装置处理量。严重时导致装置分炉停运。为保证装置安全平稳运行，必须确保除焦系统操作的安全可靠性。

1 设备结构及工作原理

1.1 设备结构

自动除焦器是以高压水为动力的切割工具，具有射流紧密、塔内自动切换等特点，对于提高生产效率、降低工人劳动强度具有明显效果。

ZDQ-V型自动切焦器主要由阀体、滑阀、压控先导阀、上阀座、下阀座、上阀套、下阀套、整流器、喷嘴等零部件组成。

1.2 工作原理

切焦器在焦炭塔内能够实现切焦和钻孔两个工位自动切换，当除焦水进入除焦器的同时，一部分除焦水從除焦器内部流道进入自动换向阀内，自动换向阀的两个进出水口分别与上阀套、下阀套和滑阀组成的通道相通，自动换向阀控制着切焦器内部除焦水的流向。

当自动换向阀内的除焦水流向滑阀与下阀套组成的下腔时，推动滑阀向上移动，流往钻孔喷嘴的通道打开，流往切焦喷嘴的通道关闭，处于钻孔状态;当自动换向阀内的除焦水流向滑阀与上阀套组成的上腔时，推动滑阀向下移动，流往切焦喷嘴的通道打开，流往钻孔喷嘴的通道关闭，处于切焦状态。

2 工艺流程介绍

切焦器的顶部与钻杆底部相连，工作介质为切焦水。切焦水通过高压水泵直接抽切焦水罐的水，经过三位阀、切焦水隔断阀、高压水龙带、风动水龙头、钻杆，最后经过切焦器进入焦炭塔内除焦，切焦水与焦炭经过溜焦槽进入焦池，切焦水通过水道后经过两级滤网过滤后进入沉淀池，由切焦水提升泵将水倒入切焦水罐，实现切焦水循环使用。

除焦水流程图

3 操作注意事项

①除焦前检查切焦器喷嘴座、喷嘴的完好状态;②钻孔过程中要保证切焦器始终处于悬空状态，不能直接接触焦层，防止顶钻;③出现卡钻、顶钻、埋钻等情况严禁野蛮操作，需上下活动变换钻孔与切焦工序的方法进行处理;④钻孔过程中耳听、眼看、手快。耳听风动马达的声音判断马达的运行状态是否正常;眼看是观察除焦仪表参数是否正常，钢丝绳松紧有无缠绕;手快是能及时改变切焦器升降运行。

4 常见故障原因分析及解决措施

4.1 除焦压力下降

原因：①三位阀内漏，即除焦满流状态下，除焦水向回流管线漏量;②切焦器喷嘴长期使用，孔径冲刷磨损变大或喷嘴脱落;③切焦器内两位四通阀故障动作不到位，导致钻孔、切焦工况时发生互串。

解决措施：①更换三位阀内部损坏的孔板或密封件;②更换孔径磨损变大的喷嘴;将脱落的喷嘴补齐;③更换两位四通阀。

4.2 切焦器振动增大，钻杆摆动增大

原因：①切焦喷嘴磨损导致孔径不一致，喷出的高压水压力不平衡;②三个圆周喷嘴安装角度有误差，未按照120度安装，导致切焦器整体受力不均匀;③整流器故障损坏，碎片堵塞喷嘴。

解决措施：①更换为孔径相同的喷嘴;②三个圆周喷嘴严格按照间隔120度安装;③拆除喷嘴解体取出碎片或者更换新喷嘴组件。

4.3 切焦器无法实现钻孔、切焦的自动切换

原因：①两位四通阀长期使用焦粉积聚导致零部件卡涩;②内部滑阀长端与短端装反。

解决措施：①定期拆除清理两位四通阀，更换易损件，安装前手动检查切换是否灵活;除焦过程中遇此情况可将三位阀打道回六状态，将切焦器提出塔外手动切换;②滑阀是实现自动切换的关键部件，分长端与短端，长端需安装在切焦喷嘴一侧，否则无法实现切换作用。

4.4 喷嘴座裂纹或损坏

原因：①焊接质量问题;②冬季防冻防凝措施未落实好。

解决措施：①重新焊接新喷嘴座，焊接过程中注意安装角度;②冬季除焦结束后，用风线将管线、钻杆、水龙带、切焦器内存水扫净，防止结冰将设备冻裂。

5 结束语

切焦器属于特殊设备，也是装置的关键设备，一旦发生故障，维修比较困难且周期较长，为了避免设备故障影响装置安全生产，需加强日常维护及备品备件管理，逐步提高操作与维修技能，来保证装置长周期运行。

参考文献：

[1]赵子龙.延迟焦化装置水利除焦系统机械设备故障与对策[J].硅谷，2013.

[2]石国乾.延迟焦化装置除焦器内自助换向阀故障分析及对策[J].消费导刊，2017.

作者简介：

孙志炎，工程师，男，2008年毕业于河北工业大学化工学院化学工程与工艺专业，现从事延迟焦化装置设备管理工作。