严 政，许 强，黄 敏，妥占海，任海峰

（中石油克拉玛依石化有限责任公司炼油第四联合车间，新疆克拉玛依 834003）

0 引言

中石油克拉玛依石化有限责任公司现有3套焦化装置、共6个焦塔生产，年生产焦炭360 000 t。为解决环境污染问题，焦化装置于2012年建成管状带式密闭输送系统。但该系统投入使用后，破碎机故障频发，维修频率高，无法正常使用，该系统长期处于停用状态，导致资产闲置。为了将该系统正常投入使用，对密闭输焦系统不能正常运行的瓶颈问题进行梳理、攻关，提出改造要求并实施。

1 密闭输焦系统现状

（1）破碎机振动大。改造前破碎机破碎辊与驱动轴之间为法兰盘连接方式，其驱动法兰为悬臂结构。在使用中，驱动轴与法兰盘之间的焊缝经常开裂断焊，并且还出现了破碎辊整体飞出的事故，存在严重安全隐患。

（2）破碎机破碎能力差。改造前破碎机破碎能力较差：一是频繁出现卡焦、堵焦、溢焦现象；二是破碎机行走驱动方式为钢轮钢轨摩擦驱动方式，运行驱动力较小，冬季钢轨结冰或石油焦堆放偏高运行阻力稍大时，破碎机易打滑不能正常工作。

（3）抓焦难度大、效率低。密闭输焦装焦平台过高，桥吊抓斗在通过篦子板给料仓装料时，抓斗与篦子板间距小，操作难度大，抓斗碰撞篦子板的风险较高，因此抓焦效率较低。

2 技术改造方案

2.1 优化完善破碎机的功能设计，提高设备可靠性

2.1.1 破碎辊通轴设计

改造前破碎机破碎辊与驱动轴之间为法兰盘连接方式，驱动法兰为悬臂结构。在使用中，驱动轴与法兰盘之间的焊缝经常开裂、断焊，还出现过破碎辊整体飞出的事故，存在严重安全隐患。

改造措施：将破碎辊驱动方式改为2个轴承座支承双边链条的方式，破碎辊采用简支梁结构，避免了法兰盘连接出现的焊缝断裂现象，杜绝了连接法兰开裂、振动增大、破碎辊脱落行走等运行风险。

2.1.2 破碎齿可拆卸设计、螺旋分布

改造前破碎机破碎齿短，破碎和刨料清篦的效果差。破碎辊最大外径800 mm，破碎齿长100 mm。

改造措施：破碎机破碎辊最大外径1500 mm，破碎齿长度350 mm，破碎齿为多螺旋线大螺旋角对称布置，瞬间破碎力集中在少数几个破碎齿上，破碎效果强（图1）。破碎齿采用可拆式结构，拆卸方便。

2.1.3 销齿轮销齿条强制驱动

改造前破碎机行走驱动方式为钢轮钢轨摩擦驱动方式，运行驱动力较小，冬季钢轨结冰或石油焦堆放偏高运行阻力稍大时，清箅机容易打滑，不能正常工作。

图1 改造前后的破碎机

改造措施：破碎机行走驱动方式改由销齿轮销齿条强制驱动，解决现有清箅机易打滑的问题。

2.1.4 轨道长度延长，挡料板倾斜安装

改造前破碎机有效行走长度不够，致使桥吊抓斗在给料仓装料时只能将石油焦放在中间料仓位置，前后2个料仓物料较少，传送带输送效率低。

改造措施：破碎机轨道长度前后分别加长500 mm，并将前端的垂直型挡料板设计成倾斜式，以增大抓斗卸料时在长度方向的有效空间，保证3个料仓的物料均衡，解决中间料仓物料过多、两端料仓物料过少的问题，提高输送效率。

2.1.5 增加装防抬装置和清轨器

改造前破碎机本体没有防抬装置和清轨器，在破碎石油焦过程中经常出现爬坡脱轨和终端限位开关失灵而冲出轨道的现象，存在严重的安全隐患。

改造措施：破碎机加设防抬装置和清轨器，防止破碎过程中或钢轨上有物料时破碎机抬升脱轨，保证破碎机与终端限位开关准确接触，解决了破碎机爬坡、脱轨和终端限位开关失灵而冲出轨道的问题。

2.1.6 电缆支架加高

改造前破碎机随行拖缆支架高度过低，而且安装方向存在问题，经常出现拖缆断线现象。

改造措施：电缆支架从现有的 1.5 m提高到2.0 m，并将拖缆安装在靠走台一侧（与原先位置反向安装），拖缆不会刮碰到石油焦。根据2套焦化装置超过4 a的运行使用对比，2种油雾润滑技术都能满足焦化装置机泵群的基本运行需求，而且故障率相对浸油润滑都很低，可靠性不错，轴承使用寿命都超过30 000 h。但就操作维护而言，喷射型油雾润滑技术优于传统油雾润滑技术。

2.2 优化抓焦高度，提升传送效率

2.2.1 抓斗的“扁平化”改造

密闭输焦装焦平台过高，桥吊抓斗在通过篦子板给料仓装料时，抓斗与篦子板间距小，操作难度大，抓斗碰撞篦子板的风险较高。同时，由于抓斗提升高度增加，抓斗发生冲顶事故的风险增大。为降低改造成本，本次改造不涉及原破碎平台土建基础，破碎机、篦子板及轨道根据原料仓大小、破碎平台尺寸进行设计改造，改造后破碎机轨道高度较原来高出30 cm左右，进一步压缩抓焦空间，因此提出了抓斗“扁平化”改造。车间对原有抓斗尺寸进行实际测量，与专业生产厂家进行交流沟通，与生产厂家签订技术协议，在保证抓斗容积的前提下，降低抓斗的垂直高度约40 cm。

2.2.2 高度指示仪的应用

起重机抓斗起升限位原来由机械限位装置控制，在使用密闭输焦系统时，由于抓焦平台设计较高，抓斗提升高度已接近高限，加之除焦期间蒸气烟雾遮挡视线，出现多次抓斗冲顶事故。本次改造在每台起重机上都加装了高度指示仪。高度指示仪由车间提出构想，将传统机械限位装置与编码器、显示屏相结合，数字化显示抓斗距上限位的数值，为操作人员提供直观判断依据。机械限位的设定高度比高度指示仪的高出20 cm，当高度指示仪故障失效时，机械限位仍能保证抓斗停止上升，双重保护，可有效避免抓斗冲顶事故。该构想由科腾公司设计完成，实际使用效果良好，改变了凭借人工经验判断提升高度的历史。

2.3 优化输焦系统操作，提升输焦能力

2.3.1 对给料机给料量的调整

在以往的操作中，通过缓冲料仓下料口的闸板开度调整每台给料机的给料量，给料量过大时关小闸板开度，反之开大闸板开度。该项操作在实际使用中存在以下3个问题。

（1）闸板开度难以精确控制。

（2）频繁操作该闸板容易造成控制电动推杆行程的行程开关损坏，当行程开关损坏后，电动推杆达到最大行程后，通过自带的过载保护停止动作，容易造成电机损坏。

（3）给料机处于半空位置，作业空间小，修复难度大。

改造完成后，调整了给料机的给料量控制法：将每个破碎站的3个缓冲料仓下料闸板控制在全开状态，调整给料机给料槽体倾斜度，最终使3个给料机全部正常下料时，管带机负荷处于接近满载状态，料仓下料口闸板保持全开，无需操作，降低了操作难度。

2.3.2 破碎机的远程遥控设备更换

为配合使用密闭输焦系统，每台起重机均配备了1套遥控设施（脚踏开关），桥吊操作人员通过轻踩脚踏开关控制破碎机的行走。在破碎机使用过程中，该遥控系统信号差，可靠性低，只能由专人在操作站操作破碎机，通过对讲机与桥吊工进行沟通，过程繁琐。改造过程中，更换了遥控设备，使用效果好，未出现控制失灵现象，降低了操作人员的工作量。

2.3.3 优化焦炭输送时间及顺序

根据除焦周期合理安排3个焦池焦炭的拉运，班组根据每天不同的工作量，合理、灵活安排桥吊岗位人员数量。同时，为传送带岗位和桥吊岗位人员配备对讲机，对讲机带有销售车间频道，方便与焦厂人员沟通，提高了作业效率。目前，密闭输焦系统基本能够满足3套装置焦炭的密闭输送需求，节省了汽车拉运及拉焦道路清扫费用，拉焦道路及周边环境保持清洁，改善焦化装置附近的厂容厂貌。

2.3.4 加强设备管理、完善巡检制度

密闭输焦系统改造完成后，车间还修订了破碎机及管带机的操作卡，培训操作人员，同时建立密闭输焦系统巡检制度，在关键部位放置巡检记录本，操作人员2 h巡检1次，检测各个测温、测振点，并按要求填写记录。

3 结束语

（1）密闭输焦系统项目总投资约3000万人民币，项目建造完成后不能正常使用，长期处于停用状态，造成严重资产闲置。2016年改造完成后，该系统正常投入使用，整体运行稳定，基本满足3套焦化装置焦炭的密闭输送要求，盘活了公司的大额闲置资产。

（2）通过密闭输送焦炭，拉焦道路及周边环境保持了清洁，改善焦化装置附近的厂容厂貌。

（3）密闭输焦系统投用以后，每年节约拉焦车及道路清理费用约200多万元人民币。