焦炭塔失效分析案例集

延迟焦化装置焦炭塔定期检验案例总结与缺陷简析摘要：针对延迟焦化装置情况，以及焦炭塔的定期检验问题，应当进行充分地分析，全面地了接焦炭塔在定期检验时可以出现一些状况，并根据焦炭塔设计和制造，还有运行特点，总结相关经验，探讨出现问题的原因，并采取相关措施进行解决。

关键词：延迟焦化；焦炭塔；定期检验；案例；缺陷；分析焦炭塔在延迟焦化装置当中是关键的设备，这种设备作为周期性设备，在实际使用过程中大概是24-48小时之间，温度会出现一次波动，主要的操作过程，分为了一下几个方面。

首先，是蒸汽预热和油气预热。

其次，是倒塔和进油生焦，以及吹蒸汽和水冷却。

最后，是排水和除焦等。

在进行正常进行水力除焦。

如果焦炭塔要长期地处于急冷或者是急热循环状态，内部介质就会出现载荷作用。

因此，焦化工艺和服役环境，使焦炭塔承受了非常复杂的变化，如果长期服役容易出现各类问题。

在对一些延迟焦化装置和焦炭塔定期检验过程中，发现了焦炭塔出现鼓胀变形等问题，所以要对这些发现问题进行分析和处理，才能有效地提高焦炭塔的检验和维护水平。

1设备和检验的基本概况分析1.1相关的技术参数情况介绍一般情况下由焦炭塔1#、2#和13个筒节，以及锥形封头和球形封头组成的，主要的技术参数，主要有以下几个方面。

第一，是主体的材质，一般都是20g。

第二，是规格。

一般都是使用φ6000×31509×32 mm。

第三。

设计压力。

大概是0.30MPa。

第四，是设计温度。

大多是475 ℃。

第五，是工作压力。

大多是采用≤ 0.28Mpa。

第六，是工作温度。

实际使用中一般是≤ 475℃。

第七，是介质情况。

大多采用的是油气和焦炭，还有渣油和水蒸气。

第八，是产品标准。

大多都使用GB150-89。

1.2检验的基本情况分析在实际工作中，应当情况其对两台焦炭塔进行检验，主要体现在以下几个方面。

第一，进行宏观检验。

先要查看鼓胀和变形情况，也就是看两台焦炭塔的下半段筒节，是否出现了严重鼓胀和变形情况，一般上半段的变形情况都不太明显，在半径方向上最大的鼓胀量大概是在 83mm左右。

35个典型焦化事故案例1、熄焦车与电机车脱节事故事故经过：2006年11月16日早班(乙班)，5:30分熄焦车出1#炉10#炭化室焦炭，熄焦车司机王某开车行驶至熄焦塔正常熄焦，熄完焦后5:35分开车准备出熄焦塔到晾焦台，熄焦车与电机车连接，接手脱节，造成熄焦车连接处三根风管活结拉断，影响1#炉15#晚点2小时20分、20#晚点30分，2#炉33#晚点2小时30分、38#晚点2小时、43#晚点30分，8:10分处理完，出焦正常。

事故原因：(1)新制作的熄焦车接手与电机车接手不配套，中心线高度相差30mm。

(2)熄焦车钩头没有减震器弹簧、硬碰硬造成。

(3)熄焦车与电机车连接钩头闭锁装置失灵、没有达到闭锁效果。

(4)操作工点检不及时没有及时发现。

预防措施：(1)熄焦车与电机车连接钩头全套备件，进行更换。

(2)在熄焦车与电机车之间安装安全保护链，防止脱钩。

(3)加强岗位设备点、巡检，对存在的问题或发现的问题及时处理。

2、煤塔空仓影响出焦的事故事故经过：2004年12月22日18:00至次日凌晨2:10，在炼焦一车间出现了煤塔空仓，影响出焦的事故。

炼焦一车间乙段配煤工，接班后按正常操作上煤，18:00时左右，发现1#主焦仓下煤逐渐困难，便电话通知段长，段长随后电话询问备煤1#主焦仓存煤，告知还有300多吨左右，先排除存煤少，压不下煤的原因。

18:10分段长调来其他岗位人员2人协助处理，用空气炮轰、钎子透、大锤振的办法，但效果不明显，入仓煤始终少于出仓煤。

至23:50分，煤塔余煤用尽。

导致丢焦3孔，乙段4点班共上煤108吨。

24:00丁段接班，段长调来3人，积极组织上煤，但仍然采用上述办法，下煤情况依然时断时续，1:04分主任接到调度指挥中心电话，从值班室来到配煤现场，2:25分，副主任接到电话从家中赶到。

根据现场实际情况判断分析，认为蓬仓原因是煤块冻结堆积所致，最好的解决办法是加热，决定采取用铁钎绑棉纱沾汽油，点燃伸入仓内烘烤加温的办法处理。

摘 要：焦炭塔是焦化装置的核心设备，随着装置自动化程度的提高，国内外各大石油公司都逐步采用顶、底盖机技术，缩短了焦炭塔的生焦周期，提高了装置的处理能力，但随之也带来了一些新问题，即自动顶、底盖机事故。

文章分析了延迟焦化装置焦炭塔顶盖机的基本结构、工作原理及近期发生故障的原因，提出了加强顶、底盖机设备的维护保养能力，加强监测以降低故障频率的建议。

在顶盖机的采购和安装过 程中，实施严格的质量保证措施，做到全面质量管理，加强技术人员和操作人员 在顶盖机设备结构、运行原理和操作技能上的培训，正确处理生产中出现的问题。

关键字：延迟焦化 顶盖机 执行机构 故障分析焦炭塔顶盖机故障分析及防范措施张塞（中国石化燕山分公司炼油厂，北京 102500）收稿日期：2020-5-3作者简介：张塞，助理工程师，硕士。

2016年毕业于北京化工大学化工过程机械专业，目前主要从事装置设备技术管理工作。

1 焦炭塔顶盖机概况1.1 基本概况焦炭塔是焦化装置的核心设备，随着装置自动化程度的提高，国内外各大石油公司都逐步采用顶底盖机技术，缩短了焦炭塔的生焦周期，提高了装置的处理能力。

但随之也带来了一些新问题，自动顶底盖机事故在国内外均发生过[1]。

国外自20世纪90年代以来，陆续开发了多款自动顶底盖机，其技术类型分为两种：一种是采用法兰密封技术，另一种是采用阀门密封技术，以DeltaValve ，Z&J 公司为代表，目前在国内外各大石油公司均有应用[2]。

2003年之前焦炭塔上用的是传统人工开启的顶盖机。

传统顶盖机采用螺栓连接，开启、关闭次数频繁，手工操作强度大。

2003年以后，国内石化设计单位及设备生产厂家，在引进吸收国外技术的基础上，开发了具有自主知识产权的第一种类型的自动顶底盖机[3]。

燕山石化炼油部延迟焦化装置采用DZFC 电动双暗杆闸板阀顶盖机。

电动双暗杆闸板阀为矩形闸板阀，通过双轴伸电机驱动两根丝杠实现闸板的开合运动，是一种按钮操作的全密闭、易操作，具有可靠密封性能的全自动设备，安全性好，运行成本低。

No matter when you start, the important thing is not to give up lightly after you start.精品模板助您成功（页眉可删）焦炭塔顶大油气线结焦案例顶部短节处结焦后管线由原来的350缩径到不足150，且结焦情况呈均匀沿管径分布状。

在焦炭塔大油气线集合管处管线内壁表面集结有厚3-5cm致密焦层，隔断阀阀道内还附有厚10cm 油泥状疏松焦粉，致使阀板失去弹性，无法正常密封。

由于焦的硬度很大，对大油气管线采用高压水力和爆破的方法进行除焦。

原因分析：由于原料性质变差和焦炭塔的超负荷生产，导致焦化装置在焦炭塔顶出口线、大油气管线结焦的原因就是渣油在发生裂化反应的同时又产生一种副反应即缩合反应，小分子的烃类缩合成大分子的烃类即产生管线结焦。

生产中的结焦因素有：大油气管线温度超过油品临界分解温度原料性质变差加热炉出口温度加热炉炉管注汽（注水）量、吹汽量的影响焦粉(或泡沫)的夹带急冷油注入量和位置焦炭塔顶出口线结焦主要和焦炭塔的操作有关，如果急冷油注入点距油气线出口较远，不能雾化直接将刚一出塔的油气温度降低到临界分解温度以下，这样在注急冷油前的一段管线非常容易结焦，特别是油气刚出口的立管上。

采取措施：各炼厂焦化装置在长期的实践中总结了不少经验，提出了许多行之有效的方法。

在油气管线上加法兰，当油气管线结焦时可以拆掉清焦。

在油气出口管线上加过滤器。

将急冷油注入油气刚出焦炭塔的根部，而且急冷油管线也增大到DN40。

采用斜插式注入、内置环型喷雾管注入，均可有效的防止了油气线结焦。

见下图通过进料量和消泡剂控制适宜的气速和泡沫层高度。

另外注入缓焦剂对减少系统结焦也非常有利。

焦化装置出现问题汇总调度说暂时恢复不了，13时25分左右，瓦斯压力开始下降，马上组织班组人员点油火，通知内操降低处理量，以保证炉出口温度，不至于出软焦。

此时蒸汽压力还在降低，由于蒸汽压力太低，气压机飞车不得不切除系统。

此时蒸汽压力已降到0.153Mpa，蒸汽压力远小于燃料油的压力，油火已点不起来。

而瓦斯压力还在下降，最低降至0.039 Mpa，无奈只好联系调度并自产瓦斯以维持生产。

而此时处理量已降到最低42.5t/h，勉强维持生产。

人们都在焦急的等待着，盼望着奇迹的出现。

随着热电厂故障的排除蒸汽压力有所回升，此时人们也看到了希望。

因为只有蒸汽压力上来气压机才能并进来，才能点起油火。

大约在14时30分气压机岗位把气压机并入系统。

随着自产瓦斯量的提高，瓦斯压力也在回升，随着炉温的升高，慢慢提量以恢复生产，分馏调整操作，直至16点左右才算恢复正常。

事故案例汇编炼油三部编写：魏诗丰审核：赵广虎黄振强张百全一、胜利炼油厂发生事故案例：1、焦炭塔脱裙下沉1971年1月21日夜间，胜利炼油厂联合装置延迟焦化除焦班，发现2号、3号焦炭塔之间42米平台上，预留间隙被挤死，靠拢在一起。

当3号塔与2号塔由于热涨冷缩，平台发生错位时，有明显的响声和震动，致命3号塔顶操作室的日光灯震掉落地。

为查明原因，1月24日进行了测量，发现3号塔顶中心向西偏斜70毫米，当时分析是：热涨冷缩或塔体安装时原始偏斜所致，没考虑其他原因，1月25日焦化仍正常生产。

18点正当3号塔给水冷却（塔内焦碳280吨，冷却水300吨，是该塔最大重量负荷）准备20点除焦，但只冷却了10分钟，就听到“嘭”一声巨响，3号塔体突然从塔裙焊口处断裂下沉。

事故发生后，立即做紧急停工处理，检查其他三个焦炭塔裙焊缝均有部分裂纹，立即组织抢修1号、2号塔。

焊接加固后，先开单炉两塔恢复生产。

3号塔的损坏情况，从塔底部裙处焊缝断裂下沉807毫米，向西倾斜395毫米。

由于塔体下沉造成机械构设备和工艺管线的严重破坏。