【摘　要】石油炼厂延迟焦化装置水力除焦系统是装置的核心系统设备之一，它运行好坏直接关系到整套装置的平稳运行和长周期生产，而水马达作为水力除焦系统新型的驱动设备，它的成功应用，一定程度上推动了延迟焦化装置水力除焦系统的技术进步。但是，作为新型设备，水马达运行过程中故障在所难免，长时间使用过程中，出现过盘车卡涩、壳体轨道裂纹以及不动作等故障。本文简要介绍了水马达在延迟焦化装置中的应用，以及出现故障时预防和处理。
【关键词】水马达；延迟焦化装置；应用；故障预防
 
一、概述 

某石化公司炼油厂延迟焦化装置2008年建成投产，除焦系统采用有井架水力除焦技术。除焦驱动采用主用新型水马达、备用风动马达组合方式。经过多年运行证明，水马达技术先进，有风动马达无法比拟的优势。同时总结多年来运行经验，对水马达易出现故障加以总结分析，提出对应措施，以达到延长水马达使用寿命的目的。
 
二、水马达主要结构及原理 

水马达属于近年来研发的水力除焦系统新型装置，与风马达相较，其结构十分简单，运行零部件很少，能源消耗量较低，其中不含有高速运行零部件，主要利用直接传动的形式，振点非常少，并且没有噪声问题，在延迟焦化装置中应用效果明显。
 
水马达设备主要由接头部分、壳体部分、过滤网部分、配流环部分、调速阀部分、输出轴部分、活塞部分等（图1）。
 
其运行原理为：除焦水流进入到水马达设备之后，分成两路，其一从水马达接头部分，经过输出轴位置进入到切焦器，将其作为除焦动力水源。其二经过过滤网，在调速阀整定之后，能够沿着内部流道，进入到配流环，且经过配流孔进入到驱动盘活塞内部，然后使得活塞受到驱动，当做是旋转动力水源。在水马达实际运行过程中，动力水源不仅可以推动其中活塞运动，还可以形成花盘导轨推力作用，在力学分析之后可以发现，此类推力与相关的花盘导轨曲面压力相互垂直，并且形成与导轨曲面方向平行推力。与导轨曲面相互垂直压力，经常会受到相关导轨对钢球反作用力影响，出现相互抵消现象，在与导轨曲面相互平行推力比活塞和导轨曲面之间摩擦力高的情况下，二者之间静止状态会发生改变，导致卡嵌在相关驱动盘中的活塞，可以沿着圆周方向运动，形成输出轴转动的带动作用，完成相关驱动任务。
 
三、故障现象及原因分析 

因水马达安装在除焦钻杆下部，与切焦器直接相连，工作时钻具下降至塔内，钻杆不发生转动，除焦操作人员无法直接查看其运行状态，对其是否出现故障甚至失灵的判断增加了难度。因此，除焦人员只能通过钻具下降速度、溜槽下焦量、切焦或钻孔声音变化等多方面因素综合起来，进行水马达运行状态判断。因此，准确判断水马达故障，是个经验积累的技术活，没有长久的工作经验积累，是不能出色完成的。
 
水马达故障主要表现为：①冬季温度过低，水马达设备没有保温，很容易在低温状态下，出现残水结冰现象，导致各个转动部件运转期间出现卡涩现象，达不到稳定运行的工作效果。②水马达运行期间很容易受到水质因素影响出现问题，在延迟焦化装置如不能正确进行水质管理，流入水马达中水质很差，也经常会出现水垢堵塞现象，甚至还会出现严重故障隐患问题。③缺乏维护管理机制，不能阶段性进行水马达设备检查，无法及时发现其中存在的故障隐患问题，尤其是密封圈与动力零部件，在发生故障风险隐患问题之后，很容易对设备运行的安全性造成不利影响。
 
四、故障预防措施 

在延迟焦化装置中使用水马达，为确保整体系统的运行稳定性，应采用科学方式预防故障问题，延长使用寿命，从根本上预防故障现象。具体措施为：
 
1.采用有效防冻措施。北方冬季气温较低，很容易使水马达内部水分冻结，出现胀裂故障。因此，在实际工作中应该合理防冻，在水马达使用完毕以后，要通风吹扫，合理盘车，尽可能将内部水分排净，以免内部水分冻胀。且在冬季水马达在使用之前，预先将其设置在除焦塔中预热，保证每个零部件都均匀受热，减少温度过低导致的设备故障。与此同时，低温环境应该设置水马达保护罩，预防急剧降温时，出现水马达损害问题。
 
2.确保切焦水质量。日常工作中要取样分析腐蚀垢物组织，明确具体成分
与组成部分，汇总分析相关水源，明确水质成分后，保证水源质量，杜绝采用不合格水源补充水分。为确保水源质量，还需定期进行取样分析，长时间观测和对比，及时发现水质问题，以免对设备运行造成影响。与此同时，应该对焦粉含量进行检验，尤其焦炭池区域与沉淀池区域，应该设置过滤网，最大程度上过滤其中焦粉，如果焦粉已经进入到系统之内，就应该制定完善的清污计划方案，定期进行过滤器清理，采用反冲洗方式进行处理。另外，在实际工作中还需总结经验，编制较为完善的管理方案，有效提升设备管理工作效果。
 
3.定期维护保养。为确保水马达在延迟焦化装置中合理高质量运行，从根本上规避故障问题，应做好维护工作。一方面，应该定期更换水马达设备中的滤网，以免因为滤网损坏有大颗粒物质进入到马达系统中，确保整体系统稳定运行。另一方面，还需阶段性检查与更换水马达内部密封圈，在发现有损坏现象之后，必须要更换质量符合要求的材料，保证密封性能，规避对水马达造成的影响。尤其需要注意的是，应该预防因为环境温度或是水质变化所诱发的腐蚀现象或是疲劳损坏，延长设备使用寿命，保证可以满足当前的运行要求。
 
五、、结语

水马达因其结构十分简单，运行零部件很少，能源消耗量较低等特点，近年来广泛应用于石油炼厂延迟焦化装置水力除焦系统之中。使用过程中，受各类因素影响，发生过很多故障，尤其是地处北方的延迟焦化装置中采用水马达设备，应做好冬季低温环境的管理工作，并针对水质进行严格管理，强化各方运行维护力度，定期开展维护工作与检修工作，在发现故障隐患问题之后，必须采用有效措施解决隐患问题，从根本上杜绝故障发生。
 
参考文献：
 
[1]张国祥.水马达在延迟焦化装置的应用及故障预防措施[J].化工管理,2016,35(15):76-78.

[2]于月,陈宏伟.焦化装置切焦水泵电机电流波动与升高故障原因分析[J].水泵技术,2017,11(3):45-48.