抽油机运转中故障判断与处理措施

ｌ理论广垒　　【摘要ｌ本文对目前国内外主要甲醇　工艺概述　具有较高的转化率；　合成圈的阻力降及循环倍率均较小，能　耗较低；　需要的催化剂装填量较低；　同等规模反应器直径较小，适用于大规　模及超大规模工业化要求；　Ｃａｓａｌｅ合成塔的缺点是催化剂筐需要更　换，催化剂装卸复杂；锅炉水循环需专设锅炉　水循环泵，能耗增加。　２．４戴维（Ｄａｖｙ）甲醇合成径向反应器　近几年，ＤＡＶＹ（ＩＣＩ）公司针对百万吨　级甲醇装置专门开发了径向流蒸汽上升式甲醇　合成器（ＳＲＣ），其主要特点是催化剂装填在　壳侧，原料气从中心管进入，并从中心向四周　【摘要】抽油机是油田中的一个　重要的设备，它的结构简单，使用可靠，　操作维护方便，可以在恶劣的条件下长期，　可靠的工作，在油田的开采中得到了广泛　的应用。本文简述了游梁式抽油机的特点，　分析了故障原因，提出相应的解决措施。　合成工艺进行了简要介绍。　【关键词】甲醇合成中图分类号：Ｊ５２３　文献标识码：Ａ　文章编号：１　００９—９１　４Ｘ（２０１　３）３５—１　８０一Ｏ１　１、概述　甲醇工业化始于２Ｏ世纪初，１９２３年德国　ＢＡＳＦ公司首先建立了一套采用Ｚｎ—ｃｒ催化剂、　合成压力为３０．ＯＭＰａ、规模为３００吨／年的高压　法甲醇生产装置。２Ｏ世纪６０年代，甲醇工业随　着选择性好、低温活性高的铜基催化剂开发成　功而取得重大进展。１９６６年英国ＩＣＩ公司研制　成功Ｃｕ—Ｚｎ—Ａｌ催化剂后，推出１ＣＩ低压甲醇合　甲醇合成工艺概述　【关键词】油田　抽油机断处理措施　故障判　中图分类号：ＴＤ３２７．３　文　献标识码：Ａ　文章编号：１００９—　９１　４Ｘ（２０１　３）３５—１　８０一Ｏ１　１抽油机运转时故障与处理　（１）抽油机正常运转时曲柄销子响的　成工艺，在所属Ｂｉｌｌｉｎｇｈａｍ３￣Ｖ建￣．ＴＩ２业化　装置；１９７１年德国Ｌｕｒｇｉ公司成功开发出采用　活性更高的ｃｕ—ｚｎ—Ａｌ—Ｖ催化剂的另一著名低　压法工艺一Ｌｕｒｇｉ￣２艺；此后，世界各大公司竞　相开发了各具特色的低压法工艺技术。　２、国外工艺技术概况　当今大型工业化甲醇合成工艺基本上采　用气相合成工艺，大型化甲　醇反应器和催化剂都在迅速　发展。当今世界占主导地位　的大型甲醇合成专利技术有　郭　戴维、鲁奇、托普索、卡萨　红　利、三菱瓦斯及英国克瓦那　红等。　２．１　Ｌｕｒｇｉ低压甲醇合成　囊　工艺及反应器　Ｌｕｒｇｉ低压甲醇合成工　艺采用列管式反应器，Ｃｕ０，　壬口　ＺｎＯ基催化剂装填在列管式　二ｌ　固定床中，反应热供给壳程　中的饱和锅炉水产生中压蒸　占　汽，反应温度通过控制反应　器壳程中饱和水的压力来调　一　节，操作温度和压力分别为　２５０～２６０ｏＣ和５～１０ＭＰａ。合成　气由天然气、石脑油用蒸汽　转化法或部分氧化法以及煤　气化制取，它与循环气一起　压缩，预热后进人反应器。　大Ｌｕｒｇｉ￣艺可以利用反应热副　津　产压力较高的中压蒸汽。　２．２托普索（Ｔｏｐｓ中ｅ）　甲醇合成反应器　托普索采用沸水式甲醇　合成塔。合成塔内有数根垂　直的列管，列管内装有使ｃｏ和Ｈ２反应生成甲　醇的催化剂。反应产生的热量由包围在管外的　沸水有效的移除。由此产生的蒸汽在合成塔外　的汽包内进行分离，水通过自循环回到合成塔　内。换言之，没有能量用于冷却液体的循环。抽油机运转中故障判断与处理措施　　在甲醇合成塔的设计中，托普索运用了先进的　ＦＥＭ计算工具使得可以采用灵活的管板设计。　相对于传统的计算方法，这种方法显著减少了　所需管板厚度。使合成塔更便宜且能设计更大　的单线产能。　２．３卡萨利新型等温甲醇合成反应器　Ｃａｓａｌｅ在激冷式及其他成功的等温合成反　应器的基础上研制开发了新型等温甲醇合成反　应器（Ｉ．Ｍ．ｃ反应器），该反应器为板式换热　式反应器。催化剂装填在浸入式的板式换热器　问，反应热由供给的锅炉给水直接带走并副产　中压蒸汽，操作温度２４０—２５０℃。Ｉ．Ｍ．Ｃ甲醇合　成反应器具有列管式等温反应器的优点，同　时，由于其板式换热器高效的结构特点，还具　有以下的一些优点：　１８０　Ｉ科技博览　辐射流动。该工艺要求在反应器之前设置保护　原因及处理方法。如果是曲　床，对合成气进一步净化。该工艺的主要特点　柄销子发出的异常声音，则　为采用气体径向流动、蒸汽上升、合成器串，　可能是由于冕形螺帽松动，　并联结构；气体沿径向从内到外通过催化剂床　销子和衬套的锥度配合不　层，压力降较小；锅炉给水从反应器底部进　当，曲柄销子轴承损坏及衬　入，通过环管排布、竖向的列管束向上流动，　套坏所致，应及时拧紧冕形　产生中压蒸汽带走反应热，通过控制蒸汽压力　螺帽，更换衬套或销子，如　来控制催化剂的床层温度，温度分布接近等　损坏严重，就应及时更换衬　温。目前已有多套大型甲醇装置采用该工艺技　套和轴承。　术。　（２）连杆销子响或　３、国内工艺技术概况　外跑的原因及处理方法。　吴　国内在甲醇技术的开发和工业化也已有　此故障的性质是连杆与横　淑　几十年的历史，但生产规模较小。近些年，随　粱松驰，其原因有以下几　芳　着南化、西南化工研究院和南化研究院的低压　点：销子扭、拉紧螺丝松　甲醇合成催化剂的开发成功，甲醇合成技术开　动、润滑不好造成干磨、　发取得了长足的进步，特别是华东理工大学　定位螺丝松脱。可根据具　开发的管壳外冷一绝热复合式固定床催化反应　体情况采取换销子、拧紧　器、杭州林达化工技术工程公司开发的低压均　并加注润滑油、拧紧定位　温合成甲醇反应器均有工业运行业绩。　螺丝及调整游梁或重新校　３．１华东理工大学管壳外冷一绝热复合式固　正中心来解决。　定床催化反应器　（３）连杆碰擦曲柄及　华东理工大学开发的管壳外冷一绝热复合　平衡块边缘。发生此问题也　式固定床催化反应器充分发挥了鲁奇管壳式反　有较大响声，它主要是因为　应器的优点，又克服了鲁奇的缺点，同时节省　抽油机游梁歪斜，安装时没　了大量的投资。　有达到技术质量要求，或者　工业生产情况表明，华东理工大学开发　调冲程时操作不当所造成，　的甲醇合成系列反应器结构合理，催化剂装卸　使连杆与曲柄不平ｚ…－ｉＩ．ｚ衡　方便；催化床温度调节简单，床层温度平稳；　块制造粗造，表面有凸出部　催化剂使用寿命长，可达３年；回收高位能热　分，使连杆和平衡块摩擦。　量，副产蒸汽１．１吨／吨甲醇；甲醇产品质量　处理方法可采用调整游梁使　好。　连杆与曲柄完全一致，除去　３．２林达横向管式甲醇合成塔　平衡块凸出部分即可解除。　杭州林达化工技术工程公司成功开发了　（４）运转时抽油机　世界首台卧式水冷甲醇塔。合成气由左侧入　震动的原因及其处理方　塔，经导流板引至催化剂层上部，通过分布板　使气体均匀分布至催化剂层自上而下进行甲醇　中石化胜利油田河口采油厂采油三矿七队　法。抽油机震动主要原因　是：①抽油机的负荷太　合成反应，反应后的气体在塔底汇合，并从右　大，平衡状况不好。②各　底侧出塔；循环水左下部入塔，在换热管内呈　连接及固定螺丝松动或装　横向流动与管外催化剂、反应气错流换热，吸　配不合适。③抽油机底座　热后饱和水汽化形成汽水混合物，出塔后在汽　与基础处有悬空。④减速　包中进行汽液分离。催化剂层温度可以通过汽　器齿轮、瞌柄键有松动或　包压力来调节控制。　损坏所引起。解决办法：　林达横向管式甲醇合成塔具有如下特　找出负荷大的原因，采取措施排除；拧紧　点：移热能力强；反应热利用率高，副产中压　抽油机各部位固定螺丝并加强巡回检查；　蒸汽；催化剂用量小；循环比小；合成塔阻力　找出底座与基础悬空处垫平；认真检查减　小；粗醇副产物少等。　速器齿轮是否有损坏。　４、结论　（５）减速箱内发出敲击声原因：①　目前，国内外甲醇合成工艺众多。国外　在轴上齿轮与轴的配合松弛。②齿轮制造　甲醇合成技术包括Ｌｕｒｇｉ低压甲醇合成工艺及　不正确，齿轮强烈磨损或折断。③轴承磨　反应器、托普索（Ｔｏｐｓ　ｅ）甲醇合成反应　损或破坏，应及时更换减速器。　器、卡萨利新型等温甲醇合成反应器、戴维　（６）大皮带轮外跑的原因。大皮带　（Ｄａｖｙ）甲醇合成径向反应器等；国内甲醇合　轮外跑主要由于皮带轮四点不一线，长时　成技术包括华东理工大学管壳外冷一绝热复合　间运转造成皮带轮不能平稳运转，产生振　式固定床催化反应器、林达横向管式甲醇合成　动，使健磨损、键槽扩大所致，应根据键　塔等。　槽选择合适的键，经常检查四点一线。　理　论广角　Ｃｈｉｎａ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｖｉｅｗ　嘲Ｉ　２、电机故障与处理　【摘要】本文介绍了通过加强对链篦机一回转窑氧化球团生产　（１）电动机不能启动，而且没有任何声音。它的主要原因　线铲料板、窑尾溜槽的认知，摸清其运转、损耗规律，采取相应的措施，　有：①配电盘没有电。②保险丝两相或三相熔断。③配电盘工作不　延长使用寿命。降低了故障率和维护费用，取得了较好的经济收益。　正常。处理方法有：①检查线路、变压器、低压测保险。②更换适　【关键词】链篦机一回转窑铲料板窑尾溜槽使用寿命　当的保险丝。③检查电源电压是否太低、热继电器是否复位、磁力　中图分类号：ＴＧ３３５．１１　文献标识码：Ａ　文章编号：　起动器线圈是否烧坏、衔铁是否卡住。　１　００９—９１　４Ｘ（２０１　３）３５—１　８１一Ｏ１　（２）电机不能启动，有很大的“嗡嗡”声。它的原因有以下　几点：①一相熔断丝熔断或电源线一相断线，或电动机一相绕组断　一、前言　线，或开关有一相触头未接上。应检查熔断器，检查线路（特别是　莱钢集团矿山建设有限公司链篦机一回转窑氧化球团生产线于　接头），检查开关触头接触情况，用万用表和摇表检查电动机是否　２００４年７月建成投产，设计年产氧化球团６０万吨。在各生产工序中，链　断线及检查刹车情况等。②电源电压太低，负荷过重不能启动。③　篦机、回转窑是最核心的环节之一。链篦机将经过筛分的湿球干燥、　有卡泵现象，如砂卡，应及时排除。④三角形接法的电动机，误接　预热，去除水分，通过铲料板将球团铲下进人溜槽，溜槽末端伸人的　成了星形，重载不能启动，检查并正确接线。⑤轴承损坏或转子与　回转窑窑尾，球团自然进入回转窑内氧化焙烧。　球团由链篦机进入回转窑时，铲料板、窑尾溜槽是最核心的部　定子之间的间隙不正常，使转子与定子相卡，应立即检查。　件，直接决定着整条生产线运转是否正常。　（３）电动机起动时保险丝即烧断。主要是由于：①熔断丝选　二、存在问题　择太细，应按１．５～２．５倍电机额定电流选择熔丝。②定子绕组短路　１、铲料板、窑尾溜槽所处环境温度可达　或接地，应拆卸检查。③电机轴承损坏，应更新轴承。④抽油机负　１　１００％，其材质为ＺＧ３５Ｃｒ２５Ｎｉ２０Ｓｉ２，重量大，荷严重，过载，如油稠、结蜡、卡泵、井口管线冻结、砂卡等，应　价值大。铲料板重约０．９４ｔ，价值约７万元；窑尾１　／　立　采取相应措施，解除故障。⑤传动皮带大紧也会发生这一现象，应　溜槽重约２．２ｔ，价值约１４万元。但其使用寿命较　，．．．．　调整合适。　氲　（４）电动机温度过高。Ａ：电动机温度过高，但电流没有超　２　、铲料板由卯Ｆ组成，每件出出厂时已编　厂时已编好顺　胡　，胡料　Ｉ１　过额定值，其原因有：①环境温度过高。②电动机通风道堵塞，应　序号码，一般成套更换，每套铲料板由，其中２　ｔ．Ｉ＿－　及时疏通通风道。③电动机油泥、尘土太多，影响散热，应清洁　电动机。Ｂ：电动机温度过高，电流增大，它的原因有：①超负荷　费，不能物尽其用。嚣损相对较轻，直接报废峨浪　波　Ｉ　‘　ｌｉａｒ．　运转，如油稠、结蜡等。②电源电压过高或过低，或三相电压严重　３、窑尾溜槽体积大，安装空间相对较　、　小，更换安装难度大，耗时长。　Ｉ。　不平衡。③定子绕组或匝间短路。可通过兆欧表找出原因或拆卸检　查。　三、解决方案　加强对铲料板、窑尾溜槽的认知，摸清其　党　主　（５）电动机震动过大原因及处理方法。造成这一故障的原因　磨损、损坏规律。采取相应的措施，尽可能的延ｔ上　有：①电动机与滑轨及滑轨与底座间的固定螺丝松动，应及时检查　长其使用寿命。　刘　．：　拧紧。②电动机和所带动的机械不同心。③因风扇叶损坏造成转子　１己　机械的不平衡。④转子与定子摩擦机轴承损坏。⑤单相运转等，应　（１）在不影响安全使用的前提下，弄清　、铲料板嘉广．ｌ　１ｊ　根据检查结果对电机进行调整。　楚铲料板的磨损极限，以及磨损速度，　～　、＾　（６）电磁开关吸不住或不吸。它的原因有：①电源电压低，　应检查电源电压低的原因。②按钮开关烧坏吸不住，应检查或更换　用至１０６０—１（２）新铲料板的弧长为１１０７０ｍｍ更换。经过现场确认和理论　钢　２０ｍｍ，一般使　莱）　Ｉ　Ｆ１＝Ｉ　按钮。③按钮开关线断了，可找出断线处接好。④电源没有电或部　分断电，应检查电源没电原因，找出断线处接好。⑤开关电磁铁间　卡在蓖板的转动根部，因１０２０ｍｍ。为保证设备的安全运行，将铲料板　；　蓑鬻翳　此其磨损极限为弧极器　饕罱槽　长　斤隙过大，应减少电磁铁间隙。⑥继电器的接点断开了，按下复位　’　留　钮，使其接点复位即可。　的磨损极限调整为１０２５ｍｍ。　，士　３、光杆故障与处理　板的弧长磨损速度约为的　薰　煮修的确认４　５ｍｎｄ￣一／，Ｅｌ　＾和测量，铲料　惩．　【　。　（１）光杆行至某一位置时，有碰击声。这种撞击声多是由于　（４）成套的铲料板出厂时，每块都做了　设曰目　抽油杆接箍碰击接箍或挂而发出的响声，处理办法可采用　标识，安装时一般不得混放。经过现场确认、　有　，Ｉ　更换光杆下面的抽油杆短节或调整防冲距。若声音较强那就是抽油　尺寸测量和理论分析，通过适当调整，铲料板　限　Ｉ．　杆接箍撞击接箍引起的，可试着把光杆换一个角度消除。　之间是可以互换的。将更换下来的磨损相对较　公　去　（２）下死点时，有碰挂声。造成这种原因主要是由于防冲距　轻的边板边沿割除，保持宽度不变，前端适当　；　／’Ｊ　过小或光杆卡子不紧，光杆下滑，发生碰泵。需及时重新调整防冲　修复，可以用于中间备用。　八　距，拧紧光杆卡子，并多观察井的生产情况。　２、窑尾溜槽　．面　（３）抽油机正常生产中，光杆烫手，而且发黑。造成这一故　（１）加强对窑尾溜槽的认知，摸清其损　｜．　障的原因有两个：①盘根盒上的太紧；②油井不出油。应选检查盘　坏规律。窑尾溜槽上表面砌筑耐磨棕刚玉浇注　尔　＾　根盒是否上的太紧，若过紧就应松到适当的程度；若不是盘根盒过　紧，应检查油井是否出油，应查出原因，进行解决。　链篦机●回转窑氧化球团生产线　料，正常情况下，窑尾溜槽整体被料流埋住，　廿，！Ｊ　磨损较轻；窑尾溜槽下表面无任何防护，与高　莱　．’　温环境直接接触。窑尾溜槽的主要损坏型式为　芜：　（４）正常生产中，光杆刮到盘根盒。这一现象主要是由于光　杆不对中所致，若不及时处理则会造成跑油事故，所以应根据偏磨　高温氧化烧蚀、裂纹、断裂。　歹１　（２）每次定修检查窑尾溜槽表面的浇注　。．　方向和程度，采取调整偏心法兰、调整游梁及抽油机的方法解决。　料，对于松动的、悬浮的、裂纹的浇注料要坚　茎　４、地面流程因素　决剔除，重新砌筑，不能让高温环境直接侵蚀　刀　（１）回压过高。此原因多由于盘管炉火灭造成管线冻堵或计　窑尾溜槽。　量房流程错造成的。若是火的问题应及时将火点燃加热和计量房分　（３）安装冷却风机，对窑尾溜槽的底部通　离器拉管线的办法解决，若是流程问题应及时恢复好流程。　冷风强制冷却。冷却风机采用９—１９　Ｎｏ．４Ａ型，风　（２）回压低于正常压力。油井出油正常且集线压力低于　量１２６４ｍ３／ｈ，风压３５９７Ｐａ，电机Ｙ（０Ｉ－２，２．２Ｋｗ。　正常压力，这一现象是由于管线有破漏所致，应及时处理。　（４）加强对窑尾溜槽状态的监测，每次定修利用电脑、摄像镜头对　（３）回压趋近于零，且集线压力正常，这一现象多是由　窑尾溜槽底部的裂纹、烧蚀隋况进行观察、对比，掌握其运行状态。　于抽油泵凡尔漏失严重油井不出油，或井下有断脱，油井不出油而　（５）对窑尾溜槽结构进行改造完善，在不影响正常使用的情况　导致管线冻堵，集油压力返不过来所致，应及时分析判断找出原　下，将溜槽的体积尽可能缩小，加强完善其细部结构，减轻其重量，　因。采取合理措施。　降低应力集中。如：将溜槽的四个角去掉３个，缩小体积，减轻重量；　矩形加强筋改为梯形加强筋等。　在日常工作中，为保证油井正常生产，避免事故的发生，不但要　４、实施效果　对动作一丝不苟，加强巡回检查，积极做好对设备的维护和保养，要　（１）每套铲料板的使用寿命延长了约１／３，使用寿命可达２年；窑　勤观察、判断，以便提前发现和处理隐患。提高设备的利用率。　尾溜槽的使用寿命延长了一倍，使用寿命可达２年。　参考文献：　至今已有两套新铲料板的弧长使用至１０２５ｒａｍ，２套旧铲料板的弧　［１】矫立正．基于不确定性推理在抽油机故障诊断中的应用卟工程设　长由１０６０ｍｍ再使用至１０２５ｍｍ，使用旧铲料板的边板３件；至今已有两　计学报。２００２（０３）　个窑尾溜槽使用寿命达２年；更换下来的窑尾溜槽检查确认，裂纹较　小，修复后还可作为备件继续使用。节约费用约２４万元。　科技博览Ｉ　１８１