浅析桁架式鹤管故障原因及维修办法

摘要：随着全国成品油需求的猛增，炼油企业成品油出厂任务也日益剧增。兰州石化公司成品油出厂主要有管输、铁路槽车及汽车零提三种方式，栈桥是铁路槽车灌装的唯一设施，而桁架式鹤管是成品油装车栈桥主要设备，故障的消除，设备平稳的运行，是保证成品油顺利出厂的关键。本文主要论述桁架式鹤管常见故障原因和维修方法，能够降低鹤管设备的故障率[1]。

关键字：桁架式鹤管，鹤管故障，预测维修

一、前言

兰州石化公司成品油铁路槽车出厂工作至关重要，桁架式鹤管作为成品油出厂装车栈桥的重要设备之一，其运行状态对整个公司的生产运行都有着重要影响，这样一来对装车栈桥设备的完好要求更为严苛。成品输转车间现有桁架式鹤管共94套，其中160栈桥40套五头桁架式鹤管、161栈桥46套两头桁架式鹤管、163栈桥8套五头桁架式鹤管，共计332台桁架式装车鹤管。鹤管设备经常出现故障，很大一部分原因是其机械组件的问题。如何延长鹤管使用寿命，减少故障发生，重点在于对其零部件进行及时更换、维护，从而保证鹤管设备的完好性。

二、桁架式装车鹤管预测性维修目的

桁架式鹤管设备维修一般有常规保养、小修、大修等几种类型。常规保养必须按照分厂设备维护保养规章制度执行。大修是由特维中心要对鹤管设备进行拆卸、加工更换损坏零件，以达到恢复设备技术性能的目的。其次，鹤管预测性维修是一项持久性、预判性工作，是采取一定措施来预测鹤管设备零件的损坏情况，再定期进行维护和修理，能将可能造成设备故障或出了故障后难以解决的因素排除在故障发生之前，防止鹤管设备损坏，从而达到成品油铁路槽车出厂高效运行，确保公司生产后路畅通的目的。

三、桁架式装车鹤管结构和零件易损原因分析

桁架式装车鹤管是安装在桁架小车上，由立柱、外臂、内臂组合、垂管、旋转接头、气相管、气缸、密封盖等组成，其提升装置由液压马达和蜗轮减速器来驱动，通过卷筒用钢丝绳来带动伸缩垂管的升降。由于桁架式鹤管运动部件较多，易发生各类故障，主要有鹤管垂管上下卡顿、钢丝绳断、分油头脱落、限位开关损坏等常见故障。

（一）分油头掉的原因

在使用过程中，由于长时间浸泡在油品中，造成固定分油头的螺栓腐蚀老化。当成品油装车完成起升鹤管到达顶端时，液压站给压带动钢丝绳提升鹤管，当液压站给出的扭力和钢丝绳的强度均大于固定分油头螺栓的强度，分油头螺栓被切断，从而造成分油头掉落。

（二）鹤管钢丝绳断的原因

由于长时间使用，造成钢丝绳腐蚀老化。当在成品油装车完成起升鹤管到达顶端时，液压站给压带动钢丝绳提升鹤管，当液压站给出的扭力和固定分油头螺栓的强度均大于钢丝绳的强度，从而造成钢丝绳被拉断或断股。且鹤管钢丝绳拉断故障所造成的危害性较大，极易引发次生事故的发生。如：钢丝绳拉断，鹤管下落过程中撞击槽车罐体产生火花，引发闪爆事故;钢丝绳拉断导致鹤管下落，造成人身伤害事故;鹤管套管卡住无法从槽车内提出，影响槽车拉运等安全生产事故事件。

（三）鹤管上下不到位的原因

一是当在成品油装车完成起升鹤管到达顶端时，液压站给压通过钢丝绳提升鹤管，当液压站给出的扭力、固定分油头螺栓的强度和钢丝绳的强度均大于垂管的强度，使垂管被拉拽变形，从而鹤管上下不到位。二是鹤管垂管第的内外挡环均发生不同程度磨损与变形，是导致鹤管升降过程垂管发生卡滞、抱死的主要原因。尤其是在鹤管下降过程中，由于垂管内外部挡环配合间隙小发生卡涩，造成垂管下落过程中受阻;当最后一节垂管下落后，在自身重力的作用下瞬间下落，其下落所产生的冲击力会造成各垂管之间挡环被楔死，并产生一系列的次生故障，如：减速机壳体（铝制）开裂、减速机传动轴变形、鹤管分油头开裂、钢丝绳断股甚至拉断等。

（四）限位开关损坏的原因

一是员工操作技能不高，员工缺少对鹤管工作原理的掌握，不会判断和处理简单的鹤管故障，不懂得如何做好鹤管的维护保养工作。二是员工的责任心不强，没有真正做到精心操作，甚至个别员工存在违章操作规程的行为。三是设备管理工作简单粗放，没有做到精细管理。对鹤管日常检查和维护保养不到位，对员工的违章行为考核处罚力度不够。

四、鹤管预测性维修办法

鹤管大部分故障在它们快要发生时能有一些预告信号，这些预告信号被称为潜在故障。如何合理确定维修策略，避免出现“过度维修，欠维修”问题，提高鹤管本质安全，是保证设备平稳运转，杜绝设备事故的有效手段。在装车升降鹤管时是故障多发时段，加强设备升降时的特护工作是关键[2]。

（一）桁架式鹤管垂管、分油头本体故障预防措施

重新加工消除设备本体缺陷。一是对163栈桥、160栈桥、161栈桥存在卡顿的鹤管进行拆解，将套管原有内外挡环拆除，制作安装新挡环，并对套管本体精加工处理，使得内外挡环之间的配合精度达到设计要求。二是采购更换强度更高的有色金属材质的分油头，从根本上消除因鹤管本体加工缺陷所造成的安全隐患。从鹤管垂管消缺处理效果来看，自去2020年8月份以来陆续对163栈桥发生卡顿较严重的6台桁架鹤管进行消除缺陷处理，对鹤管套管挡环进行重新加工处理，取得良好的效果。

（二）桁架式鹤管钢丝绳拉断预防措施

建议分厂向公司申请桁架鹤管隐患治理专项经费加以彻底解决。增加保护装置。一是对160、163栈桥桁架鹤管增设防止钢丝绳拉断的安全部件，即将桁架鹤管小车总成进行改造，增加扭力器等安全附件;二是对163栈桥控制柜进行改造，原设计中鹤管上下限位未区分，导致缺少1个控制回路。在液压站油回路出增加泄压保护装置，设定其工作压力大于鹤管垂管的重力，小于钢丝绳和分油头螺栓的强度，既能保护钢丝绳和分油头螺栓，又能将鹤管垂管提升。

（三）鹤管限位开关损坏故障预防措施

制定有较为切实可行的设备管理、设备考核、设备包机、設备巡查的管理制度。严格落实设备包机制度，根据鹤管实际运转状况，制定检修计划。开展教育培训，进一步提高操作人员操作、维护水平。总结经验，每天排查设备隐患，避免重复性的设备故障。在各班组设定兼职设备员，便于及早发现问题，及时解决，将故障隐患消除在萌芽状态。此外，对操作人员进行操作技能的培训，提升鹤管操作技能和故障预判的能力，继续开展《鹤管设备完好劳动竞赛》活动，结合包机制来提高操作人员的责任心。

五、结束语

随着设备检测和定期检查、制定相关设备管理及操作制度、增加新的辅助设施等一系列措施，预防性维修也在不断进步。通过鹤管设备隐患的排查和预判，可以是预防测维修更具针对性，性价比更高，从而可以投入最小的维护成本而达到设备最高的利用率。

参考文献

[1]未知.火车鹤管故障原因分析与预防[J].中国论文网.

[2]符永真。新教炼化企业机泵预防性维修策略[J].中外企业文化，2015.

作者简介：何玉宝，1991.08.19，男，甘肃武威，本科，油气储运。