一直以來,石油煉化企業(yè)的成品油大部分是通過鐵路罐車將產(chǎn)、供、銷這三個(gè)部門銜接起來,其業(yè)務(wù)流程是通過集團(tuán)公司下達(dá)的年度運(yùn)輸計(jì)劃、月度運(yùn)輸計(jì)劃向下屬單位分配調(diào)度單,鐵路部門根據(jù)使用單位需求合理分配鐵路裝車調(diào)度單,合理分配罐車走向,避免造成罐車阻滯現(xiàn)象。由于鐵路車皮資源有限,導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸能力與運(yùn)輸數(shù)量不成比例,這讓本就緊張的鐵路運(yùn)力更為緊張。由此可見,在鐵路運(yùn)輸中,不僅調(diào)度管理非常重要,各個(gè)銜接部門的工作也很重要,而鐵路罐車裝車作業(yè)作為儲(chǔ)運(yùn)物流調(diào)度管理的銜接紐帶尤為重要。所以,如何高效快速裝車,實(shí)現(xiàn)鐵路罐車裝車自動(dòng)化就顯得頗為迫切。
遼陽市某公司油品輸送站于1997年獨(dú)立運(yùn)行,因油品輸送站主要負(fù)責(zé)鐵路物流運(yùn)輸調(diào)度工作,所以它與很多公司有著業(yè)務(wù)往來,工作鏈條十分龐大。
公司下屬煉油廠西油品車間背負(fù)著全公司原油進(jìn)廠、原料輸送、中間產(chǎn)品收付、產(chǎn)品調(diào)度及產(chǎn)品裝車出廠等生產(chǎn)任務(wù),車間的裝車棧臺(tái)主要承擔(dān)著公司柴油、汽油的火車裝車任務(wù)[1]。其中西油品車間目前大鶴管裝車共分1、2、3道3個(gè)裝卸車道,每個(gè)裝卸車道各有5個(gè)車位,其中1、2道共用1個(gè)裝車棧橋;3道獨(dú)自有1個(gè)裝車棧橋,共有裝車鶴管46個(gè)。所以鶴管高效快速對(duì)位裝車在目前油品輸送站煉油廠運(yùn)輸中占有很重要的地位和作用。
一批罐車入廠后,由機(jī)車分批牽引罐車進(jìn)入裝車棧臺(tái),注意要在裝車作業(yè)前檢查好棧臺(tái)各項(xiàng)設(shè)施的安全,準(zhǔn)備工作完成后開始準(zhǔn)備裝車,打開鶴管內(nèi)壁鎖緊機(jī)構(gòu),移動(dòng)臂到罐車罐口,對(duì)位完成打開鶴管操作外臂,使垂管完全插入罐車罐口開始裝車,這個(gè)過程是采用PLC實(shí)現(xiàn)中控室自動(dòng)裝車控制鶴管對(duì)位。裝車作業(yè)完畢后慢慢拔出垂管,使臂與罐車脫離。每臺(tái)鶴管殘留油品通過定量裝車系統(tǒng)的油氣回收裝置管道自流進(jìn)入回收罐后,通過泵重新回到系統(tǒng)管道中進(jìn)行裝車。注意鶴管只能在裝車作業(yè)時(shí)打開,其余時(shí)間是復(fù)位鎖緊狀態(tài),鶴管沒有復(fù)位前,罐車不可以進(jìn)入或駛離裝車區(qū),在油品裝車作業(yè)時(shí)罐車不能移動(dòng)。
PLC控制器是整個(gè)定量裝車系統(tǒng)的核心部分,根據(jù)棧臺(tái)的裝車實(shí)際情況控制鶴管的定量裝車,通過PLC監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)泵的條件停止與狀態(tài)監(jiān)控,保證鶴管裝車達(dá)到設(shè)定量時(shí)準(zhǔn)確反饋給裝車控制器,實(shí)現(xiàn)鶴管定量裝車、流量精確控制。
由于采用定量裝車系統(tǒng),在整個(gè)裝車操作流程可以通過PLC將所有的工藝變量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,用于裝車的實(shí)時(shí)控制、報(bào)警;生成各種控制、顯示和報(bào)警畫面。為鶴管裝車自動(dòng)化、優(yōu)化鶴管裝車效率提供必要的硬件技術(shù)。
油品輸送站煉油廠西油品車間裝車棧臺(tái)長度約150 m,臺(tái)面寬2 m,棧臺(tái)面高3.5 m,有3個(gè)裝卸車道,一共46個(gè)鶴管。如何在一個(gè)鐵路裝卸棧臺(tái)上合理的布置裝卸車鶴管,從而提高鐵路罐車裝車效率,是本文的重點(diǎn)內(nèi)容。
根據(jù)裝車棧臺(tái)現(xiàn)有情況,西油品車間一共有1、2、3道3個(gè)裝卸車道,每個(gè)裝卸車道各有5個(gè)鶴位,其中1、2道共用一個(gè)裝車棧臺(tái),3道獨(dú)自有1個(gè)裝車棧臺(tái)[2]。
1、2道鐵路裝卸車棧臺(tái)的車位數(shù)量如下:
精制0#柴油裝車10個(gè),每側(cè)各5個(gè);常壓0#柴油裝車10個(gè),每側(cè)各5個(gè)(其中有4個(gè)裝卸車兩用);加氫0#柴油裝車7個(gè);共計(jì):27個(gè)。
3道鐵路裝卸車棧臺(tái)的車位數(shù)量如下:
-35#柴油裝車7個(gè);石腦油裝車4個(gè);蠟油裝車4個(gè);尾油裝車4個(gè);共計(jì)19個(gè)。
根據(jù)《石油化工鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》(SHT 3090-2017)的規(guī)定[3],大鶴管液體裝卸線長度:
式中:
L—大鶴管液體裝卸線直線段長度,m;煉油廠西油品儲(chǔ)運(yùn)車間鐵路裝車棧臺(tái)的鐵路直線段長度為84.465 m;
Lo—一輛罐車的平均長度,取12 m;
Lj—機(jī)車全長,m;根據(jù)實(shí)際情況采用;
La—最后一個(gè)停車位的末端距車擋的距離,取20 m;
n—罐車的個(gè)數(shù)。
式中:
L0—一輛罐車的平均長度,取12 m;
Lc—最后一個(gè)停車位的末端距車擋的距離,取20 m;
由上式推導(dǎo)計(jì)算得出n=4(取整數(shù)位),故1、2、3道鐵路只能布置4個(gè)車位。
目前,車間的鶴管是桁架式上裝大鶴管,操作靈活,密封性好,但是占地面積較大,考慮到裝車棧臺(tái)有限的占地面積,以及在一個(gè)車位上盡可能多的布置鶴管,采取兩臺(tái)鶴管共用一個(gè)鶴位,以背靠背、頭對(duì)頭的布置方式,可使兩臺(tái)鶴管共用一個(gè)活動(dòng)梯,以減少占地,節(jié)省工程投資。
鶴管主要是由內(nèi)臂、外臂、垂管和平衡設(shè)施組成。內(nèi)臂、外臂和垂管的長度決定鶴管的大小,是根據(jù)鶴管與罐車的距離、棧臺(tái)高度、鶴管法蘭接口高度以及罐車罐口高度計(jì)算得出的,要在棧臺(tái)上盡可能多地布置鶴管,就要使收回到棧臺(tái)后的鶴管投影長度最小,這要求鶴管內(nèi)臂和外臂有一個(gè)合理的長度[4]。
式中:
L1—外臂長度,mm;
h1—鶴管垂管長度,3600 mm;
h2—鶴管入口法蘭與外臂的距離,920 mm;
h3—鶴管入口法蘭與棧橋頂面距離,1260 mm;
H1—罐車口高度,3400 mm;
H2—棧橋高度,2500 mm。
式中:
L2—內(nèi)臂長度,mm;
L3—鶴管漂移范圍,3000 mm;
L—鶴管入口與鐵路中心線距離,2600 mm。
內(nèi)、外臂長度驗(yàn)算:
鶴管收回到棧橋后最小投影長度a(mm):
一個(gè)車位安裝鶴管數(shù)量n:
式中:
L0—一輛罐車的平均長度,12000 mm;
c—活動(dòng)梯安裝需要寬度,1500 mm;
b—鶴管收回到棧臺(tái)后相鄰內(nèi)臂最小距離,400 mm。
從上述計(jì)算得知,一個(gè)車位最多可布置4個(gè)鶴管?,F(xiàn)1、2、3道各有4個(gè)車位,每個(gè)車道可布置16個(gè)鶴管。
原1、2道裝卸車棧橋上的鶴管總數(shù)為26,3道鐵路裝卸車棧臺(tái)上的鶴管數(shù)量為20。由此可見,3道鶴管數(shù)量已經(jīng)超出最大安裝數(shù)量,而1、2道還有富余,需將3道的部分油品裝卸車鶴管移到1、2道裝卸車棧臺(tái)上,可以適當(dāng)增加鶴管以提高裝車效率。
根據(jù)油品輸送站的發(fā)展規(guī)劃和西油品車間鐵路裝卸車棧臺(tái)的現(xiàn)狀,對(duì)1、2、3道鐵路裝卸車棧臺(tái)的現(xiàn)狀,對(duì)1、2、3道鐵路裝卸車棧臺(tái)的油品品種和車位分布情況進(jìn)行重新分配如下:
1道:精制0#柴油裝車4個(gè);常壓0#柴油裝車4個(gè);加氫0#柴油裝車4個(gè);-35#柴油裝車4個(gè);共計(jì)16個(gè)。
2道:精制0#柴油裝車4個(gè);常壓0#柴油裝車4個(gè);加氫0#柴油裝車4個(gè);-35#柴油裝車4個(gè);共計(jì)16個(gè)。
3道:精制0#柴油裝車2個(gè);常壓0#柴油裝車2個(gè);蠟油裝車4個(gè);石腦油裝車4個(gè);尾油裝車4個(gè);共計(jì):16個(gè)。
經(jīng)改造后,1、2、3道鐵路裝卸車棧臺(tái)共有裝卸車鶴位48個(gè),1個(gè)車位對(duì)應(yīng)4個(gè)鶴管,增加了1個(gè)加氫0#柴油裝車和1個(gè)-35#柴油裝車,盡可能讓一個(gè)品種在一個(gè)裝車棧橋上,同時(shí)滿足計(jì)算要求。
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