火車卸車技術路線對比分析

王笛（中國化學賽鼎寧波工程有限公司，浙江 寧波 315040）

火車卸車技術路線對比分析

王笛（中國化學賽鼎寧波工程有限公司，浙江 寧波 315040）

針對火車槽車卸車遇到氣液混輸、效率低的問題，本文通過對原有工藝路線存在的問題進行研究分析,提出優化方案。卸車采用潛油泵+鶴管+屏蔽泵，掃線采用擺動轉子泵的主要改進措施。

火車;卸車;鶴管;潛油泵;屏蔽泵

隨著國家經濟的高速發展，采用火車槽車運輸油品及化學品的量逐年增大，伴隨而來的是火車槽車卸車的問題，在設計中如何采用高效環保的卸車工藝顯得尤為重要。

1 問題分析及對策研究

某火車裝卸車棧臺第1、2軌道之間設置雙側棧臺，每側車位各為21個，該棧臺上有42個車位，每節火車槽車容量為50～60m3。

該棧臺北側原設計用于甲醇卸火車，采用鶴管上卸方式，再輔以擺動轉子泵+屏蔽泵+軟管組合進行卸車，具體設計流程為：卸車時先啟動擺動轉子泵（90m3/h），通過DN 100的鶴管引流至DN350的匯集管，先為屏蔽泵（300m3/h）入口管線灌注甲醇液體，待泵入口管線注滿后啟動屏蔽泵卸火車；待槽車卸至約4/5時，鶴管無法再卸物料，利用DN40的軟管+擺動轉子泵進行掃艙，將槽車內的剩余物料清掃至DN100的掃線管。卸車結束后，DN350的匯集管和DN100的掃線管內的物料經擺動轉子泵掃線至罐組內，見圖1鶴管上卸火車流程。

后在實際應用中發現，用此流程卸車存在以下缺點：

（1）擺動轉子泵掃線時存在氣液混輸，管道震動大且掃至儲罐時容易造成儲罐內的內浮盤翻盤，引發事故；

（2）掃艙效率低，掃一個艙約用時1小時；

（3）90m3/h的擺動轉子泵技術不成熟，使用故障率高且維修周期長。

針對實際存在的問題，現對卸車流程進行了優化，采用潛油泵卸火車方式，再輔以鶴管+屏蔽泵+緩沖罐組合進行卸車。每臺鶴管配置1臺潛油泵（60m3/h），卸車時，先啟動潛油泵進行引流，為屏蔽泵（300m3/h）入口管線灌注甲醇液體，待泵入口管線注滿后關閉潛油泵，啟動屏蔽泵卸火車。當所有槽車卸車完成后，再用擺動轉子泵（30m3/h）對DN350的匯集管進行掃艙，物料掃艙至緩沖罐（20m3），液相通過（10m3/h）輸送泵送至罐組儲存儲罐。

圖1 鶴管上卸火車流程

圖2 潛油泵卸火車流程

優化后的流程很好地解決了以上的缺點：

（1）增加緩沖罐，掃線管道進緩沖罐，達到氣液分離，減少震動及對浮盤的沖擊；

（2）掃艙效率高，掃一個艙約用時10分鐘；

（3）采用30m3/h的擺動轉子泵進行掃線，技術較成熟。

且在實際應用中使用良好，以21臺60m3臺槽車同時卸車為例，實際操作過程為：

第一步：將第1臺槽車鶴管插到罐體底部，為了不讓鶴管回彈，啟動潛油泵（僅微啟，速度很低），物料充滿鶴管后關閉鶴管手動球閥，立即關閉潛油泵，依次完成所有鶴管的充灌。

第二步：開啟棧臺中間位置的2～4臺潛油泵，灌DN350的匯集管及2臺屏蔽泵，高點進行排氣，出口閥門關閉。待液體充滿后，管道內的氣相也已排空，關閉潛油泵。

第三步：開啟5～6臺鶴管手動閥門和1臺屏蔽泵，當泵運行平穩后再開啟后續鶴管手動閥門及另1臺屏蔽泵，依次進行槽車卸料，每節槽車卸車時間約為50分鐘。

第四步：當槽車僅剩凹槽內的物料時，通過調節鶴管閥門開度將凹槽內的物料清掃干凈，關閉鶴管手動閥門，依次完成后續槽車的掃艙，每節槽車卸車時間約為10分鐘。

第五步：對匯集管進行掃線，DN350的匯集管管長約為270m，管內液體約為26m3。開啟擺動轉子泵，將匯集管及2臺屏蔽泵前管道內的物料掃至緩沖罐內；當緩沖罐內物料滿足輸送泵灌泵高度時，灌泵，啟動屏蔽泵，將液相輸送至儲罐儲存。整個掃線過程約1小時，掃線完成。

2 方案對比

以下是兩種卸火車方式從操作性、安全性和投資等方面進行了對比分析，分析結果見下表：

名稱鶴管上卸火車方式操作性實際操作繁瑣，擺動轉子泵在引流、掃艙、掃線中都有運用。安全性效率安全性較差，掃線過程存在氣液混輸，管道震動大且掃線進罐時容易造成翻盤，釀成事故；掃艙效率低，每節掃艙約1小時；經濟投資經濟投資較低，以21臺卸車鶴位為例，采用此方式，總投資約為250萬潛油泵卸火車方式實際操作簡單，先采用潛油泵引流，再啟動屏蔽泵卸車及掃艙，最后用擺動轉子泵掃線，分工明確。安全性較好，物料掃線先進緩沖罐，達到氣液分離，液相再輸送至儲罐。掃艙效率高，每節掃艙約10分鐘。經濟投資稍高，以21臺卸車鶴位為例，采用此方式，總投資約為300萬

從上表可以看出，雖然采用潛油泵卸火車方式一次投入稍高，但是其在操作性、安全性以及效率等方面都優于鶴管上卸方式。

3 火車卸車的安全措施

在實際卸車過程中，除了采用更佳的卸火車方式外，還應從各方面注意安全措施。在工程設計時，從多方面考慮安全設施，消除安全隱患，如：

（1）火車進站實現入站電動隔離開關與火車棧臺當地控制開關互相鎖閉，當進站接觸網有電時，火車棧臺無法卸油：當棧臺卸油時，火車無法進站。避免在某側棧臺卸車作業時，其他側棧臺火車進站過程中與鐵軌摩擦的火花與卸車時產生的可燃氣體發生爆炸；

（2）在有泄露的區域設置可燃/有毒氣體探測器，當發生少量泄露時，探測器檢測到氣相后，報警并采取有效措施；

（3）卸車鶴管旁設置靜電接地夾；在人員上棧臺處，設置靜電消除球；

（4）緩沖罐設有液位高、高高報警，防止冒罐；

（5）卸車泵的運行狀態、電流指示燈信號引至DCS，出口管道上設置壓力表；

（6）配備消防滅火系統等；

（7）在爆炸危險區域內，選用相應防爆等級的用電設備。

在安全作業時，嚴格遵守安全操作規程，如：

（1）作業人員應穿戴防靜電工作服，不使用產生火花的工具，活動照明要采用防爆手電筒；

（2）卸送易產生靜電物料的卸車初始速度應小于lm/s，過后應小于4.5m/s；

（3）卸送料過程中要經常檢查卸料管道、閥門等系統是否有泄漏，若有物料泄漏，應穿戴必要的防護用品和氣防器材進行處理，必要時停止卸料，進行處理；

（4）卸車快要完畢時要嚴格監視，及時關閉閥門，即要避免殘留物料過多，又要防止吸入氣體；

（5）雷雨天禁止卸可燃物料作業等。

4 結語

綜上所述，在火車槽車卸車過程中采用潛油泵+鶴管+屏蔽泵，掃線采用擺動轉子泵的改進工藝，能夠很好地解決管道震動大且掃至儲罐時氣相容易造成儲罐內的內浮盤翻盤等問題，同時具有操作簡單維護方便等優點。除了優化卸車方式外，還從工程設計和實際作業中保障了火車卸車的安全。