火車卸車技術(shù)路線對比分析

王笛（中國化學(xué)賽鼎寧波工程有限公司，浙江 寧波 315040）

火車卸車技術(shù)路線對比分析

王笛（中國化學(xué)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(jìn)行研究分析,提出優(yōu)化方案。卸車采用潛油泵+鶴管+屏蔽泵，掃線采用擺動轉(zhuǎn)子泵的主要改進(jìn)措施。

火車;卸車;鶴管;潛油泵;屏蔽泵

隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，采用火車槽車運(yùn)輸油品及化學(xué)品的量逐年增大，伴隨而來的是火車槽車卸車的問題，在設(shè)計中如何采用高效環(huán)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(shè)置雙側(cè)棧臺，每側(cè)車位各為21個，該棧臺上有42個車位，每節(jié)火車槽車容量為50～60m3。

該棧臺北側(cè)原設(shè)計用于甲醇卸火車，采用鶴管上卸方式，再輔以擺動轉(zhuǎn)子泵+屏蔽泵+軟管組合進(jìn)行卸車，具體設(shè)計流程為：卸車時先啟動擺動轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子泵進(jìn)行掃艙，將槽車內(nèi)的剩余物料清掃至DN100的掃線管。卸車結(jié)束后，DN350的匯集管和DN100的掃線管內(nèi)的物料經(jīng)擺動轉(zhuǎn)子泵掃線至罐組內(nèi)，見圖1鶴管上卸火車流程。

后在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，用此流程卸車存在以下缺點(diǎn)：

（1）擺動轉(zhuǎn)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(nèi)的內(nèi)浮盤翻盤，引發(fā)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(zhuǎn)子泵技術(shù)不成熟，使用故障率高且維修周期長。

針對實(shí)際存在的問題，現(xiàn)對卸車流程進(jìn)行了優(yōu)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(jìn)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(jìn)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(guān)閉潛油泵，啟動屏蔽泵卸火車。當(dāng)所有槽車卸車完成后，再用擺動轉(zhuǎn)子泵（30m3/h）對DN350的匯集管進(jìn)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(yōu)化后的流程很好地解決了以上的缺點(diǎn)：

（1）增加緩沖罐，掃線管道進(jìn)緩沖罐，達(dá)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(zhuǎn)子泵進(jìn)行掃線，技術(shù)較成熟。

且在實(shí)際應(yīng)用中使用良好，以21臺60m3臺槽車同時卸車為例，實(shí)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(guān)閉鶴管手動球閥，立即關(guān)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(diǎn)進(jìn)行排氣，出口閥門關(guān)閉。待液體充滿后，管道內(nèi)的氣相也已排空，關(guān)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(dāng)泵運(yùn)行平穩(wěn)后再開啟后續(xù)鶴管手動閥門及另1臺屏蔽泵，依次進(jìn)行槽車卸料，每節(jié)槽車卸車時間約為50分鐘。

第四步：當(dāng)槽車僅剩凹槽內(nèi)的物料時，通過調(diào)節(jié)鶴管閥門開度將凹槽內(nèi)的物料清掃干凈，關(guān)閉鶴管手動閥門，依次完成后續(xù)槽車的掃艙，每節(jié)槽車卸車時間約為10分鐘。

第五步：對匯集管進(jìn)行掃線，DN350的匯集管管長約為270m，管內(nèi)液體約為26m3。開啟擺動轉(zhuǎn)子泵，將匯集管及2臺屏蔽泵前管道內(nèi)的物料掃至緩沖罐內(nèi)；當(dāng)緩沖罐內(nèi)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(jìn)行了對比分析，分析結(jié)果見下表：

名稱鶴管上卸火車方式操作性實(shí)際操作繁瑣，擺動轉(zhuǎn)子泵在引流、掃艙、掃線中都有運(yùn)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(jìn)罐時容易造成翻盤，釀成事故；掃艙效率低，每節(jié)掃艙約1小時；經(jīng)濟(jì)投資經(jīng)濟(jì)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(shí)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(zhuǎn)子泵掃線，分工明確。安全性較好，物料掃線先進(jìn)緩沖罐，達(dá)到氣液分離，液相再輸送至儲罐。掃艙效率高，每節(jié)掃艙約10分鐘。經(jīng)濟(jì)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(yōu)于鶴管上卸方式。

3 火車卸車的安全措施

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

（1）火車進(jìn)站實(shí)現(xiàn)入站電動隔離開關(guān)與火車棧臺當(dāng)?shù)乜刂崎_關(guān)互相鎖閉，當(dāng)進(jìn)站接觸網(wǎng)有電時，火車棧臺無法卸油：當(dāng)棧臺卸油時，火車無法進(jìn)站。避免在某側(cè)棧臺卸車作業(yè)時，其他側(cè)棧臺火車進(jìn)站過程中與鐵軌摩擦的火花與卸車時產(chǎn)生的可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸；

（2）在有泄露的區(qū)域設(shè)置可燃/有毒氣體探測器，當(dāng)發(fā)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(shè)置靜電接地夾；在人員上棧臺處，設(shè)置靜電消除球；

（4）緩沖罐設(shè)有液位高、高高報警，防止冒罐；

（5）卸車泵的運(yùn)行狀態(tài)、電流指示燈信號引至DCS，出口管道上設(shè)置壓力表；

（6）配備消防滅火系統(tǒng)等；

（7）在爆炸危險區(qū)域內(nèi)，選用相應(yīng)防爆等級的用電設(shè)備。

在安全作業(yè)時，嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，如：

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

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

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

（4）卸車快要完畢時要嚴(yán)格監(jiān)視，及時關(guān)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(yè)等。

4 結(jié)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(zhuǎn)子泵的改進(jìn)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(nèi)的內(nèi)浮盤翻盤等問題，同時具有操作簡單維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。除了優(yōu)化卸車方式外，還從工程設(shè)計和實(shí)際作業(yè)中保障了火車卸車的安全。