石蠟倉儲優(yōu)化研究及安全管理

王宇池

(中國石油大慶煉化公司煉油生產(chǎn)三部,黑龍江 大慶 163411)

某煉廠以大慶原油為加工原料,可生產(chǎn)54#～70#多種全、半精煉石蠟,有兩套石蠟成型裝置。一套石蠟產(chǎn)量420 t/d,一套庫房最大庫存3 500 t;二套石蠟產(chǎn)量430 t/d,二套庫房最大庫存2 500 t。由于石蠟產(chǎn)品牌號多、切料頻繁、產(chǎn)品出廠存在不確定性,因此庫存會出現(xiàn)一邊多一邊少的情況。當(dāng)庫存較高時,庫內(nèi)產(chǎn)品較多,產(chǎn)品堆疊過程中也會出現(xiàn)散垛、攤垛等情況,存在員工人身安全隱患。另外,產(chǎn)品掉落到地上會磨壞袋子,造成產(chǎn)品質(zhì)量事故。

1 兩套石蠟倉儲生產(chǎn)及出廠平衡

1.1 固體石蠟產(chǎn)品擺放

目前一套石蠟庫房有30個區(qū)域供石蠟產(chǎn)品擺放,二套庫房有14個區(qū)域供石蠟產(chǎn)品擺放。由于公司石蠟品種較為豐富,每個區(qū)域需單獨擺放石蠟,因此在出廠較少時,會有憋庫情況產(chǎn)生。

1.2 固體石蠟產(chǎn)品出廠

東北銷售公司根據(jù)自身銷售計劃會對石蠟庫房內(nèi)的固體產(chǎn)品進行總體銷售,由于其銷售計劃與公司生產(chǎn)計劃及實際生產(chǎn)情況并不一致,如果兩套庫房平衡不好,會導(dǎo)致兩套庫房庫存一邊料不夠,另一邊憋庫的情況。經(jīng)過兩年運行,現(xiàn)已摸索出一種方式:一套以全精煉石蠟生產(chǎn)為主供的火車出口,二套以半精煉石蠟為主供的汽車內(nèi)銷模式運行,以“零存整取”的方式對零散石蠟產(chǎn)品進行整合,實現(xiàn)了兩套庫房的平衡。

2 兩套石蠟倉儲大垛倒垛分析

根據(jù)運行過程中的分析,石蠟倒垛的原因主要有生產(chǎn)因素及倉儲因素,現(xiàn)針對板蠟成型工藝進行分析。

2.1 生產(chǎn)因素

2.1.1 石蠟成型(板蠟)工藝原理

利用氨的低沸點(-33.4 ℃)較高的氣化潛熱(1 379 kJ/kg),汽化時大量吸熱而使環(huán)境溫度下降,將液體蠟冷卻成塊狀的固態(tài)蠟。冷凍系統(tǒng)氨泵將液氨打入冷室蒸發(fā)器,吸收冷室內(nèi)蠟熱量后變?yōu)闅獍?由壓縮機抽出,壓縮增壓后輸送給氨冷器,冷卻成液氨回到液氨儲罐,再由氨泵打入冷室,循環(huán)制冷。石蠟的冷卻成型過程是在冷室中進行,液蠟經(jīng)澆注器按5 kg的重量注入蠟盤,蠟液隨蠟盤在冷室中運行一段時間后被冷卻成塊狀固態(tài)石蠟(圖1),出冷室經(jīng)翻轉(zhuǎn)機由皮帶輸出,最后包裝出廠[1-2]。

圖1 庫內(nèi)板蠟放置及變形程度測量方法

2.1.2 冷室溫度對蠟板的影響

通過對冷室溫度的控制,對蠟板表面溫度及變形程度進行記錄。現(xiàn)以二套板蠟生產(chǎn)線為例,溫度控制在8～15 ℃,冷室運行時間設(shè)定為180 min,結(jié)果如表1所示。

表1 二套板蠟生產(chǎn)線冷室溫度對蠟板表面溫度及變形程度影響

由表1可以看出,當(dāng)冷室運行時間固定時,隨著冷室溫度的提高,變形程度也會增加,說明冷室溫度不足,冷卻效果不夠,熱量會隨著時間向外發(fā)散。根據(jù)實際生產(chǎn)情況,當(dāng)固體石蠟堆放變形超過10 mm時,倒垛現(xiàn)象發(fā)生較多[3]。冷室溫度降低,氨壓機的負(fù)荷也會相應(yīng)增加,增加電能消耗。

因此,二套板蠟生產(chǎn)線冷室溫度控制在11～12 ℃,表面溫度及變形程度是在實際生產(chǎn)允許范圍內(nèi)的,同時也兼顧了節(jié)能。

2.1.3 冷室運行時間對蠟板的影響

通過對冷室運行時間的控制,對蠟板表面溫度及變形程度進行記錄。現(xiàn)以二套板蠟生產(chǎn)線為例,冷室運行時間在130～200 min,溫度設(shè)定為11 ℃,每10 min記錄一次,結(jié)果如表2所示。

表2 二套板蠟生產(chǎn)線冷室運行時間對蠟板表面溫度及變形程度影響

通過表2可看出,當(dāng)溫度固定時,隨著冷室運行時間的提高,變形程度會逐漸減小。說明冷室運行時間不夠,蠟中熱量不能及時散出被吸收,出現(xiàn)“溏心”蠟,即固體石蠟外殼已成固體,但中間存在部分未凝固的情況。根據(jù)生產(chǎn)實際情況,當(dāng)固體石蠟堆放變形超過10 mm時,倒塌現(xiàn)象發(fā)生較多。由于冷室運行時間低于150 min時,變形程度超過10 mm,為了達到滿產(chǎn),冷室運行時間一般設(shè)置在150 min是比較合理的。

2.2 倉儲因素

石蠟庫房中固體石蠟的堆放對石蠟的變形程度也存在影響,現(xiàn)探究“三角形”擺放法及“長方形”擺放法(如圖2所示)中形變情況。

圖2 “三角形”擺放法及“長方形”擺放法

取生產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn)的5 t板蠟(70#粗,冷室運行時間200 min,冷室溫度11 ℃)按照圖2方式放置不同時間,其形變情況如表3所示。

表3 不同時間下兩種垛的變形情況

從表3可以看出,石蠟變形程度主要出現(xiàn)在產(chǎn)品生產(chǎn)出第1天,后續(xù)天數(shù)由于重力作用還會有輕微的變形,“三角形”擺放方式的變形程度要遠低于“長方形”擺放方式。這是由于“三角形”擺放方式的壓強比“長方形”擺放方式的壓強小,因此整個大垛的第一層形變減小,從而降低整個大垛的坍塌風(fēng)險。通過實踐,將庫內(nèi)固體石蠟產(chǎn)品拓展至“三角錐形”(如圖3所示)擺放法,降低了蠟垛坍塌風(fēng)險。

圖3 “三角錐形”擺放法

3 新型石蠟信息化倉儲

人工不足的情況會隨著員工老齡化加重,自然退休減員化逐年增加,因此新型石蠟信息化倉儲,自動碼垛裝車等勢在必行[4-5]。

3.1 采用機械臂工作

采用機械臂進行出入庫工作可以極大地減少叉車員工工作量,用來應(yīng)對叉車減員造成的出入庫不及時等事件。

3.1.1 機械臂入庫工作

庫房棚頂采用網(wǎng)格式鋼梁,可承重量由以下三點決定:機械臂重量、托盤重量、蠟(1 t)。碼垛機產(chǎn)出1 t蠟后,機械臂將整盤蠟抓起,通過網(wǎng)格式鋼梁,送到指定庫區(qū)。

3.1.2 機械臂出庫

裝車時,機械臂將庫區(qū)內(nèi)整盤蠟抓起,通過網(wǎng)格式鋼梁,送至出庫站臺。裝車站臺有自動裝車裝置,待機械臂送來整盤蠟后,站臺機械臂進行裝車作業(yè),如圖4所示。

圖4 國內(nèi)某公司自動裝車系統(tǒng)

3.2 電子數(shù)字識別

電子數(shù)字識別,可以識別入庫數(shù)量,出庫數(shù)量及提貨客戶的票據(jù)采集工作,可降低付蠟員工作量,從而用來應(yīng)對付蠟員減少造成的出入庫數(shù)量不能及時有效匯報等事件。

3.2.1 出入庫數(shù)據(jù)采集

通過改良光眼系統(tǒng),在每個庫區(qū)布局光眼,兩個光眼通過整噸貨物的遮擋情況進行出入庫量的數(shù)據(jù)采集。如兩組光眼A組B組距離2.5 m,叉車叉料通過A組光眼,A組光眼首先被遮擋傳遞信號,隨后B組光眼也被遮擋,兩組同時被遮擋視為入庫1 t貨物;同理出庫時叉車叉料先通過B組光眼,B組光眼首先被遮擋傳遞信號,隨后A組光眼也被遮擋,兩組同時被遮擋視為出廠1 t貨物。

3.2.2 票據(jù)電子識別

提貨司機將票據(jù)提交到開票間后,使用掃描儀對票據(jù)進行掃描,電腦自動計算出庫區(qū)域,打印裝車證,并標(biāo)明出廠庫門。司機到達庫門口,庫門前掃描儀對裝車證進行掃描,將裝車證上標(biāo)識的品牌噸數(shù)裝到車上,裝完后,打印出門證,司機持出門證出廠。

3.3 石蠟產(chǎn)品追溯

每噸蠟增加二維碼,在貨物出廠時,給客戶發(fā)放二維碼,客戶通過掃描二維碼可以查看該批蠟的生產(chǎn)時間,產(chǎn)品的質(zhì)量證書等,同時也可以根據(jù)二維碼及裝車時間查詢車輛到站信息及物流運輸情況。最大化滿足客戶要求。

4 生產(chǎn)線及倉儲過程中機械傷害事件的原因分析及預(yù)防措施

4.1 機械傷害的原因

4.1.1 設(shè)備或儀表原因

包括叉車的附屬設(shè)備,比如叉車門、叉車燈、剎車系統(tǒng)等是否完好備用,靈敏好用;以及托盤是否變形、開焊,是否有卡澀現(xiàn)象;設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或儀表信號錯誤、儀表失靈等問題。

4.1.2 人的不安全行為,或多人操作彼此動作不協(xié)調(diào)

比如是否嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè)、是否勞保著裝,進入框架內(nèi)作業(yè),是否按規(guī)定戴好安全帽等;在多人操作,協(xié)同作業(yè)時,是否存在指揮失誤或缺少協(xié)調(diào)控制。例如:處理完卡盤情況后,啟機前,是否通知所有作業(yè)人員,是否清點進冷室人員等。

4.1.3 物的不安全狀態(tài)

由于搬移過程中,使得物品的安全狀態(tài)發(fā)生改變,操作人員沒有及時發(fā)現(xiàn)和識別,造成事故的發(fā)生。例如:板蠟的堆疊部分出現(xiàn)故障,由于傳送帶上的板蠟沒有及時行進,形成卡澀,受力狀態(tài)發(fā)生改變,擠壓力逐漸加大。此時,操作員若直接用手去拿傳送帶上的蠟板時就極易發(fā)生夾手、砸手事件。

4.1.4 管理方面的原因

管理方面的原因,應(yīng)該是機械傷害事件頻發(fā)的主要原因。管理的缺失,管理不科學(xué)、不細(xì)致、不到位以及是否充分進行風(fēng)險識別、風(fēng)險分析、風(fēng)險預(yù)防[6]。

4.2 預(yù)防及整改措施

4.2.1 儀表連鎖在安全管理上的合理應(yīng)用

轉(zhuǎn)動設(shè)備區(qū)域加防護網(wǎng)進行隔離管理,并附加相應(yīng)儀表連鎖開關(guān)。當(dāng)操作人員進入轉(zhuǎn)動設(shè)備隔離網(wǎng)內(nèi)區(qū)域時,活動聯(lián)鎖式防護裝置出現(xiàn)喪失安全功能的故障時,使得被其“抑制”的危險機器功能不可能執(zhí)行或停止執(zhí)行,裝置失效不得導(dǎo)致意外啟動。

4.2.2 重視作業(yè)場所地面的要求

(1)作業(yè)場所地面應(yīng)平整、堅固,且能承受工作時規(guī)定的荷載。

(2)地面應(yīng)經(jīng)常保持清潔。油污、廢水應(yīng)及時清理,地面有施工作業(yè)時,要做到“工完、料盡、場地清”。

(3)地面無障礙物和絆腳物。如突出的管線等障礙。

(4)容易發(fā)生危險事故的場地,應(yīng)設(shè)置醒目的安全標(biāo)志。

(5)根據(jù)石蠟產(chǎn)品的特點,粘度較高、熔點較高,地面有散落的蠟粒、蠟粉,會使地面打滑,人員容易摔傷,會對行走的人員、車輛形成安全隱患。因此對地面的蠟粒、蠟?zāi)?yīng)及時清理,加強生產(chǎn)區(qū)、作業(yè)區(qū)、倉儲地面的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.3 倉儲轉(zhuǎn)運、成垛堆放應(yīng)符合安全規(guī)范

避免產(chǎn)品混裝入庫、叉車交叉作業(yè)。同時,要做到出入庫賬目清晰,交接準(zhǔn)確,確保賬實相符,這是做到科學(xué)合理出入庫管理的前提和保障。出入庫,要有專人負(fù)責(zé),分區(qū)管理。叉車指定工作內(nèi)容,指定工作區(qū)域進行作業(yè),避免集中作業(yè)、交叉作業(yè),會極大程度減少叉車機械傷害事件的發(fā)生。

垛的基礎(chǔ)要牢固,不得產(chǎn)生下沉、歪斜或坍塌,垛之間的距離應(yīng)便于叉車搬移或裝卸作業(yè)。為保證倉儲碼垛過程中不發(fā)生坍垛現(xiàn)象的發(fā)生,生產(chǎn)線科學(xué)、合理地控制成型速度至關(guān)重要。冷卻速度過快,會出現(xiàn)軟蠟現(xiàn)象;冷卻速度控制過慢,會出現(xiàn)炸蠟現(xiàn)象,這些都會直接影響到倉儲碼垛的質(zhì)量。所以,要求生產(chǎn)線人員按時巡檢蠟板質(zhì)量,管理人員加強抽檢頻次。

同時,限制碼垛高度,也是降低安全風(fēng)險的措施之一。庫房碼垛層高不超過兩層,確保叉車叉貨在安全高度范圍內(nèi),也避免或降低癱垛、倒垛的風(fēng)險。

4.2.4 加強現(xiàn)場目視化管理,確實起到警示、警告、提示的作用

由于生產(chǎn)線連續(xù)作業(yè)強度大,轉(zhuǎn)動設(shè)備多,會使操作人員造成疏忽大意、緊張煩躁的情緒。在操作人員容易疏忽、事故頻發(fā)的小區(qū)域,增加警示、警告標(biāo)識會起到很好的提示作用的。

5 結(jié)論

(1)通過對石蠟生產(chǎn)過程控制實驗得到了現(xiàn)階段二套石蠟冷室溫度在11～12 ℃,運行時間在150 min的情況下,石蠟生產(chǎn)可以最大化,產(chǎn)量約450 t/d,其單套產(chǎn)能位列石蠟裝置前列。

(2)通過庫內(nèi)“三角形”擺放與“長方形”擺放探究庫內(nèi)擺放形式,并拓展出現(xiàn)階段最優(yōu)的“三角錐形”碼垛方法,預(yù)計每月可節(jié)省碼垛人工1 500 t以上。

(3)制定出信息化倉儲相關(guān)策略,運用到實際過程中可以對人工老齡化,減員增效起到一定作用。

(4)通過對石蠟生產(chǎn)線及倉儲過程中歷年來安全事件的分析,提出對安全事件的預(yù)防及整改措施,確保實現(xiàn)本質(zhì)安全管理的目標(biāo)。