大慶石化公司煉油廠裝洗車間屬大型油庫, 擁有3000m3以上的成品油罐33臺, 一次儲存能力15.4萬噸, 年儲存能力可達200萬噸以上。原裝車系統(tǒng)利用八套液下密閉定位裝車大鶴管外運汽油 (可同時使用四套) , 每次東西棧臺南北兩側(cè)可擺放槽車48臺, 平均6~9分鐘裝一臺車 (四臺鶴管同時使用) , 年裝運能力65萬噸以上。該大鶴管裝車系統(tǒng)建于1987年, 原可裝多個品種, 后因生產(chǎn)形勢的變化, 主要用來裝汽油。

按照大慶石化公司的整體優(yōu)化安排, 做為煉油廠12萬t/a分子篩脫蠟裝置配套工程成品油管輸鐵路裝車部分, 裝洗車間需將八套汽油液下密閉定位裝車大鶴管的其中四套進行改造, 用于煉油廠低凝柴油裝車。改造后的大鶴管裝車系統(tǒng)應分別滿足裝低凝柴油和汽油的要求。同時, 對原裝車系統(tǒng)存在的問題進行技術(shù)改造, 使改造后的大鶴管裝車系統(tǒng)在安全、設(shè)備、工藝和操作運行上達到先進水平。

原大鶴管裝車系統(tǒng)1987年建成后, 就存在一些遺留問題, 后期雖進行了局部改造 (主要是大鶴管本體) , 但整個系統(tǒng)仍然存在一定問題, 主要有以下幾方面。

(1) 大鶴管密封不嚴, 活塞桿和油缸表面因加工精度不高, 導致油缸端頭密封圈經(jīng)常漏油。

(2) 裝車時大小閥門均為氣動閘閥, 經(jīng)常出現(xiàn)閥門內(nèi)漏現(xiàn)象, 其結(jié)構(gòu)不適合經(jīng)常開關(guān)的工藝條件。

(3) 操作控制臺沒有防爆設(shè)施, 工人操縱危險性大, 不符合安全規(guī)范要求, 而且經(jīng)常出現(xiàn)故障, 維修工作量也較大。

(4) 液壓控制泵站所有電氣元件均不防爆, 也沒有氮氣保護, 不符合安全規(guī)范要求, 而且液壓元件陳舊, 液壓油泵帶壓回流, 泵站經(jīng)常出現(xiàn)故障。

(5) 大鶴管因控制程序所限, 當槽車內(nèi)油量達不到規(guī)定, 需要二次補量時無法啟動。

(6) 大鶴管上部機械鎖設(shè)計不合理, 斷裂情況時有發(fā)生, 在操作過程中容易發(fā)生大鶴管下滑事故。

(7) 五臺改造過的大鶴管本體內(nèi)部機械加工件質(zhì)量不好 (活塞桿、油缸表面質(zhì)量光潔度差) 。

(8) 牽引車系統(tǒng)存在行程開關(guān)因環(huán)境潮濕引發(fā)銹蝕問題, 造成爬車行進到位后, 無連鎖信號, 經(jīng)常使鋼絲繩和牽引鏈子被拉斷。

(1) 將東、西棧臺八套汽油自動控制大鶴管裝車系統(tǒng)改造為汽油和柴油兩個獨立自動裝車系統(tǒng), 其各自的裝車自動控制系統(tǒng)及工藝管線流程分別獨立。

(2) 將八臺操作臺全部更新成新式的防爆控制操作臺, 操作臺上設(shè)有顯示流量等參數(shù)窗口和設(shè)置參數(shù)的鍵盤以及系統(tǒng)工作情況指示燈, 操作臺箱體內(nèi)所有電器元件均采用正壓通風防爆。

(3) 38套液壓站全部更新, 其電機、電磁閥部件以及線路均采用防爆元件、油路系統(tǒng)改造成無壓卸荷結(jié)構(gòu)。

(4) 將大鶴管整體全部拆卸后進行全面檢查, 確定修復方案。

(5) 為保證裝車控制閥在經(jīng)常使用時不發(fā)生內(nèi)漏, 選用氣動多段球閥做為裝車控制閥門, 代替原氣動閘閥大小閥。

(6) 為實現(xiàn)流量控制和定量裝車, 設(shè)置流量控制系統(tǒng)。選用流量計和自動調(diào)節(jié)閥做為防止裝車時大鶴管超流速的控制調(diào)節(jié)手段, 同時把流量計做為定量裝車的輸出信號。

(7) 牽引車限位開關(guān)更換為進口防潮濕型電感式接近開關(guān), 解決潮濕環(huán)境下銹蝕問題。

(8) 東西棧臺各增設(shè)一臺低凝柴油滴漏罐, 回收低凝柴油大鶴管滴漏油。

低凝柴油由煉油廠油庫5000m3油罐, 經(jīng)新安裝的低凝柴油裝車輸送泵 (型號KDY800-80×2) 通過DN350管線輸送至裝洗車間大鶴管東、西棧臺, 經(jīng)過濾器、多段球閥、流量計、流量調(diào)節(jié)閥、緊急閥進入大鶴管, 裝鐵路槽車。

鐵路槽車由牽引車 (俗稱小爬車) 牽引到位后, 大鶴管靠液壓站動力對準槽車人孔后并伸到槽車底部, 啟動自動裝車程序。該程序首先啟動多段球閥的小開度 (15%) , 此時流量控制手段是依靠流量計發(fā)出的流量信號傳到操作控制臺, 控制系統(tǒng)發(fā)出控制流量信號給流量調(diào)節(jié)閥, 通過調(diào)節(jié)閥開度的大小來實現(xiàn)流量控制。裝車大鶴管出口在被液體浸沒前 (前120秒) 流量應控制在60m3/h左右, 即大鶴管出口液體流速應小于1m/s, 自動延時120秒后, 運行程序?qū)⒍喽吻蜷y全部打開, 正常裝車時大鶴管出口液下流速要求小于5m/s (即流量應控制在320m3/h左右) , 等到槽車灌裝到設(shè)定裝車量的95%時, 程序自動運行將多段球閥開度再次減小到15%, 達到100%裝車量時, 程序自動運行將多段球閥全部關(guān)閉, 完成裝車全過程。為了避免在裝車過程中發(fā)生水擊現(xiàn)象, 需將多段球閥開關(guān)的時間控制在17秒以上。

原大鶴管的磁浮子液位計控制系統(tǒng)保留不變, 作為流量計控制系統(tǒng)的補充措施, 以確保槽車液位不超過規(guī)定范圍, 防止冒車事故的發(fā)生。

低凝柴油大鶴管裝車系統(tǒng)共有四套, 在操作過程中屬于間歇作業(yè), 有五種不同的狀態(tài):即裝一臺槽車、兩臺同時裝車、三臺同時裝車、四臺同時裝車、不裝車。為滿足大鶴管裝車的安全要求, 保證在各種情況下不超流速、不超壓, 本系統(tǒng)采用了流量計和自動調(diào)節(jié)閥做為裝車時大鶴管流速控制調(diào)節(jié)手段和槽車定量裝車的控制手段。由于流量計的計量精確度不高, 只能控制大致裝車量, 實現(xiàn)自動控制多段球閥開關(guān)的兩種狀態(tài)。

為防止在各種情況下系統(tǒng)超壓, 煉油廠在裝車泵前安裝了自力式調(diào)節(jié)閥, 當管線壓力超設(shè)定值時, 自力式調(diào)節(jié)閥啟動, 泵出入口液體循環(huán), 保持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。

大鶴管改造工程于2012年3月開工, 其中西棧臺改造于8月19日完工, 東棧臺改造于9月7日完工。2012年9月11日正式中交, 10月上旬對本系統(tǒng)進行了水試運, 在試運過程中發(fā)現(xiàn)多項問題, 現(xiàn)已基本得到解決。目前大鶴管基本達到了自動裝車要求, 但仍需進一步完善。

通過本次技術(shù)改造, 不僅滿足了生產(chǎn)的需要, 還解決了原系統(tǒng)的不安全隱患, 如操作臺和液壓站全部更新, 操作臺改為新式的正壓通風防爆型, 其電機、電磁閥部件以及線路也均采用防爆元件等, 全系統(tǒng)均達到了防爆的要求。同時, 完善了系統(tǒng)的安全自保連鎖程序, 有利于安全生產(chǎn), 預防人身和設(shè)備事故的發(fā)生。