裝車系統(tǒng)運行瓶頸問題分析與創(chuàng)新改造

張文彬，于義保

（中國石油吉林石化公司煉油廠，吉林吉林 132021；2.中糧生化能源（公主嶺）有限公司，吉林公主嶺 136100）

0 前言

火車大鶴管裝車是大型石化企業(yè)應用的一項技術，有自動化水平高、便于集中控制、裝車精度和效率高、工人勞動強度低等特點。但是，由于大鶴管設備成本高、技術要求高，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度顯得十分重要。多年來，吉林石化煉油廠不斷改進大鶴管定量裝車技術，突破了裝車過程中的許多技術瓶頸。

1 牽引系統(tǒng)的瓶頸故障及創(chuàng)新改造

1.1 爬車部分

1.1.1 故障原因

爬車部分的常見故障有推輪臂不張開、擋輪掉落、爬車掉道、鶴管不反彈等，原因主要是設備結構不合理、應用技術落后、運行程序復雜等。

（1）爬車推輪臂變形、推輪臂支撐架變形、推輪臂滑道內有雜物以及牽引機構故障：小付車不前行，鋼絲繩磨損或斷裂；尤其到了雨季、冬季，摩擦力較小，導致爬車推輪臂不張開。

（2）牽引機構的牽引力方向與爬車軌道中心線不同軸，導致爬車受力偏移。如：減速機、鏈輪、張緊輪不在爬車軌道的中心線上；拖輪與爬車軌道的中心線不垂直，導致鏈條運行偏移；2個推輪臂張開的角度不同；推輪、走輪的大小、結構或磨損的程度不一樣；爬車2個小軌道的水平度、垂直度不一樣。

（3）爬車經常掉道的原因有：擋輪掉下導致爬車側滑、掉道；爬車推輪臂沒有完全張開，推輪臂支撐到火車輪上而掉道；軌道局部變形，兩軌道之間的距離變大；爬車走輪及支撐架結構不合理。

1.1.2 解決措施

（1）更換變形的推輪臂、推輪臂支撐架；在推輪臂和推輪臂支撐架之間經常加注潤滑脂，這樣不僅減少了摩擦，而且在冬季雪水落到爬車上不會結冰、砂子等雜物也不容易把推輪臂掩死；增加推輪臂和推輪臂支撐架之間的間隙；在推輪臂和推輪臂支撐架之間加銅墊減少接觸面積；經常更換磨損的鋼絲繩或及時調整鋼絲繩的松緊度，增設走輪止動調節(jié)器來增大摩擦。

（2）調整減速機、鏈輪、張緊輪的位置，使它們在爬車軌道的中心線上（圖1）；調整拖輪位置，使拖輪與爬車軌道的中心線垂直；調整推輪臂支撐架的位置，使推輪臂張開角度相同；經常更換推輪、走輪，使大小、結構一樣；及時更換變形的小軌道，調整爬車2個小軌道的水平度、垂直度（圖 2）。

（3）改變爬車走輪支撐架結構，擋輪外移并且2個擋輪的間距大于2個走輪間距2 mm，這樣銅擋輪先接觸小軌道，減少走輪與小軌道之間的摩擦，防止產生火花。擋輪外移后容易觀察擋輪的運行情況而且結構改變后很難掉落，這樣爬車就不容易掉道；改變走輪支撐架結構，把走輪兩側加上10 mm的沿，這樣即使擋輪掉落爬車也不會掉道（圖3）經過對推輪臂和推輪臂支撐架的改造，推輪臂很少不張開，爬車也很少掉道（圖4）。

圖1 走輪止動調節(jié)器示意

圖2 新型可調節(jié)鏈輪支架

圖3 新型爬車走輪、擋輪

1.1.3 改造后運行情況和經濟效益

改造后爬車經過一個冬季的運行沒有發(fā)生過掉道和推輪臂不張開的情況，經濟效益明顯：改造前每月要更換擋輪20多個，每個擋輪800多元；改造后每年更換不到10個，每年可節(jié)約費用近20萬元，維護工作量大幅下降。

圖4 新型推輪臂

1.2 牽引系統(tǒng)潤滑部分

減速機、鏈輪、張緊輪、傳動鏈條、大齒輪等以前沒有使用防凍型潤滑油（脂）到了冬季易變質，影響設備使用壽命。研究后決定更換油脂牌號，保證設備冬季潤滑。同時對傳動軸進行了優(yōu)化，利于油膜形成，提高設備潤滑性能。這樣，在不拆卸設備的情況下，就可以通過加注潤滑脂或用油槽噴射潤滑油的方式來潤滑設備（圖5）。

圖5 新型輪軸

1.3 爬車增設監(jiān)視系統(tǒng)

改造前，爬車的前進和后退都是由操作工監(jiān)視，既增加了員工的勞動強度也存在一定安全隱患。在爬車上增設了監(jiān)視系統(tǒng)后，減少了操作工的工作量，同時也保證了爬車的運行安全（圖6）。

圖6 爬車監(jiān)視系統(tǒng)

2 鶴管系統(tǒng)的瓶頸問題與創(chuàng)新改造

2.1 輸油管部分

原輸油管為旋轉體式，容易泄漏而且價格很高。后改為金屬軟管式，價格降低了，但是由于軟管支架設計不合理經常發(fā)生軟管損壞現(xiàn)象。研究設計出新型支架，解決了支架容易損壞的問題，每年平均節(jié)省費用5.5萬元（圖7）。

圖7 自重傳動式密封蓋

2.2 內液壓鶴管部分

內液壓鶴管原先需要觸底反彈才能裝車，由于頻發(fā)故障，經常裝不了車。為此，取消反彈，實現(xiàn)連續(xù)裝車。采用磁通量的微弱變化，經信號放大器，濾波電路來實現(xiàn)鶴管位置取樣點。大鶴管反彈消除控制方案主要由電源濾波器、活塞到位電磁傳感器、信號轉換模塊、PLC輸入輸出模塊、液壓泄壓閥控制模塊組成。當大鶴管下降到罐車設定的底部位置時，活塞到電磁位置傳感器，檢測到活塞到位的磁通變化信號，經電源濾波器—信號放大轉換器—PLC判斷輸出信號—液壓泄流閥打開—液壓系統(tǒng)泄壓，大鶴管到達一個指定的加油位置停止。

2.3 液位報警部分

液位報警采用過很多型式，有電容式、外嵌光纖式等，效果都不理想?，F(xiàn)在改為內嵌光纖式：內置（探頭設定在升降管內部，不易受外界影響）江纖傳感液位監(jiān)控儀，每套光纖配置了4個檢測點，同時升降管外部增設了平壓管，使平壓管內液面與油罐車液面在同一水平而，確保每種型號油罐車液面準確，并將信號準確發(fā)送到控制室。

2.4 靜電接地部分

靜電接地原先采用過破漆式、磁吸附式、聲光報警式，都沒有從根本上解決不懸掛靜電接地就不能裝車的問題。現(xiàn)在采用多回路靜電接地報警器，不懸掛靜電接地系統(tǒng)裝車閥門就打不開，防止由靜電產生的著火爆炸事故，保證了裝車安全。

2.5 汽油裝車實現(xiàn)了油氣回收

采用膜法回收技術對汽油裝車進行油氣回收（圖8）。密閉裝車避免了油氣污染環(huán)境，避免了油氣聚集引起爆炸。每年回收油氣大約800多萬元。

3 結束語

除了上述改進之外，還對其他裝置進行了優(yōu)化，如汽油裝車閥門密封形式，由氟橡膠密封、硬密封等改用電液閥；密封蓋由原先的液壓傳動方式改為自重傳動式，實現(xiàn)了密閉裝車及長期穩(wěn)定運行。通過改造，保證了油品裝車及時、安全環(huán)保、平穩(wěn)高效、長周期運行，實現(xiàn)了裝車本質安全。

圖8 膜回收裝置

［1］張長花，翟秀艷，張國慶，等.火車裝車大鶴管控制系統(tǒng)［J］.中國化工貿易，2011（8）：172-175.

［2］王曉嶺.大鶴管裝車在石化公司應用［J］.內蒙古科技與經濟，2011（15）：73-74.

［3］喬海霞.洛陽石化外液壓大鶴管裝車油氣回收系統(tǒng)改造［J］.石油化工安全環(huán)保技術，2009，25（3）：18-19.