純堿公司大袋包裝儲運流程優(yōu)化改造及效益分析

張國豐

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

純堿公司大袋包裝儲運流程優(yōu)化改造及效益分析

張國豐

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

隨著純堿公司各種新工藝、新技術、新設備的引進，各項技術改造項目的實施，純堿公司在不斷的發(fā)展壯大，產能也在不斷增加，產量現(xiàn)已從最初建廠時的60萬t增加到230萬t。產能的增加造成現(xiàn)有包裝儲運流程不能與之相適應，在生產運行方面存在一些問題，通過對現(xiàn)有包裝儲運流程的優(yōu)化改造，使生產流程更加合理，經濟效益更大。

純堿；大袋包裝；儲運；流程；優(yōu)化；效益

1 大袋包裝儲運流程現(xiàn)狀及問題分析

1.1 大袋包裝儲運流程現(xiàn)狀

純堿公司共有8套大袋堿包裝系統(tǒng)，其中老大袋包裝樓內有4套大袋堿包裝系統(tǒng)，分別為1#～4#包裝機，其中1#包裝機、2#包裝機為輕質純堿大袋包裝機，3#包裝機、4#包裝機為重質純堿大袋包裝機；5#包裝機、6#包裝機位于東大袋庫北側的2#大袋包裝樓，為重質純堿包裝機；7#包裝機、8#包裝機位于2#筒倉北側的3#大袋包裝樓，緊貼站臺南立柱南側，為輕質純堿包裝機。

重質純堿中65%根據(jù)客戶需求進行大袋包裝，包裝規(guī)格為1 000 kg/袋、950 kg/袋，年包裝能力約為97萬t，老大袋包裝樓內的3#包裝機、4#包裝機的包裝能力約占重質純堿包裝量的50%，剩余50%包裝量由5#包裝機、6#包裝機完成。輕質純堿中44%根據(jù)客戶需要進行大袋包裝，包裝規(guī)格為800 kg/袋、750 kg/袋，年包裝能力約為37萬t，老大袋包裝樓內的1#包裝機、2#包裝機的包裝能力約占輕質純堿包裝量的50%，剩余50%包裝量由7#包裝機、8#包裝機完成。

老大袋包裝樓、儲運現(xiàn)場布局仍為建廠時布局，后隨著產能的不斷擴大倉儲能力嚴重不足，公司相繼新建了東大庫、西大庫用來儲存大袋堿，以及東貨場、西貨場用來露天儲存袋裝堿。由于老大袋包裝樓與庫房、貨場的距離較遠，在包裝和儲運之間就出現(xiàn)了倒運環(huán)節(jié)，大袋堿包裝合格后經緩沖皮帶輸送機緩沖輸送，通過叉車吊裝至倒運平板車上，待平板車裝滿堿后，由平板車按要求分別倒運至相應貨場，再由叉車、現(xiàn)場天車將平板車上的大袋堿倒運下來并按規(guī)定碼放。

1.2 問題分析

由于大袋包裝樓與庫房、貨場的距離較遠，在大袋包裝儲運過程中，不得不在包裝和儲運之間增加倒運環(huán)節(jié)，倒運環(huán)節(jié)占用了相當大的一部分費用支出，整個環(huán)節(jié)需要叉車、板車進行配合，倒運過程中一臺板車同時需要兩臺叉車配合，其中包括幾臺板車共用叉車。此項倒運費用共有兩部分：一是叉車費用，另一部是板車費用，叉車部分歸包裝車間管理，整個過程包括裝、卸堿共有10臺叉車，費用主要是燃油費及修理費，以2015年數(shù)據(jù)為例，老大袋包裝樓處大袋堿包裝倒運量達62萬t，叉車燃油費全年共計約50萬元，叉車修理費16萬元/年，叉車使用費總計達到66萬元。板車倒運以勞務外包形式進行作業(yè)，費用為5元/t，2015年老大袋包裝樓處發(fā)生倒運費用支出達376萬元。

包裝現(xiàn)場與庫房、貨場之間的倒運道路為露天作業(yè)區(qū)域，整個道路沒有防雨棚，如遇到雨雪等極端天氣，因大袋堿包裝袋達不到防雨雪要求，純堿又易受潮板結、變質，故無法進行倒運，大袋堿需由叉車直接倒運至站臺內臨時存放，待晴天后需重新用叉車、板車配合倒運至相應庫房、貨場存放。站臺內原有貨位主要用來碼放小袋堿，大袋堿的臨時存放給小袋堿庫存帶來很大影響，同時二次倒運時又與正常包裝倒運存在交叉作業(yè)，給正常倒運造成不利影響，由于二次倒運造成叉車使用時間增加，相應人工成本、叉車磨損及燃油費用同時增加，此部分費用支出約為4元/t。同時，倒運道路同時是外銷堿汽車通行道路，且道路狹窄，而且貨車、板車、人員往來頻繁，時常出現(xiàn)交通擁堵現(xiàn)象，對作業(yè)人員、往來人員、車輛存在很大的安全隱患，交通擁堵又直接對生產運行造成極大影響。

特別對于重質純堿來說，隨著重質純堿小袋產品銷售市場的嚴重萎縮、需求量的不斷減少，大袋堿的需求量隨之不斷增加，2014年重質純堿小袋堿銷售量為7.5萬t，而2015年重質純堿小袋銷量已減少至5.5萬t。生產運行方面，現(xiàn)有生產流程中，重質純堿小袋包裝機位于物料運輸系統(tǒng)末端，重質堿小袋包裝料倉在刮板輸送機機頭下方，因刮板輸送機正常運行時會存在帶料現(xiàn)象，致使重質堿小袋料倉來料無法停止，當不需要進行重質純堿小袋堿包裝時，重質純堿小袋包裝料倉充滿料后，系統(tǒng)刮板輸送機中帶料無處下料，致使重質純堿小袋包裝在沒有訂單需求的情況下進行包裝，由于重質純堿小袋銷售受限，造成產銷矛盾，無法外銷，產品積壓，重質純堿小袋包裝在一定程度上占用了合理周轉庫存，短時間內無法進行周轉，給倉儲能力造成很大影響，并且這種占有庫存的影響是持續(xù)的。

2 包裝儲運流程優(yōu)化改造具體內容

大袋包裝運輸流程主要存在的問題是存在不必要的工作環(huán)節(jié)和內容，即大袋堿倒運環(huán)節(jié)，由于產能的不斷增加，包裝儲運生產能力隨之增加，受現(xiàn)場包裝儲運空間位置限制而增加的一道環(huán)節(jié)，在現(xiàn)實生產中滿足了生產要求。從流程優(yōu)化角度分析為不必要的工作環(huán)節(jié)和內容，可以取消，以使流程更加優(yōu)化。

本次大袋純堿包裝儲運流程改造主要針對重質純堿大袋包裝儲運，原因有二：一是為了滿足銷售需求，重質純堿小袋產品銷售市場的嚴重萎縮、需求量的不斷減少，造成重質純堿大袋包裝的需求量隨之不斷增加，現(xiàn)有包裝機的包裝能力無法滿足重質純堿包裝要求，需要增加包裝機并解決倒運問題；二是解決生產工藝流程死點問題，重質純堿小袋產品在無銷售情況下進行包裝，造成產銷矛盾，產品積壓，占用合理庫存，必須通過優(yōu)化使生產流程更加合理。

整體方案為通過增加運輸設備，把重質純堿運輸至西大袋庫及南側貨場附近進行包裝并儲運。新增重質純堿大袋包裝廠房位置經分析確定設于西大袋庫南側，西大袋庫東西向中間位置，并在西大袋庫南側墻體位置開大孔洞與新增重質純堿大袋包裝廠房通過封閉通道連接，包裝機下方緩沖皮帶輸送機采用雙向輸送皮帶機，向北輸送至西大袋庫內，然后通過叉車、庫房內天車進行碼垛；向南通過叉車直接將大袋運輸至西大袋庫南側貨場進行碼垛，減少重質純堿大袋包裝板車倒運環(huán)節(jié)，同時在新增重質純堿大袋包裝樓東側貼臨位置設置配套空袋庫房。以此決定在西大袋庫新增三臺重質純堿大袋包裝機，并立為純堿公司年度技術改造項目加以實施。

通過現(xiàn)場實際勘查、測繪，根據(jù)原有圖紙、資料，經多方案比選后確定具體實施方案為，將重質純堿小袋包裝機上方兩條刮板輸送機(重質純堿3#刮板甲、乙)向西延長，在老重質純堿小袋包裝樓西側新建取料框架，兩條刮板輸送機延長后從原小袋包裝樓進入取料框架，兩條刮板輸送機通過出料溜管將重質純堿匯集至取料刮板輸送機，取料刮板輸送機將重質純堿匯集后輸送至1#皮帶輸送機，1#皮帶輸送機經1#棧橋將重質純堿輸送至1#轉運站，并下料至2#皮帶輸送機，2#皮帶輸送機經2#棧橋將重質純堿輸送至2#轉運站，并下料至分配刮板輸送機，分配刮板輸送機經3#棧橋進入新建重質純堿包裝樓，分別對9#、10#、11#緩沖料倉供料，重質純堿經緩沖后通過9#、10#、11#包裝機進行包裝、儲運。整個運輸流程中棧橋與轉運站為全密封性設計，保證環(huán)境衛(wèi)生要求達標，并配套除塵裝置進行環(huán)境及設備除塵。

項目實施難點在于運輸設備的布置，取料框架、棧橋的設計、施工，該項目為技術改造項目，依托于原有生產流程、土建建構筑物結構進行設計，考慮現(xiàn)有生產流程、設備設施布局進行布置設計。新增取料框架部分，與原有站臺南側屋架梁、屋架梁支柱、熱電分公司35 kg蒸汽管廊架相重合，運輸設備布置要考慮與熱電分公司管廊的安全距離及檢修空間，取料框架柱基礎與原有建構物柱基礎相碰；棧橋部分，1#棧橋需過熱電分公司院內，且與院內埋地電纜相臨，緊臨35 kV配電室、新配電室，并與熱電分公司檢修大門相重合；1#、2#轉運站及2#棧橋跨越西大袋庫外東側、東南側馬路，且地下有給水管線、排水管線、電纜；3#棧橋及新增包裝樓框架地下有電纜等不利因素。綜合考慮以上因素，在設計中按照“工藝先進、技術成熟、裝置可靠、經濟運行合理”的原則，應用了當今的各項先進工藝技術、環(huán)境技術和安全技術，在保證符合國家工業(yè)安全與衛(wèi)生要求，不造成環(huán)境污染的前提下，達到工藝上可靠，經濟上合理。

3 經濟效果評價

3.1 項目總投資

該項目整體總投資主要包括機械設備相關費、工藝管道相關費、電氣設備相關費、儀表設備相關費、建筑工程費、其它輔材費、其他費、漲價預備費，如表1所示為項目總投資匯總表。

表1 項目總投資匯總表(單位：萬元)

3.2 經濟效益分析

經濟效益分析以2016年實際生產情況進行經濟效益分析，本生產流程優(yōu)化改造后，即西大袋庫新增三臺重質純堿大袋包裝機項目實施后，重質純堿包裝儲運全部在新建包裝樓進行， 2016年重質純堿在西大袋庫包裝樓包裝量為60萬t/年，效益分析如下：

1)直接經濟效益

直接經濟效益包含兩部分，一部分是板車倒運費用節(jié)約，另一部分是二次倒運費用節(jié)約。板車倒運費用按5元/t計算，2016年減少倒運量60萬t：

倒運費用節(jié)約=減少倒運量×倒運費用=60萬t×5元/t=300萬元

二次倒運費部分為雨雪等極端天氣時，重質純堿大袋包裝后倒運至站臺，天氣好轉后再板車二次倒運至西大袋庫及南側貨場，產生二次倒運費，二次倒運費用按4元/t計算，2016年此部分產量全年0.8萬t，板車二次倒運費節(jié)約：

板車二次倒運費節(jié)約=二次倒運量×二次倒運費用=0.8萬t×4元/t=3.2萬元

直接經濟效益=倒運費用節(jié)約+板車二次倒運費用節(jié)約=300萬元+3.2萬元=303.2萬元

2)稅金部分

上一項中，直接經濟效益未計入稅金扣除，稅金按6%扣除。

稅金=直接經濟效益×稅金扣除百分點=303.2萬元×6%=18.192萬元

3)電能消耗增加費

西大庫新增三臺重質純堿大袋包裝機項目實施后，整個生產流程新增設備總功率180 kW，按全年運行360天計算，用電單價0.46元/kWh，負載率按0.7計算。

電能消耗增加費=功率增加×負載率×運行時間×用電單價=180 kW×0.7×360天×24 h/天×0.46元/kWh=50.08萬元

4)設備維護費用增加

設備維護費用主要包括包裝機、除塵器設備修護費用，按5萬元/年計算，刮板輸送機、皮帶輸送機等運輸設備維護費用，按5萬元/年計算。

設備維護費用增加=包裝機、除塵器設備維護費用+刮板輸送機、皮帶輸送機等運輸設備維護費用=5萬元+5萬元=10萬元

5)折舊費

折舊費分為建筑工程折舊及其它部分折舊，其中建筑工程按40年，其它部分按14年折舊計算：

年折舊費用=建筑工程折舊費+其它部分折舊費=783.5萬元×0.95/40+538.87萬元×0.95/14=55.17萬元

6)整體經濟效益

整體經濟效益=直接經濟效益-稅金-電能消耗增加費-設備維護費用增加-年折舊費用=303.2萬元-18.192萬元-50.08萬元-10萬元-55.17萬元=169.758萬元

7)效益率

效益率=整體經濟效益/項目總投資%=169.758萬元/1322.37萬元 %=12.84%

8)投資回收期

投資回收期=項目總投資/整體經濟效益=1322.37萬元/169.758萬元=7.79年

3.3 其它效益分析

原老重質純堿大袋包裝機為建廠初期購置，使用年限較長，包裝機傳感器、秤等主要關鍵部件已嚴重老化，對包裝機稱重精度影響嚴重，如繼續(xù)使用，急需更新以保證稱量精度。此項目建成實施后，重質純堿包裝任務轉移至新增包裝機，老重質純堿包裝機不需更新，間接節(jié)省設備購置費用50萬元。

另外，由于重質純堿小袋市場嚴重萎縮，大袋用戶越來越多，西大庫新增三臺重質純堿大袋包裝項目實施后，有效擴大了重質純堿大袋包裝的產量，適應了今后生產的需要，且解決了生產流程中重質純堿小袋包裝在無客戶需求的情況下進行包裝、儲運問題，降低不必要庫存的占用量，使系統(tǒng)生產流程更加合理。

TQ077

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1005-8370(2017)02-37-04

2017-02-22

張國豐(1983—)，遼寧石油化工大學機械設計制造及其自動化專業(yè)，大學學歷，機械設計工程師，在唐山三友化工工程設計有限公司從事機械設計工作。