油品輸送站裝車棧橋鶴管布局的優化

黃芙蓉，李 勤

（沈陽工業大學，遼寧 遼陽 111000）

0 引言

一直以來，石油煉化企業的成品油大部分是通過鐵路罐車將產、供、銷這三個部門銜接起來，其業務流程是通過集團公司下達的年度運輸計劃、月度運輸計劃向下屬單位分配調度單，鐵路部門根據使用單位需求合理分配鐵路裝車調度單，合理分配罐車走向，避免造成罐車阻滯現象。由于鐵路車皮資源有限，導致鐵路運輸能力與運輸數量不成比例，這讓本就緊張的鐵路運力更為緊張。由此可見，在鐵路運輸中，不僅調度管理非常重要，各個銜接部門的工作也很重要，而鐵路罐車裝車作業作為儲運物流調度管理的銜接紐帶尤為重要。所以，如何高效快速裝車，實現鐵路罐車裝車自動化就顯得頗為迫切。

1 裝車現狀

1.1 油品輸送站煉油廠裝車現狀

遼陽市某公司油品輸送站于1997 年獨立運行，因油品輸送站主要負責鐵路物流運輸調度工作，所以它與很多公司有著業務往來，工作鏈條十分龐大。

公司下屬煉油廠西油品車間背負著全公司原油進廠、原料輸送、中間產品收付、產品調度及產品裝車出廠等生產任務，車間的裝車棧臺主要承擔著公司柴油、汽油的火車裝車任務[1]。其中西油品車間目前大鶴管裝車共分1、2、3 道3 個裝卸車道，每個裝卸車道各有5 個車位，其中1、2 道共用1 個裝車棧橋；3 道獨自有1 個裝車棧橋，共有裝車鶴管46 個。所以鶴管高效快速對位裝車在目前油品輸送站煉油廠運輸中占有很重要的地位和作用。

1.2 鶴管裝車作業簡述

一批罐車入廠后，由機車分批牽引罐車進入裝車棧臺，注意要在裝車作業前檢查好棧臺各項設施的安全，準備工作完成后開始準備裝車，打開鶴管內壁鎖緊機構，移動臂到罐車罐口，對位完成打開鶴管操作外臂，使垂管完全插入罐車罐口開始裝車，這個過程是采用PLC 實現中控室自動裝車控制鶴管對位。裝車作業完畢后慢慢拔出垂管，使臂與罐車脫離。每臺鶴管殘留油品通過定量裝車系統的油氣回收裝置管道自流進入回收罐后，通過泵重新回到系統管道中進行裝車。注意鶴管只能在裝車作業時打開，其余時間是復位鎖緊狀態，鶴管沒有復位前，罐車不可以進入或駛離裝車區，在油品裝車作業時罐車不能移動。

PLC 控制器是整個定量裝車系統的核心部分，根據棧臺的裝車實際情況控制鶴管的定量裝車，通過PLC 監控系統實現泵的條件停止與狀態監控，保證鶴管裝車達到設定量時準確反饋給裝車控制器，實現鶴管定量裝車、流量精確控制。

由于采用定量裝車系統，在整個裝車操作流程可以通過PLC 將所有的工藝變量進行數據處理，用于裝車的實時控制、報警；生成各種控制、顯示和報警畫面。為鶴管裝車自動化、優化鶴管裝車效率提供必要的硬件技術。

2 鶴管問題優化

2.1 鶴管數的計算

油品輸送站煉油廠西油品車間裝車棧臺長度約150 m，臺面寬2 m，棧臺面高3.5 m，有3 個裝卸車道，一共46 個鶴管。如何在一個鐵路裝卸棧臺上合理的布置裝卸車鶴管，從而提高鐵路罐車裝車效率，是本文的重點內容。

根據裝車棧臺現有情況，西油品車間一共有1、2、3 道3 個裝卸車道，每個裝卸車道各有5 個鶴位，其中1、2 道共用一個裝車棧臺，3 道獨自有1 個裝車棧臺[2]。

1、2 道鐵路裝卸車棧臺的車位數量如下：

精制0#柴油裝車10 個，每側各5 個；常壓0# 柴油裝車10 個，每側各5 個（其中有4 個裝卸車兩用）；加氫0#柴油裝車7 個；共計：27 個。

3 道鐵路裝卸車棧臺的車位數量如下：

-35# 柴油裝車7 個；石腦油裝車4 個；蠟油裝車4 個；尾油裝車4 個；共計19 個。

根據《石油化工鐵路設計規范》（SHT 3090-2017）的規定[3]，大鶴管液體裝卸線長度：

式中：

L—大鶴管液體裝卸線直線段長度，m；煉油廠西油品儲運車間鐵路裝車棧臺的鐵路直線段長度為84.465 m；

Lo—一輛罐車的平均長度，取12 m；

Lj—機車全長，m；根據實際情況采用；

La—最后一個停車位的末端距車擋的距離，取20 m；

n—罐車的個數。

式中：

L0—一輛罐車的平均長度，取12 m；

Lc—最后一個停車位的末端距車擋的距離，取20 m；

由上式推導計算得出n=4（取整數位），故1、2、3 道鐵路只能布置4 個車位。

目前，車間的鶴管是桁架式上裝大鶴管，操作靈活，密封性好，但是占地面積較大，考慮到裝車棧臺有限的占地面積，以及在一個車位上盡可能多的布置鶴管，采取兩臺鶴管共用一個鶴位，以背靠背、頭對頭的布置方式，可使兩臺鶴管共用一個活動梯，以減少占地，節省工程投資。

鶴管主要是由內臂、外臂、垂管和平衡設施組成。內臂、外臂和垂管的長度決定鶴管的大小，是根據鶴管與罐車的距離、棧臺高度、鶴管法蘭接口高度以及罐車罐口高度計算得出的，要在棧臺上盡可能多地布置鶴管，就要使收回到棧臺后的鶴管投影長度最小，這要求鶴管內臂和外臂有一個合理的長度[4]。

式中：

L1—外臂長度，mm；

h1—鶴管垂管長度，3600 mm；

h2—鶴管入口法蘭與外臂的距離，920 mm；

h3—鶴管入口法蘭與棧橋頂面距離，1260 mm；

H1—罐車口高度，3400 mm；

H2—棧橋高度，2500 mm。

式中：

L2—內臂長度，mm；

L3—鶴管漂移范圍，3000 mm；

L—鶴管入口與鐵路中心線距離，2600 mm。內、外臂長度驗算：

鶴管收回到棧橋后最小投影長度a（mm）：

一個車位安裝鶴管數量n：

式中：

L0—一輛罐車的平均長度，12000 mm；

c—活動梯安裝需要寬度，1500 mm；

b—鶴管收回到棧臺后相鄰內臂最小距離，400 mm。

從上述計算得知，一個車位最多可布置4 個鶴管。現1、2、3 道各有4 個車位，每個車道可布置16 個鶴管。

原1、2 道裝卸車棧橋上的鶴管總數為26，3道鐵路裝卸車棧臺上的鶴管數量為20。由此可見，3 道鶴管數量已經超出最大安裝數量，而1、2道還有富余，需將3 道的部分油品裝卸車鶴管移到1、2 道裝卸車棧臺上，可以適當增加鶴管以提高裝車效率。

2.2 鶴管分布

根據油品輸送站的發展規劃和西油品車間鐵路裝卸車棧臺的現狀，對1、2、3 道鐵路裝卸車棧臺的現狀，對1、2、3 道鐵路裝卸車棧臺的油品品種和車位分布情況進行重新分配如下：

1 道：精制0# 柴油裝車4 個；常壓0# 柴油裝車4 個；加氫0#柴油裝車4 個；-35#柴油裝車4個；共計16 個。

2 道：精制0# 柴油裝車4 個；常壓0# 柴油裝車4 個；加氫0#柴油裝車4 個；-35#柴油裝車4個；共計16 個。

3 道：精制0# 柴油裝車2 個；常壓0# 柴油裝車2 個；蠟油裝車4 個；石腦油裝車4 個；尾油裝車4 個；共計：16 個。

3 結論

經改造后，1、2、3 道鐵路裝卸車棧臺共有裝卸車鶴位48 個，1 個車位對應4 個鶴管，增加了1 個加氫0#柴油裝車和1 個-35#柴油裝車，盡可能讓一個品種在一個裝車棧橋上，同時滿足計算要求。