石油卸車鶴管的運輸過程的工藝的問題進行了調研和比較及提出解決措施和改進建議
某車間承擔著分公司鐵路進廠直餾石腦油的接卸任務。由于該介質主要成分為C4~C12的烷烴,相對密度(水=1)僅為780kg/m3 ,比汽油輕,夏季卸車過程中管路氣阻和離心泵氣蝕現象頻繁發生,導致卸車鶴管的難度增加,卸車鶴管的效率降低,嚴重影響夏季的平穩運行。因此,搞清石腦油的性質,分析卸車鶴管過程的設備工藝現狀及存在的問題,調研兄弟企業的卸車鶴管經驗,對完善車間現有設施、保證夏季高效卸車鶴管作業十分必要。鶴管一般指鐵路上用來接卸汽油等液體時可以靈活出入槽罐車的接卸管道。
1、目前,石腦油主要在8#臺接卸,現有4臺普通卸車鶴管,2臺卸車離心泵和1臺真空泵。
2、石腦油卸車工藝流程:目前我們的卸車鶴管工藝是油品從槽車經過鶴管進入離心泵,經59#線送往油品罐區。槽車底油通過真空抽底系統抽到真空罐,然后與槽車內的油品一起經離心泵送出。卸車過程存在的問題分析:
1、用真空系統灌泵時,管路中空氣排不凈,在開泵卸車時,管路中空氣聚集,造成管路中液體斷流,離心泵的工作原理及結構決定了它不能抽吸與輸送氣體。因此,油泵不上量,需要重新進行真空灌泵。
2、用鶴管卸油時,高出液面的管路里形成虹吸,在一定的負壓下工作,若作業中的卸車鶴管轉動接頭漏氣或未作業的卸車鶴管閥門內漏(或未關嚴),使管路中進入空氣且會直接影響卸車鶴管的吸油能力,降低管路中的真空度。當空氣進入泵體時,油泵會發出氣蝕的響聲,泵體發熱,最后導致油泵不上量,被迫停止卸車。
3、由于采用從槽車上部卸油,在虹吸管路中流動的油品處于負壓狀態,卸車鶴管最高處的真空較大(如圖2)。隨著液面的下降,卸車鶴管最高點與槽車內液面的高度差增大,則卸車鶴管最高處的壓強下降,當此處的壓強下降到油品在操作溫度下的飽和蒸汽壓時,油品大量汽化,同時油品在虹吸管中處于負壓條件下,溶解在油品中的空氣也分離出來。氣體密度較液體小,導致在高處聚集。由于溶于油品中的空氣的分離和油品本身汽化所產生的氣體在卸車鶴管最高處聚集形成氣囊(如圖3所示),使過流面積變小,油品流動阻力增大,產生了氣阻。
4、夏季高溫季節,石腦油溫度高,其飽和蒸汽壓也相對較高,油品在較低的真空度上發生汽化,隨著油蒸汽的增多,卸車鶴管最高點形成的氣囊也越來越大,氣體聚集到一定程度時,氣囊便將油流阻斷,氣阻越來越嚴重。
高溫下石腦油卸車工藝對比:
1、通過對中原乙烯廠等企業石腦油接卸工藝的調研,發現目前有如下幾種卸車工藝在不同的企業使用。
序號 卸車方法 效果 存在問題
1 噴淋降溫法,卸車時向油槽車淋冷水降溫。
一般 用水量大,且不能回收,浪費大,卸車效率低
2 夜間卸油法:避開白天,等到夜間氣溫下降,油品涼下來再進行卸車作業。
一般 推遲卸車時間,造成重車積壓,影響槽車周轉,卸車效率低且增加車輛使用費
3 增加回流油卸車法:在鶴管吸入口處安裝噴射增壓器,將其與泵的出口管線相連接,帶有一定能量的油品從卸車鶴管吸入口內向上噴射,使卸車鶴管吸入口處的能量增加,保證了卸車鶴管最高點的壓力不低于操作溫度下油品的汽化壓力,從而克服卸車過程中的氣阻和氣蝕。
一般 能很好地消除氣阻現象,但噴射器安裝在鶴管入口,一定程度上阻礙了介質的吸入量,噴射量的大小和時間不好掌握。
4 增加油氣分離罐法:在泵的入口管線增加1臺油氣分離罐,吸入管路中的氣體在分離罐中氣液分離,氣體通過真空管線被抽走,分離罐液位保持在罐高的 2/3處,使油泵入口處于充滿油品狀態,油泵將滿負荷運轉。
一般 油氣分離罐的真空度和液位不容易掌握,職工的操作難度大;油氣被抽出后排空造成了環境污染;真空系統長時間運行,水的消耗量增加。
5 氣動油泵正壓卸車法:在鶴管的頂端安裝氣動潛油泵,采用氮氣作動力驅動潛油泵卸油。
較好 作業時消耗大量的氮氣,能耗高,影響效益;噪音大,影響職工的身心健康;大量的瓦斯排入大氣,造成環境污染。
6 液壓油泵正壓卸車法:在卸車鶴管的頂端安裝液壓潛油泵,采用液壓作動力驅動潛油泵卸油;增加泵的入口管線的直徑;降低離心泵的高度,采用地下泵房。
較好 解決了管路的氣阻和離心泵的氣蝕,消除了安全隱患,增加了卸車速度。
2、通過對以上幾種卸車工藝的比較,不難發現,連云港恩發公司采用的第六種卸車工藝較為先進,既經濟又安全環保,從根本上解決了石腦油高溫條件下的卸車難題。
啟發與建議:
1、在石腦油槽車卸車時 ,油泵不上量 、油品卸不下來的原因是由于吸入管路中進入了空氣或天氣溫度高時油品汽化產生氣體而形成了氣阻從而導致油品不能通過卸車鶴管最高點,造成油品在吸入管中斷流。
2、為了改善目前我們車間夏季的卸車狀況,建議對現有的卸車設施進行改造,主要包括如下內容:
(1)改現有卸車鶴管為液壓驅動潛油泵式正壓卸車鶴管。
(2)增加入口匯油管線的直徑,規格最小為DN800;若條件允許還可以延長入口管線的長度。
3、根據夏季高溫季節的特點,做好卸車卸車改進后的時間優化,如盡量減少白天高溫環境時的卸車,以最大限度地減少油氣的揮發量和卸車過程產生的損耗。
某車間承擔著分公司鐵路進廠直餾石腦油的接卸任務。由于該介質主要成分為C4~C12的烷烴,相對密度(水=1)僅為780kg/m3 ,比汽油輕,夏季卸車過程中管路氣阻和離心泵氣蝕現象頻繁發生,導致卸車鶴管的難度增加,卸車鶴管的效率降低,嚴重影響夏季的平穩運行。因此,搞清石腦油的性質,分析卸車鶴管過程的設備工藝現狀及存在的問題,調研兄弟企業的卸車鶴管經驗,對完善車間現有設施、保證夏季高效卸車鶴管作業十分必要。鶴管一般指鐵路上用來接卸汽油等液體時可以靈活出入槽罐車的接卸管道。
石腦油又稱“直餾”汽油或輕汽油,是一種無色透明液體,系石油餾分之一。餾分輕,烷烴、環烷烴含量高,安定性能好,重金屬含量低,硫含量低,毒性較小。石腦油主要用作裂解、催化重整和制氨原料,可直接生產乙烯,也可作為化工原料及一般溶劑。根據這一特點,我錦緣公司提議采用鶴管裝卸的運輸,即安全又具有安全性保障。
卸車工藝:
1、目前,石腦油主要在8#臺接卸,現有4臺普通卸車鶴管,2臺卸車離心泵和1臺真空泵。
2、石腦油卸車工藝流程:目前我們的卸車鶴管工藝是油品從槽車經過鶴管進入離心泵,經59#線送往油品罐區。槽車底油通過真空抽底系統抽到真空罐,然后與槽車內的油品一起經離心泵送出。卸車過程存在的問題分析:

1、用真空系統灌泵時,管路中空氣排不凈,在開泵卸車時,管路中空氣聚集,造成管路中液體斷流,離心泵的工作原理及結構決定了它不能抽吸與輸送氣體。因此,油泵不上量,需要重新進行真空灌泵。
2、用鶴管卸油時,高出液面的管路里形成虹吸,在一定的負壓下工作,若作業中的卸車鶴管轉動接頭漏氣或未作業的卸車鶴管閥門內漏(或未關嚴),使管路中進入空氣且會直接影響卸車鶴管的吸油能力,降低管路中的真空度。當空氣進入泵體時,油泵會發出氣蝕的響聲,泵體發熱,最后導致油泵不上量,被迫停止卸車。
3、由于采用從槽車上部卸油,在虹吸管路中流動的油品處于負壓狀態,卸車鶴管最高處的真空較大(如圖2)。隨著液面的下降,卸車鶴管最高點與槽車內液面的高度差增大,則卸車鶴管最高處的壓強下降,當此處的壓強下降到油品在操作溫度下的飽和蒸汽壓時,油品大量汽化,同時油品在虹吸管中處于負壓條件下,溶解在油品中的空氣也分離出來。氣體密度較液體小,導致在高處聚集。由于溶于油品中的空氣的分離和油品本身汽化所產生的氣體在卸車鶴管最高處聚集形成氣囊(如圖3所示),使過流面積變小,油品流動阻力增大,產生了氣阻。

4、夏季高溫季節,石腦油溫度高,其飽和蒸汽壓也相對較高,油品在較低的真空度上發生汽化,隨著油蒸汽的增多,卸車鶴管最高點形成的氣囊也越來越大,氣體聚集到一定程度時,氣囊便將油流阻斷,氣阻越來越嚴重。
高溫下石腦油卸車工藝對比:
1、通過對中原乙烯廠等企業石腦油接卸工藝的調研,發現目前有如下幾種卸車工藝在不同的企業使用。
序號 卸車方法 效果 存在問題
1 噴淋降溫法,卸車時向油槽車淋冷水降溫。
一般 用水量大,且不能回收,浪費大,卸車效率低
2 夜間卸油法:避開白天,等到夜間氣溫下降,油品涼下來再進行卸車作業。
一般 推遲卸車時間,造成重車積壓,影響槽車周轉,卸車效率低且增加車輛使用費
3 增加回流油卸車法:在鶴管吸入口處安裝噴射增壓器,將其與泵的出口管線相連接,帶有一定能量的油品從卸車鶴管吸入口內向上噴射,使卸車鶴管吸入口處的能量增加,保證了卸車鶴管最高點的壓力不低于操作溫度下油品的汽化壓力,從而克服卸車過程中的氣阻和氣蝕。
一般 能很好地消除氣阻現象,但噴射器安裝在鶴管入口,一定程度上阻礙了介質的吸入量,噴射量的大小和時間不好掌握。
4 增加油氣分離罐法:在泵的入口管線增加1臺油氣分離罐,吸入管路中的氣體在分離罐中氣液分離,氣體通過真空管線被抽走,分離罐液位保持在罐高的 2/3處,使油泵入口處于充滿油品狀態,油泵將滿負荷運轉。
一般 油氣分離罐的真空度和液位不容易掌握,職工的操作難度大;油氣被抽出后排空造成了環境污染;真空系統長時間運行,水的消耗量增加。
5 氣動油泵正壓卸車法:在鶴管的頂端安裝氣動潛油泵,采用氮氣作動力驅動潛油泵卸油。
較好 作業時消耗大量的氮氣,能耗高,影響效益;噪音大,影響職工的身心健康;大量的瓦斯排入大氣,造成環境污染。
6 液壓油泵正壓卸車法:在卸車鶴管的頂端安裝液壓潛油泵,采用液壓作動力驅動潛油泵卸油;增加泵的入口管線的直徑;降低離心泵的高度,采用地下泵房。
較好 解決了管路的氣阻和離心泵的氣蝕,消除了安全隱患,增加了卸車速度。
2、通過對以上幾種卸車工藝的比較,不難發現,連云港恩發公司采用的第六種卸車工藝較為先進,既經濟又安全環保,從根本上解決了石腦油高溫條件下的卸車難題。
啟發與建議:
1、在石腦油槽車卸車時 ,油泵不上量 、油品卸不下來的原因是由于吸入管路中進入了空氣或天氣溫度高時油品汽化產生氣體而形成了氣阻從而導致油品不能通過卸車鶴管最高點,造成油品在吸入管中斷流。
2、為了改善目前我們車間夏季的卸車狀況,建議對現有的卸車設施進行改造,主要包括如下內容:
(1)改現有卸車鶴管為液壓驅動潛油泵式正壓卸車鶴管。
(2)增加入口匯油管線的直徑,規格最小為DN800;若條件允許還可以延長入口管線的長度。
3、根據夏季高溫季節的特點,做好卸車卸車改進后的時間優化,如盡量減少白天高溫環境時的卸車,以最大限度地減少油氣的揮發量和卸車過程產生的損耗。