装车系统运行瓶颈问题分析与创新改造

张文彬，于义保

（中国石油吉林石化公司炼油厂，吉林吉林 132021；2.中粮生化能源（公主岭）有限公司，吉林公主岭 136100）

0 前言

火车大鹤管装车是大型石化企业应用的一项技术，有自动化水平高、便于集中控制、装车精度和效率高、工人劳动强度低等特点。但是，由于大鹤管设备成本高、技术要求高，控制系统的稳定性和控制精度显得十分重要。多年来，吉林石化炼油厂不断改进大鹤管定量装车技术，突破了装车过程中的许多技术瓶颈。

1 牵引系统的瓶颈故障及创新改造

1.1 爬车部分

1.1.1 故障原因

爬车部分的常见故障有推轮臂不张开、挡轮掉落、爬车掉道、鹤管不反弹等，原因主要是设备结构不合理、应用技术落后、运行程序复杂等。

（1）爬车推轮臂变形、推轮臂支撑架变形、推轮臂滑道内有杂物以及牵引机构故障：小付车不前行，钢丝绳磨损或断裂；尤其到了雨季、冬季，摩擦力较小，导致爬车推轮臂不张开。

（2）牵引机构的牵引力方向与爬车轨道中心线不同轴，导致爬车受力偏移。如：减速机、链轮、张紧轮不在爬车轨道的中心线上；拖轮与爬车轨道的中心线不垂直，导致链条运行偏移；2个推轮臂张开的角度不同；推轮、走轮的大小、结构或磨损的程度不一样；爬车2个小轨道的水平度、垂直度不一样。

（3）爬车经常掉道的原因有：挡轮掉下导致爬车侧滑、掉道；爬车推轮臂没有完全张开，推轮臂支撑到火车轮上而掉道；轨道局部变形，两轨道之间的距离变大；爬车走轮及支撑架结构不合理。

1.1.2 解决措施

（1）更换变形的推轮臂、推轮臂支撑架；在推轮臂和推轮臂支撑架之间经常加注润滑脂，这样不仅减少了摩擦，而且在冬季雪水落到爬车上不会结冰、砂子等杂物也不容易把推轮臂掩死；增加推轮臂和推轮臂支撑架之间的间隙；在推轮臂和推轮臂支撑架之间加铜垫减少接触面积；经常更换磨损的钢丝绳或及时调整钢丝绳的松紧度，增设走轮止动调节器来增大摩擦。

（2）调整减速机、链轮、张紧轮的位置，使它们在爬车轨道的中心线上（图1）；调整拖轮位置，使拖轮与爬车轨道的中心线垂直；调整推轮臂支撑架的位置，使推轮臂张开角度相同；经常更换推轮、走轮，使大小、结构一样；及时更换变形的小轨道，调整爬车2个小轨道的水平度、垂直度（图 2）。

（3）改变爬车走轮支撑架结构，挡轮外移并且2个挡轮的间距大于2个走轮间距2 mm，这样铜挡轮先接触小轨道，减少走轮与小轨道之间的摩擦，防止产生火花。挡轮外移后容易观察挡轮的运行情况而且结构改变后很难掉落，这样爬车就不容易掉道；改变走轮支撑架结构，把走轮两侧加上10 mm的沿，这样即使挡轮掉落爬车也不会掉道（图3）经过对推轮臂和推轮臂支撑架的改造，推轮臂很少不张开，爬车也很少掉道（图4）。

图1 走轮止动调节器示意

图2 新型可调节链轮支架

图3 新型爬车走轮、挡轮

1.1.3 改造后运行情况和经济效益

改造后爬车经过一个冬季的运行没有发生过掉道和推轮臂不张开的情况，经济效益明显：改造前每月要更换挡轮20多个，每个挡轮800多元；改造后每年更换不到10个，每年可节约费用近20万元，维护工作量大幅下降。

图4 新型推轮臂

1.2 牵引系统润滑部分

减速机、链轮、张紧轮、传动链条、大齿轮等以前没有使用防冻型润滑油（脂）到了冬季易变质，影响设备使用寿命。研究后决定更换油脂牌号，保证设备冬季润滑。同时对传动轴进行了优化，利于油膜形成，提高设备润滑性能。这样，在不拆卸设备的情况下，就可以通过加注润滑脂或用油槽喷射润滑油的方式来润滑设备（图5）。

图5 新型轮轴

1.3 爬车增设监视系统

改造前，爬车的前进和后退都是由操作工监视，既增加了员工的劳动强度也存在一定安全隐患。在爬车上增设了监视系统后，减少了操作工的工作量，同时也保证了爬车的运行安全（图6）。

图6 爬车监视系统

2 鹤管系统的瓶颈问题与创新改造

2.1 输油管部分

原输油管为旋转体式，容易泄漏而且价格很高。后改为金属软管式，价格降低了，但是由于软管支架设计不合理经常发生软管损坏现象。研究设计出新型支架，解决了支架容易损坏的问题，每年平均节省费用5.5万元（图7）。

图7 自重传动式密封盖

2.2 内液压鹤管部分

内液压鹤管原先需要触底反弹才能装车，由于频发故障，经常装不了车。为此，取消反弹，实现连续装车。采用磁通量的微弱变化，经信号放大器，滤波电路来实现鹤管位置取样点。大鹤管反弹消除控制方案主要由电源滤波器、活塞到位电磁传感器、信号转换模块、PLC输入输出模块、液压泄压阀控制模块组成。当大鹤管下降到罐车设定的底部位置时，活塞到电磁位置传感器，检测到活塞到位的磁通变化信号，经电源滤波器—信号放大转换器—PLC判断输出信号—液压泄流阀打开—液压系统泄压，大鹤管到达一个指定的加油位置停止。

2.3 液位报警部分

液位报警采用过很多型式，有电容式、外嵌光纤式等，效果都不理想。现在改为内嵌光纤式：内置（探头设定在升降管内部，不易受外界影响）江纤传感液位监控仪，每套光纤配置了4个检测点，同时升降管外部增设了平压管，使平压管内液面与油罐车液面在同一水平而，确保每种型号油罐车液面准确，并将信号准确发送到控制室。

2.4 静电接地部分

静电接地原先采用过破漆式、磁吸附式、声光报警式，都没有从根本上解决不悬挂静电接地就不能装车的问题。现在采用多回路静电接地报警器，不悬挂静电接地系统装车阀门就打不开，防止由静电产生的着火爆炸事故，保证了装车安全。

2.5 汽油装车实现了油气回收

采用膜法回收技术对汽油装车进行油气回收（图8）。密闭装车避免了油气污染环境，避免了油气聚集引起爆炸。每年回收油气大约800多万元。

3 结束语

除了上述改进之外，还对其他装置进行了优化，如汽油装车阀门密封形式，由氟橡胶密封、硬密封等改用电液阀；密封盖由原先的液压传动方式改为自重传动式，实现了密闭装车及长期稳定运行。通过改造，保证了油品装车及时、安全环保、平稳高效、长周期运行，实现了装车本质安全。

图8 膜回收装置

［1］张长花，翟秀艳，张国庆，等.火车装车大鹤管控制系统［J］.中国化工贸易，2011（8）：172-175.

［2］王晓岭.大鹤管装车在石化公司应用［J］.内蒙古科技与经济，2011（15）：73-74.

［3］乔海霞.洛阳石化外液压大鹤管装车油气回收系统改造［J］.石油化工安全环保技术，2009，25（3）：18-19.