提升成品油铁路运输组织效率的措施

赵振学 朱海龙 耿紫星

〔中国石油天然气股份有限公司西北销售分公司 甘肃兰州 730070〕

成品油通过铁路、管道、公路和水运运输方式从炼油厂运输至市场，其中铁路运输具有方便、灵活、运输周期短等优势，适合中、远距离运输[1]。近年来，我国成品油产、运、销、储规模不断扩大，铁路运输量持续增加，年成品油铁路运量超过7 000万t。由于市场需求存在波动，为保证炼油厂生产后路及市场稳定供应，成品油铁路装运往往存在阶段性和周期性波动，铁路计划均衡组织难，急调、特调不断增加，对成品油铁路运输提出了更高的运行要求，需要充分发挥铁路发运能力、提高铁路装运效率。

近年来，针对石油产品供应链及物流优化的研究较多[2-5]，有关运行效率提升的研究有限。由于危化品铁路运输的特殊性，现有的运筹优化成果难以直接借鉴[6-7]。石油石化行业、铁路公司以及相关研究机构针对石化产品铁路运行优化进行了大量研究。宋文国等[8]分析了成品油铁路运输的特点和影响自备车运行效率的主要因素，从车辆运行资质和手续的完备性、车辆定期检修和日常维护、罐车运力的优化调整等方面提出了一系列提升自备车运行效率的措施和方法。周椿茂[9]针对铁路运输装油技术存在的问题并提出了改进方向，介绍了大鹤管液下密闭定位装车装置。张靠社[10]等在对某铁路专用线运输组织流程进行分析的基础上,提出提高列车运行速度,压缩到达作业时间，改造装车设备、设施，加强作业组织、减少车辆等待时间等措施。

中国石油西北销售分公司是国内大型成品油物流企业，长期以来致力于成品油物流质量和效率提升，主要负责西部地区多个炼化企业成品油资源的产销衔接、收购、调运和结算以及地炼资源的集中采购，将油品通过运输方式配送至中西部省市，拥有铁路专用线数十公里、自备罐车近5 000辆、铁路装运点数十个，资源发运至中西部各地区铁路到站两百多个，年铁路发运量超过2 000万t，所属的华中地区某油库是集成品油储运及资源配置为一体的一类油库，库容21万m3，年设计周转量超过200万t。近年来该油库为加快资源疏散，提高成品油铁路运行效率，对铁路装运进行全流程效率提升分析，利用效率管理理论和消除、合并、重排、简化(ECRS)优化方法，对成品油铁路运行的各环节进行流程分析和优化，使单日铁路装运量由原来的1.5列提高至3列，成品油铁路运输效率较原来提升一倍。

1 效率理论及ECRS方法简介

效率理论通过分析组织及组织的流程，用恰当合理的管理方法，对组织的效率进行规定、评估和分析，提高组织的效率，从而有效地实现组织的目的[11]，强调要以一切可行的效率标准来统一人们的思想，指导人们的行动。

ECRS方法是一种研究较为成熟且被应用广泛的效率管理方法。它以程序分析优化为主要途径，包括消除(Eliminate)、合并(Combine)、重排(Rearrange)、简化(Simple)，是分析流程是否存在效率低下的常用方法[12]。消除是评估该环节或操作是否是必须，在不影响整体作业安全和进度的前提下取消非必须的环节或操作，如果不能全部取消，可考虑部分取消。合并是将两个或两个以上的对象变成一个，目的是有效地消除重复现象。重排是通过重新组合现有流程的先后次序，重新排列，以实现组织流程改善工作效率的目的。简化是对原工作中的工作内容和环节进行简化，对原始程序重新审查，简化繁琐的内容。

成品油铁路运行具有“流程长、环节多、衔接紧”的特点，对全流程进线细化梳理后，包括备货组织、需求对接、制定计划、提报计划、运力衔接、装车作业、设施匹配、计量启运、在途运输、卸车入库、费用结算、安全监控等诸多环节，运行单位包括上游发货单位、铁路公司、市场接货单位的众多部门，铁路运行水平是以上各环节运行效率以及各部门配合衔接效果的综合叠加结果。长期以来，相关单位仅针对其中某一个或几个环节运行效率提升的研究和实践效果并不佳，各铁路发货点装车能力发挥参差不齐、铁路运行水平周期性浮动大、运行效率提高后难以保持或持续提升、部分发货点铁路装运能力不能充分发挥等问题长期存在。成品油铁路运行效率提升是一个复杂、多环节、亟待解决的效率管理问题，利用ECRS方法进行全流程效率提升分析是非常有必要的，对各环节具体工作进行系统优化分析，按照高效的流程和方法实现既定目标，从而达到成品油铁路运输整体效率提升的目的。

2 成品油铁路运输组织模块化效率提升分析

按照作业流程的先后次序和工作目标，可将成品油铁路运输全流程划分为前期筹划、计划对接、实施操作、安全管控四个模块，安全管控贯穿于全流程。模块内部包括具体的运行环节，前期筹划包括备货组织、需求对接和计划制定3个环节，计划对接包括计划提报和运力衔接2个环节，实施操作包括装车作业、计量启运、在途运输、卸车入库和费用结算5个环节(如图1)。

图1 成品油铁路运输组织模块和环节

2.1 前期筹划

2.1.1 备货组织

在铁路装车计划对接和实施操作之前，科学合理的资源和需求对接以及计划制定尤为重要，避免货源不足、接卸困难等因素影响运行效率。成品油铁路备货组织的主体是上游炼化企业或油库，油品管输入库后，通过铁路、水运发运至较远地区，通过公路供应周边较近地区。为降低库存成本，上游发货方需要做好出入库平衡，尽可能预留较少库存，同时确保具备足够的出库资源，铁路备货通常要综合平衡炼厂油品调和节奏、成品油管道批次安排、周边市场需求变化等因素，满足如下约束等式：

(1)

其中：S(t)为当日预留库存，t；S(t-1)为前日预留库存，t；I(t)为当日入库量，t；Ti(t)(i=1，2，3)为公路、铁路、水运出库运量，t。

2.1.2 需求对接

需求对接的主要目的是确保铁路到站不积压、不断档。通过沟通了解下游接货需求及库存情况，满足下游市场及时供应的同时，避免铁路运输油品到达后积压。下游油库接卸铁路运输资源后，通过公路出库保障周边市场供应。市场变化是影响下游油库铁路接卸需求的主要因素，影响日均出库量。其次，油库运行库存、油库空容、在途库存、运输周期均影响铁路接卸需求。从库容最大接卸能力和满足市场供应最小需求两个方面测算最大和最小铁路需求量：

最大需求量：

Dmax(t)=C(t)-R(t)+O(t)×t

(2)

最小需求量：

Dmin(t)=O(t)×t-S(t)-R(t)

(3)

其中：t为运输周期，d；C(t)为油库空容，t；R(t)为在途库存，t；O(t)为日均出库量，t。通过需求对接确定以上信息数据后，可以测算最大和最小铁路需求量。在实际运行中，还需考虑多点发运的问题，对接其他发运点发运计划进行联动运行，避免多点集中发运或多点落空问题，同时结合全月铁路发运计划均衡组织发运。

2.1.3 计划制定

目前，石油石化企业成品油运输组织主要通过DPO等优化模型进行月度资源配置和运输优化，形成月度运输方案，确定各发货点至各到站全月铁路发运计划，各发货点在收到月度运输计划后，滚动编制日间铁路装运计划，确定每日装车批次、装车车数、装车油品、发运到站，将全月铁路计划分解至日装车计划(表1)。

表1 铁路日发运计划实例

2.2 计划对接

2.2.1 计划提报

铁路公司计划提报可通过铁路货运网上营业厅95306系统在线完成。成品油铁路发运计划在线提报和审批主要包括阶段运输需求提报、阶段需求批复、日请车、日承认车批复四个环节。在系统日间计划提报和审批环节，运输需求界面按照日发运计划填写次日请车到站信息，补充结算信息并保存提交，在日运输需求查询中确认次日承认车批复情况，只有得到批复的铁路计划才能在次日组织发运。

2.2.2 运力衔接

我国标准轨距铁路使用的轻油罐车主要为G60K，G70K，GQ70三种型号，单车载重分别为53t、62t、70t(表2)。铁路公司在用的轻油罐车以及石油、石化相关企业的自备轻油罐车运力约5万辆，整体测算可满足全国成品油铁路运力需求。但是，受成品油资源和市场波动影响，在装车高峰期间存在阶段性运力不足现象。此外，轻油罐车分布与各地区装车需求的匹配也是影响铁路运力的关键因素。

表2 轻油罐车车型

2.3 实施操作

2.3.1 装车作业

在完成铁路装车计划提报和审批罐车运力得到保障后，铁路局调度中心将罐车调配至发运车站，由车站提前通知油库送车时间，油库人员按时前往铁路专用线引导机车牵引罐车入库。

罐车入库后首先进行接车对位，引导每节铁路罐车与栈桥鹤位进行匹配对位，完成罐车对位停放后放置铁鞋，罐车在装车作业过程中不发生移动。其次需要进行抄录车号、车型及容积表号，并逐车检查是否超过检修期及车况，确定每个鹤位匹配的罐车车型、容积等相关信息，准确录入油库铁路装车系统，确保每个鹤管装车量不超过相应罐车安全容积限制。组织现场人员进行开盖检车，对每节罐车车内余油进行取样化验，确保完成装车后油品合格。对于剩余油品较多罐车也不能组织装车，并将车辆信息反馈给车站。确认车辆符合装运条件后，栈桥现场人员放入鹤管，与油库中控室进行对接确认，开通工艺流程，启泵进行油品充装，作业完毕停泵，拔出鹤管，封闭人孔盖。此外，自动定量装车系统的推广使用也能够有效节省人工时间，提高装车效率。

成品油铁路装车设施主要分为大鹤管和小鹤管两种。大鹤管装车方式具有自动化程度高、人员劳动强度低的特点，主要由牵引装置、液压站等部分组成，一般采用“一对多”的装车设计，在装置的两侧设置一台或两台鹤管，采用牵引爬车进行逐车对位充装。小鹤管装车系统主要由流量计、控制阀等设备组成，具有自动化程度低、现场操作人员多的特点，采用“一对一”的装车设计。大鹤管虽然具有单个罐车装车时间较短的特点，但小鹤管装车方式为多个罐车同时充装，装车效率要高于大鹤管装车方式。

2.3.2 计量启运

罐车充装完毕后，需进行油品化验、计量和铅封。通过化验铅封的车辆才能启运，以保障铁路运输油品数量、质量及安全的有效控制，是铁路成品油运输重要环节。在罐车充装完毕后按照装运罐车数量及企业相关规定采取抽检化验或逐车化验方式，在油样化验合格后对车辆进行封盖铅封，通知车站安排机车取车进行编组发运。车站货运室负责机车调运，货运室每日按照站内车况及各专用线取送车需求安排机车运行任务。大部分车站负责多条专用线的各类不同车型的取送车调度安排，要缩短罐车无效停放时间，需根据机车运行情况合理安排装卸车完成进度。

2.3.3 在途运输

随着运行线路的不断优化、大面积调图提速，铁路在途运输速度和效率不断提升。受地形和铁路建设差异影响，不同地区铁路运行速度不同，中部地区较高，东部地区次之，西部地区较低。此外，列车编组计划是影响货运效率的重要因素。货运采取列车编组计划统一安排全路的车流组织方案，具体规定货运站、编组站、区段站等编组货物列车的要求、方法和内容。根据货流、车流特点和主要站场、线路设备情况以及货物运输市场需求，科学合理组织货流、车流，伺机组织直达运输，加速货物运送和机车车辆周转，创造良好的车辆运输秩序，节约运输成本，提高运输效率和经济效益。

2.3.4 卸车入库

铁路重车到达收货方车站后，车站电话通知收货油库，并对接准备送车，油库中控室做好各项接车准备。重车到达油库，完成车辆对位后，依次进行登车号、查铅封、取样和化验，并计量油高，确认油品合格以及数量在损耗范围以内后，开始启泵卸油。在罐车内油品液面下降至较低后改用扫舱泵小排量卸油，完成尾油卸车后停泵，鹤管复位作业，清理现场并通知车站取空车。

2.3.5 费用结算

铁路运输费用结算分为现金结算和非现金结算两种模式。按照核收方式分为现付、到付、后付、预付四种方式。目前多数企业采用预付模式，企业提前将运费打入铁路专用账户，在完成铁路油品发运后第二日前往车站进行运费结算。银行承兑汇票的使用能够较好地解决企业短期资金不足的问题。通过开展与铁路部门承兑汇票业务，能大大提高企业固定资产的流动性，既能正常按时支付货款，同时又能获得同期银行定期存款利息。

2.4 安全管控

安全管控贯穿于铁路运输流程的始终。在发运计划层面，需在人员、设施设备安全操作范围能安排装车量，关键在于作业现场和运输过程的安全管控。作业现场划分为栈桥、罐区、泵房、中控室四个部分。中控室负责全流程指挥，装车作业人员负责铁路栈桥现场安全防护，泵棚安排人员对现场情况进行监护，库内巡查人员定时对罐区进行巡检。作业期间作业人员保持通讯畅通。所有作业人员听从调度统一指挥，及时完成调度指令。

3 成品油铁路运行的ECRS流程优化

受资源、市场、价格等相关变化因素影响，成品油铁路运输在实际运行过程中，效率提升的制约瓶颈不断变化，在各环节系统分析的基础上，利用消除、合并、重排、简化四种优化途径，在不同的运行环境下对各环节实施不同的效率优化措施。

3.1 消除优化

消除优化的关键点在于评估该项工作是否必须实施，或者评估该项工作的各个部分是否必须实施，采取全部取消或者部分取消。成品油铁路运输过程中各项工作保障了整个运行过程安全、有序推进，不能简单直接取消，在不同情况下运行关注的重点不同。在市场销售旺季或价格预期上行期间，下游油库库存下降较快，接货积极性较高，同时上游发货地区油品出库较快，备货组织和资源保障成为阶段性关键，而需求对接工作中不用花费太多时间去对接接卸需求，重点考虑满足市场供应最小需求来测算最小铁路发运量，满足接货油库基本出库需求。

3.2 合并优化

成品油铁路运输在合并优化提升效率方面不仅仅是简单的将几项工作合并完成，而是有机结合相互促进。在货物发运组织方面，可由发货方业务部门将备货组织、需求对接、计划制定、计划提报、运力衔接、费用结算进行统筹合并优化。在现场装车作业方面，可由发货方仓储部门将装车作业、设施匹配、计量启运进行合并优化，通过优化现场作业流程、提高硬件设施匹配、缩短油品化验计量时间等措施减少油库操作时间。铁路部门可从提高铁路在途运输速度和编组计划两个方面进行优化，尽可能组织整列发运，根据路局整体运力情况加大空车倾斜实现运力保障。收货油库仓储部门对卸车入库进行效率优化，铁路重车到达后，统筹优化接车准备、车辆对位、取样化验、启泵卸油、启票返空等环节。

3.3 重排优化

在成品油铁路运输过程中大部分工作是逐一有序完成，通过优化分析及实践探索，发现部分工作或工作中的环节可以通过同步开展，以实现组织流程改善工作效率的目的。由于备货组织、需求对接、计划制定、计划提报、运力衔接的结果相互影响，前项工作的完成与否决定了后续工作的实施。因此，为提高运行效率，这五项工作的顺序应调整同步开展并相互反馈和相互推进。

3.4 简化优化

简化优化的目的在于最小化工作时间和提高工作效率，对成品油铁路运输过程进行梳理，结合每项工作或作业的目的以及对整体运行的影响程度，进行整合和重新安排优化。例如在装车作业工作中，包括接车对位、抄录信息、检查车况、油品充装四个环节，按照步骤进行整列罐车接车对位后，现场人员逐项进行抄录信息和检查车况，然后开泵进行油品充装，中间间隔时间较长，通过实施过程简化优化，在保障安全作业的前提下，首先组织现场人员全部提前到位分组实施，第一组组织接车对位的同时，第二组人员同步进行抄录信息和检查车况；其次将抄录信息和检查车况合并进行，抄录车号和车型信息的同时，检车罐车是否检修逾期，罐体及车体是否达到装车要求；在部分罐车完成前三项工作后，可以优先启泵装车。以上三项措施可以将作业时间压缩为原来的一半。

4 结束语

通过对成品油铁路运输进行过程分析，应用效率管理理论和ECRS流程优化方法，实现全流程效率优化，利用消除、合并、重排、简化四种优化方式，在不同的运行环境下对各环节提出了不同的效率优化措施。2020年，在新型冠状病毒疫情和低油价的严峻形势下，石油产品销售大幅下降，资源供大于求，整体库存急剧上涨，华中地区某油库通过运用以上铁路运输效率方法和措施，将该油库铁路日装车数量提高一倍，关键时刻有效疏散资源，保障上游炼化企业生产后路畅通。