大鹤管远程低凝柴油装车改造

大庆石化公司炼油厂装洗车间属大型油库, 拥有3000m3以上的成品油罐33台, 一次储存能力15.4万吨, 年储存能力可达200万吨以上。原装车系统利用八套液下密闭定位装车大鹤管外运汽油 (可同时使用四套) , 每次东西栈台南北两侧可摆放槽车48台, 平均6~9分钟装一台车 (四台鹤管同时使用) , 年装运能力65万吨以上。该大鹤管装车系统建于1987年, 原可装多个品种, 后因生产形势的变化, 主要用来装汽油。

按照大庆石化公司的整体优化安排, 做为炼油厂12万t/a分子筛脱蜡装置配套工程成品油管输铁路装车部分, 装洗车间需将八套汽油液下密闭定位装车大鹤管的其中四套进行改造, 用于炼油厂低凝柴油装车。改造后的大鹤管装车系统应分别满足装低凝柴油和汽油的要求。同时, 对原装车系统存在的问题进行技术改造, 使改造后的大鹤管装车系统在安全、设备、工艺和操作运行上达到先进水平。

原大鹤管装车系统1987年建成后, 就存在一些遗留问题, 后期虽进行了局部改造 (主要是大鹤管本体) , 但整个系统仍然存在一定问题, 主要有以下几方面。

(1) 大鹤管密封不严, 活塞杆和油缸表面因加工精度不高, 导致油缸端头密封圈经常漏油。

(2) 装车时大小阀门均为气动闸阀, 经常出现阀门内漏现象, 其结构不适合经常开关的工艺条件。

(3) 操作控制台没有防爆设施, 工人操纵危险性大, 不符合安全规范要求, 而且经常出现故障, 维修工作量也较大。

(4) 液压控制泵站所有电气元件均不防爆, 也没有氮气保护, 不符合安全规范要求, 而且液压元件陈旧, 液压油泵带压回流, 泵站经常出现故障。

(5) 大鹤管因控制程序所限, 当槽车内油量达不到规定, 需要二次补量时无法启动。

(6) 大鹤管上部机械锁设计不合理, 断裂情况时有发生, 在操作过程中容易发生大鹤管下滑事故。

(7) 五台改造过的大鹤管本体内部机械加工件质量不好 (活塞杆、油缸表面质量光洁度差) 。

(8) 牵引车系统存在行程开关因环境潮湿引发锈蚀问题, 造成爬车行进到位后, 无连锁信号, 经常使钢丝绳和牵引链子被拉断。

(1) 将东、西栈台八套汽油自动控制大鹤管装车系统改造为汽油和柴油两个独立自动装车系统, 其各自的装车自动控制系统及工艺管线流程分别独立。

(2) 将八台操作台全部更新成新式的防爆控制操作台, 操作台上设有显示流量等参数窗口和设置参数的键盘以及系统工作情况指示灯, 操作台箱体内所有电器元件均采用正压通风防爆。

(3) 38套液压站全部更新, 其电机、电磁阀部件以及线路均采用防爆元件、油路系统改造成无压卸荷结构。

(4) 将大鹤管整体全部拆卸后进行全面检查, 确定修复方案。

(5) 为保证装车控制阀在经常使用时不发生内漏, 选用气动多段球阀做为装车控制阀门, 代替原气动闸阀大小阀。

(6) 为实现流量控制和定量装车, 设置流量控制系统。选用流量计和自动调节阀做为防止装车时大鹤管超流速的控制调节手段, 同时把流量计做为定量装车的输出信号。

(7) 牵引车限位开关更换为进口防潮湿型电感式接近开关, 解决潮湿环境下锈蚀问题。

(8) 东西栈台各增设一台低凝柴油滴漏罐, 回收低凝柴油大鹤管滴漏油。

低凝柴油由炼油厂油库5000m3油罐, 经新安装的低凝柴油装车输送泵 (型号KDY800-80×2) 通过DN350管线输送至装洗车间大鹤管东、西栈台, 经过滤器、多段球阀、流量计、流量调节阀、紧急阀进入大鹤管, 装铁路槽车。

铁路槽车由牵引车 (俗称小爬车) 牵引到位后, 大鹤管靠液压站动力对准槽车人孔后并伸到槽车底部, 启动自动装车程序。该程序首先启动多段球阀的小开度 (15%) , 此时流量控制手段是依靠流量计发出的流量信号传到操作控制台, 控制系统发出控制流量信号给流量调节阀, 通过调节阀开度的大小来实现流量控制。装车大鹤管出口在被液体浸没前 (前120秒) 流量应控制在60m3/h左右, 即大鹤管出口液体流速应小于1m/s, 自动延时120秒后, 运行程序将多段球阀全部打开, 正常装车时大鹤管出口液下流速要求小于5m/s (即流量应控制在320m3/h左右) , 等到槽车灌装到设定装车量的95%时, 程序自动运行将多段球阀开度再次减小到15%, 达到100%装车量时, 程序自动运行将多段球阀全部关闭, 完成装车全过程。为了避免在装车过程中发生水击现象, 需将多段球阀开关的时间控制在17秒以上。

原大鹤管的磁浮子液位计控制系统保留不变, 作为流量计控制系统的补充措施, 以确保槽车液位不超过规定范围, 防止冒车事故的发生。

低凝柴油大鹤管装车系统共有四套, 在操作过程中属于间歇作业, 有五种不同的状态:即装一台槽车、两台同时装车、三台同时装车、四台同时装车、不装车。为满足大鹤管装车的安全要求, 保证在各种情况下不超流速、不超压, 本系统采用了流量计和自动调节阀做为装车时大鹤管流速控制调节手段和槽车定量装车的控制手段。由于流量计的计量精确度不高, 只能控制大致装车量, 实现自动控制多段球阀开关的两种状态。

为防止在各种情况下系统超压, 炼油厂在装车泵前安装了自力式调节阀, 当管线压力超设定值时, 自力式调节阀启动, 泵出入口液体循环, 保持系统压力稳定。

大鹤管改造工程于2012年3月开工, 其中西栈台改造于8月19日完工, 东栈台改造于9月7日完工。2012年9月11日正式中交, 10月上旬对本系统进行了水试运, 在试运过程中发现多项问题, 现已基本得到解决。目前大鹤管基本达到了自动装车要求, 但仍需进一步完善。

通过本次技术改造, 不仅满足了生产的需要, 还解决了原系统的不安全隐患, 如操作台和液压站全部更新, 操作台改为新式的正压通风防爆型, 其电机、电磁阀部件以及线路也均采用防爆元件等, 全系统均达到了防爆的要求。同时, 完善了系统的安全自保连锁程序, 有利于安全生产, 预防人身和设备事故的发生。