大慶石化公司煉油廠裝洗車間屬大型油庫, 擁有3000m3以上的成品油罐33臺, 一次儲存能力15.4萬噸, 年儲存能力可達200萬噸以上。原裝車系統利用八套液下密閉定位裝車大鶴管外運汽油 (可同時使用四套) , 每次東西棧臺南北兩側可擺放槽車48臺, 平均6~9分鐘裝一臺車 (四臺鶴管同時使用) , 年裝運能力65萬噸以上。該大鶴管裝車系統建于1987年, 原可裝多個品種, 后因生產形勢的變化, 主要用來裝汽油。

按照大慶石化公司的整體優化安排, 做為煉油廠12萬t/a分子篩脫蠟裝置配套工程成品油管輸鐵路裝車部分, 裝洗車間需將八套汽油液下密閉定位裝車大鶴管的其中四套進行改造, 用于煉油廠低凝柴油裝車。改造后的大鶴管裝車系統應分別滿足裝低凝柴油和汽油的要求。同時, 對原裝車系統存在的問題進行技術改造, 使改造后的大鶴管裝車系統在安全、設備、工藝和操作運行上達到先進水平。

原大鶴管裝車系統1987年建成后, 就存在一些遺留問題, 后期雖進行了局部改造 (主要是大鶴管本體) , 但整個系統仍然存在一定問題, 主要有以下幾方面。

(1) 大鶴管密封不嚴, 活塞桿和油缸表面因加工精度不高, 導致油缸端頭密封圈經常漏油。

(2) 裝車時大小閥門均為氣動閘閥, 經常出現閥門內漏現象, 其結構不適合經常開關的工藝條件。

(3) 操作控制臺沒有防爆設施, 工人操縱危險性大, 不符合安全規范要求, 而且經常出現故障, 維修工作量也較大。

(4) 液壓控制泵站所有電氣元件均不防爆, 也沒有氮氣保護, 不符合安全規范要求, 而且液壓元件陳舊, 液壓油泵帶壓回流, 泵站經常出現故障。

(5) 大鶴管因控制程序所限, 當槽車內油量達不到規定, 需要二次補量時無法啟動。

(6) 大鶴管上部機械鎖設計不合理, 斷裂情況時有發生, 在操作過程中容易發生大鶴管下滑事故。

(7) 五臺改造過的大鶴管本體內部機械加工件質量不好 (活塞桿、油缸表面質量光潔度差) 。

(8) 牽引車系統存在行程開關因環境潮濕引發銹蝕問題, 造成爬車行進到位后, 無連鎖信號, 經常使鋼絲繩和牽引鏈子被拉斷。

(1) 將東、西棧臺八套汽油自動控制大鶴管裝車系統改造為汽油和柴油兩個獨立自動裝車系統, 其各自的裝車自動控制系統及工藝管線流程分別獨立。

(2) 將八臺操作臺全部更新成新式的防爆控制操作臺, 操作臺上設有顯示流量等參數窗口和設置參數的鍵盤以及系統工作情況指示燈, 操作臺箱體內所有電器元件均采用正壓通風防爆。

(3) 38套液壓站全部更新, 其電機、電磁閥部件以及線路均采用防爆元件、油路系統改造成無壓卸荷結構。

(4) 將大鶴管整體全部拆卸后進行全面檢查, 確定修復方案。

(5) 為保證裝車控制閥在經常使用時不發生內漏, 選用氣動多段球閥做為裝車控制閥門, 代替原氣動閘閥大小閥。

(6) 為實現流量控制和定量裝車, 設置流量控制系統。選用流量計和自動調節閥做為防止裝車時大鶴管超流速的控制調節手段, 同時把流量計做為定量裝車的輸出信號。

(7) 牽引車限位開關更換為進口防潮濕型電感式接近開關, 解決潮濕環境下銹蝕問題。

(8) 東西棧臺各增設一臺低凝柴油滴漏罐, 回收低凝柴油大鶴管滴漏油。

低凝柴油由煉油廠油庫5000m3油罐, 經新安裝的低凝柴油裝車輸送泵 (型號KDY800-80×2) 通過DN350管線輸送至裝洗車間大鶴管東、西棧臺, 經過濾器、多段球閥、流量計、流量調節閥、緊急閥進入大鶴管, 裝鐵路槽車。

鐵路槽車由牽引車 (俗稱小爬車) 牽引到位后, 大鶴管靠液壓站動力對準槽車人孔后并伸到槽車底部, 啟動自動裝車程序。該程序首先啟動多段球閥的小開度 (15%) , 此時流量控制手段是依靠流量計發出的流量信號傳到操作控制臺, 控制系統發出控制流量信號給流量調節閥, 通過調節閥開度的大小來實現流量控制。裝車大鶴管出口在被液體浸沒前 (前120秒) 流量應控制在60m3/h左右, 即大鶴管出口液體流速應小于1m/s, 自動延時120秒后, 運行程序將多段球閥全部打開, 正常裝車時大鶴管出口液下流速要求小于5m/s (即流量應控制在320m3/h左右) , 等到槽車灌裝到設定裝車量的95%時, 程序自動運行將多段球閥開度再次減小到15%, 達到100%裝車量時, 程序自動運行將多段球閥全部關閉, 完成裝車全過程。為了避免在裝車過程中發生水擊現象, 需將多段球閥開關的時間控制在17秒以上。

原大鶴管的磁浮子液位計控制系統保留不變, 作為流量計控制系統的補充措施, 以確保槽車液位不超過規定范圍, 防止冒車事故的發生。

低凝柴油大鶴管裝車系統共有四套, 在操作過程中屬于間歇作業, 有五種不同的狀態:即裝一臺槽車、兩臺同時裝車、三臺同時裝車、四臺同時裝車、不裝車。為滿足大鶴管裝車的安全要求, 保證在各種情況下不超流速、不超壓, 本系統采用了流量計和自動調節閥做為裝車時大鶴管流速控制調節手段和槽車定量裝車的控制手段。由于流量計的計量精確度不高, 只能控制大致裝車量, 實現自動控制多段球閥開關的兩種狀態。

為防止在各種情況下系統超壓, 煉油廠在裝車泵前安裝了自力式調節閥, 當管線壓力超設定值時, 自力式調節閥啟動, 泵出入口液體循環, 保持系統壓力穩定。

大鶴管改造工程于2012年3月開工, 其中西棧臺改造于8月19日完工, 東棧臺改造于9月7日完工。2012年9月11日正式中交, 10月上旬對本系統進行了水試運, 在試運過程中發現多項問題, 現已基本得到解決。目前大鶴管基本達到了自動裝車要求, 但仍需進一步完善。

通過本次技術改造, 不僅滿足了生產的需要, 還解決了原系統的不安全隱患, 如操作臺和液壓站全部更新, 操作臺改為新式的正壓通風防爆型, 其電機、電磁閥部件以及線路也均采用防爆元件等, 全系統均達到了防爆的要求。同時, 完善了系統的安全自保連鎖程序, 有利于安全生產, 預防人身和設備事故的發生。