161栈桥升级改造遗留问题及其处理方式探讨

161栈桥升级改造遗留问题及其处理方式探讨

任栋

兰州石化公司检维修中心仪表三车间 730060

摘要：本文旨在对161栈桥升级改造遗留问题及其后续处理方式进行总结，并经过一段时间的实际运行检验，将栈桥检修之中所用到的好的方法、好的工具进行推广普及，并通过实践进行改进，有效的降低设备故障率,降低人员劳动强度及安全风险。

关键词：遗留问题；处理方案；检维修

1. 桁架式鹤管介绍及结构分类

1.1桁架式鹤管简介

鹤管是石化行业流体装卸过程中的专用设备，又称流体装卸臂。它采用旋转接头与刚性管道及弯头连接起来，以实现火车、汽车槽车与栈桥储运管线之间传输液体介质的活动设备，以取代老式的软管连接，具有很高的安全性，灵活性及寿命长等特点。鹤管分：汽车装卸鹤管、火车装卸鹤管、飞机装卸鹤管、桶装鹤管等。

桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量。常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架,铁路、公路装卸油鹤管主要用于铁路油槽车和公路油罐汽车的装卸流体作业的专用设备。从装卸型式上可分为上方装卸和下方装卸。可输送介质有原油、汽油、柴油、润滑油等石油产品；也可输送浓硫酸、液化天然气、液化石油气、溶融硫磺、沥青、二硫化碳等化工产品。

鹤管主要由固定、回转、操作、平衡等机构和油管组成。其中回转机构（回转接头）是用锻钢或铝合金精心制造，内装复列球轴承，不锈钢特殊密封圈。平衡系统有配重、扭簧、压簧、拉簧和丝杠以及液压和气动平衡等型式，均能以很小的力进行操作。

1.2桁架式鹤管组成

桁架式鹤管主要由桁架、小车、垂管、气相管、分油头、钢丝绳等部件组成，其中桁架之上包含鹤管升降动力系统，有总成、油马达、减速器、卷线轮、限位等重要设备，负责鹤管升降及小车移动，鹤管通过有压力驱动马达带动减速器进行工作。桁架式液压鹤管的垂管（如图1所示）主要由四节同心但不同直径的不锈钢管（1#、2#、3#、4#）组成，4节管直径分别为106mm、118mm、130mm、142mm，打开总长度为8米，最下端的一节垂管连接封油头直接升入槽车底部进行装油工作。鹤管上下动作到极限位置时垂管的连接方式，4#垂管上端与总成是法兰式连接，是整套垂管第一连接点也是固定点，4#垂管下端端部内壁为外环，由四层组成，由外到里依次为不锈钢环、防爆铜环、限位铜环、不锈钢环，每个环尺寸均为15mm宽、2mm厚并铆接在垂管端部，2#环上端为内环，同样也是由四层环组成，尺寸与1#外环相同，鹤管下降时1#垂管上端内环与2#垂管下端外环到达极限位置时进行固定，起到连接作用，以此类推第二节、第三节及第四节垂管均是此方式进行固定并连通，整套垂管依靠液压马达带动减速及钢丝绳达到上升、下降功能。气相管位于鹤管垂管外部，主要用于装车剩余油气的回收，分油头位于鹤管前部，是鹤管装车重要部件，分油头及钢丝绳均为鹤管重要组成部件。

图
（1）

2、161栈桥项目现状及改造遗留问题汇总

2.1现状

161栈桥为兰州石化公司2019年度重点施工建设项目，栈桥所属92套桁架式鹤管承担汽油及航煤出厂任务，其运行平稳与否直接关系炼油装置工艺生产状况及成品油出厂，自班组进行正常保运2个月时间之内，栈桥鹤管故障高达40次之多，多数故障直接造成鹤管钢丝绳断裂，鹤管掉入槽车之内，直接影响槽车正常出厂，新建装置如此高的故障率使得厂家、业主、维护保运单位都疲于应付。

2.2遗留问题

栈桥改造之后遗留问题主要为鹤管二、三节（如图2所示）在装车时接头漏油问题。由于设计未进行实地考察，未对鹤管内部垂管四节实际长度与槽车、栈桥配合高度进行准确的测量，只是依照以前的销售、安装经验对161栈桥鹤管进行设计及安装，致使垂管第二节下端与第三节上端接口无法进入槽车罐口以内，实际装车时成品油自此接头处向外渗漏，现场渗漏情况非常严重，为解决接头泄漏问题，经过业主与厂家技术人员的沟通在鹤管二、三节接口处加装防泄漏卡箍装置，用此方法泄漏问题虽然得以解决，但是卡箍装置是由8个螺丝固定在光滑的垂管壁上，鹤管上下升降时振动会直接导致固定螺丝松动，进而发生倾斜，最终将垂管卡死，垂管卡死之后，钢丝绳继续向上或向下运行，鹤管垂管、密封大盖、气缸由于重力作用产生较大的向下冲击力，两种运行状态下都极易拉断钢丝绳，钢丝绳拉断之后，最终鹤管掉落，垂管内部挡环在如此大的冲击力作用下变形、卡死，一旦掉入槽车内卡死，此时装油操作人员在不知情的情况下打开阀门继续装油，待槽车装满之后，鹤管无法提起，需维修人员在装满油的槽车口之上打捞鹤管，现场油气较大加之高空作业，存在较大安全隐患，造成作业人员职业危害。

图（2）

3、针对遗留问题所采取的解决措施

针对现场鹤管出现的问题，班组技术人员及班长经过讨论提出两套解决方案，并计划两套方案同时进行试验，然后对鹤管使用情况进行统计，最终选出最优方案进行全面实施。

第一套方案：依据厂家提供的资料我们计划将鹤管内部起固定作用的挡环移至第二节垂管管口处，将第二、三节接头泄漏点下降至槽车罐口以下，解决鹤管在装油时的泄漏问题，使鹤管不再卡滞。

第二套方案：将此卡箍的材质及固定方式进行优化，寻找一种高强度、无静电、连接简单牢固的装置对泄漏问题进行消除的同时保证鹤管上下升降过程中平稳无卡滞

4、现场实施情况

经过与厂家、业主的协商，161栈桥所有柴油鹤管均已安装上文所设计防漏油装置，共计46套，但是由于其材质和加工渠道的特殊性，使得今后此零件的配件成为一个不可控因素，如果所需配件数量加大则须通过厂家进行加工采购，如果厂家提价则直接影响维保车间配件费用计划，并且此配件为独家加工购买，对维护工作产生诸多不利。而我们所使用的第一套方案虽然在短时间内工作量较多、较大，但是可以一劳永逸的减低或者彻底消除设备故障，使得鹤管卡滞故障得以永久处理。

参考文献：

[1]李鄂民等.桁架鹤管简介[M].北京机械工业出版社2003.6

[2]张世芳、徐惠康.桁架鹤管分类及用途[M].化学工业出版社,2004. 

[3]张成贵、蒋世明.流体装卸臂的使用[M].化学工业出版社,2009.