石脑油卸车技术的应用与分析

石脑油卸车技术的应用与分析

姚威

中韩（武汉）石油化工有限公司  湖北 武汉 430070

摘要：本文介绍了潜油泵卸车技术在铁路石脑油槽车卸车中的应用，总结了该技术项目实施效果，指出了项目投用中存在的一些问题，并提出了后续改进措施。

关键词：石脑油；铁路槽车；伸缩鹤管；卸车

引言：

    石脑油主要成分是C4～C6烷烃,裂解可以制取乙烯、丙烯等烯烃,催化重整可以制取苯系物,是重要的化工原料。随着我国经济的发展,市场对轻石脑油的需求量越来越大,对于内陆型化工企业来讲，因铁路运输容量大、装卸方便、安全性号，铁路槽车运输石脑油是重要的原料进厂途径。因此，铁路石脑油卸车工艺技术的应用也越来也广泛。

1 项目概况

华中地区某石化厂将某铁路装卸站原12套轻烃鹤位改造为11套石脑油卸车鹤位，在鹤管顶部设置液压潜液泵，采用液压驱动潜液泵卸油至缓冲罐内，当缓冲罐液位到达一定高度时，开启输油泵将油品送至石脑油罐区，该项目设计15万吨/年的石脑油卸车能力。卸车流程如下图。

石脑油卸车流程图

2 项目特点

2.1 伸缩式卸车鹤管的应用

本项目为改造项目，在原有两侧布置的轻烃卸车栈台的基础上，将一侧的轻烃卸车鹤管改造成11台带潜油泵的石脑油卸车鹤管。栈台顶棚高度7.6m，栈台栏杆较轨顶高4.5m，栈台较轨顶高3.5m，传统的带潜油泵的卸车鹤管垂管长4m，若采用传统的卸车鹤管，鹤管将无法伸入槽车，必须对栈台顶棚进行加高改造，而顶棚改造的成本较高，施工周期长，且涉及到在易燃易爆区域内的高处动火作业，安全风险大。

为避免上述不利影响，在设备选型时该项目选用了液压伸缩式卸车鹤管，鹤管垂管部分收缩后最短长度为1.8m,满足栈台顶棚、罐车栏杆等净空高要求，且垂管部分完全伸长后可以伸到G60、G70、GQ70型等常用铁路罐车底部。此外，该卸车鹤管采用潜油泵与扫仓泵同轴布置的型式，卸车后自动进行扫仓，通过扫仓管线上的叶轮视镜观察扫仓情况。降低了单独设置扫仓泵和扫仓管线的投资成本，同时也减少操作人员的工作量。尽管该伸缩式卸车鹤管在国内应用的案例不多，但经过一年多的使用观察，不论从设备的故障率还是罐车的卸净程度，都能满足生产使用的要求。因此在卸车改造项目中，从成本和安全角度考虑，还是优先推荐使用该类型的卸车鹤管。

2.2 卸车控制系统的应用

传统的卸车工艺一般为罐车卸车和物料转输分开进行，一批或多批罐车卸车至储罐后，再单独开泵完成物料转输。本项目因受场地条件制约，暂存储罐罐容较小（仅为110m³），必须采用边卸车、边转输的工艺。而该工艺对操作人员素质要求较高，需栈台操作人员与控制室人员密切配合，控制好现场同时在卸车数和泵出口流量。若罐入口流量大，出口流量小时，液位上涨过快，现场存在冒罐风险，若罐入口流量小，出口流量大时，液位下降过快，现场存在泵抽空的风险。

因此该项目结合现场情况，在现有的PLC系统中对整个卸车相关信号进行了组态，通过卸车控制系统对整个卸车流程进行监测和控制。该系统主要采集了每个卸车鹤位机泵的运行状态、静电接地、小流量报警等信号，栈台总管的流量信号，暂存罐的液位信号以及泵出口的压力、流量信号。操作人员通过观察暂存罐进出口流量，来调整装车栈台同时在卸车数，系统通过转输泵的变频来调节泵出口流量，使暂存罐液位处于一个安全的范围。该系统通过对整个卸车流程的集成，比较直观的反应了现场卸车设施的运行参数，大大降低了卸车作业环节的安全生产风险。

2.3 卸车区域的安全防护措施

危险化学品的装卸属于风险较高的作业，石脑油卸车也不例外。由于石脑油属于混合物，且物料来源渠道多，其中硫化物指标控制范围大，操作环节存在物料暴露，人员有硫化氢中毒的风险。因此在项目投用前相关单位进行了专门的作业危险性分析，并制定了相应的风险防控措施。

2.3.1设置固定式硫化氢报警仪

该项目在每个装车鹤位、石脑油泵、暂存罐等物料存在暴露可能的区域设置固定式硫化氢报警仪，并接入可燃有毒报警系统。当作业现场有硫化氢外溢报警时，作业现场及控制室能同步发出声光报警，通知作业人员撤离现场。通过对一段时间的石脑油采样报告和现场报警值来看，当石脑油中硫化含量超过70mg/kg时，现场硫化氢报警仪就会发出报警，罐口附近的硫化氢浓度最高时可达20mg。

2.3.2现场设置可移动式防爆轴流风机

卸车作业过程中的物料暴露主要在槽车开盖和物料采样环节，这也是硫化氢外溢风险最高的环节，而硫化氢的泄漏源也主要集中在罐口。为迅速降低硫化氢浓度，方便卸车作业的开展。该项目在卸车栈台设置了5台可移动式防爆轴流风机，通过调整轴流风机的出口角度，对槽车罐口进行强制通风，以达到迅速降低硫化氢浓度的目的，从而降低人员中毒危险。

2.3.3栈台增加了防坠器

由于上卸式槽车的卸车作业属于高处作业，而槽车顶部无安全带高挂抵用的挂点。本项目在每个卸车鹤位安装了防坠器，人员上槽车前系挂防坠器，避免因槽车湿滑或人员中毒而坠落的风险。

2.3.4设置了相关安全联锁

由于该系统中暂存罐的冒罐以及转输泵的抽空为识别的主要风险，因此在设计时在缓冲罐的入口设计了气动调节阀，与暂存罐的液位进行联锁控制，但暂存罐液位低于1.8m时，气动阀全开，当暂存罐液位为1.8m-2.2m之间时，气动阀逐渐关小，当暂存罐液位超过2.2m时，气动阀联锁关闭。当暂存罐液位低于0.6m时，转输泵联锁停机。通过仪表安全联锁的设置，有效杜绝了冒罐、泵抽空事故的发生

3 存在的问题和改进措施

虽然该项目投用后整体运行良好，但在该项目的后期使用中也反应出一些问题

3.1 暂存罐罐容太小

该项目建设时为节约成本和加强闲置资产利用，暂存罐利旧的是两台约60m³的卧式储罐，虽然后续增加了相关的仪表安全联锁，但仍不具备“暂存”的功能，只能采取边卸车边转输的模式，而且卧式储罐的液位不容易计量，同等流量下，低液位和高液位时液位上涨较快，中间液位时液位上涨缓慢，不便于操作人员进行操作。从设备本质安全的角度来看，在后续条件具备的情况下，应优先考虑立式储罐作为暂存罐，且暂存罐罐容应满足储存1-2批最大批次卸车量。

3.2 石脑油泵易发生汽蚀

由于该卸车设施为间歇式运行，石脑油油泵需频繁启停。而石脑油沸点较低，夏季高温季节频繁启停时，机泵极易发生泵汽蚀，不上量的情况，影响设备运行安全。该项目为冬季投用，泵出口设置电动阀联锁动作，阀门顺序动作时间为30S，冬季卸车时机泵运行正常。但到了夏季高温季节，机泵就出现了汽蚀现象，现场检查太阳暴晒下的泵入口管线温度达到五十多度，后调整了机泵出口电动阀的顺序动作时间，减少泵体憋压，优化了卸车作业时间，高温时段禁止卸车，采取上述措施后，机泵工作正常

参考文献：

[1]慕常强. 石脑油卸车系统控制技术的应用[M]，安全技术，2011.

[2]于大鹏. 轻石脑油储罐安全防护措施探析[M]，化工时刊，2023.

作者简介：姚威（1987-），男（汉族），湖北武汉，工程师，获工科学士学位，主要从事油品储运专业工作。