浅谈利用U型管架提高液化品卸船效率的方法

莫艳霞，裴秀霞，付振芳

（日照港集团岚山港务有限公司，山东 日照276808）

浅谈利用U型管架提高液化品卸船效率的方法

莫艳霞，裴秀霞，付振芳

（日照港集团岚山港务有限公司，山东 日照276808）

随着港口散装液体化学品水运装卸业务的发展，港口液化品装卸量逐年增长，也给装卸业务带来了新的挑战。在泊位一定和保证生产安全的情况下，如何改进装卸工艺，成为提高液化品装卸效率的当务之急。通过增设U型管架，能够提高液化品装卸效率，提升泊位的利用率，提高了液化船舶的装卸量，有效缓解了船舶装卸压力。

液化品装卸；U型管；装卸速率

所谓散装液体化学品［1］，是指除了石油及石油制品，具有易燃易爆或其他危险性的液体货品，散装液体化学品中有的具有重大的火灾危险性，其危险程度超过石油及制品；除具有易燃性以外，还具有其他重大危险性，如毒性、腐蚀性、反应性和污染性等。随着港口散装液体化学品水运业务的发展，装卸业务呈现数量大、品种多、性质各异、新品种层出不穷等特点。据海关统计数据显示［2］，2013年我国化工品进口量较大的主要为二甲苯、乙二醇、苯乙烯和对苯二甲酸，1—11月，我国主要的液体化工品进口量达到2 319万吨，较上年增长3.3%.

本文所述的液体化学品是指呈液体状的货物。岚山公司拥有1#、2#两个液化品作业码头，由新绿洲公司负责接卸，主要涉及到的液化品有：对二甲苯、丁二烯、炭黑油、尿素硝酸铵溶液、丙烯、柴油、甲醇、正构烷烃、沥青等26个货种，2013年全年共接卸船舶601艘次，完成233万吨的吞吐量，占公司总吞吐量的3%，1#、2#泊位的占用率达到了55%和49.3%，作业率也达到了52.3%和47.5%.

1　液体化学品特性

液体化学品大都具有以下特性：

（1）高度易燃易爆性：易燃液体易燃的程度通常用闪点来表示，闪点越低，则表示该液体越易燃烧，易燃液体的闪点在60℃以下，所以在常温条件下，遇点火源极易燃烧。当易燃液体表面上蒸汽浓度达到其爆炸浓度极限范围时，遇点火源即发生爆炸。

（2）挥发性大：大多数易燃液体的分子量小，沸点低（100℃以下），容易挥发，蒸汽压大，页面的蒸汽浓度较大，遇明火即能使其表面的蒸汽闪燃。其燃点也低，一般比闪点高1～5℃.当达到燃点时，燃烧不只局限于液体的表面蒸汽的闪燃，而是由于液体源源不断供应可燃蒸汽而持续燃烧。

（3）流动性：易燃液体大都是些粘度较小的液体，一旦泄漏，则会很快向四周流散，从而加快液体的蒸汽速度，使空气中的蒸汽浓度提高，含易燃蒸汽的空间扩大，进而加大了燃烧爆炸的危险性。

（4）受热膨胀性：易燃液体的膨胀系数一般都较大，储存在密闭容器中的易燃液体，受热后体积容易膨胀，同时蒸汽压力增加，使容器内部压力增大，若超过了容器所能承受的压力就会造成容器的鼓胀，甚至破裂。

（5）易产生、积聚静电：一般的易燃液体的电阻率大，在109～1 014 Ω·cm，在输送、灌装过滤、混合、搅拌、喷射、激荡、流动时极易产生和积聚静电，静电电压升高到一定程度，放电的火花则引起燃烧。

（6）易氧化性：作为有机化合物的易燃液体极易被氧化，当遇到强氧化剂或强酸能迅速发生反应且放出大量的热而引起燃烧或爆炸。如乙醇遇高锰酸钾会发生燃烧，遇硝酸也会着火。因此，易燃液体不得与强氧化剂或酸同库储存或同车运输。

（7）毒害性、腐蚀性：绝大多数易燃液体及其蒸汽都具有一定的毒性，会通过与皮肤的接触或呼吸吸入人体，致使人昏迷或窒息而死。有的易燃液体及蒸汽还有刺激性和腐蚀性，能通过皮肤、呼吸道、消化道等途径刺激或灼伤皮肤或器官，造成机体组织的坏死。

这就要求在装卸液化品时，要首先保证装卸作业安全，保证不对人、环境造成危害。所以装卸货物一般采用“专线专泊位”方式，以防止污染和事故的发生。在现有的泊位一定和保证装卸安全的前提下，如何提高每一船的液化品装卸效率，显得尤为重要。

2　现状分析

本文以新绿洲公司炭黑油装卸为例进行说明。本次进行工艺改造的管线是1FB10，此管线2009年建造，建造初期进行沥青作业。2013年11月14日，开始增加炭黑油作业。从表1可以看出，管径为DN250，从船到管架上的管线需要用软管进行连接，作业公司没有DN250的软管，只有DN150的软管。所以只能用DN150的软管进行连接装卸。装卸速率远远达不到预期的目标，造成了装卸速率低下，装卸时间延长，船舶压港现象严重。

表1　管线信息

3　确定提高液化品装卸的方法

在保证生产安全的前提下（速率u＜3 m/s，压力p＜0.6 pa），本文从影响流体流量的几个方面进行讨论，如何提高液化品的装卸速率，是最优方法。

流量、流速、截面积、水压之间的关系式［3］:

式中，

Q为流量（m3/s）；

μ为流量系数，与阀门或管子的形状有关；0.6～0.65；

A为面积（m2）；

P为通过阀门前后的压力差（Pa）；

ρ为流体的密度（kg/m3）；

从上式中可以看出，流量系统与阀门或管子的形状有关，在0.6～0.65之间，在不改变管子、阀门的前提下基本不变；要想提高流量Q，可以提高截面积A，增大通过阀门前后的压力差P，但是液化品装卸的泵压是一定的。再者，为保障作业安全，相关作业规范要求，管线的作业压力不能超过0.6 MPa，所以只能通过增大截面积来提高装卸速率。

流速还与介质的黏度有关，牛顿黏性定律中提到，黏度与温度有关，对于炭黑油来说，随着温度的升高，炭黑油的黏度降低，流速增大。但是提高炭黑油的加热温度，不但会增加成本，而且还会增大作业的危险性，所以不考虑采纳此方法。

综上所述，通过增大管线的截面积，来提高液化品装卸效率。

经现状分析可以看出，主管线的管径为DN250能够满足装卸需求。只是连接软管不满足要求，方案一是更换DN250的软管，价格在3～5万元之间不等。方案二是采用两根软管同时接到主管线上，截面积增大一倍，同时流量提高一倍。

4　结束语

通过改造可以看出（表2，表3），改造前的装卸速率为498 t/h，改造后的速率为780 t/h，装卸速率提高了近一倍。如果每条管线均按照此方法进行改造的话，码头的作业量将翻番。

表2　工艺改造前装卸情况

表3　工艺改造后装卸情况

［1］侯宁，江福才.散装化学品船舶运输安全管理策略［J］.中国水运，2007，5（4）：62-65.

［2］中商情报网.2013年沿海液体化学品运输市场分析及2014年预测［R/0L］.http://www.askci.com/news.html，2014-02-12.

［3］孔珑.工程流体力学［M］.第三版.北京：中国电力出版社，2007.

Discussion on the Method of Improving the Efficiency of the Unloading of the Liquefied Products by Using the U Pipe Rack

MO Yan-xia，PEI Xiu-xia，FU Zhen-fang
（Rizhao Port Group，Arashiyama Port Co.，Ltd.，Rizhao Shandong 276808，China）

With the development of the port bulk liquid chemicals transportation and handling business，the volume of the loading and unloading of the port is increasing year by year，and it also brings new challenges to the loading and unloading operations.How to improve the loading and unloading process in the case of berth and ensure the safety of production，has become the urgent matter to improve the efficiency of liquefied cargo handling.In this paper，after the analysis of a variety of transformation program，the final determination by the addition of U tube frame，improve the efficiency of liquefied cargo handling.The practice proves that the loading and unloading speed is increased nearly one times，the utilization rate of the berth is raised，the loading and unloading of the liquefied ship is increased，and the loading and unloading pressure of the ship is effectively relieved.

liquefied product loading and unloading；U type tube；loading and unloading rate

U693

A

1672-545X（2016）07-0207-02

故障诊断与维修

2016-04-24

莫艳霞（1984-），女，山东临沂人，本科，工程师，研究方向液化品装卸管理。