销售企业油库潜油泵卸油工艺及作业安全管理浅析
2018-01-01闫进
闫 进
(中国石化集团公司安全监管局,北京 100728)
夏季高温季节接收轻质油料时,为了防止发生“气阻”,销售企业铁路油库曾经使用滑片泵接卸汽油等轻质油品。当作业环境温度高于35℃时,油品气化明显加剧,滑片泵卸油时油气混输,一方面造成流量下降,另一方面,由于管路系统中液相、气相并存,易使管路形成水击,产生振动、噪声,严重恶化了收卸系统的运行条件。近年来,为了简化卸油工艺、提高卸油效率,采取了很多新型卸油方式,其中潜油泵卸油作业工艺逐渐成为了主流方式。石化系统中多数铁路成品油油库继而选用了潜油泵卸油作业工艺。潜油泵又称卸槽泵,它是将小型的叶片泵安装在鹤管吸入口,浸没在油液下工作的一种动力设备。加装潜油泵后,鹤管内的油流始终在正压状态下流动,因此较好地解决了收油过程中的“气阻”问题。潜油泵根据扬程大小可分为大扬程和小扬程2种。小扬程潜油泵可串联收油泵进行卸油作业;大扬程泵则可以直接进行卸油作业。销售企业油库通常选用小扬程泵作为辅助卸油泵。
1 潜油泵卸油工艺分类及特点
按照驱动方式,潜油泵可分为气动潜油泵、液动潜油泵和电动潜油泵。
1.1 气动潜油泵
需要专门的压缩空气作为动力源,2根小口径管道沿鹤管两侧伸下与泵连接,一根为进气管,另一根为排气管。其工作原理是利用压缩空气带动叶轮旋转,泵提供的扬程能使鹤管中的油品在正压下流动。气动潜油泵工作时由于噪音大、压缩空气易泄漏等原因,因此目前油库卸油时应用不多。
1.2 液动潜油泵
由液压马达、油泵和液压站组成。液压站是潜油泵的动力源,由防爆电机、液压泵、溢流阀及油箱和管道附件组成。液压站把电能转换成液压能,液压站输出的压力油经溢流阀、液压油管系统驱动液压马达,在液压马达带动下油泵叶轮持续运转。由于潜油泵装在鹤管垂管的底部,在液压作用下鹤管中油品始终处于正压状态,因而能有效地消除管道中的气阻现象。
1.3 电动潜油泵
由国内一些厂家通过仿制加油站潜油泵发油工艺,逐渐研制出适合铁路油槽车卸油的新型电动潜油泵[1]。这种潜油泵体积小,可作为前置泵与主卸油泵串联,直接安装在鹤管头部。操作使用简单、不占用额外资源,维护、运行费用低,对油库卸油工艺稍加改动即可实现。
气动潜油泵由于需要外加压缩空气站结构庞大,而且操作复杂,运行及维护费用高,噪声大,在实际选型中很少选用。结合当前销售企业铁路卸油系统的实际,重点针对液动潜油泵和电动潜油泵卸油作业安全管理进行阐述。
2 液动潜油泵卸油作业安全管理
由于液动潜油泵以液压油作为动力驱动主卸油泵运转[2],因此作业前应主要检查2个方面,一是液压站中电机运行、液压油油位及质量情况;二是液压油管路系统的密封情况。具体来说,主要注意以下几点。
a)运转前应检查液压站液压油箱中液压油的高度。冬季补充液压油时,应考虑到当地环境温度,要使液压油在最低环境温度条件下,仍然具有良好的低温流动性,同时兼具良好的抗磨低凝特性。加注液压油时,液压站油箱顶部应留有50~100 mm左右的空间为宜。
b)及时检查液压油的质量。液压油中不得含有水、机械杂质等。当液压油中含水时,液压管也易冻结,造成液压泵不能正常输送液压油,憋泵后极易损坏设备,冬季或雨季过后启动时应注意及时检查,确保无任何问题。
c)启动时应将溢流阀调低,经点动运转正常后再带负荷运行,通常可在栈桥上空运转3~5 min,检测油马达、液压油铝管、液压油软管等部位是否有液压油渗漏。液压潜油泵油马达与叶轮之间安装有机械密封,如果干运转时间过长,则可能引起机械密封发热,严重时烧毁,遇到油蒸汽很可能发生爆炸。当槽车底油快抽干时,应及时停泵,否则十分危险。
d)将液压潜油泵放进油罐中,应在停机状态进行,同时严禁用力碰撞。
e)根据液动潜油泵液压油马达供油压力需求,合理调整溢流阀的控制压力。如供油压力为2.5~3.5 MPa时,将溢流阀压力调整到2.5~3.5 MPa,工作压力不能超过3.5 MPa,否机会引起液压站电机过载。
f)运转中应经常检查管线是否渗漏,发现泄漏及时维修。容易发生渗漏的部位主要包括液压系统中的密封件、螺纹松动及密封面存在磕碰损伤等。由于液压泵输出的液压油压力高,液压软管老化、液压铝管连接不牢时,管内的高压液压油一旦喷出,轻者造成油品污染、影响油品质量,严重时会危及作业人员的生命健康。
g)油品快要卸完时,槽车底部油品汇拢较慢,此时应适当关小输油阀门,以免吸入空气,影响主收油泵工作。
h)应根据收油泵(大泵)流量决定同时启用潜油泵的数量,如潜油泵额定流量为60 m3/h、大泵流量为120 m3/h时,则同时启动2台潜油泵;如大泵流量为240 m3/h,则同时启动4台潜油泵,以此类推。如潜油泵累计排量大于大泵的排量,则影响潜油泵的性能。
3 电动潜油泵运行中的安全管理
以BYD100系列电动防爆潜液式轻油泵为例,其结构主要由以下几部分组成:潜液式防爆电机、轴承、叶轮、导叶、泵壳、接头、液位开关于一体的泵头部件(油泵部分防爆标志为Exsd[ia]ⅡBT4),还包括耐油电缆、安全栅等在内的电控箱部件(电控箱防爆标志Exd[ia]ⅡBT4)。其中泵头部件中的接头、液位开关均采用绝缘介质浇封,液位开关为本质安全型结构。防爆潜液式轻油泵在易燃、易爆场所使用时,采用多道密封及绝缘介质浇封,避免输送介质与电气部件的按触。这种电动潜液泵使用的电机在正常工作中依靠流道中大量快速流动的油品作为电机的冷却介质。采用液位不足报警和无液停泵设计,电机本身具有自动保护功能。电控箱安装有热过载继电器,万一线圈温度超过设定值或工作电流过大时,热保护器及热过载继电器可起到双重断流保护作用,确保电机运行的安全可靠。为保障作业安全,平时及作业时应重点注意如下5个方面。
a)做好开泵前各项准备工作。每次启动前首先重点检查潜液式轻油泵浸没在输送油品中的相对位置,正常情况下只有油槽车内油液位高于最低液位时(BQYD100系列要求的最低液位为50 mm),泵才能正常启动,防止液位不足时泵的无液运转状态,通常在卸油作业后期应重点注意这个情况。检查与潜油泵配套使用收油泵的进出口阀门是否开启、各控制电路和电控箱等电气元件技术状态是否正常。
b)注意启动顺序,正确运行潜油泵。开泵前各项准备工作完成后,要注意开机顺序:对于与收油泵串联运行的潜液式轻油泵,应先开潜油泵,再开收油泵。
c)实时监控泵的运行状态。泵在运行中不允许有转动件的刮擦声及剧烈的振动。观察电动机功率表或电流表,功率或电流过大时应停机检查处理。与液动潜油泵一样,当多台潜油泵并联运行卸油作业时,应重点关注并预防油品在停泵鹤管中的倒流情况。尤其值得关注的是,并非只有向油槽车装油时容易发生溢油事故,当使用多台潜油泵并联运行收油时,因潜油泵故障也容易发生油槽车溢油事故。
d)潜油泵鹤管在槽车内进出操作时,必须停泵断电状态下进行。鹤管操作时动作要轻,严禁潜油泵鹤管与槽车口部或底部发生猛烈撞击。
e)严禁潜油泵超期服役。以BQYD100系列潜油泵为例,厂家规定的潜液泵安全使用有效期为出厂后8年或实际运转时间8 800 h,只要两者中有一项达到时即表示泵失效,必须在换新后才能继续使用。如果继续使用失效的潜油泵,则可能发生着火爆炸、人身伤亡等恶性事故。
此外,为准确掌握潜油泵的累计运行时间,确保油库卸油作业安全,油库司泵工平时应准确、及时地登记“泵机组运行记录”等各类信息。
4 结论
销售企业铁路油库可根据油库特点选择液动潜油泵和电动潜油泵卸油工艺,组织铁路油料接卸作业时参与人员多、动用设备多,作业过程中存在的风险点相应增多,管道内、储罐内及槽车内轻质油品流动状态的动态变化造成的爆炸危险范围相应扩大,收发油设施设备的隐患更容易被激发、暴露出来而形成灾害,无论选择何种接卸工艺,卸油作业前都要严格做好各项准备工作,加强作业过程的动态安全管理,有效规避和控制各个风险点,才能可靠保障收油作业的安全。