全国有60%~70%成品油由铁路运输来输送、转运。铁路运输具有机动灵活、流向范围广、较安全可靠、受自然因素影响小等优点。但铁路运输与管道运输相比,存在着装卸环节多、油料损耗大、污染环境、双向占用铁路运力、铁路部门计划限制性强、运输效率低、成本高等缺点。
1、铁路油罐车
铁路油罐车(也称槽车)是散装油品铁路运输的专用车辆,由罐体及其附件、底架、转向架、自动装置、牵引缓冲装置等组成。
有些罐车直接以油罐体为支撑车架,称为无底架油罐车,其具有净载重系数大、重心低、运行平稳性高、节省钢材等优点。罐体有两种:(1)设有空气包:2%~3%罐体体积,圆形或椭圆形体,加工复杂、不易清罐。(2)不设空气包:限制装油高度、难控。
罐体均有人孔、人孔盖、外梯、内梯、操作平台及护栏等附件。根据装运油品类别,铁路罐车又分为轻油罐车、黏油罐车及液化气罐车。
黏油罐车设有下卸装置,由安装在罐车底部正下方的中心排油阀,将油引导到罐车两侧的三通短管以及短管端部的侧排油阀和盖组成。液化气罐车顶部装有遮阳罩,用来减少外部辐射热能的影响。
目前国内主型罐车的有效容积为50m3及60m3两种,罐长度10m左右。绝大部分铁路罐车由铁路部门设计、制造、营运、检定、维修和统一管理。另有一小部分是企业自备车辆。
2、装卸栈台及装卸鹤管
铁路装卸栈台与公路装卸油台的分类、形式、消防要求等类似,安装要求更高、规模更大,需设专用铁路作业线。铁路油栈台的配套设施及要求:(1)设有事故车处理货位;(2)灭火消防器材;(3)防静电接地;(4)照明灯、电气设备需防爆:(5)设有可燃气体检测报警装置;(6)作业信号灯;(7)深色采用整体道床,设冲洗水、蒸汽,排水沟。
铁路装卸鹤管比公路装卸鹤管要求更高、种类更多。要求鹤管具有足够的长度及移动空间(高度、水平距离),以保证实现列车进入装卸栈台后达到不摘钩对位、浸没式装油和卸油作业的要求,并满足安全要求。还要求鹤管气密性好、轻便灵活、操作方便。
小鹤管大体上由固定立管、水平管、垂直管、旋转接头和力矩平衡装置组成。其类型有:(2)位移配重式轻油装卸鹤管;(2)压簧平衡式装卸鹤管;(3)气动密闭装车鹤管;(4)气动带手动密闭装车鹤管等。
大鹤管需配有鹤管升降、移动机械装置和机车牵引装置。
此外,还有专用于黏油罐车下卸作业的黏油下卸鹤管。由钢管(DN100)和滚珠轴承式旋转接头组成,采用压簧平衡,采用耐高温、抗老化的氟橡胶密封。具有密封性能好、操作安全灵活、工作范围大、与罐车对接方便等优点。作业完毕后,鹤管可回复到收拢状态,鹤管内残余油料容易排空,避免了对环境的污染和资源浪费。
3、铁路装卸油系统
(1)装车系统。装车系统由油泵、装车总管、支管和装油鹤管组成。目前均采用装油鹤管从人孔放入罐车的上装方式装车。装油操作可分为敞口喷溅式、敞口浸没式、密闭浸没式。密闭浸没式装车应将可进行油气回收,不仅使装油损耗降至最低,而且可改善工作环境、基本消除对大气的污染、消除安全隐患。目前汽油、石脑油、芳烃等轻质油品采用这种装车方式。
(2)轻油卸车系统。由于轻油的渗透能力很强,极易渗漏,所以不设下卸口,而采用上装上卸方式。轻油上卸系统主要由卸车鹤管、汇油管、真空泵、真空罐、卸油泵等组成。
卸油时,将鹤管插入罐车,启动真空泵抽取管线内空气,将油品吸上鹤管、流入汇油管、卸油泵(灌泉)后,开启卸油泵就可将罐车内油品输送至油储罐,完成卸车作业。
卸油过程中,当卸油鹤管最高点处的罐内压力低于或等于操作温度下油品的饱和蒸汽压时,油品就会迅速汽化,出现断流,即所谓气阻断流。气阻问题在夏季气温较高地区会经常发生,给轻质油品的上卸作业带来困难。可采用降温、降低流速,正压操作(气体增压),以及使用浸入泵等措施来克服气阻。
据报道,已开发成功的防阻式上卸鹤管:利用原有系统,只是将卸油泵出口的油流用一根辅助管道引到设在鹤管端部的喷射增压器上,就可使卸油鹤管内的压力增大,从而克服鹤管高点处的气阻。
近年来,许多小型油库成功地采用滑片泵直接抽吸完成上卸作业,从而取代真空泵-离心泵卸油系统。
(3)原油及黏油卸车系统。原油铁路罐车一般均成列运行,罐车设有下卸接口,所以均采用密闭自流下卸工艺。下卸系统主要由卸油臂、汇油管、粗过滤器、导油管、零位罐和转油泵组成。从零位罐向储油罐输转用的转油泵,现大多采用电机设于零位罐罐顶的立式潜油泵。
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