CN111847370B - 一种能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统，包括卸车鹤管；卸车鹤管的重油出口连通至汇油管；汇油管的最低点通过导油管与转油泵组的入口相连，转油泵组的出口通过输油管与目的油罐相连；汇油管具有一定坡向导油管方向的坡度，导油管与汇油管相连的部分为竖直管；汇油管与竖直管的连接处设置双法兰液位计；所述双法兰液位计的低压侧与汇油管最低点的内壁顶部相连，所述双法兰液位计的高压侧与竖直管内的取压点相连。本发明能够实现对汇油管内重油完成卸车进行预判，不再以机泵抽空判断是否完成卸车，而是通过卸车即将完成时的重油的液位判断卸车是否即将完成，提前采取措施，避免机泵抽空，保障设备长周期安全运行。

Description

一种能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统

技术领域

本发明属于重油铁路卸车技术领域，具体涉及一种能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统。

背景技术

现有原油、渣油、燃料油和油浆等重油铁路卸车时，采用卸车泵将铁路罐车的重油抽出实现卸车。其中，铁路罐车可为普通槽车或罐式集装箱。

由于装载重油的罐车属于标准化设备，无法安装指示重油卸车进度的液位计，况且即使允许安装，重油也难以通过玻璃板等液位计直观地观察液位。因此，在重油铁路卸车时，只能靠卸车泵抽空时形成的轰鸣声判断重油卸车是否已完成。但是，长期频繁靠泵抽空时形成的机泵声音或泵出口压力表回零来判断重油卸车是否已完成，不利于泵长周期安全稳定运行；同时缺少操作预判性，存在机泵无效耗电浪费能源问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统，包括设置在铁路卸车栈台上的若干卸车鹤管；所述卸车鹤管的顶端收油口设置快速接头；

所述卸车鹤管的重油出口连通至沿铁路卸车线敷设且两端封堵的汇油管，所述汇油管位于铁路罐车卸油阀的下方；

所述汇油管的最低点通过导油管与转油泵组的入口相连，所述转油泵组的出口通过输油管与目的油罐相连；

所述汇油管具有一定坡向导油管方向的坡度；

所述导油管与汇油管相连的部分为竖直管；

所述汇油管与竖直管的连接处设置双法兰液位计；所述双法兰液位计的低压侧与汇油管最低点的内壁顶部相连，所述双法兰液位计的高压侧与竖直管内的取压点相连。

优选的，所述卸车鹤管的重油出口高于汇油管相应位置的顶部，所述卸车鹤管的重油出口通过隔断阀与汇油管连通。

优选的，所述转油泵组设置在导油管的最低点。

优选的，所述转油泵组包括若干台并联设置的转油泵，所述转油泵为可油气两相混合输送的容积式泵。

优选的，所述汇油管、导油管、转油泵组的入口管线、转油泵组的出口管线上设置蒸汽伴热。

优选的，每台转油泵的出口都设置安全阀；

所述转油泵与变频电机相连；

所述转油泵的出口管线上设置出口压力传感器；所述转油泵的入口管线上设置入口压力传感器；

所述入口压力传感器和出口压力传感器均与控制器进行通信连接，所述控制器与变频电机进行电连接。

优选的，所述汇油管上设置有若干倒油口，所述倒油口上设置倒油阀门。

优选的，每个卸车鹤管处均设置与静电接地干线相连的接地端子。

本发明的有益效果是：

本发明能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统中汇油管、导油管以及汇油管、导油管连接处双法兰液位计的设置，能够实现对汇油管内重油完成卸车进行预判，不再以机泵抽空判断是否完成卸车，而是通过卸车即将完成时的重油的液位判断卸车是否即将完成，提前采取措施，避免机泵抽空，保障设备长周期安全运行。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统的结构示意图；

图2是本发明中竖直管位于汇油管一端时的局部结构示意图；

图3是本发明中竖直管位于汇油管中间段时的局部结构示意图；

其中，0-铁路罐车；

1-卸车鹤管，101-隔断阀，2-汇油管，201-倒油口，202-倒油阀门，3-导油管，301-竖直管，4-转油泵组，5-输油管，6-双法兰液位计。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统，包括设置在铁路卸车栈台上的若干卸车鹤管1；所述卸车鹤管1的顶端收油口设置快速接头，即卸车鹤管1通过快速接头与铁路罐车0上的卸油阀进行连接；

所述卸车鹤管1的重油出口连通至沿铁路卸车线敷设且两端封堵的汇油管2，所述汇油管2位于铁路罐车卸油阀的下方，其中，汇油管2为一与铁路卸车栈台长度相当的具有较大管径的管线，汇油管2与铁路罐车0保持位差，起到一定的储油容器作用，确保铁路罐车0内的重油靠重力自流至汇油管2；

所述汇油管2的最低点通过导油管3与转油泵组4的入口相连，所述转油泵组4的出口通过输油管5与目的油罐相连；

所述汇油管2具有一定坡向导油管3方向的坡度，本申请中汇油管2与铁路罐车构成了转油泵组4的缓冲罐，转输泵组的抽力对重油产生流动的动力，因此对汇油管2坡度不再严格要求，满足输送管道上不应有“死点”、“盲肠”现象的要求即可；当汇油管2的最低点位于汇油管2的一端时，汇油管2为具有一定坡向导油管3坡度的直管线，如图2所示；当汇油管2的最低点位于汇油管2的中间段时，汇油管2最低点的两侧均倾斜设置，汇油管3为两段坡向导油管3的直管线，此时汇油管2与导油管3形成丁字型结构，如图3所示；

所述导油管3与汇油管2相连的部分为竖直管301；

所述汇油管2与竖直管301的连接处设置双法兰液位计6；所述双法兰液位计6的低压侧与汇油管2最低点的内壁顶部相连，所述双法兰液位计6的高压侧与竖直管301内的取压点相连。

本发明中汇油管2、导油管3以及汇油管2、导油管3连接处双法兰液位计6的设置，能够实现对汇油管2内重油完成卸车进行预判，不再以机泵抽空判断是否完成卸车，而是通过卸车即将完成时的重油的液位判断卸车是否即将完成，提前采取措施，避免机泵抽空，保障设备长周期安全运行。

以汇油管2的最低点位于汇油管2的中间段时为例说明如何预判卸车完成，具体如下：

假设双法兰液位计6低压侧、高压侧测量点之间的距离为L，即双法兰液位计6的测量量程为L；

汇油管2的内径为d；

汇油管2坡向竖直管301的坡度为k；

卸油开始的大部分时间，双法兰液位计6测量的液位都为L；当液位显示开始出现L以下数值时，表明铁路罐车0内的重油已全部卸车到汇油管2内，此时操作人员需注意关注液位，预判停泵时间。

其中，双法兰液位计6与报警器相连，双法兰液位计6测得液位由全量程液位L开始降低时，报警器报警。

当汇油管2内的液位由L开始降低时，即汇油管2的液位达到图3所示的状态时，报警器此时报警提示，此时汇油管2内重油体积V1的估算如下：

其中，L₁为竖直管301一侧重油延伸的汇油管2的长度，由于汇油管2的坡度较小，因此用水平距离代替L₁。

而双法兰液位计6测量的液位变为L-d时，此时汇油管2内的重油已全部卸完。

汇油管2内液位由图3状态到达L-d所需的时间为：

其中，Q为转油泵组4的设计流量。

因此，当汇油管2的最低点位于汇油管2的中间段时，从报警器报警提示到汇油管2内的重油全部卸完需要的时间为t1。因此，操作人员可根据时间t1预判卸车完成，从而进行停泵操作。

同样的原理，当汇油管2的最低点位于汇油管2的一端时，当汇油管2内的液位由L开始降低时，如图2所示，此时汇油管2内重油体积V2的估算如下：

其中，L₂为竖直管301一侧重油延伸的汇油管2的长度，由于汇油管2的坡度较小，因此用水平距离代替L₂。

因此，当汇油管2的最低点位于汇油管2的一端时，从报警器报警提示到汇油管2内的重油全部卸完需要的时间为t2。因此，操作人员可根据时间t2预判卸车完成，从而进行停泵操作。

优选的，所述卸车鹤管1的重油出口高于汇油管2相应位置的顶部，所述卸车鹤管1的重油出口通过隔断阀101与汇油管2连通。

优选的，所述转油泵组4设置在导油管3的最低点，即转油泵组4位于流程最低点，若无法依托自然地势则可通过开挖地面等方式实现。

优选的，所述转油泵组包括若干台并联设置的转油泵，所述转油泵为可油气两相混合输送的容积式泵，例如可采用双螺杆泵。通常情况下，有一台或几台转油泵为备用泵。

优选的，所述汇油管2、导油管3、转油泵组4的入口管线、转油泵组的出口管线上设置蒸汽伴热，伴热强度根据现场需要调节。

其中，现有原油、渣油、燃料油和油浆等重油铁路卸车时，普遍采用零位罐方案，先通过卸车鹤管将重油自罐车卸车至卸油管，然后重油依靠重力由卸油管中自流至铁路附近的零位罐，再用泵将零位罐中的重油转输至目的油罐。但是，零位罐上呼吸阀普遍直通大气，卸车时因零位罐液位上升导致气相空间的油气空气混合物向环境逸出，产生油气挥发性气体排放问题。而本申请卸车系统取消了零位罐，从而能够解决零位罐带来大油气挥发排放问题。

本申请卸车系统中，卸车流程为：铁路罐车0—卸车鹤管1—汇油管2—导油管3—转油泵组4—目的油罐，是一种无零位罐的卸车流程。卸车开始时，铁路罐车0中的重油，依靠重力，先后流经与罐车对应的卸车鹤管1、汇油管2、导油管3，最后经导油管3导入转油泵。汇油管2和罐车位于转油泵上方，汇油管2容积足够大，可以保障转油泵稳定运行和增加操作灵活性及可靠性作用。

由于本申请卸车系统中无零位罐，卸车前只需操作人员打开罐车顶部的气相平衡球阀，启动转油泵后，罐车降温和重油被抽出罐车均造成罐车外的空气通过平衡球阀补入罐车。没有零位罐卸车时的罐顶油气逃逸，因此，减少了卸车过程中的油气挥发性气体的排放。同时，由于不再使用零位罐，节约了零位罐投资，解决了铁路卸车栈台附近空间不足以设置零位罐的问题。

在现有的零位罐卸车方案中，重油依靠重力由卸油管内自流到零位罐内，为防止卸油管内滞留的空气对自流形成气阻，需在卸油管的高点或尾端设置排气放空管，管口一般高于汇油管2米以上。排放空气与油气的混合气体时，遇到雷电等不利因素时易发生火灾等事故。而本申请中汇油管2、导油管3、转油泵组4的设置，由于转油泵组4的抽力对重油产生流动的动力，不需担心汇流管2内气阻的问题，因此也不需在汇油管2高处或尾端设置消除气阻的排气放空管和阀门，一方面减少油气的排放，另一方面减少火灾事故的发生。

实施例2：

在实施例1的基础上，每台转油泵的出口都设置安全阀，满足有关规范对可能超压的设备和管路设置安全泄压措施的要求，确保安全运行；

所述转油泵与变频电机相连，即转油泵配套使用变频电机驱动，以实现转油泵的变频调速；

所述转油泵的出口管线上设置出口压力传感器；所述转油泵的入口管线上设置入口压力传感器；

所述入口压力传感器和出口压力传感器均与控制器进行通信连接，所述控制器与变频电机进行电连接。

当出口压力传感器检测到的转油泵的出口压力达到高设定报警值时，控制器控制变频电机调节降低转油泵的转速；

当入口压力传感器检测到的转油泵的入口压力达到低设定报警值时，控制器控制变频电机停泵。

实施例3：

在实施例1或实施例2的基础上，所述汇油管2上设置有若干倒油口201，所述倒油口201上设置倒油阀门202；倒油口201的设置，便于收集泄漏的残油进入汇油管2。

实施例4：

在实施例1或实施例2或实施例3的基础上，每个卸车鹤管1处均设置与静电接地干线相连的接地端子，卸车前用带有接地夹的软金属线连接铁路罐车与相应卸车鹤管1处的静电接地端子。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统，包括设置在铁路卸车栈台上的若干卸车鹤管；所述卸车鹤管的顶端收油口设置快速接头；其特征是，

所述卸车鹤管的重油出口连通至沿铁路卸车线敷设且两端封堵的汇油管，所述汇油管位于铁路罐车卸油阀的下方；

所述汇油管的最低点通过导油管与转油泵组的入口相连，所述转油泵组的出口通过输油管与目的油罐相连；

所述汇油管具有一定坡向导油管方向的坡度；

所述导油管与汇油管相连的部分为竖直管；

所述汇油管与竖直管的连接处设置双法兰液位计；所述双法兰液位计的低压侧与汇油管最低点的内壁顶部相连，所述双法兰液位计的高压侧与竖直管内的取压点相连；

所述汇油管上设置有若干倒油口，所述倒油口上设置倒油阀门；

所述汇油管、导油管、转油泵组的入口管线、转油泵组的出口管线上设置蒸汽伴热；

每台转油泵的出口都设置安全阀；

所述转油泵与变频电机相连；

所述转油泵的出口管线上设置出口压力传感器；所述转油泵的入口管线上设置入口压力传感器；

所述入口压力传感器和出口压力传感器均与控制器进行通信连接，所述控制器与变频电机进行电连接；

每个卸车鹤管处均设置与静电接地干线相连的接地端子；

当汇油管的最低点位于汇油管的中间段时，从报警器报警提示到汇油管内的重油全部卸完需要的时间t1的计算公式为：

L₁≈d/k；

其中，d-汇油管的内径；

k-汇油管坡向竖直管的坡度；

V1-汇油管内重油体积；

L₁-竖直管一侧重油延伸的汇油管的长度，由于汇油管的坡度较小，因此用水平距离代替；

Q-转油泵组的设计流量；

当汇油管的最低点位于汇油管的一端时，从报警器报警提示到汇油管内的重油全部卸完需要的时间t2的计算公式为：

L₂≈d/k；

其中，V2-汇油管内重油体积；

L₂-竖直管一侧重油延伸的汇油管的长度，由于汇油管的坡度较小，因此用水平距离代替。

2.如权利要求1所述的能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统，其特征是，所述卸车鹤管的重油出口高于汇油管相应位置的顶部，所述卸车鹤管的重油出口通过隔断阀与汇油管连通。

3.如权利要求1所述的能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统，其特征是，所述转油泵组设置在导油管的最低点。

4.如权利要求1所述的能够预判卸车完成的重油铁路卸车系统，其特征是，所述转油泵组包括若干台并联设置的转油泵，所述转油泵为可油气两相混合输送的容积式泵。

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