吕文祥/林博雅:液散顶部装货使用干式接头的初步探讨(联合发言)
发布时间:2024年12月06日16:06 中物联危化品物流分会
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吕文祥 巴斯夫一体化基地(广东)有限公司 物流服务采购经理
林博雅 巴斯夫一体化基地(广东)有限公司 罐区码头 操作经理
林博雅:各位领导、各位同仁,大家下午好,我们下午给大家带来的分享的主题是液罐顶部装货使用干式接头初步探讨,一线装车站台的同仁深知,那里气味刺鼻,环境恶劣。为此,我们致力于构建一个安全、环保且可持续发展的作业环境,从而引发了本次话题的探讨。我分享两段视频,我们看一下视频。
这个视频就是在某化工厂里面,在装车的时候,甲苯装车的时候,这个装车不是密闭装车,是敞口的装车,这个过程中在做取样作业,就在装车过程。
敞口装车会导致空气混入,与产品蒸汽混合后可能达到爆炸极限。在取样过程中,将样品瓶放入车辆内部,易产生静电,从而引发爆炸。这个过程,应急处置比较及时,把这个火给灭了。但是当场取样的司机,因为被车压在下面,所以送到医院抢救的时候已经不幸身亡了。
下面我们看一下视频二的分享。
这是一个液化石油气的一个装车作业,这个时候装车的货款已经连接到车上了,连接的时候是没有发现所有泄漏,这个时候一加压,接头都崩开了,崩开之后就造成泄露。这个泄漏的过程中,因为现场有很多车辆,只要有一个火花就能够引爆现场的燃气瓶。我们知道一些液化瓶它的爆炸区间非常大,然后有一个静电火花,或者是有一个闪亮了,这个爆炸之后,车辆被炸飞了很长一段距离,直接砸到我们储罐上面,这就引起了事发的灾害,把储罐给引燃了,这个储罐被点燃之后,烧毁之后的一个画面。
在巴斯夫湛江一体化项目的设计初设阶段,我们充分考虑了潜在风险,并采取了先进的安全措施。具体而言,我们采用了顶部液下装车方式,并配合使用了干式接头技术,以确保装车站台的安全性。干式接头的设计旨在防止物料泄漏,提高装卸效率,同时符合化工行业的安全标准。
另外我们考虑到这个车辆在运输过程中,极易发生这种侧翻或者这种交通事故导致的这种风险。所以我们也会考虑到,用到我们的集装罐枪。
像第二起事故发生的原因就是,这个接头在脱落的时候,没有一个自封闭的功能,就导致液化石油气大量的泄漏,然后在这个空气中与空气形成一个混合,达到爆炸极限,只要有一丁点火花就能引爆这个气体。
然后另外一个就是装卸过程没有采用密闭装车,就像咱们旁边这个一样,但这个是我们的饼粒类的产品,它的闪点非常高。另外一个是它的挥发性非常低,几乎没有产品挥发,所以它采用这个方式。正如静电火花引发的火灾爆炸事故案例所示,静电火花是引起火灾爆炸事故的重要原因之一,尤其是涉及易燃液体和可燃气体时。因此,采用零A类以上的安全措施至关重要,因为即使是一个静电火花,也可能引发爆炸。此外,集装罐箱的设计确保了在道路运输过程中的额外安全。
如果发生事故的话,能降低这个事故造成的损失。采用密闭装车的,我们目前的话有两种方式。一种是顶装的密闭装车;一种是底装的密闭装车,底装有什么优势呢?底装从下部进料,减少了静电积聚,从而降低了静电危害。
刚才的视频中,取样过程因静电释放产生火花。而底装方式则能减少静电产生,避免登高作业的风险。
另外一个是在接头脱离的时候,因为它在底部,就不会造成顶部的罐箱有一些油污,其他这种污染,然后顶装优势的话,因为我是步步低地往我这个罐枪里面,就像现在我们用锥形帽一样,它能够把这个物料尽可能地往这个槽子里面放,所以它这个接头这个地方是不存液的,你在这个脱离的时候更加安全一点。
底装装置在脱离过程中,由于存在残留液体,难以完全清空。若接头存在缺陷或密封不良,则可能导致泄漏。
另外一个,我拆除这个鹤管的时候,因为它没有残液,就不会像在底桩拆除的时候有这个泄漏的风险。另外一个,我在顶部的话是减少一个泄漏点,底装如果在装货结束之后,我关阀,这个阀出现内漏了,那会出现什么情况?会出现我拆掉这个接头的时候会造成大的泄漏,如果没有这个紧急切断阀,那这个线路是没有办法去阻止的,这个风险非常大。
另外一个,顶装的话,如果我用干式接头,它在拆离的时候,也是自封闭的,不会造成倒货底,不会污染到我这个罐箱,采用下料管,我们所谓的虹吸管,它能够把我这个料能够引到离我罐底板大概200毫米的高度进行装卸,这个时候产生的静电是可以控制的。
所以我们经过这一系列的研究之后,我们选用了顶部液下跟使用干式接头,就这一个方式去装车。这样的话,一个,我这整个过程,我这个物料是不会大气有任何交接,将来在我们的作业场所里面,我们的装车站台里面,可以说是几乎闻不到任何味道。
最近出来的法规,我给大家分享两个,一个是我们挥发性有机物无组织排放控制标准,这个GB37822、2019年颁布的要求是我们装卸货的过程,尾气一定要有处理,会发现有机物就在我们标准状态下,它的蒸气压包括蒸气压不大于13.33个趴,非常低的压力,我们现在绝大部分在作业的货物品都属于挥发性有机物。
广东省还发布了《挥发性有机物储罐和装卸挥发性有机物排放治理情况排查技术指引》,于2022年6月发布。该指引要求石油炼制、石油化工装卸挥发性有机物时采用密闭装卸,处理尾气,且底部静默式装卸时管口离罐底板不超过200毫米。
另外,底部装油时断开接头,油滴滴洒量不超过10毫升,这是干式接头的一个标准。
另外,关于干式接头的这个使用的要求,在2023年颁布了两个标准,一个是石油化工物料、汽车装卸设施设计标准,AQ3059就要求我们在装卸液化烃的时候,要采用具备锁定防脱落和脱落至封闭功能的专用接头。如果我们采用这个接头的话,我们看那个视频二那个事故就不会发生,就断开了,它这个阀就自动关闭了,我们测试过,我们干式接头是在你连上去的时候没有接好之前,这个过程中它是不漏地,因为它密封面已经贴合了,你在连接到位之后,我干式接头里面的阀才会被顶开,才会被打开,这个才连通。
我们采用的方式就是,我在关到位的时候有个位置感应,我会把这个做到我们的装卸车的逻辑里面,我这个位置感应不存在的时候,我这个装卸车是停止的,我把门关闭,这样的话就能够比较安全地进行装卸作业,如果说我这个接头一松,我这个作业就停止了,阀门就关闭了。
然后另外一个是石油化工物料汽车装卸设施设计标准,SHP推荐性的标准,3221就要求我们可燃液体液化氢、氢低温物料、密极度和高温物料依据和不稳定腐蚀性物料在用支管连接的时候,要以采用干式接头,干式接头它就是在后管与运输设备分离时,没有明显的物料泄漏的快速接头。
分离时,干式接头的公接头与母接头间可能存在微小缝隙,缝隙中物料存量不超过10毫升。若采用顶装方式,物料因重力作用直接流入槽罐车,因此接头处几乎无物料残留,拆开后无物可见。
下面给大家分享一下我们采用密闭装车跟干式接头面临的一些问题,就密闭装车可能会造成超车超压,为什么会超压呢?因为我们密闭装车之后,你尾装车的车里面的气罐要用我们的尾气回收管去把它连接出去。结果流程不通,那就这个一直往里面注液,它里面压力是会逐渐上升的,所以可能会造成超压。
我们的解决方案是在装车前通入氮气,并利用气象中的压力和流量传感器,结合DCS系统或控制逻辑输入,判断流程是否通畅,通过数据变化确认流程状态。
这个过程难免有可能会有一些流程不通的时候,比如说像过程中有一些电动阀、气动阀故障了,关闭了,当然我们也放到连锁里面,这是非常极端的情况下,它流程不通,但是又没有被系统感知到,然后连锁那可能会造成超车超压。
因此,在装修过程以及接头气密性处理中,我们面临了巨大的压力,这要求我们必须在超车过程中具备承受这种压力的能力。但从目前市面上,我们看到我们的超车,我们这个超车在L4BH,在怎么样一个国标范围内能不能撑到4公斤,这个压力的时候是得不到保证的,密闭装车的尾气回收和处理的设施不完善,我相信很多企业都是用水喷淋,或者是水洗,或者是用冷凝回收,可能各个厂区没有尾气回收装置,上了这个装置之后,回收的效率也不太理想,我们是直接用叫能量回收装置,就是直接送到锅炉里面去超锅炉,把尾气能量热值给利用起来。
如果这个锅炉有故障的话,我们送到火炬是直接烧掉,所以几乎是做到零排放。
顶部液下装车的话,我们很多集装罐箱需要配额外的配备下料管,就是我们说的虹吸管,这个是市场上或者是说我们目前面临的问题,因为目前大家都是用锥形帽,目前锥形帽也有很多技术给锥形帽加个压,让它能更好地配合,其实这个东西是很难做到贴合的。
作业过程中,你也同样能闻到味道,包括作业开始跟作业结束的时候,你在拿出锥形帽的时候,这时候也是一个开放的过程,这个过程也没有完全阻止发挥性有机物的排放。因为我们需要使用干式接头,车上需配备干式公接头,但安装后尺寸可能超出预流盒防护范围,我们期望避免此情况,因为一旦超出,在侧翻等意外情况下,可能导致损坏或泄漏。
我们密闭装车目前来说没有太多的厂家做这个事,会造成我们是密闭装车,但卸车的时候不是密闭卸车,那装车之前它里面氧含量是超标的。在进行爆炸气垫测试时,我们发现,在可燃气体和空气的低浓度爆炸极限下,气垫是不燃的,即使在高危爆炸浓度下,气垫也不易被点燃。然而,在爆炸过程中,若存在火花,气垫有可能被点燃并引发燃爆。
市场方面我们考虑到密闭装车的企业并不多,大多数停留在锥形帽或者敞口装车的方式,所以我们采用这么安全的方式,但也需要市场慢慢地接受,包括国标、行标慢慢地跟进,把这个规范化了,将来我们这个作业就更安全。
槽车配备下料管(虹吸管)及干式接头,这要额外配备,目前国内主要采用槽车,相对安全的集装罐箱市场占比不够高,刚才卞总他们有95%的集装罐箱,这非常符合我们的要求,如果市场上都是这么多的集装罐箱,那我们可选的比例就大一点,大家的成本会降低很多。
另外槽车的耐压测试,我们拿到槽车检验报告耐压测试,大家都是72多Kpa,就像我们拿到气密氮气压力是200Kpa,远远高于这个设备压力。因此,测试过程中若氮气泄漏至槽车,可能导致超压,超过其设计承压范围(如2公斤或4公斤),进而造成槽车损坏。
此外,需安装干式接头,但目前类型不统一,种类繁多。若实现统一,则槽车在不同地点无需重复安装。
后半部分交给我们物流采购服务的吕经理。
吕文祥:大家好,接下来由我继续给大家带来分享。刚才我的同事已经和大家介绍了关于巴斯夫湛江基地关于将来装车设计的顶部密闭装车的想法和构思。
在现阶段从我们采购的角度来讲,我接下来要着重给大家带来针对集装罐箱顶部密闭装料,使用干式接头超出罐箱溢流盒或者框架高度的话,目前市场的情况是怎样的。
大家可以看到,目前为止我们针对罐箱装料的需求,针对目前为止服务于巴斯夫的供应商做了市场的调研。从调研结果可以看到,针对罐箱来讲,我们可以有标准的ISO tank,或者通常用工作的Sobodytank。针对这两种罐箱绝大部分可以看到,从罐体表面到溢流盒高度,大概在140毫米。目前140毫米的尺寸,在安装干式接头后,无法保证其在框架范围内。通常,我们的干式接头仅在顶部液相装料处配备一个蝶阀,并在该阀门上安装干式接头。
蝶阀普遍的高度,罐箱上的高度大概在51毫米,干式接头多种多样,目前为止我们抽查了市场上普遍在用的干式接头,实际测量干式接头的高度,普遍高度在120—140毫米之间。目前,湛江项目在设计时,干式接头加封盖的总高度为139毫米。考虑到几个备件的衔接,中间还要有一些垫片,可以看到在PPT的右边,是目前为止市场上为数不多采用顶部装料,并且使用干式接头的状况,可以看到很明显干式接头安装完毕之后,干式接头的高度明显高出溢流盒的高度,或者整个集装罐框架的高度。
我们初步测量发现,普遍高度约为80毫米。基于这一发现,我们针对所需产品及市场现状进行了初步调研。针对这个调研我们跟我们供应商不断沟通,收集他们对于方案的构思想法、反馈,是不是有一些担忧。我们把所有的收集做了归拢,分两个方面:
第一方面,由于超出溢流盒的高度,从图片中可以清晰看到,溢流盒外部还配备了一个盒盖。然而,由于高度超限,目前该盒盖已基本失效,导致溢流盒本身的盖体功能丧失。
第二方面,无论是对于巴斯夫湛江,还是对于整个罐箱液散装货领域,我们不仅仅关注工作需求,还面临着大量货物需通过水陆联运进行运输,以及进出口业务的实际需求。
为了满足水陆联运进出口业务的需求,我们采用了标准的ISO罐箱。从业务流程来看,这些罐箱需要被上传或堆放在堆场。然而,如果罐箱顶部装有超出尺寸的干式接头,堆场或船舱将无法接手,因为它们无法堆存或堆叠这些超尺寸的罐箱。
另外顶部装了干式接头之后明显超出了框架,万一发生侧翻事故,脱离了框架的保护,原有设计是不是在侧翻过程中可能会变成弱项和一个风险点,从而导致在侧翻过程中因为应力的作用下导致它的破损或者物料的泄漏,就带来了安全的隐患。
目前为止结合着罐箱,不管标准的ISOtank或者是Sobody,放在机卡的托板上,整个罐箱普遍来讲,大概是在4.1—4.2米之间。根据《道路危险货物运输管理规定》,运输爆炸品、强腐蚀性危险货物的罐式专用车辆的罐体容积不得超过10立方米,而运输剧毒化学品的罐式专用车辆的罐体容积不得超过10立方米,但符合国家有关标准的罐式集装箱除外。因此,如果罐箱或集装箱超出了4.2米的高度限制,这可能违反了国家的法律法规要求。
我们的供应商在西南地区开展业务时提出担忧,认为超出4.2米或允许高度可能会影响高速通行费的优惠,这是值得探讨的问题。
除此之外,关于干式接头加装使用,有人提出可不可以把干式接头在装料之前加上去,装完料把它拆掉,那整个运输过程中是不是不存在刚才说的问题。关于这个问题我们也收到一些反馈,整体来讲干式接头的安装相对不是频繁拆卸的设备,一旦频繁拆卸的话,可能容易有所损坏,这是一方面的担忧。
另外涉及安全方面的担心,本身我们在装完料之后,尤其使用干式接头刚才提到有一些危险品、易燃物料,在装完之后,在重罐的情况不适不适合拆卸罐箱的部件,包括干式接头,在拆卸过程中是不是会造成一些安全隐患,一般情况我们拆卸阀门件或者相关罐装的部件,是指在空罐的状态下。如果在重罐的状态下可能又会带来一个安全隐患,所以这也是一方面的担忧。
另外一方面,巴斯夫在湛江基地建设了多个停车场,旨在降低运营成本。我们需提升速度、流转率,特别是罐箱的装卸效率,减少等待时间。每次装料前后的干式接头安装与拆卸,虽然看似简单,实则涉及多个阀门连接,操作不易。关于这些操作由谁执行、在哪里执行,需明确。
拆卸过程中可能会涉及登高作业的问题,我们交给整个过程的管理是巴斯夫很关心的全流程的一个管理,我们说在哪里做?是我们让他在现场做,我们等待,还是说我们让司机出去,你随便找一个马路牙子自己去搞,一旦出问题怎么办?这可能是巴斯夫非常关心跟考虑的问题。
另一个问题是,有同事提出,装料时代用的干式接头,内部残留物料在拆卸后,下次使用时是否会造成物料交叉的品质风险?这也是我们担忧的问题。
综上所述,我们已将调研的供应商市场反馈归纳为以下几点,并计划针对巴斯夫项目顶部封闭装料方案的实施进一步推进。在供应商和罐箱制造厂家的支持下,我们已初步制定了方案。现有罐箱改造难度较大,但新造罐箱时考虑此需求,仍有可行方案。
我们可以看到,其实在我们的左上角这部分考虑了刚才说那么多的配件,安装之后加上垫片,整体高度的需求是做罐体到E六核或到框架的需求,大概是在210毫米,我们这边计算理论值是209.5,考虑的实际情况在210左右,我们如何去做?经过我们的供应商以及跟设备厂家、灌装厂家的一些沟通。
其实看左下角,采取了基本上是两个步骤来实现这样子的需求的满足。第一个问题其实可以看到,在预流盒,我们可以看到,这边的宽度其实是说,本身我们的预流盒是在罐箱顶部的中间,为了使我们的净空间足够大,我们是不是可以稍微扩大扩大,然后我们把顶部的液阀口相比较而言,就可以放在比较低的位置。
因此,在方案中,右侧宽度仍为505毫米,而左侧则扩展至590毫米,这是我们的第一步调整。
第二步,更重要的是,我们实施了罐体法兰下沉焊接,实现了罐体整体一体化。通过这一设计,从罐体法兰到预流盒的高度,我们达到了218.5毫米的净高。
218.5这样的净高,其实可以从理论数值上来讲,已经满足了我们刚才说的210毫米的空间要求,所以我们可以看到在右边,我们只是说基于这样的示意图做了一个实例。逻辑上讲,经过这样的设计,其实是可以满足我们顶部密闭装料使用干式接头的方案,当然这个方案是需要新造罐箱的。
所以,这个是我们前期针对我们整个巴斯夫镇江基地顶部密闭装料的装车台的设计,我们针对市场的情况做了相应一些市场的调研,这个是我跟博雅今天我们作为巴斯夫的代表,能够今天想给大家带来的一些分享,也希望通过这次分享能够给同行朋友们带来更多的思考跟探讨,也许说不定经过一些探讨,我们还有一些其他的更好的一些技术方案,也想借此机会能够感谢我们在座的物流同行的朋友。
在我们整个调研过程中能够给予我们一些积极的支持,积极的反馈,谢谢大家。
责任编辑:中物联危化品物流分会