鶴管是石化行業(yè)流體裝卸過(guò)程中的專(zhuān)用設(shè)備, 又稱(chēng)流體裝卸臂。它采用旋轉(zhuǎn)接頭與剛性管道及彎頭連接起來(lái), 一端與地面有關(guān)相連的油管固定連接, 另一端與罐車(chē)活動(dòng)連接或者直接由罐頂入口插入罐車(chē)內(nèi), 以實(shí)現(xiàn)火車(chē)、汽車(chē)槽車(chē)與棧橋儲(chǔ)運(yùn)管線之間傳輸液體介質(zhì)的活動(dòng)設(shè)備, 取代了老式的充裝軟管連接。和老式軟管相比較, 鶴管具有使用壽命長(zhǎng)、檢驗(yàn)周期短、操作強(qiáng)度低、可維修耐負(fù)壓能力強(qiáng)、故障突發(fā)率低等優(yōu)點(diǎn), 具有很高的安全性, 是收發(fā)油料工藝中一種理想的專(zhuān)用設(shè)備, 也可廣泛用于化學(xué)工業(yè)及其他行業(yè)收發(fā)各類(lèi)液體原料[1]。

某煉化公司儲(chǔ)運(yùn)廠火車(chē)裝車(chē)車(chē)間10線、11線使用的鶴管為氣動(dòng)小鶴管, 由3節(jié)不同內(nèi)徑的輸油管套接而成, 鶴管由提升器升起和落下, 提升器一端連接繞線輪, 另一端固定在與第3節(jié)鶴管螺紋連接的分油頭上。裝車(chē)時(shí), 繞線輪放長(zhǎng)繩索, 輸油管的自重使鶴管伸長(zhǎng)到火車(chē)罐罐底, 通過(guò)分油頭將油注入罐里, 通過(guò)分油頭的緩沖, 減少了可燃?xì)怏w的產(chǎn)生, 從而保證了安全生產(chǎn)。平時(shí)不用裝車(chē)時(shí), 由提升器將各輸油管套接在一起, 拉起鶴管, 避免了鶴管的滴漏現(xiàn)象, 減少了油耗。

然而在生產(chǎn)作業(yè)中, 一些問(wèn)題反復(fù)出現(xiàn)。在成品油裝車(chē)時(shí), 存在鶴管沒(méi)有完全收起脫離火車(chē)罐體時(shí), 火車(chē)就開(kāi)動(dòng)的情況。第3節(jié)輸油管磕碰變形, 導(dǎo)致鶴管卡澀無(wú)法正常收放, 同時(shí)磕碰容易使提升器斷裂, 分油頭與第3節(jié)輸油管連接處的的螺紋變形, 使之失效, 最終導(dǎo)致分油頭歪斜甚至脫落[2]。一旦分油頭掉入火車(chē)罐底, 不僅很難取出, 同時(shí)也污染了成品油, 帶入雜質(zhì)。

對(duì)于該類(lèi)故障的修復(fù)方法, 只能是將鶴管拆卸下來(lái)外委修理。這種處理方法, 不僅在拆卸過(guò)程中, 作業(yè)人員要站在高處, 存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn), 火車(chē)場(chǎng)火車(chē)裝車(chē)車(chē)間共計(jì)48套小鶴管, 每年需進(jìn)行變形修復(fù)約10套, 共計(jì)9.8萬(wàn)元, 耗費(fèi)人力物力。

原始故障修復(fù)方法存在3個(gè)問(wèn)題:

(1) 外委修復(fù)變形鶴管費(fèi)用較高; (2) 分油頭與第3節(jié)輸油管管口連接處的螺紋易損壞, 從而產(chǎn)生分油頭的松動(dòng)和脫落, 一旦掉落火車(chē)儲(chǔ)油罐, 取出困難, 污染成品油, 影響產(chǎn)品質(zhì)量; (3) 鶴管上方無(wú)合適吊梁, 檢修作業(yè)施工困難[3]。

鶴管變形專(zhuān)修工具的外部為圓形底板和3根支撐筋構(gòu)成的直徑較第3節(jié)鶴管外徑稍大的圓柱形框架, 內(nèi)部為有錐度的頂壓頭、定位塊和連接管。3根支撐筋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠, 同時(shí)滿足固定第3節(jié)鶴管的要求。材料選用45#鋼, 該型號(hào)鋼據(jù)有良好的加工性能和多方位的處理工藝, 能夠起到良好的起到支撐固定鶴管的作用, 鶴管變形專(zhuān)修工具見(jiàn)圖1。

擠壓頭材料選用40Cr, 調(diào)制處理使之硬度在230~300 HB。40Cr價(jià)格適中, 加工容易, 經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性。擠壓頭外徑與插入第3節(jié)鶴管內(nèi)徑相符, 并帶有適當(dāng)?shù)腻F度, 方便從內(nèi)部插入變形鶴管, 實(shí)現(xiàn)對(duì)鶴管進(jìn)行擠壓修復(fù), 使之恢復(fù)原狀, 連接管也選用45#鋼, 見(jiàn)圖2。

專(zhuān)修工具使用方法:將變形的第3節(jié)輸油管放在圓柱體框架內(nèi)固定好, 在變形輸油管內(nèi)用適當(dāng)口徑活塞式頂壓頭進(jìn)行頂壓, 通過(guò)千斤頂推動(dòng)頂壓頭前進(jìn), 實(shí)現(xiàn)在頂壓頭前進(jìn)的過(guò)程中將管壁凹陷處向外頂開(kāi), 將缸體變形逐步校正。前進(jìn)一定行程便加上連接管, 增大千斤頂?shù)男谐? 從而完成整根輸油管的修復(fù)[4,5]。

當(dāng)鶴管底部磕碰變形時(shí), 螺紋失效, 分油頭易歪斜甚至脫落。螺紋連接有制造、使用都簡(jiǎn)單, 聯(lián)接可靠、使用方便、通用性好、可重復(fù)裝拆使用等優(yōu)點(diǎn), 但是承壓較低, 螺紋處容易腐爛。由于工況決定分油頭和鶴管連接要有一定的抗變形能力。針對(duì)這種現(xiàn)象, 對(duì)分油頭與輸油管連接處進(jìn)行改造。將銅質(zhì)分油頭和第3節(jié)鶴管口連接處損壞的螺紋車(chē)削掉, 在圓周上徑向鉆3個(gè)孔幷攻絲, 用螺釘將分油頭固定在輸油管底部。

在生產(chǎn)實(shí)踐中, 改造后的分油頭相比改造前的使用時(shí)間較長(zhǎng), 但仍然沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果, 有待進(jìn)一步提高。對(duì)方案原始提出二次改進(jìn)措施:增加頂絲的數(shù)量, 以此增強(qiáng)連接處的強(qiáng)度;或改變分油頭材質(zhì), 增加其強(qiáng)度, 在磕碰不可避免的情況下, 減少分油頭的損傷;對(duì)提升器的繩索進(jìn)行改造, 增大繩索直徑以增加繩索的承重強(qiáng)度, 或使用強(qiáng)度更高的材料, 以此增加提升器的抗拉強(qiáng)度;與裝置溝通, 減少鶴管未完全提升到位, 就開(kāi)動(dòng)火車(chē)的情況的發(fā)生, 從根本上杜絕磕碰的發(fā)生。

對(duì)氣動(dòng)小鶴管的常見(jiàn)故障提出了相應(yīng)的解決方案并制作了專(zhuān)修工具, 成功地解決了管壁變形凹陷卡澀無(wú)法收放及管口連接處的螺紋損壞產(chǎn)生松動(dòng)的問(wèn)題。但方案仍有不足之處, 如吊裝架容易搖晃等問(wèn)題, 需要在今后的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中逐漸的完善和改進(jìn)。