中石化优秀QC成果《大罐三级取样装置》的研制

1、 集输大队集输大队QCQC小组小组 发布人：发布人：* * * * * * * *1概概 况况234567选择课题选择课题 活动目标活动目标提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案制定对策制定对策对策实施对策实施效果检查及效益分析效果检查及效益分析89制定巩固措施和标准化制定巩固措施和标准化 总结和打算总结和打算概概 况况 油气集输大队担负着河口采油厂集、输油和原油处理工作，管理着近油气集输大队担负着河口采油厂集、输油和原油处理工作，管理着近百座原油储罐。为准确地掌握各站库在原油脱水、沉降处理过程中的油品百座原油储罐。为准确地掌握各站库在原油脱水、沉降处理过程中的油品性质，保证生产平稳和计

2、量盘库的准确无误，必须每天对原油沉降罐、净性质，保证生产平稳和计量盘库的准确无误，必须每天对原油沉降罐、净化油罐内的油品进行三级取样、化验分析。化油罐内的油品进行三级取样、化验分析。 目前，我们跟所有的集、输油站库一样，在储罐内油品取样化验时仍目前，我们跟所有的集、输油站库一样，在储罐内油品取样化验时仍然是按照国标然是按照国标GB/T4756-1998GB/T4756-1998要求，要求，在储罐顶部的取样口处取样在储罐顶部的取样口处取样，由，由人工通过取样绳将人工通过取样绳将“加重式取样工具加重式取样工具”分层、分次下至需要取样部位，逐分层、分次下至需要取样部位，逐级完成储罐内上、中、下不同高

3、度的三级取样。级完成储罐内上、中、下不同高度的三级取样。 注册编号注册编号HK09175HK09175活动情况活动情况共计活动共计活动2424次次本次活动时间本次活动时间2008.1-2009.92008.1-2009.9课题类型课题类型创新型创新型活动方式活动方式集中与分散相结合集中与分散相结合创创 建建 时时 间间2008.12008.1本课题注册时间本课题注册时间2008.12008.1小组成员小组成员1717人人活动课题活动课题大罐三级取样大罐三级取样装置的研制装置的研制小小 组组 简简 介介姓姓 名名性别性别年龄年龄文化程度文化程度职务职务(职称职称)组组 内内 分分 工工*男男42

4、42硕士硕士高级工程师高级工程师组组 长长男男4646技校技校工工 人人副副 组组 长长男男3535大学大学高级高级工程师工程师全全 面面 协协 调调女女4242大学大学高级高级工程师工程师全面协调、资料汇总全面协调、资料汇总男男3535大学大学高级高级工程师工程师现场、施工现场、施工女女3030技校技校工工 人人信信 息息 收收 集集男男4242大学大学助理工程师助理工程师现场、调试现场、调试男男3232大学大学助理工程师助理工程师现场、调试现场、调试男男3535大学大学高级工程师高级工程师现场、施工现场、施工男男2 27 7大学大学助理工程师助理工程师信信 息息 收收 集集男男4242大学

5、大学技技 师师现场、施工现场、施工男男4040大学大学助理工程师助理工程师现现 场场 施施 工工女女3 35 5大学大学助理工程师助理工程师信信 息息 收收 集集男男3535大学大学工程师工程师现场、施工现场、施工男男4040大学大学工程师工程师现场、施工现场、施工男男3838大学大学高级工高级工现现 场场 管管 理理男男3 32 2大学大学助理工程师助理工程师信信 息息 管管 理理技术技术总总指导指导 小组成员简介小组成员简介 20082008年初，小组成员在埕东、陈庄、首站等单位对大罐取样程年初，小组成员在埕东、陈庄、首站等单位对大罐取样程序调查时发现；序调查时发现；两人两人操作，准备取样

6、工具用时操作，准备取样工具用时3 3分钟，爬罐分钟，爬罐2 2分钟，分钟，取样操作取样操作2626分钟，环卫处理分钟，环卫处理1010分钟，整套取样操作共耗时分钟，整套取样操作共耗时4141分钟分钟。不仅不仅费时费时、费力费力，且，且安全性差安全性差，特别是在雨雪天气，上罐取样，特别是在雨雪天气，上罐取样者的人身安全没有保障。者的人身安全没有保障。 选选 题题 理理 由由工具准备3分钟爬大罐2分钟取样26分钟环卫处理10分钟 因此寻求一种新型的取样方式是我们小组急因此寻求一种新型的取样方式是我们小组急需解决的问题。需解决的问题。41分钟 小组成员召集会议，运用头脑风暴法，小组成员召集会议，运用

7、头脑风暴法，集思广益，提出了下面三个课题供选择集思广益，提出了下面三个课题供选择课题一、研制钢丝绳带上拉盖取样桶装置课题一、研制钢丝绳带上拉盖取样桶装置课题二、研制链条传动专用底部进样装置课题二、研制链条传动专用底部进样装置课题三、研制罐内安装导管三级取样装置课题三、研制罐内安装导管三级取样装置序号序号课课 题题优缺点优缺点评分评分参评人员参评人员课题一课题一研制钢丝绳带上拉研制钢丝绳带上拉盖取样桶装置。盖取样桶装置。可行，但安全性差，可行，但安全性差，样品误差非常大。样品误差非常大。7全体成员全体成员课题二课题二研制链条传动专用研制链条传动专用底部进样装置。底部进样装置。可行，安全性差，结可

8、行，安全性差，结构庞大，样品存在较构庞大，样品存在较大误差。大误差。8课题三课题三研制罐内安装导管研制罐内安装导管的三级取样装置。的三级取样装置。可行，安全性好，样可行，安全性好，样品准确度高，结构紧品准确度高，结构紧凑、合理。凑、合理。13.5课题分析和评估课题分析和评估因此，我们把因此，我们把课题三课题三作为活动课题作为活动课题评评 估估 柱柱 状状 图图8分13.5分课题一课题一课题二课题二课题三课题三7分412901020304050活动前活动后活动目标活动目标 通过活动：通过活动：实现免上罐，提高取样准确度，操作安全、便捷，以及节省上罐及环卫时间，将取样时间由41分钟缩短至29分钟！

9、 可行性分析：可行性分析：1、有上级领导对科技创新，技术革新的大力支持和资金援助，该项目的研发从环境上可行可行。2、小组成员中多人有较高学历，曾获得全国“金圣杯”QC成果一等奖，现有国家“实用新型”和“发明”专利十项，所以技术力量可行可行。目标论证目标论证液位控制液位控制2 2取样导管取样导管1 1动力驱动动力驱动3 3 针对取样装置的安装位置、置换导管内存积介质的方式和为置换提供动能等措施，我们将大罐三级取样装置分为以下三个研制部分。大罐三级取样装置大罐三级取样装置装置构成装置构成提出方案并制定最佳方案提出方案并制定最佳方案一一取取 样样 导导 管管 部部 分分序号序号内内 容容优优 点点现

10、场试验缺点现场试验缺点方案一方案一采用将软管安装在罐内壁上，一端用绳索连接，调节不同高度位置。安全，易实现。软管在管内有伸缩性，难控制，取样位置不准确，绳索易污染。方案二方案二将软管安装在罐内的平行四边形支架一端上，通过调节控制软管高度位置。易实现软管的高度控制。支架易产生静电，不符合安全要求。方案三方案三采用钢管固定在罐壁需要取样位置采用钢管固定在罐壁需要取样位置处，将出口从储罐底部引出。处，将出口从储罐底部引出。易实现导管的高度控制，能满易实现导管的高度控制，能满足安全要求，易于安装。足安全要求，易于安装。不易实现罐底管束的引出。方方 案案 评评 估估组员项目组员项目付从进郭静周玉军李圣光

11、宋玉江刘青白雪松韩春勇郭靖华董明赵英军合合计计方案一方案一2124143232327方案二方案二4345433432338方案三方案三4455435545549选择选择方案三方案三针对各部位制定方案，并进行评估及优选针对各部位制定方案，并进行评估及优选二二液液 位位 控控 制制 部部 分分序号序号内内 容容优优 点点缺缺 点点方案一方案一采用钢管，在三级取样位置开孔，分别控制取样。节约材料；易实现与驱动设备的连接。三级样不易取出。方案二方案二采用三根钢管，分别固定在三级取样位采用三根钢管，分别固定在三级取样位置处，由置处，由“多位旋转一通阀多位旋转一通阀”对取样高对取样高度进行自由控制，完成各

12、层位取样。度进行自由控制，完成各层位取样。取样准确，便于操作。取样准确，便于操作。花费高于方案一；安装劳动强度大。方方 案案 评评 估估组员项目组员项目付从进郭静周玉军李圣光宋玉江刘青郝玉春韩春勇郭靖华董明赵英军合合计计方案一方案一412244223232929方案二方案二534554344354545选选 择择方案二方案二针对各部位制定方案，并进行评估及优选针对各部位制定方案，并进行评估及优选三三动动 力力 驱驱 动动 部部 分分序号序号内内 容容优优 点点缺缺 点点方案一方案一购买手摇泵，置换导管内存积介质。安全系数高。费用高，各参数很难选择。方案二方案二电动齿轮循环泵，置换导管内存积介质

13、。省力，职工方便操作。 电动工具且不防爆，安全。方案三方案三气动齿轮循环泵，置换导管内存积介质。省力，职工方便操作。 需铺设气源管线，造价高。方案四方案四研发手动循环泵，置换导管内存积介质。研发手动循环泵，置换导管内存积介质。省时省力，操作便捷，省时省力，操作便捷，安全系数高，开启自安全系数高，开启自如。如。设计时间长。方方 案案 评评 估估 组组 员员 项项 目目付从进郭静周玉军李圣光宋玉江刘青郝玉春韩春勇郭靖华董明赵英军合合计计方案一方案一325412133222828方案二方案二234333243323232方案三方案三142443323423232方案四方案四4544544545448

14、48选择选择方案四方案四针对各部位制定方案，并进行评估及优选针对各部位制定方案，并进行评估及优选使油样从导管中引出使油样从导管中引出手摇循环泵安全、省力，手摇循环泵安全、省力，操作方便，效率高操作方便，效率高动力驱动动力驱动导管符合三级取样位置导管符合三级取样位置罐内壁罐内壁安装安装，无污染，无污染取样导管取样导管2 21 13 3大罐三级取样装置大罐三级取样装置罐外底部取样操作自如罐外底部取样操作自如多位旋转一通阀多位旋转一通阀实现液位自由控制实现液位自由控制液位控制液位控制要点提示要点提示大罐三级取样装置大罐三级取样装置设计安装草图设计安装草图原理动画原理动画取三级样原理动画取三级样原理动

15、画 上上部部样样中中部部样样底底部部样样序序号号对对 策策目目 标标 措措 施施完成时完成时间间地点地点负责人负责人1 1导管布设导管布设取出样品要求取出样品要求反映真实样品。反映真实样品。选用碳钢管（规格选用碳钢管（规格DN15DN15，内径为，内径为1313毫米）作为导毫米）作为导管；将上、中、下三级样分别通过三根取样导管管；将上、中、下三级样分别通过三根取样导管导出储罐外；导管进液口位置代表需要取样位置，导出储罐外；导管进液口位置代表需要取样位置，能反映真实样品；导管采用支架垂直固定在储罐能反映真实样品；导管采用支架垂直固定在储罐内壁一侧适当位置处（尽可能贴近罐壁）。内壁一侧适当位置处（

16、尽可能贴近罐壁）。2008.22008.2-3-3埕东、陈南站刘 青 周玉军 宋玉江 2 2液位控制液位控制实现在储罐外实现在储罐外底部位置处，底部位置处，完成大罐三级完成大罐三级样位置的任意样位置的任意选择。选择。研制研制“多位旋转一通阀多位旋转一通阀”。将三根不同高度导管。将三根不同高度导管内的介质在分别进入多位旋转一通阀后，通过对内的介质在分别进入多位旋转一通阀后，通过对阀体内对位调节汇流板的调节，实现各导管介质阀体内对位调节汇流板的调节，实现各导管介质在阀体内切换自如，并从出口流出。在阀体内切换自如，并从出口流出。2008.32008.3-4-4埕东、陈南站周玉军 李圣光 郭 静3 3

17、动力驱动动力驱动研发省时省力研发省时省力的手动循环泵。的手动循环泵。根据人体特征设计一种摇动转数少，用力小的容根据人体特征设计一种摇动转数少，用力小的容积式手动循环泵。（可通过多次设计、实验，设积式手动循环泵。（可通过多次设计、实验，设计用计用5 5公斤力即可操作循环泵）。公斤力即可操作循环泵）。2008.42008.4-6-6埕东、陈南站付从进 郭 静 张树华4 4组装使用组装使用各部组装，可各部组装，可及时安装。及时安装。大罐达到动火标准后，安装罐内管束，现场组装大罐达到动火标准后，安装罐内管束，现场组装取样器，维修不受大罐使用限制。取样器，维修不受大罐使用限制。2008.62008.6-

18、 -2009.12009.1埕东、陈南站韩春勇 赵英军制制 定定 对对 策策实施一：取样导管布设安装实施一：取样导管布设安装 20082008年年-2009-2009年，小组先后在埕东站年，小组先后在埕东站3 3号罐、陈南站号罐、陈南站1 1、2 2号罐，按照制定的号罐，按照制定的对策进行了罐内取样导管布设和安装，并且在导管进液口端部采用伞帽结构设对策进行了罐内取样导管布设和安装，并且在导管进液口端部采用伞帽结构设计，以防止杂物进入导管内及安全考虑。计，以防止杂物进入导管内及安全考虑。12hh1h2罐内照片罐内照片 在取样导管进液入口处，采用壁厚5mm进液圆弧顶伞帽设计。实施二：液位控制部分设

19、计实施二：液位控制部分设计1 1、液位控制部分设计，由于本装置是按三级取样设计，所以，、液位控制部分设计，由于本装置是按三级取样设计，所以，“多位旋多位旋转一通阀转一通阀”共设计了共设计了3 3个内径为个内径为13mm13mm的介质流道的介质流道1 1个回流流道。见下面多位个回流流道。见下面多位旋转一通阀阀座设计图。旋转一通阀阀座设计图。13mm介质流道介质流道13mm回流流道回流流道2 2、当导管内介质进入多位旋转一通阀后，经手轮对多位旋转一通阀、当导管内介质进入多位旋转一通阀后，经手轮对多位旋转一通阀内汇流板进行调节对位，使不同高度介质样品能够自由控制。见下面内汇流板进行调节对位，使不同高

20、度介质样品能够自由控制。见下面汇流板设计图和多位旋转一通阀实物图片。汇流板设计图和多位旋转一通阀实物图片。对位调节手轮对位调节手轮实施二：液位控制部分设计实施二：液位控制部分设计汇流板介质通孔汇流板介质通孔实施二：液位控制部分设计实施二：液位控制部分设计3 3、为了便于在阀体外随时检查导管内介质切换情况，在、为了便于在阀体外随时检查导管内介质切换情况，在“多位旋转一通多位旋转一通阀阀”上设计了与阀内活动汇流板保持同步的指示表盘。上设计了与阀内活动汇流板保持同步的指示表盘。手轮手轮指示表盘指示表盘汇流活动板汇流活动板 通过转动手轮，可使活动汇通过转动手轮，可使活动汇流板的介质通孔与指示表盘读数流

21、板的介质通孔与指示表盘读数保持一致，实现上、中、下导管保持一致，实现上、中、下导管内介质自由切换。内介质自由切换。活动汇流板活动汇流板指示表盘指示表盘介质通孔介质通孔实施三实施三:动力驱动的设计动力驱动的设计1、我们以容积式齿轮泵转动一圈所输送介质的体积为单位，计算出长、我们以容积式齿轮泵转动一圈所输送介质的体积为单位，计算出长度度10米，内径米，内径13毫米的取样导管内的容积，再以手摇毫米的取样导管内的容积，再以手摇20转即可将导管内转即可将导管内介质完全置换的容积式手摇循环泵。见容积式手摇循环泵。介质完全置换的容积式手摇循环泵。见容积式手摇循环泵。容积式手摇循环泵容积式手摇循环泵实施三实施

22、三:动力驱动的设计动力驱动的设计2、为了循环泵在人孔内有足够的摇动力臂空间，为了使操作者更省力，为了循环泵在人孔内有足够的摇动力臂空间，为了使操作者更省力，我们将循环泵摇动手臂进行加长可折叠处理。见容积式手摇循环泵。我们将循环泵摇动手臂进行加长可折叠处理。见容积式手摇循环泵。可折叠手摇臂可折叠手摇臂 罐内取样导管布设完成之后，取样装置主体部分在大罐外底部预留罐内取样导管布设完成之后，取样装置主体部分在大罐外底部预留人孔内进行焊接安装，现场施工照片。人孔内进行焊接安装，现场施工照片。取样器在储罐底部安装图片取样器在储罐底部安装图片陈南联合站（陈南联合站（min）呈东联合站（呈东联合站（min）工

23、具准备工具准备10.5去取样点去取样点12取样操作取样操作2.53卫生处理卫生处理11原路返回原路返回12总用时间总用时间6.58.5平均耗时平均耗时7.5分钟分钟 安装投入使用后，经效果检查，实现单人操作，免上罐，安全安装投入使用后，经效果检查，实现单人操作，免上罐，安全环保，操作便捷，样品准确度高的课题目标。环保，操作便捷，样品准确度高的课题目标。效效 果果 检检 查查 工具准备（工具准备（1分钟）分钟）取样（取样（2.52.5分钟）分钟）环卫处理（环卫处理（1 1分钟）分钟）化验数据对比表化验数据对比表 方式方式项目项目传统方式传统方式取样数据取样数据三级取样三级取样数据数据上部样上部样

24、2.442.45中部样中部样3.263.28底部样底部样5.245.22两种取样方式数据基本一致两种取样方式数据基本一致取样时间大大缩短取样时间大大缩短活动前后时间对比柱状图活动前后时间对比柱状图效效 果果 检检 查查 经经 济济 效效 益益 本次活动共研制安装了本次活动共研制安装了3台台 （1）安装使用后，埕东、陈南站化验岗分别由）安装使用后，埕东、陈南站化验岗分别由2人压缩至人压缩至1人，另一人人，另一人调配至首站新建装置化验岗工作，这样节约上岗培训费和月效益工资等调配至首站新建装置化验岗工作，这样节约上岗培训费和月效益工资等约约3万元万元 （2）研制资金）研制资金投入投入9985元元 （

25、3）年节约工时费用）年节约工时费用6113.75元元具体计算：（原定额工时具体计算：（原定额工时-改进后工时）改进后工时）小时工资小时工资- -投入投入 =3.835万元万元/台台 （4）本次活动，）本次活动，创效益约创效益约11.5068万元万元效效 益益 分分 析析社社 会会 效效 益益 （1）大罐三级取样装置大罐三级取样装置安装后，取样实现了安装后，取样实现了免上罐操作，无污染，消除了安全隐患，缩短了取样免上罐操作，无污染，消除了安全隐患，缩短了取样时间，减轻了劳动强度，提高了工作效率。时间，减轻了劳动强度，提高了工作效率。 （2）取出样品的准确度大大提高，为计量盘库提供）取出样品的准确度大大提高，为计量盘库提供了可靠依据，避免了样品数据错误给生产带来隐患和了可靠依据，避免了样品数据错误给生产带来隐患和经济损失。经济损失。 效效 益益 分分 析析制定巩