易燃液體保溫罐式運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)改進(jìn)及質(zhì)量提升

劉 源，張志敏，吳 鵬，鄧 晗，張 振

（1.中國石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司石油機(jī)械廠，河北滄州 062550；2.河北科技大學(xué)電氣工程學(xué)院，河北石家莊 050091）

0 引言

全國各大油田對于原油類的介質(zhì)，在運(yùn)輸過程中要求介質(zhì)溫度保持在一定范圍內(nèi)，否則就會導(dǎo)致介質(zhì)凝固使之裝卸困難。某廠生產(chǎn)的易燃液體保溫罐式運(yùn)輸車（下文簡稱罐車），主要客戶為津、冀、遼等地區(qū)客戶，該系列車型能夠滿足客戶要求，客戶反映良好。近年來，隨著客戶的增多，罐車使用范圍增大，西南地區(qū)部分客戶對罐車提出了一些建議和意見。為了進(jìn)一步穩(wěn)固市場，提高顧客滿意度，增加市場占有份額，在保證安全的前提下，針對保溫罐車保溫效果的結(jié)構(gòu)改進(jìn)及質(zhì)量提升至關(guān)重要。

1 現(xiàn)狀調(diào)查及原因分析

通過客戶售后回訪數(shù)據(jù)統(tǒng)計，該廠近3 年累計銷售易燃液體保溫罐式運(yùn)輸車200 余輛，其中銷往西南地區(qū)30 余輛，西南地區(qū)客戶提出了下述問題：①1 輛保溫罐車封頭蒙皮與罐腳間的連接開裂（圖1）；②1 輛保溫罐車罐體后封頭開裂（圖2）；③5 輛保溫罐車的罐頂蒙皮拉帶下的密封層被破壞（圖3）；④4 輛保溫罐車罐頂?shù)醵浇拿芊鈱泳黄茐模▓D4）；⑤2 輛保溫罐車蒙皮與蒙皮間出現(xiàn)嚴(yán)重分離（圖5）；⑥3 輛保溫罐車蒙皮出現(xiàn)坑洞，坑洞有大有小或集中成片，其中1 輛保溫罐車的坑洞內(nèi)有褐色液體流出，可能是油、銹水或其他物質(zhì)（圖6、圖7）。

圖1 封頭蒙皮與罐腳開裂

圖2 罐體后封頭開裂

圖3 罐頂蒙皮拉帶下密封層被破壞

圖4 吊耳附近密封層被破壞

圖5 蒙皮與蒙皮間分離

圖6 蒙皮出現(xiàn)坑洞

圖7 部分坑洞內(nèi)有褐色液體流出

經(jīng)統(tǒng)計，有的車輛僅出現(xiàn)上述一項(xiàng)問題，有的車輛存在上述多項(xiàng)問題，需要進(jìn)行大量返工返修，返修率達(dá)30%，與公司設(shè)定的指標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。根據(jù)售后技術(shù)人員現(xiàn)場反饋及客戶使用意見，設(shè)定改進(jìn)目標(biāo)：通過改進(jìn)工藝，將目前西南地區(qū)保溫罐車30%的返修率降低到3%以下。根據(jù)設(shè)定目標(biāo)的需求，從技術(shù)力量、生產(chǎn)條件兩個方面進(jìn)行了可行性分析。該廠人員多年從事機(jī)械制造工作，有豐富的經(jīng)驗(yàn)，且擁有各種齊全的加工設(shè)備，生產(chǎn)條件優(yōu)越。

經(jīng)商討決定先破開保溫層查找原因，完善后恢復(fù)保溫。打開滿是坑洞、銹跡斑斑的蒙皮后發(fā)現(xiàn)內(nèi)部巖棉干燥蓬松沒有問題。巖棉外有一層防水塑料布，塑料布外面有液體，自然流淌，沒有異味，初步判斷是水（圖8）。取下保溫蒙皮后，查看銹蝕孔對應(yīng)的內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)所有銹蝕孔的內(nèi)面都被浸濕的腐爛物緊密貼死（圖9）。

圖8 打開蒙皮

圖9 銹蝕蒙皮內(nèi)部

如果是罐身或排污管漏油、從內(nèi)往外滲，導(dǎo)致蒙皮腐蝕，那巖棉內(nèi)應(yīng)該有油，打開后發(fā)現(xiàn)內(nèi)外層巖棉之間干燥清潔，因此可以排除罐身漏油的問題。推斷是水進(jìn)入到蒙皮與防水塑料布之間，造成填充物吸收水分，而四川地區(qū)又多為陰雨天氣，加速腐爛發(fā)霉；做蒙皮用的202 不銹鋼的耐腐蝕性能不強(qiáng)，導(dǎo)致蒙皮內(nèi)部腐蝕。

打開罐體后發(fā)現(xiàn)，所有蒙皮出現(xiàn)銹蝕的罐體無一例外是因?yàn)楹附咏Y(jié)構(gòu)或密封結(jié)構(gòu)被破壞導(dǎo)致的。當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)或密封結(jié)構(gòu)被破壞后，雨水、氣田水、原油等具有腐蝕性的溶液侵入保溫層內(nèi)部，隨著腐蝕時間的延長，就會出現(xiàn)不同程度的破壞。因此，保溫結(jié)構(gòu)質(zhì)量的提升根本在于提升其焊接、密封及配套工藝，對重點(diǎn)因素進(jìn)行分析（表1）。

表1 因素分析

2 制定對策及實(shí)施

針對確認(rèn)的要因，制定出對策方案。經(jīng)過討論后，集體對方案進(jìn)行了優(yōu)化。

（1）利用已有結(jié)構(gòu)制作輔助踏板，方便工人操作（圖10）：①根據(jù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，確定踏板結(jié)構(gòu)及連接方式；②繪制零部件圖紙，編制加工工藝；③制作零部件并驗(yàn)收。

圖10 輔助踏板結(jié)構(gòu)

（2）重新設(shè)計，改良保溫封頭、罐腳等部件的連接結(jié)構(gòu)：①改變工藝，將保溫封頭與罐腳斷開連接，減少封頭承受的扭力；②改良保溫封頭工藝，用一張整板替代拼焊工藝，消除應(yīng)力；③經(jīng)驗(yàn)收，新工藝消除了應(yīng)力，在野外磚路路況試驗(yàn)后，未有質(zhì)量問題發(fā)生。

（3）改良不銹鋼蒙皮材料：①將202 不銹鋼替換成304 不銹鋼；②經(jīng)驗(yàn)收，304 不銹鋼強(qiáng)度更高，耐腐蝕性更強(qiáng)。

3 實(shí)施效果

按照保溫罐車新工藝進(jìn)行施工制作，技術(shù)人員與檢驗(yàn)人員全程跟蹤指導(dǎo)，并完成了樣車的制作，經(jīng)與以往產(chǎn)品對比，新產(chǎn)品在性能上不僅達(dá)到且優(yōu)于以往產(chǎn)品，外觀更美觀（圖11、圖12）。

圖11 新車整體效果

圖12 新舊車局部效果對比

在所有車輛生產(chǎn)完成后，對車輛均進(jìn)行了廠內(nèi)試驗(yàn)，同時樣車接受了國家試驗(yàn)中心的試驗(yàn)，車輛在廠內(nèi)放置期間，每月定期對所有車輛進(jìn)行檢驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)證，車輛整體性能得到很大提高，所有外觀結(jié)構(gòu)完好，無銹蝕。

截至2021 年8 月，該廠2021 年生產(chǎn)罐體70 余輛，廠內(nèi)試驗(yàn)返修率為零。2021 年出廠的易燃液體保溫罐式運(yùn)輸車產(chǎn)品暫未見返修發(fā)生，客戶使用后反映良好。上述措施施行后，罐車單車售后成本降低約0.5 萬元，2021 年預(yù)計有100 臺保溫罐車的訂單，按照以往30%的售后比例計算，合計降本約15 萬元。