張國豐

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

純堿公司大袋包裝儲運流程優(yōu)化改造及效益分析

張國豐

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

隨著純堿公司各種新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的引進，各項技術(shù)改造項目的實施，純堿公司在不斷的發(fā)展壯大，產(chǎn)能也在不斷增加，產(chǎn)量現(xiàn)已從最初建廠時的60萬t增加到230萬t。產(chǎn)能的增加造成現(xiàn)有包裝儲運流程不能與之相適應(yīng)，在生產(chǎn)運行方面存在一些問題，通過對現(xiàn)有包裝儲運流程的優(yōu)化改造，使生產(chǎn)流程更加合理，經(jīng)濟效益更大。

純堿；大袋包裝；儲運；流程；優(yōu)化；效益

1 大袋包裝儲運流程現(xiàn)狀及問題分析

1.1 大袋包裝儲運流程現(xiàn)狀

純堿公司共有8套大袋堿包裝系統(tǒng)，其中老大袋包裝樓內(nèi)有4套大袋堿包裝系統(tǒng)，分別為1#～4#包裝機，其中1#包裝機、2#包裝機為輕質(zhì)純堿大袋包裝機，3#包裝機、4#包裝機為重質(zhì)純堿大袋包裝機；5#包裝機、6#包裝機位于東大袋庫北側(cè)的2#大袋包裝樓，為重質(zhì)純堿包裝機；7#包裝機、8#包裝機位于2#筒倉北側(cè)的3#大袋包裝樓，緊貼站臺南立柱南側(cè)，為輕質(zhì)純堿包裝機。

重質(zhì)純堿中65%根據(jù)客戶需求進行大袋包裝，包裝規(guī)格為1 000 kg/袋、950 kg/袋，年包裝能力約為97萬t，老大袋包裝樓內(nèi)的3#包裝機、4#包裝機的包裝能力約占重質(zhì)純堿包裝量的50%，剩余50%包裝量由5#包裝機、6#包裝機完成。輕質(zhì)純堿中44%根據(jù)客戶需要進行大袋包裝，包裝規(guī)格為800 kg/袋、750 kg/袋，年包裝能力約為37萬t，老大袋包裝樓內(nèi)的1#包裝機、2#包裝機的包裝能力約占輕質(zhì)純堿包裝量的50%，剩余50%包裝量由7#包裝機、8#包裝機完成。

老大袋包裝樓、儲運現(xiàn)場布局仍為建廠時布局，后隨著產(chǎn)能的不斷擴大倉儲能力嚴重不足，公司相繼新建了東大庫、西大庫用來儲存大袋堿，以及東貨場、西貨場用來露天儲存袋裝堿。由于老大袋包裝樓與庫房、貨場的距離較遠，在包裝和儲運之間就出現(xiàn)了倒運環(huán)節(jié)，大袋堿包裝合格后經(jīng)緩沖皮帶輸送機緩沖輸送，通過叉車吊裝至倒運平板車上，待平板車裝滿堿后，由平板車按要求分別倒運至相應(yīng)貨場，再由叉車、現(xiàn)場天車將平板車上的大袋堿倒運下來并按規(guī)定碼放。

1.2 問題分析

由于大袋包裝樓與庫房、貨場的距離較遠，在大袋包裝儲運過程中，不得不在包裝和儲運之間增加倒運環(huán)節(jié)，倒運環(huán)節(jié)占用了相當大的一部分費用支出，整個環(huán)節(jié)需要叉車、板車進行配合，倒運過程中一臺板車同時需要兩臺叉車配合，其中包括幾臺板車共用叉車。此項倒運費用共有兩部分：一是叉車費用，另一部是板車費用，叉車部分歸包裝車間管理，整個過程包括裝、卸堿共有10臺叉車，費用主要是燃油費及修理費，以2015年數(shù)據(jù)為例，老大袋包裝樓處大袋堿包裝倒運量達62萬t，叉車燃油費全年共計約50萬元，叉車修理費16萬元/年，叉車使用費總計達到66萬元。板車倒運以勞務(wù)外包形式進行作業(yè)，費用為5元/t，2015年老大袋包裝樓處發(fā)生倒運費用支出達376萬元。

包裝現(xiàn)場與庫房、貨場之間的倒運道路為露天作業(yè)區(qū)域，整個道路沒有防雨棚，如遇到雨雪等極端天氣，因大袋堿包裝袋達不到防雨雪要求，純堿又易受潮板結(jié)、變質(zhì)，故無法進行倒運，大袋堿需由叉車直接倒運至站臺內(nèi)臨時存放，待晴天后需重新用叉車、板車配合倒運至相應(yīng)庫房、貨場存放。站臺內(nèi)原有貨位主要用來碼放小袋堿，大袋堿的臨時存放給小袋堿庫存帶來很大影響，同時二次倒運時又與正常包裝倒運存在交叉作業(yè)，給正常倒運造成不利影響，由于二次倒運造成叉車使用時間增加，相應(yīng)人工成本、叉車磨損及燃油費用同時增加，此部分費用支出約為4元/t。同時，倒運道路同時是外銷堿汽車通行道路，且道路狹窄，而且貨車、板車、人員往來頻繁，時常出現(xiàn)交通擁堵現(xiàn)象，對作業(yè)人員、往來人員、車輛存在很大的安全隱患，交通擁堵又直接對生產(chǎn)運行造成極大影響。

特別對于重質(zhì)純堿來說，隨著重質(zhì)純堿小袋產(chǎn)品銷售市場的嚴重萎縮、需求量的不斷減少，大袋堿的需求量隨之不斷增加，2014年重質(zhì)純堿小袋堿銷售量為7.5萬t，而2015年重質(zhì)純堿小袋銷量已減少至5.5萬t。生產(chǎn)運行方面，現(xiàn)有生產(chǎn)流程中，重質(zhì)純堿小袋包裝機位于物料運輸系統(tǒng)末端，重質(zhì)堿小袋包裝料倉在刮板輸送機機頭下方，因刮板輸送機正常運行時會存在帶料現(xiàn)象，致使重質(zhì)堿小袋料倉來料無法停止，當不需要進行重質(zhì)純堿小袋堿包裝時，重質(zhì)純堿小袋包裝料倉充滿料后，系統(tǒng)刮板輸送機中帶料無處下料，致使重質(zhì)純堿小袋包裝在沒有訂單需求的情況下進行包裝，由于重質(zhì)純堿小袋銷售受限，造成產(chǎn)銷矛盾，無法外銷，產(chǎn)品積壓，重質(zhì)純堿小袋包裝在一定程度上占用了合理周轉(zhuǎn)庫存，短時間內(nèi)無法進行周轉(zhuǎn)，給倉儲能力造成很大影響，并且這種占有庫存的影響是持續(xù)的。

2 包裝儲運流程優(yōu)化改造具體內(nèi)容

大袋包裝運輸流程主要存在的問題是存在不必要的工作環(huán)節(jié)和內(nèi)容，即大袋堿倒運環(huán)節(jié)，由于產(chǎn)能的不斷增加，包裝儲運生產(chǎn)能力隨之增加，受現(xiàn)場包裝儲運空間位置限制而增加的一道環(huán)節(jié)，在現(xiàn)實生產(chǎn)中滿足了生產(chǎn)要求。從流程優(yōu)化角度分析為不必要的工作環(huán)節(jié)和內(nèi)容，可以取消，以使流程更加優(yōu)化。

本次大袋純堿包裝儲運流程改造主要針對重質(zhì)純堿大袋包裝儲運，原因有二：一是為了滿足銷售需求，重質(zhì)純堿小袋產(chǎn)品銷售市場的嚴重萎縮、需求量的不斷減少，造成重質(zhì)純堿大袋包裝的需求量隨之不斷增加，現(xiàn)有包裝機的包裝能力無法滿足重質(zhì)純堿包裝要求，需要增加包裝機并解決倒運問題；二是解決生產(chǎn)工藝流程死點問題，重質(zhì)純堿小袋產(chǎn)品在無銷售情況下進行包裝，造成產(chǎn)銷矛盾，產(chǎn)品積壓，占用合理庫存，必須通過優(yōu)化使生產(chǎn)流程更加合理。

整體方案為通過增加運輸設(shè)備，把重質(zhì)純堿運輸至西大袋庫及南側(cè)貨場附近進行包裝并儲運。新增重質(zhì)純堿大袋包裝廠房位置經(jīng)分析確定設(shè)于西大袋庫南側(cè)，西大袋庫東西向中間位置，并在西大袋庫南側(cè)墻體位置開大孔洞與新增重質(zhì)純堿大袋包裝廠房通過封閉通道連接，包裝機下方緩沖皮帶輸送機采用雙向輸送皮帶機，向北輸送至西大袋庫內(nèi)，然后通過叉車、庫房內(nèi)天車進行碼垛；向南通過叉車直接將大袋運輸至西大袋庫南側(cè)貨場進行碼垛，減少重質(zhì)純堿大袋包裝板車倒運環(huán)節(jié)，同時在新增重質(zhì)純堿大袋包裝樓東側(cè)貼臨位置設(shè)置配套空袋庫房。以此決定在西大袋庫新增三臺重質(zhì)純堿大袋包裝機，并立為純堿公司年度技術(shù)改造項目加以實施。

通過現(xiàn)場實際勘查、測繪，根據(jù)原有圖紙、資料，經(jīng)多方案比選后確定具體實施方案為，將重質(zhì)純堿小袋包裝機上方兩條刮板輸送機(重質(zhì)純堿3#刮板甲、乙)向西延長，在老重質(zhì)純堿小袋包裝樓西側(cè)新建取料框架，兩條刮板輸送機延長后從原小袋包裝樓進入取料框架，兩條刮板輸送機通過出料溜管將重質(zhì)純堿匯集至取料刮板輸送機，取料刮板輸送機將重質(zhì)純堿匯集后輸送至1#皮帶輸送機，1#皮帶輸送機經(jīng)1#棧橋?qū)⒅刭|(zhì)純堿輸送至1#轉(zhuǎn)運站，并下料至2#皮帶輸送機，2#皮帶輸送機經(jīng)2#棧橋?qū)⒅刭|(zhì)純堿輸送至2#轉(zhuǎn)運站，并下料至分配刮板輸送機，分配刮板輸送機經(jīng)3#棧橋進入新建重質(zhì)純堿包裝樓，分別對9#、10#、11#緩沖料倉供料，重質(zhì)純堿經(jīng)緩沖后通過9#、10#、11#包裝機進行包裝、儲運。整個運輸流程中棧橋與轉(zhuǎn)運站為全密封性設(shè)計，保證環(huán)境衛(wèi)生要求達標，并配套除塵裝置進行環(huán)境及設(shè)備除塵。

項目實施難點在于運輸設(shè)備的布置，取料框架、棧橋的設(shè)計、施工，該項目為技術(shù)改造項目，依托于原有生產(chǎn)流程、土建建構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，考慮現(xiàn)有生產(chǎn)流程、設(shè)備設(shè)施布局進行布置設(shè)計。新增取料框架部分，與原有站臺南側(cè)屋架梁、屋架梁支柱、熱電分公司35 kg蒸汽管廊架相重合，運輸設(shè)備布置要考慮與熱電分公司管廊的安全距離及檢修空間，取料框架柱基礎(chǔ)與原有建構(gòu)物柱基礎(chǔ)相碰；棧橋部分，1#棧橋需過熱電分公司院內(nèi)，且與院內(nèi)埋地電纜相臨，緊臨35 kV配電室、新配電室，并與熱電分公司檢修大門相重合；1#、2#轉(zhuǎn)運站及2#棧橋跨越西大袋庫外東側(cè)、東南側(cè)馬路，且地下有給水管線、排水管線、電纜；3#棧橋及新增包裝樓框架地下有電纜等不利因素。綜合考慮以上因素，在設(shè)計中按照“工藝先進、技術(shù)成熟、裝置可靠、經(jīng)濟運行合理”的原則，應(yīng)用了當今的各項先進工藝技術(shù)、環(huán)境技術(shù)和安全技術(shù)，在保證符合國家工業(yè)安全與衛(wèi)生要求，不造成環(huán)境污染的前提下，達到工藝上可靠，經(jīng)濟上合理。

3 經(jīng)濟效果評價

3.1 項目總投資

該項目整體總投資主要包括機械設(shè)備相關(guān)費、工藝管道相關(guān)費、電氣設(shè)備相關(guān)費、儀表設(shè)備相關(guān)費、建筑工程費、其它輔材費、其他費、漲價預(yù)備費，如表1所示為項目總投資匯總表。

表1 項目總投資匯總表(單位：萬元)

3.2 經(jīng)濟效益分析

經(jīng)濟效益分析以2016年實際生產(chǎn)情況進行經(jīng)濟效益分析，本生產(chǎn)流程優(yōu)化改造后，即西大袋庫新增三臺重質(zhì)純堿大袋包裝機項目實施后，重質(zhì)純堿包裝儲運全部在新建包裝樓進行， 2016年重質(zhì)純堿在西大袋庫包裝樓包裝量為60萬t/年，效益分析如下：

1)直接經(jīng)濟效益

直接經(jīng)濟效益包含兩部分，一部分是板車倒運費用節(jié)約，另一部分是二次倒運費用節(jié)約。板車倒運費用按5元/t計算，2016年減少倒運量60萬t：

倒運費用節(jié)約=減少倒運量×倒運費用=60萬t×5元/t=300萬元

二次倒運費部分為雨雪等極端天氣時，重質(zhì)純堿大袋包裝后倒運至站臺，天氣好轉(zhuǎn)后再板車二次倒運至西大袋庫及南側(cè)貨場，產(chǎn)生二次倒運費，二次倒運費用按4元/t計算，2016年此部分產(chǎn)量全年0.8萬t，板車二次倒運費節(jié)約：

板車二次倒運費節(jié)約=二次倒運量×二次倒運費用=0.8萬t×4元/t=3.2萬元

直接經(jīng)濟效益=倒運費用節(jié)約+板車二次倒運費用節(jié)約=300萬元+3.2萬元=303.2萬元

2)稅金部分

上一項中，直接經(jīng)濟效益未計入稅金扣除，稅金按6%扣除。

稅金=直接經(jīng)濟效益×稅金扣除百分點=303.2萬元×6%=18.192萬元

3)電能消耗增加費

西大庫新增三臺重質(zhì)純堿大袋包裝機項目實施后，整個生產(chǎn)流程新增設(shè)備總功率180 kW，按全年運行360天計算，用電單價0.46元/kWh，負載率按0.7計算。

電能消耗增加費=功率增加×負載率×運行時間×用電單價=180 kW×0.7×360天×24 h/天×0.46元/kWh=50.08萬元

4)設(shè)備維護費用增加

設(shè)備維護費用主要包括包裝機、除塵器設(shè)備修護費用，按5萬元/年計算，刮板輸送機、皮帶輸送機等運輸設(shè)備維護費用，按5萬元/年計算。

設(shè)備維護費用增加=包裝機、除塵器設(shè)備維護費用+刮板輸送機、皮帶輸送機等運輸設(shè)備維護費用=5萬元+5萬元=10萬元

5)折舊費

折舊費分為建筑工程折舊及其它部分折舊，其中建筑工程按40年，其它部分按14年折舊計算：

年折舊費用=建筑工程折舊費+其它部分折舊費=783.5萬元×0.95/40+538.87萬元×0.95/14=55.17萬元

6)整體經(jīng)濟效益

整體經(jīng)濟效益=直接經(jīng)濟效益-稅金-電能消耗增加費-設(shè)備維護費用增加-年折舊費用=303.2萬元-18.192萬元-50.08萬元-10萬元-55.17萬元=169.758萬元

7)效益率

效益率=整體經(jīng)濟效益/項目總投資%=169.758萬元/1322.37萬元 %=12.84%

8)投資回收期

投資回收期=項目總投資/整體經(jīng)濟效益=1322.37萬元/169.758萬元=7.79年

3.3 其它效益分析

原老重質(zhì)純堿大袋包裝機為建廠初期購置，使用年限較長，包裝機傳感器、秤等主要關(guān)鍵部件已嚴重老化，對包裝機稱重精度影響嚴重，如繼續(xù)使用，急需更新以保證稱量精度。此項目建成實施后，重質(zhì)純堿包裝任務(wù)轉(zhuǎn)移至新增包裝機，老重質(zhì)純堿包裝機不需更新，間接節(jié)省設(shè)備購置費用50萬元。

另外，由于重質(zhì)純堿小袋市場嚴重萎縮，大袋用戶越來越多，西大庫新增三臺重質(zhì)純堿大袋包裝項目實施后，有效擴大了重質(zhì)純堿大袋包裝的產(chǎn)量，適應(yīng)了今后生產(chǎn)的需要，且解決了生產(chǎn)流程中重質(zhì)純堿小袋包裝在無客戶需求的情況下進行包裝、儲運問題，降低不必要庫存的占用量，使系統(tǒng)生產(chǎn)流程更加合理。

TQ077

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1005-8370(2017)02-37-04

2017-02-22

張國豐(1983—)，遼寧石油化工大學機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，大學學歷，機械設(shè)計工程師，在唐山三友化工工程設(shè)計有限公司從事機械設(shè)計工作。