趙振學(xué) 朱海龍 耿紫星

〔中國石油天然氣股份有限公司西北銷售分公司 甘肅蘭州 730070〕

成品油通過鐵路、管道、公路和水運運輸方式從煉油廠運輸至市場，其中鐵路運輸具有方便、靈活、運輸周期短等優(yōu)勢，適合中、遠(yuǎn)距離運輸[1]。近年來，我國成品油產(chǎn)、運、銷、儲規(guī)模不斷擴大，鐵路運輸量持續(xù)增加，年成品油鐵路運量超過7 000萬t。由于市場需求存在波動，為保證煉油廠生產(chǎn)后路及市場穩(wěn)定供應(yīng)，成品油鐵路裝運往往存在階段性和周期性波動，鐵路計劃均衡組織難，急調(diào)、特調(diào)不斷增加，對成品油鐵路運輸提出了更高的運行要求，需要充分發(fā)揮鐵路發(fā)運能力、提高鐵路裝運效率。

近年來，針對石油產(chǎn)品供應(yīng)鏈及物流優(yōu)化的研究較多[2-5]，有關(guān)運行效率提升的研究有限。由于?；疯F路運輸?shù)奶厥庑裕F(xiàn)有的運籌優(yōu)化成果難以直接借鑒[6-7]。石油石化行業(yè)、鐵路公司以及相關(guān)研究機構(gòu)針對石化產(chǎn)品鐵路運行優(yōu)化進行了大量研究。宋文國等[8]分析了成品油鐵路運輸?shù)奶攸c和影響自備車運行效率的主要因素，從車輛運行資質(zhì)和手續(xù)的完備性、車輛定期檢修和日常維護、罐車運力的優(yōu)化調(diào)整等方面提出了一系列提升自備車運行效率的措施和方法。周椿茂[9]針對鐵路運輸裝油技術(shù)存在的問題并提出了改進方向，介紹了大鶴管液下密閉定位裝車裝置。張靠社[10]等在對某鐵路專用線運輸組織流程進行分析的基礎(chǔ)上,提出提高列車運行速度,壓縮到達作業(yè)時間，改造裝車設(shè)備、設(shè)施，加強作業(yè)組織、減少車輛等待時間等措施。

中國石油西北銷售分公司是國內(nèi)大型成品油物流企業(yè)，長期以來致力于成品油物流質(zhì)量和效率提升，主要負(fù)責(zé)西部地區(qū)多個煉化企業(yè)成品油資源的產(chǎn)銷銜接、收購、調(diào)運和結(jié)算以及地?zé)捹Y源的集中采購，將油品通過運輸方式配送至中西部省市，擁有鐵路專用線數(shù)十公里、自備罐車近5 000輛、鐵路裝運點數(shù)十個，資源發(fā)運至中西部各地區(qū)鐵路到站兩百多個，年鐵路發(fā)運量超過2 000萬t，所屬的華中地區(qū)某油庫是集成品油儲運及資源配置為一體的一類油庫，庫容21萬m3，年設(shè)計周轉(zhuǎn)量超過200萬t。近年來該油庫為加快資源疏散，提高成品油鐵路運行效率，對鐵路裝運進行全流程效率提升分析，利用效率管理理論和消除、合并、重排、簡化(ECRS)優(yōu)化方法，對成品油鐵路運行的各環(huán)節(jié)進行流程分析和優(yōu)化，使單日鐵路裝運量由原來的1.5列提高至3列，成品油鐵路運輸效率較原來提升一倍。

1 效率理論及ECRS方法簡介

效率理論通過分析組織及組織的流程，用恰當(dāng)合理的管理方法，對組織的效率進行規(guī)定、評估和分析，提高組織的效率，從而有效地實現(xiàn)組織的目的[11]，強調(diào)要以一切可行的效率標(biāo)準(zhǔn)來統(tǒng)一人們的思想，指導(dǎo)人們的行動。

ECRS方法是一種研究較為成熟且被應(yīng)用廣泛的效率管理方法。它以程序分析優(yōu)化為主要途徑，包括消除(Eliminate)、合并(Combine)、重排(Rearrange)、簡化(Simple)，是分析流程是否存在效率低下的常用方法[12]。消除是評估該環(huán)節(jié)或操作是否是必須，在不影響整體作業(yè)安全和進度的前提下取消非必須的環(huán)節(jié)或操作，如果不能全部取消，可考慮部分取消。合并是將兩個或兩個以上的對象變成一個，目的是有效地消除重復(fù)現(xiàn)象。重排是通過重新組合現(xiàn)有流程的先后次序，重新排列，以實現(xiàn)組織流程改善工作效率的目的。簡化是對原工作中的工作內(nèi)容和環(huán)節(jié)進行簡化，對原始程序重新審查，簡化繁瑣的內(nèi)容。

成品油鐵路運行具有“流程長、環(huán)節(jié)多、銜接緊”的特點，對全流程進線細(xì)化梳理后，包括備貨組織、需求對接、制定計劃、提報計劃、運力銜接、裝車作業(yè)、設(shè)施匹配、計量啟運、在途運輸、卸車入庫、費用結(jié)算、安全監(jiān)控等諸多環(huán)節(jié)，運行單位包括上游發(fā)貨單位、鐵路公司、市場接貨單位的眾多部門，鐵路運行水平是以上各環(huán)節(jié)運行效率以及各部門配合銜接效果的綜合疊加結(jié)果。長期以來，相關(guān)單位僅針對其中某一個或幾個環(huán)節(jié)運行效率提升的研究和實踐效果并不佳，各鐵路發(fā)貨點裝車能力發(fā)揮參差不齊、鐵路運行水平周期性浮動大、運行效率提高后難以保持或持續(xù)提升、部分發(fā)貨點鐵路裝運能力不能充分發(fā)揮等問題長期存在。成品油鐵路運行效率提升是一個復(fù)雜、多環(huán)節(jié)、亟待解決的效率管理問題，利用ECRS方法進行全流程效率提升分析是非常有必要的，對各環(huán)節(jié)具體工作進行系統(tǒng)優(yōu)化分析，按照高效的流程和方法實現(xiàn)既定目標(biāo)，從而達到成品油鐵路運輸整體效率提升的目的。

2 成品油鐵路運輸組織模塊化效率提升分析

按照作業(yè)流程的先后次序和工作目標(biāo)，可將成品油鐵路運輸全流程劃分為前期籌劃、計劃對接、實施操作、安全管控四個模塊，安全管控貫穿于全流程。模塊內(nèi)部包括具體的運行環(huán)節(jié)，前期籌劃包括備貨組織、需求對接和計劃制定3個環(huán)節(jié)，計劃對接包括計劃提報和運力銜接2個環(huán)節(jié)，實施操作包括裝車作業(yè)、計量啟運、在途運輸、卸車入庫和費用結(jié)算5個環(huán)節(jié)(如圖1)。

圖1 成品油鐵路運輸組織模塊和環(huán)節(jié)

2.1 前期籌劃

2.1.1 備貨組織

在鐵路裝車計劃對接和實施操作之前，科學(xué)合理的資源和需求對接以及計劃制定尤為重要，避免貨源不足、接卸困難等因素影響運行效率。成品油鐵路備貨組織的主體是上游煉化企業(yè)或油庫，油品管輸入庫后，通過鐵路、水運發(fā)運至較遠(yuǎn)地區(qū)，通過公路供應(yīng)周邊較近地區(qū)。為降低庫存成本，上游發(fā)貨方需要做好出入庫平衡，盡可能預(yù)留較少庫存，同時確保具備足夠的出庫資源，鐵路備貨通常要綜合平衡煉廠油品調(diào)和節(jié)奏、成品油管道批次安排、周邊市場需求變化等因素，滿足如下約束等式：

(1)

其中：S(t)為當(dāng)日預(yù)留庫存，t；S(t-1)為前日預(yù)留庫存，t；I(t)為當(dāng)日入庫量，t；Ti(t)(i=1，2，3)為公路、鐵路、水運出庫運量，t。

2.1.2 需求對接

需求對接的主要目的是確保鐵路到站不積壓、不斷檔。通過溝通了解下游接貨需求及庫存情況，滿足下游市場及時供應(yīng)的同時，避免鐵路運輸油品到達后積壓。下游油庫接卸鐵路運輸資源后，通過公路出庫保障周邊市場供應(yīng)。市場變化是影響下游油庫鐵路接卸需求的主要因素，影響日均出庫量。其次，油庫運行庫存、油庫空容、在途庫存、運輸周期均影響鐵路接卸需求。從庫容最大接卸能力和滿足市場供應(yīng)最小需求兩個方面測算最大和最小鐵路需求量：

最大需求量：

Dmax(t)=C(t)-R(t)+O(t)×t

(2)

最小需求量：

Dmin(t)=O(t)×t-S(t)-R(t)

(3)

其中：t為運輸周期，d；C(t)為油庫空容，t；R(t)為在途庫存，t；O(t)為日均出庫量，t。通過需求對接確定以上信息數(shù)據(jù)后，可以測算最大和最小鐵路需求量。在實際運行中，還需考慮多點發(fā)運的問題，對接其他發(fā)運點發(fā)運計劃進行聯(lián)動運行，避免多點集中發(fā)運或多點落空問題，同時結(jié)合全月鐵路發(fā)運計劃均衡組織發(fā)運。

2.1.3 計劃制定

目前，石油石化企業(yè)成品油運輸組織主要通過DPO等優(yōu)化模型進行月度資源配置和運輸優(yōu)化，形成月度運輸方案，確定各發(fā)貨點至各到站全月鐵路發(fā)運計劃，各發(fā)貨點在收到月度運輸計劃后，滾動編制日間鐵路裝運計劃，確定每日裝車批次、裝車車數(shù)、裝車油品、發(fā)運到站，將全月鐵路計劃分解至日裝車計劃(表1)。

表1 鐵路日發(fā)運計劃實例

2.2 計劃對接

2.2.1 計劃提報

鐵路公司計劃提報可通過鐵路貨運網(wǎng)上營業(yè)廳95306系統(tǒng)在線完成。成品油鐵路發(fā)運計劃在線提報和審批主要包括階段運輸需求提報、階段需求批復(fù)、日請車、日承認(rèn)車批復(fù)四個環(huán)節(jié)。在系統(tǒng)日間計劃提報和審批環(huán)節(jié)，運輸需求界面按照日發(fā)運計劃填寫次日請車到站信息，補充結(jié)算信息并保存提交，在日運輸需求查詢中確認(rèn)次日承認(rèn)車批復(fù)情況，只有得到批復(fù)的鐵路計劃才能在次日組織發(fā)運。

2.2.2 運力銜接

我國標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路使用的輕油罐車主要為G60K，G70K，GQ70三種型號，單車載重分別為53t、62t、70t(表2)。鐵路公司在用的輕油罐車以及石油、石化相關(guān)企業(yè)的自備輕油罐車運力約5萬輛，整體測算可滿足全國成品油鐵路運力需求。但是，受成品油資源和市場波動影響，在裝車高峰期間存在階段性運力不足現(xiàn)象。此外，輕油罐車分布與各地區(qū)裝車需求的匹配也是影響鐵路運力的關(guān)鍵因素。

表2 輕油罐車車型

2.3 實施操作

2.3.1 裝車作業(yè)

在完成鐵路裝車計劃提報和審批罐車運力得到保障后，鐵路局調(diào)度中心將罐車調(diào)配至發(fā)運車站，由車站提前通知油庫送車時間，油庫人員按時前往鐵路專用線引導(dǎo)機車牽引罐車入庫。

罐車入庫后首先進行接車對位，引導(dǎo)每節(jié)鐵路罐車與棧橋鶴位進行匹配對位，完成罐車對位停放后放置鐵鞋，罐車在裝車作業(yè)過程中不發(fā)生移動。其次需要進行抄錄車號、車型及容積表號，并逐車檢查是否超過檢修期及車況，確定每個鶴位匹配的罐車車型、容積等相關(guān)信息，準(zhǔn)確錄入油庫鐵路裝車系統(tǒng)，確保每個鶴管裝車量不超過相應(yīng)罐車安全容積限制。組織現(xiàn)場人員進行開蓋檢車，對每節(jié)罐車車內(nèi)余油進行取樣化驗，確保完成裝車后油品合格。對于剩余油品較多罐車也不能組織裝車，并將車輛信息反饋給車站。確認(rèn)車輛符合裝運條件后，棧橋現(xiàn)場人員放入鶴管，與油庫中控室進行對接確認(rèn)，開通工藝流程，啟泵進行油品充裝，作業(yè)完畢停泵，拔出鶴管，封閉人孔蓋。此外，自動定量裝車系統(tǒng)的推廣使用也能夠有效節(jié)省人工時間，提高裝車效率。

成品油鐵路裝車設(shè)施主要分為大鶴管和小鶴管兩種。大鶴管裝車方式具有自動化程度高、人員勞動強度低的特點，主要由牽引裝置、液壓站等部分組成，一般采用“一對多”的裝車設(shè)計，在裝置的兩側(cè)設(shè)置一臺或兩臺鶴管，采用牽引爬車進行逐車對位充裝。小鶴管裝車系統(tǒng)主要由流量計、控制閥等設(shè)備組成，具有自動化程度低、現(xiàn)場操作人員多的特點，采用“一對一”的裝車設(shè)計。大鶴管雖然具有單個罐車裝車時間較短的特點，但小鶴管裝車方式為多個罐車同時充裝，裝車效率要高于大鶴管裝車方式。

2.3.2 計量啟運

罐車充裝完畢后，需進行油品化驗、計量和鉛封。通過化驗鉛封的車輛才能啟運，以保障鐵路運輸油品數(shù)量、質(zhì)量及安全的有效控制，是鐵路成品油運輸重要環(huán)節(jié)。在罐車充裝完畢后按照裝運罐車數(shù)量及企業(yè)相關(guān)規(guī)定采取抽檢化驗或逐車化驗方式，在油樣化驗合格后對車輛進行封蓋鉛封，通知車站安排機車取車進行編組發(fā)運。車站貨運室負(fù)責(zé)機車調(diào)運，貨運室每日按照站內(nèi)車況及各專用線取送車需求安排機車運行任務(wù)。大部分車站負(fù)責(zé)多條專用線的各類不同車型的取送車調(diào)度安排，要縮短罐車無效停放時間，需根據(jù)機車運行情況合理安排裝卸車完成進度。

2.3.3 在途運輸

隨著運行線路的不斷優(yōu)化、大面積調(diào)圖提速，鐵路在途運輸速度和效率不斷提升。受地形和鐵路建設(shè)差異影響，不同地區(qū)鐵路運行速度不同，中部地區(qū)較高，東部地區(qū)次之，西部地區(qū)較低。此外，列車編組計劃是影響貨運效率的重要因素。貨運采取列車編組計劃統(tǒng)一安排全路的車流組織方案，具體規(guī)定貨運站、編組站、區(qū)段站等編組貨物列車的要求、方法和內(nèi)容。根據(jù)貨流、車流特點和主要站場、線路設(shè)備情況以及貨物運輸市場需求，科學(xué)合理組織貨流、車流，伺機組織直達運輸，加速貨物運送和機車車輛周轉(zhuǎn)，創(chuàng)造良好的車輛運輸秩序，節(jié)約運輸成本，提高運輸效率和經(jīng)濟效益。

2.3.4 卸車入庫

鐵路重車到達收貨方車站后，車站電話通知收貨油庫，并對接準(zhǔn)備送車，油庫中控室做好各項接車準(zhǔn)備。重車到達油庫，完成車輛對位后，依次進行登車號、查鉛封、取樣和化驗，并計量油高，確認(rèn)油品合格以及數(shù)量在損耗范圍以內(nèi)后，開始啟泵卸油。在罐車內(nèi)油品液面下降至較低后改用掃艙泵小排量卸油，完成尾油卸車后停泵，鶴管復(fù)位作業(yè)，清理現(xiàn)場并通知車站取空車。

2.3.5 費用結(jié)算

鐵路運輸費用結(jié)算分為現(xiàn)金結(jié)算和非現(xiàn)金結(jié)算兩種模式。按照核收方式分為現(xiàn)付、到付、后付、預(yù)付四種方式。目前多數(shù)企業(yè)采用預(yù)付模式，企業(yè)提前將運費打入鐵路專用賬戶，在完成鐵路油品發(fā)運后第二日前往車站進行運費結(jié)算。銀行承兌匯票的使用能夠較好地解決企業(yè)短期資金不足的問題。通過開展與鐵路部門承兌匯票業(yè)務(wù)，能大大提高企業(yè)固定資產(chǎn)的流動性，既能正常按時支付貨款，同時又能獲得同期銀行定期存款利息。

2.4 安全管控

安全管控貫穿于鐵路運輸流程的始終。在發(fā)運計劃層面，需在人員、設(shè)施設(shè)備安全操作范圍能安排裝車量，關(guān)鍵在于作業(yè)現(xiàn)場和運輸過程的安全管控。作業(yè)現(xiàn)場劃分為棧橋、罐區(qū)、泵房、中控室四個部分。中控室負(fù)責(zé)全流程指揮，裝車作業(yè)人員負(fù)責(zé)鐵路棧橋現(xiàn)場安全防護，泵棚安排人員對現(xiàn)場情況進行監(jiān)護，庫內(nèi)巡查人員定時對罐區(qū)進行巡檢。作業(yè)期間作業(yè)人員保持通訊暢通。所有作業(yè)人員聽從調(diào)度統(tǒng)一指揮，及時完成調(diào)度指令。

3 成品油鐵路運行的ECRS流程優(yōu)化

受資源、市場、價格等相關(guān)變化因素影響，成品油鐵路運輸在實際運行過程中，效率提升的制約瓶頸不斷變化，在各環(huán)節(jié)系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，利用消除、合并、重排、簡化四種優(yōu)化途徑，在不同的運行環(huán)境下對各環(huán)節(jié)實施不同的效率優(yōu)化措施。

3.1 消除優(yōu)化

消除優(yōu)化的關(guān)鍵點在于評估該項工作是否必須實施，或者評估該項工作的各個部分是否必須實施，采取全部取消或者部分取消。成品油鐵路運輸過程中各項工作保障了整個運行過程安全、有序推進，不能簡單直接取消，在不同情況下運行關(guān)注的重點不同。在市場銷售旺季或價格預(yù)期上行期間，下游油庫庫存下降較快，接貨積極性較高，同時上游發(fā)貨地區(qū)油品出庫較快，備貨組織和資源保障成為階段性關(guān)鍵，而需求對接工作中不用花費太多時間去對接接卸需求，重點考慮滿足市場供應(yīng)最小需求來測算最小鐵路發(fā)運量，滿足接貨油庫基本出庫需求。

3.2 合并優(yōu)化

成品油鐵路運輸在合并優(yōu)化提升效率方面不僅僅是簡單的將幾項工作合并完成，而是有機結(jié)合相互促進。在貨物發(fā)運組織方面，可由發(fā)貨方業(yè)務(wù)部門將備貨組織、需求對接、計劃制定、計劃提報、運力銜接、費用結(jié)算進行統(tǒng)籌合并優(yōu)化。在現(xiàn)場裝車作業(yè)方面，可由發(fā)貨方倉儲部門將裝車作業(yè)、設(shè)施匹配、計量啟運進行合并優(yōu)化，通過優(yōu)化現(xiàn)場作業(yè)流程、提高硬件設(shè)施匹配、縮短油品化驗計量時間等措施減少油庫操作時間。鐵路部門可從提高鐵路在途運輸速度和編組計劃兩個方面進行優(yōu)化，盡可能組織整列發(fā)運，根據(jù)路局整體運力情況加大空車傾斜實現(xiàn)運力保障。收貨油庫倉儲部門對卸車入庫進行效率優(yōu)化，鐵路重車到達后，統(tǒng)籌優(yōu)化接車準(zhǔn)備、車輛對位、取樣化驗、啟泵卸油、啟票返空等環(huán)節(jié)。

3.3 重排優(yōu)化

在成品油鐵路運輸過程中大部分工作是逐一有序完成，通過優(yōu)化分析及實踐探索，發(fā)現(xiàn)部分工作或工作中的環(huán)節(jié)可以通過同步開展，以實現(xiàn)組織流程改善工作效率的目的。由于備貨組織、需求對接、計劃制定、計劃提報、運力銜接的結(jié)果相互影響，前項工作的完成與否決定了后續(xù)工作的實施。因此，為提高運行效率，這五項工作的順序應(yīng)調(diào)整同步開展并相互反饋和相互推進。

3.4 簡化優(yōu)化

簡化優(yōu)化的目的在于最小化工作時間和提高工作效率，對成品油鐵路運輸過程進行梳理，結(jié)合每項工作或作業(yè)的目的以及對整體運行的影響程度，進行整合和重新安排優(yōu)化。例如在裝車作業(yè)工作中，包括接車對位、抄錄信息、檢查車況、油品充裝四個環(huán)節(jié)，按照步驟進行整列罐車接車對位后，現(xiàn)場人員逐項進行抄錄信息和檢查車況，然后開泵進行油品充裝，中間間隔時間較長，通過實施過程簡化優(yōu)化，在保障安全作業(yè)的前提下，首先組織現(xiàn)場人員全部提前到位分組實施，第一組組織接車對位的同時，第二組人員同步進行抄錄信息和檢查車況；其次將抄錄信息和檢查車況合并進行，抄錄車號和車型信息的同時，檢車罐車是否檢修逾期，罐體及車體是否達到裝車要求；在部分罐車完成前三項工作后，可以優(yōu)先啟泵裝車。以上三項措施可以將作業(yè)時間壓縮為原來的一半。

4 結(jié)束語

通過對成品油鐵路運輸進行過程分析，應(yīng)用效率管理理論和ECRS流程優(yōu)化方法，實現(xiàn)全流程效率優(yōu)化，利用消除、合并、重排、簡化四種優(yōu)化方式，在不同的運行環(huán)境下對各環(huán)節(jié)提出了不同的效率優(yōu)化措施。2020年，在新型冠狀病毒疫情和低油價的嚴(yán)峻形勢下，石油產(chǎn)品銷售大幅下降，資源供大于求，整體庫存急劇上漲，華中地區(qū)某油庫通過運用以上鐵路運輸效率方法和措施，將該油庫鐵路日裝車數(shù)量提高一倍，關(guān)鍵時刻有效疏散資源，保障上游煉化企業(yè)生產(chǎn)后路暢通。