中国石油大学(华东)输油管道设计与管理储运课件63

1、第三节第三节 混油界面检测与混油处理混油界面检测与混油处理 对于多种油品的顺序输送，正确地检测和跟踪混油界面并能对于多种油品的顺序输送，正确地检测和跟踪混油界面并能 及时进行油品分输和末站混油界面切割，是保证输送油品质及时进行油品分输和末站混油界面切割，是保证输送油品质 量的关键。有以下方法可以进行油品界面检测。量的关键。有以下方法可以进行油品界面检测。 一、混油浓度检测方法一、混油浓度检测方法 1、密度计、密度计 密度型界面检测系统（简称密度计）是国内外成品油管道顺序输送中最密度型界面检测系统（简称密度计）是国内外成品油管道顺序输送中最 普遍的方法，有多种形式，如浮筒式、重量式、压差式、振动

2、式、射线普遍的方法，有多种形式，如浮筒式、重量式、压差式、振动式、射线 式。它是一种比较直接的检测方法。式。它是一种比较直接的检测方法。 能够连续测量的密度型界面检测仪表有很多种，目前国外较多使用的是能够连续测量的密度型界面检测仪表有很多种，目前国外较多使用的是 浮筒式和振动式。浮筒式密度型界面检测系统一次仪表的主要部件是计浮筒式和振动式。浮筒式密度型界面检测系统一次仪表的主要部件是计 量箱、浮筒、连杆和平衡弹簧。从管线内油品取样，油样连续流入一个量箱、浮筒、连杆和平衡弹簧。从管线内油品取样，油样连续流入一个 平衡的计量箱，随着油样密度的增加与减少，浮筒即下沉或上升。浮筒平衡的计量箱，随着油样

3、密度的增加与减少，浮筒即下沉或上升。浮筒 位置与油品密度成比例，压差变送器把一次信号送入记录仪表，由记录位置与油品密度成比例，压差变送器把一次信号送入记录仪表，由记录 仪表所显示的密度变化可得知混油段的到达位置。仪表所显示的密度变化可得知混油段的到达位置。 振动式密度计是将探针型结构的探头装在管道内部，并配备电子仪表系振动式密度计是将探针型结构的探头装在管道内部，并配备电子仪表系 统。其原理是以振动物体的简谐运动结合牛顿第二定律，进行推理测量。统。其原理是以振动物体的简谐运动结合牛顿第二定律，进行推理测量。 让一定质量的流体与一弹性物体作用，使其产生简谐运动。探针的振动让一定质量的流体与一弹性

4、物体作用，使其产生简谐运动。探针的振动 周期与浸没它的液体有关，通过测量其振动周期即可检测油品的密度。周期与浸没它的液体有关，通过测量其振动周期即可检测油品的密度。 兰成渝成品油管道就是在各分输兰成渝成品油管道就是在各分输(泵泵)站进站管线、末站的进站管线上安站进站管线、末站的进站管线上安 装高精度的装高精度的(可达万分之一可达万分之一)振动式密度计，在线监测管内油品密度的变振动式密度计，在线监测管内油品密度的变 化，用于柴油和汽油间的混油界面检测。自动控制系统对在线密度计的化，用于柴油和汽油间的混油界面检测。自动控制系统对在线密度计的 检测结果进行自动分析，准确地判定纯油和混油的切割界面，并

5、按预先检测结果进行自动分析，准确地判定纯油和混油的切割界面，并按预先 设定的操作程序将纯油和混油分离，完成对混油界面的自动切割。图设定的操作程序将纯油和混油分离，完成对混油界面的自动切割。图 6.13为兰成渝管道成都站的密度变化曲线。为兰成渝管道成都站的密度变化曲线。 2、超声波界面检测器、超声波界面检测器 超声波界面检测器用来检测不同流体声速的改变，通过准确地测量超超声波界面检测器用来检测不同流体声速的改变，通过准确地测量超 声脉冲通过液体通道时的速度来实现。流体内的声速取决于其体积弹声脉冲通过液体通道时的速度来实现。流体内的声速取决于其体积弹 性模数性模数B和密度和密度 2/1 B C 液

6、体组分的改变造成声音传播速度变化，每种石油产品都具有各自的声液体组分的改变造成声音传播速度变化，每种石油产品都具有各自的声 速特征。此类界面检测器能区分出密度相接近的两种液体的声速，已在速特征。此类界面检测器能区分出密度相接近的两种液体的声速，已在 欧洲、亚洲及美国的一些成品油顺序输送管道上使用，经过对硬件和线欧洲、亚洲及美国的一些成品油顺序输送管道上使用，经过对硬件和线 路系统的改进后，界面检测系统已能检测到密度差很小的两种汽油的界路系统的改进后，界面检测系统已能检测到密度差很小的两种汽油的界 面，这就使它的实用性大大提高。面，这就使它的实用性大大提高。 图图6-14表明：从低端的乙烷、表明

7、：从低端的乙烷、 丙烷混合物到高端的燃料油，丙烷混合物到高端的燃料油， 其密度和声速之间的关系近似其密度和声速之间的关系近似 是线性的。连续测量并记录声是线性的。连续测量并记录声 波通过输油管道的时间，就能波通过输油管道的时间，就能 确定管内油流的密度，从而分确定管内油流的密度，从而分 辨出油流的品种和混油浓度。辨出油流的品种和混油浓度。 综合国内外超声波界面检测器的使用与发展情况，它具有如下特点：综合国内外超声波界面检测器的使用与发展情况，它具有如下特点： (1) 温度和压力自动补偿；温度和压力自动补偿； (2) 为防止管道内所产生的瞬时压力损坏探头，压力敏感元件使用了固态为防止管道内所产生

8、的瞬时压力损坏探头，压力敏感元件使用了固态 型压力传感器；型压力传感器； (3) 研制和应用了便于清管器通过管道的传感元件。要使界面检测器能对研制和应用了便于清管器通过管道的传感元件。要使界面检测器能对 瞬时油品变化获满意的响应时间，检测头应直接插入液流中，为便瞬时油品变化获满意的响应时间，检测头应直接插入液流中，为便 于隔离球或清管器通过，则必须使用伸缩式探头；于隔离球或清管器通过，则必须使用伸缩式探头； (4) 将界面检测器与流量计联合为一台仪器使用。将界面检测器与流量计联合为一台仪器使用。 3、记号型界面检测系统、记号型界面检测系统 n记号型界面检测系统是先把作为记号的物质溶解在有记号型

9、界面检测系统是先把作为记号的物质溶解在有 机溶剂中制成示踪物，在首站将示踪物注入界面，在机溶剂中制成示踪物，在首站将示踪物注入界面，在 末站检测记号物质即可得知混油段，随界面的变化，末站检测记号物质即可得知混油段，随界面的变化， 示踪物会扩散开来，在末站的有关仪表上可记录到强示踪物会扩散开来，在末站的有关仪表上可记录到强 度信号，由此可确定混油头与混油尾。度信号，由此可确定混油头与混油尾。 n记号物质可采用色素染料、萤光染料和具有高电子亲记号物质可采用色素染料、萤光染料和具有高电子亲 合力的化学惰性气体。由于色素染料放置于某些成品合力的化学惰性气体。由于色素染料放置于某些成品 油中会降低其商品

10、价值，现在一般已不采用色素染料油中会降低其商品价值，现在一般已不采用色素染料 作为示踪物质。作为示踪物质。 n在顺序输送不同级别的油品之间的混油界面注入某种萤光剂，然后使在顺序输送不同级别的油品之间的混油界面注入某种萤光剂，然后使 用界面检测器即可检测到混油界面。这种萤光剂为某种萤光染料，它用界面检测器即可检测到混油界面。这种萤光剂为某种萤光染料，它 能吸收不可见的紫外光波，并能将紫外光转变为可见光波而反射出来。能吸收不可见的紫外光波，并能将紫外光转变为可见光波而反射出来。 萤光染料大多是含苯或杂环并带有共轭双键的化合物。萤光染料大多是含苯或杂环并带有共轭双键的化合物。 n将一定浓度的萤光剂注

11、入到顺序输送油品的混油段中，油品中萤光剂将一定浓度的萤光剂注入到顺序输送油品的混油段中，油品中萤光剂 的含量与萤光强度成正比。通过萤光界面检测器持续不断地监测管道的含量与萤光强度成正比。通过萤光界面检测器持续不断地监测管道 中流动油品萤光强度的变化，以检测油品的混油界面。与煤油混合组中流动油品萤光强度的变化，以检测油品的混油界面。与煤油混合组 成的萤光剂在油品中有很高的溶解度，即使管线停止运行，萤光剂也成的萤光剂在油品中有很高的溶解度，即使管线停止运行，萤光剂也 会全都分散在油品中，并能准确地确定油品之间的混油段。会全都分散在油品中，并能准确地确定油品之间的混油段。 (1) 萤光剂萤光剂 n整

12、套检测系统包括：与萤光剂，萤光剂的注入泵和储罐，萤光界整套检测系统包括：与萤光剂，萤光剂的注入泵和储罐，萤光界 面检测器和具有一组电动计数器的分批跟踪系统。面检测器和具有一组电动计数器的分批跟踪系统。 n l 972年，美国的帕兰特逊年，美国的帕兰特逊(Platation)管道公司在一条从北卡罗纳管道公司在一条从北卡罗纳 州的格林斯伯勒到华盛顿的哥伦比亚特区的成品油管线上安装了州的格林斯伯勒到华盛顿的哥伦比亚特区的成品油管线上安装了 这种萤光记号型界面检测系统。实际使用表明，在各种条件下，这种萤光记号型界面检测系统。实际使用表明，在各种条件下， 示踪剂都能给出明显的信号。在管道较长距离的运行中

13、，示踪剂示踪剂都能给出明显的信号。在管道较长距离的运行中，示踪剂 无明显滞后，并发现在管道停止运行一周多后，示踪剂在管道内无明显滞后，并发现在管道停止运行一周多后，示踪剂在管道内 油品中的分布也不变。我国兰成渝成品油管道对于密度相近的油品中的分布也不变。我国兰成渝成品油管道对于密度相近的90# 汽油和汽油和93#汽油，原设计用添加荧光剂的方法来检测混油界面。由汽油，原设计用添加荧光剂的方法来检测混油界面。由 于管道将来可能要输送航煤，故改采用光学检测法来监测管内于管道将来可能要输送航煤，故改采用光学检测法来监测管内90# 汽油和汽油和93#汽油的混油界面。汽油的混油界面。 (2)气体记号型气体

14、记号型 n这种检测方法是将某种气体作为示踪物质注入管内不同油品界面这种检测方法是将某种气体作为示踪物质注入管内不同油品界面 之间，然后在分输站使用色谱仪采样分析示踪气体在油品中的浓之间，然后在分输站使用色谱仪采样分析示踪气体在油品中的浓 度分布即可检测到混油界面。示踪气体要具有高电子亲合力、化度分布即可检测到混油界面。示踪气体要具有高电子亲合力、化 学惰性且无毒。目前，国外研制使用的是学惰性且无毒。目前，国外研制使用的是SF6，它符合以上要求，它符合以上要求， 且价格便宜。且价格便宜。SF6可以在泵前、也可以在泵后注入管内油品界面可以在泵前、也可以在泵后注入管内油品界面 内，注入位置不影响它在

15、油品中的分布状态。内，注入位置不影响它在油品中的分布状态。 n与现示踪气体配套的色谱仪必须能自动连续采样分析，灵敏度高，与现示踪气体配套的色谱仪必须能自动连续采样分析，灵敏度高， 且灵敏度与管内油品性能无关，这样才能快速准确地检测油品的且灵敏度与管内油品性能无关，这样才能快速准确地检测油品的 界面。界面。 4、光学界面检测系统、光学界面检测系统 n利用不同油品对光的折射率不同检测油品界面。兰成渝管道正在利用不同油品对光的折射率不同检测油品界面。兰成渝管道正在 试用美国试用美国Kam Controls公司的公司的KAM(OID)界面检测仪。试用表明，界面检测仪。试用表明， 该仪器安装简单，维护方

16、便，且对信号反应灵敏，可以用于两种该仪器安装简单，维护方便，且对信号反应灵敏，可以用于两种 汽油之间或其他油品之间的界面检测，该仪器对油品中的杂质非汽油之间或其他油品之间的界面检测，该仪器对油品中的杂质非 常敏感。美国科洛尼尔成品油管道也采用了此种仪器来进行界面常敏感。美国科洛尼尔成品油管道也采用了此种仪器来进行界面 检测。图检测。图6-15和图和图6-16是兰成渝管道应用时的实际曲线。它适于是兰成渝管道应用时的实际曲线。它适于 密度差很小的混油，如两种汽油，此时密度计精度可能不够。密度差很小的混油，如两种汽油，此时密度计精度可能不够。 5、其他、其他 用来连续检测管内所输油品的颜色。它利用双

17、波长、用来连续检测管内所输油品的颜色。它利用双波长、 双检测器光学系统来检测颜色的质量。检测过程是从双检测器光学系统来检测颜色的质量。检测过程是从 所输油流中连续取样，用卤素灯的单波束照射穿过油所输油流中连续取样，用卤素灯的单波束照射穿过油 样流。当出现油样时，折回的波束被分裂并穿过光学样流。当出现油样时，折回的波束被分裂并穿过光学 过滤器。两个单独的光电探测器测定基准的与被测量过滤器。两个单独的光电探测器测定基准的与被测量 波束的强度，发出的信号传送到微机，再由微机将其波束的强度，发出的信号传送到微机，再由微机将其 转换为一个色度测量度。转换为一个色度测量度。 (1) 色度计色度计 (2)

18、电容型界面检测系统电容型界面检测系统 用探测体和管道分别作为电容电池的两极测量电路。管道内用探测体和管道分别作为电容电池的两极测量电路。管道内 流体的电容变化，由电容电池连续不断地或定时地进行监测，流体的电容变化，由电容电池连续不断地或定时地进行监测， 并自动记录在与时间有关的图表上。通过观察记录，就能相并自动记录在与时间有关的图表上。通过观察记录，就能相 当准确地了解各流体之间的界面是否已通过或正在通过。石当准确地了解各流体之间的界面是否已通过或正在通过。石 油及其产品的相对介电常数在油及其产品的相对介电常数在1.92.5之间，成分不同，其之间，成分不同，其 值变化范围也不同。应用此方法需要

19、对每一种油品先检测出值变化范围也不同。应用此方法需要对每一种油品先检测出 其介电常数。该设备简单，操作方便，但由于油品密度有微其介电常数。该设备简单，操作方便，但由于油品密度有微 小的差别都会引起介电常数较大的变化，因此它难于准确地小的差别都会引起介电常数较大的变化，因此它难于准确地 判断密度方面的变化。判断密度方面的变化。 (3) 放射型界面检测系统放射型界面检测系统 该系统具有灵敏度高、便于准确切割油品的优点。但该方该系统具有灵敏度高、便于准确切割油品的优点。但该方 法有放射性污染问题，因此，较大地限制了它的使用。放法有放射性污染问题，因此，较大地限制了它的使用。放 射型界面检测系统有两种

20、方式：一种是向管内油流中喷入射型界面检测系统有两种方式：一种是向管内油流中喷入 放射性示踪剂；另一种是，放射源与检测器均固定在管道放射性示踪剂；另一种是，放射源与检测器均固定在管道 上。美国的盐湖上。美国的盐湖-西北管道公司，多年来一直使用放射性追西北管道公司，多年来一直使用放射性追 踪来检测输油管内不同油品混油段。踪来检测输油管内不同油品混油段。 二、混油界面跟踪二、混油界面跟踪 n混油界面跟踪技术使调度人员能够了解每批油的位置和达混油界面跟踪技术使调度人员能够了解每批油的位置和达 到预定地点的时间并计算出混油段的长度。该项任务是由到预定地点的时间并计算出混油段的长度。该项任务是由 管道管道

21、SCADA系统中的应用软件完成的。这些软件承担着油系统中的应用软件完成的。这些软件承担着油 品切换、混油段跟踪及末站混油切割等操作的控制，它可品切换、混油段跟踪及末站混油切割等操作的控制，它可 以准确地预计出混油段抵达末站的时间，能够进行混油界以准确地预计出混油段抵达末站的时间，能够进行混油界 面位置计算、混油段长度计算、混油浓度变化计算。还可面位置计算、混油段长度计算、混油浓度变化计算。还可 以辅助各站分输时避开混油，在混油段到达前的一定时间以辅助各站分输时避开混油，在混油段到达前的一定时间 发出警报，使末站的操作人员有时间针对到达的油品选择发出警报，使末站的操作人员有时间针对到达的油品选择

22、 合适的阀门和油罐。合适的阀门和油罐。 三、管道终点油罐内的允许混油量三、管道终点油罐内的允许混油量 各种油品都有一定的质量指标，如汽油的主要质量指标是辛各种油品都有一定的质量指标，如汽油的主要质量指标是辛 烷值，柴油的主要质量指标是十六烷值和凝点。一般来说，烷值，柴油的主要质量指标是十六烷值和凝点。一般来说， 炼厂生产的油品的质量总留有一定的余量，即其实际的质量炼厂生产的油品的质量总留有一定的余量，即其实际的质量 指标通常要高于规定的质量指标。如指标通常要高于规定的质量指标。如90#汽油的辛烷值可能为汽油的辛烷值可能为 91或或92。故可以混入一定量的性质相近的油品而不会影响合。故可以混入一

23、定量的性质相近的油品而不会影响合 格质量。可以通过化验确定一种油品中允许混入的另一种油格质量。可以通过化验确定一种油品中允许混入的另一种油 品的浓度。品的浓度。 在管道终点，在管道终点，A油罐中允许混入的油罐中允许混入的B油量取决于两种油品的性油量取决于两种油品的性 质、油品的质量指标和油罐的容量质、油品的质量指标和油罐的容量。两种油品的性质和油品的两种油品的性质和油品的 质量指标决定了一种油品中允许混入的另一种油品的浓度质量指标决定了一种油品中允许混入的另一种油品的浓度。 设设A 油罐中允许混入的油罐中允许混入的B 油浓度为油浓度为KBgA，B油罐中允许混入的油罐中允许混入的 A油浓度为油浓

24、度为KAgB，A、B油罐的容量分别为油罐的容量分别为VgA和和VgB，则则 A油罐中允许混入的油罐中允许混入的B 油量为：油量为： BgAgAB KVV B 油罐中允许混入的油罐中允许混入的A 油量为：油量为： AgBgBA KVV 当输送的两种油品一定时，当输送的两种油品一定时，KBgA, KAgB已定。若终点油罐容量已定。若终点油罐容量 已知，则可由上式计算出允许的混油量已知，则可由上式计算出允许的混油量VB和和VA。根据根据VB和和VA， 结合终点混油浓度计算公式，就可以确定对应于结合终点混油浓度计算公式，就可以确定对应于VB和和VA的管的管 路终点截面上的混油浓度，即切割浓度。路终点截

25、面上的混油浓度，即切割浓度。 必须再一次强调，同一种油品每批油料的必须再一次强调，同一种油品每批油料的“质量潜力质量潜力” 不同，因此不同，因此A油罐中允许混入的油罐中允许混入的B油浓度或油浓度或B油罐中允许油罐中允许 混入混入A油的浓度要由化验确定。在确定油的浓度要由化验确定。在确定A油罐中允许混入油罐中允许混入 的的B油浓度和油浓度和B油量以后，需要在管道终点控制进油量以后，需要在管道终点控制进A油罐油罐 的的B油量，使流出混油中的油量，使流出混油中的B油量不超过油量不超过A油罐内允许的油罐内允许的 混油量混油量VB，这就需要进一步研究管道终点混油浓度与混，这就需要进一步研究管道终点混油浓

26、度与混 油量的关系，以便根据管道终点混油浓度确定油罐的切油量的关系，以便根据管道终点混油浓度确定油罐的切 换时间。换时间。 常用的汽油和柴油的允许掺混浓度计算公式常用的汽油和柴油的允许掺混浓度计算公式 管道实际运行中需通过化验来确定各油罐中允许掺混的其管道实际运行中需通过化验来确定各油罐中允许掺混的其 他油品量，但在设计中需要对掺混量作出估算，下面介绍他油品量，但在设计中需要对掺混量作出估算，下面介绍 在管道设计中使用的允许掺混浓度经验公式。在管道设计中使用的允许掺混浓度经验公式。 (1) 柴油和汽油相互掺混的计算公式柴油和汽油相互掺混的计算公式 汽油中掺混柴油的允许浓度常受到汽油的汽油中掺混

27、柴油的允许浓度常受到汽油的终终馏点控制，馏点控制， 可按前苏联的经验公式计算：可按前苏联的经验公式计算： 4 20 22 0 108 . 2753. 0 124124 gg d TT K 式中式中 Kd汽油中允许混入的柴油浓度，；汽油中允许混入的柴油浓度，； Tg0汽油汽油终终馏点的最高允许值，馏点的最高允许值， ； Tg汽油实际的汽油实际的终终馏点，馏点，； 20混入柴油的混入柴油的20密度，密度，g/cm3。 柴油中掺入汽油后，其闪点与掺入汽油的柴油中掺入汽油后，其闪点与掺入汽油的10馏出温度馏出温度 有关。根据汽油的有关。根据汽油的10馏出温度和柴油的闪点，可以确馏出温度和柴油的闪点，可

28、以确 定柴油中允许混入的汽油浓度。定柴油中允许混入的汽油浓度。 s s s g T T T T K 010 lg 55 327 .16 式中式中 Kg柴油中允许混入的汽油浓度，；柴油中允许混入的汽油浓度，； T10汽油的汽油的10馏出温度，馏出温度，； Ts0柴油的最低允许闪点，柴油的最低允许闪点，； Ts柴油的实际闪点，柴油的实际闪点，。 (2)两种汽油掺混时主要控制汽油的辛烷值两种汽油掺混时主要控制汽油的辛烷值 牌号较低的汽油往牌号较高的汽油中掺混，掺入牌号牌号较低的汽油往牌号较高的汽油中掺混，掺入牌号 较低汽油的允许体积百分浓度可按下式计算：较低汽油的允许体积百分浓度可按下式计算： %1

29、00 )( )()( 11 1212 NNN NNNNNN K C 式中式中 N较高牌号汽油在国标中规定的最低辛烷值；较高牌号汽油在国标中规定的最低辛烷值； N1较低牌号汽油的实际辛烷值；较低牌号汽油的实际辛烷值； N2较高牌号汽油的实际辛烷值。较高牌号汽油的实际辛烷值。 n上面介绍的允许混油浓度计算公式只能用于允许混油浓度上面介绍的允许混油浓度计算公式只能用于允许混油浓度 的估算，误差很大，在设计实际管道时，应当采用化验得的估算，误差很大，在设计实际管道时，应当采用化验得 到的允许混油浓度。到的允许混油浓度。 n通过化验确定汽油之间的允许混入浓度时，控制指标一般取辛烷值或通过化验确定汽油之间

30、的允许混入浓度时，控制指标一般取辛烷值或 抗爆指数，因此，低标号汽油中允许混入的高标号汽油的浓度是没有抗爆指数，因此，低标号汽油中允许混入的高标号汽油的浓度是没有 限制的；限制的； n通过化验确定汽油中允许混入的柴油浓度时，控制指标一般取终馏点通过化验确定汽油中允许混入的柴油浓度时，控制指标一般取终馏点 (干点干点)，目前规定终馏点不得高于，目前规定终馏点不得高于205； n通过化验确定柴油中允许混入的汽油浓度时，控制指标一般取闪点通过化验确定柴油中允许混入的汽油浓度时，控制指标一般取闪点 (闭口闪点闭口闪点)，目前规定闪点不得低于，目前规定闪点不得低于55； n通过化验确定柴油之间的允许混入

31、浓度时，控制指标一般取凝点，因通过化验确定柴油之间的允许混入浓度时，控制指标一般取凝点，因 此，高凝点柴油中允许混入的低凝点柴油的浓度是没有限制的。此，高凝点柴油中允许混入的低凝点柴油的浓度是没有限制的。 四、管道终点混油段的切割四、管道终点混油段的切割 设终点截面混油浓度随时间的变化曲线如右下图所示。设终点截面混油浓度随时间的变化曲线如右下图所示。 t1时刻纯时刻纯A油开始进油开始进A油罐，若油罐，若t2 时刻已流出的混油头中时刻已流出的混油头中B油的量正油的量正 好等于好等于A油罐中允许混入的油罐中允许混入的B油的油的 量量VB , 则则t2时刻的混油浓度时刻的混油浓度 即即 为混油头的切

32、割浓度。为混油头的切割浓度。 2 At K 若若t3时刻混油尾中的时刻混油尾中的A 油量正好等油量正好等 于于B油罐中允许混入的油罐中允许混入的A油量油量VA ， 则则 即为混油尾的切割浓度。即为混油尾的切割浓度。 3 At K t2至至t3之间的混油段进入专门的混油罐。之间的混油段进入专门的混油罐。 1、混油头的切割、混油头的切割 设有一条顺序输送设有一条顺序输送A、B油的管线，流量为油的管线，流量为Q，已知已知L、D、V、 Ped、 、DT。 。若已知若已知A油中允许混入的油中允许混入的B油浓度为油浓度为KBgA，A油罐的油罐的 容量为容量为VgA，设设t1时刻时刻A油开始进入空油罐，到油

33、开始进入空油罐，到t2时刻刚好装满。时刻刚好装满。 则则t1到到t2时刻间流出的油量正好等于时刻间流出的油量正好等于A油罐的容量油罐的容量VgA，且其中且其中 所含所含B油量正好等于油量正好等于A油罐中允许混入的油罐中允许混入的B油量油量VB 。 t1至至 t2时刻流出的纯时刻流出的纯A油量为：油量为： 2 1 t t AA dtQKV 而：而： BgAgAB KVV 此段时间内流出的总液量为：此段时间内流出的总液量为： ABgA VVV 则：则： gAAgABBgA VVVVK/1/ 2 1 1 1 t t A gA dtQK V 对于终点截面对于终点截面 ： ZK A 1 2 1 dd P

34、e t t PeZ 0 1 2 1 2 1 dt t Pe dZ d 0 2 dZ Pe t dt d 0 2 将将KA, dZ表达式代入上式得：表达式代入上式得： dZ Pe t Z V Q K d Z Z gA BgA 0 2 1 2 1 2 1 2 1 12 1 Z Z dgA g dZZZZ PeV V 2 1 Z Z dZZ 2 1 2 2 1 1122 ZZ eeZZZZ 又又 2 1 2 2 1 1 112212 ZZ dgA g BgA eeZZZZZZ PeV V K 从而得到：从而得到： 令：令： 21 Z eZZZz 则上式简化为：则上式简化为： 12 1ZZ PeV V

35、 K dgA g BgA 根据假设条件：根据假设条件： 2112 2 ZZ Pe V ttQV d g gA 则：则： A g gAd V VPe ZZ 2 21 A ZZ 21 故：故： A A BgA ZZK 22 2 1 1 上式中只有上式中只有Z2 是未知数。根据是未知数。根据KBgA和和A查查图图6-17可求得可求得Z2 。求。求 得得Z2后，可由浓度计算公式或后，可由浓度计算公式或图图6-17求得切割浓度求得切割浓度 。 2 At K 说明：说明：在推导公式时曾假设：在在推导公式时曾假设：在t2时刻时刻A油罐中的油罐中的B油量正好达到最大允许油量正好达到最大允许 值值VB，同时同时

36、A油罐刚好被装满，实际上这两个条件很难同时满足，油罐刚好被装满，实际上这两个条件很难同时满足， 往往是在往往是在A油罐中的油罐中的B油量达到油量达到VB时时A油罐可能未装满。这时要向油罐可能未装满。这时要向A 油罐中补充纯油罐中补充纯A油，调和后达到油，调和后达到A油的质量标准，但这一点并不影油的质量标准，但这一点并不影 响公式的使用。响公式的使用。 2 1 2 1 2 ZK At 2、混油尾的切割、混油尾的切割 到到t3时刻，混油尾达到管路终点，应收入时刻，混油尾达到管路终点，应收入B油罐。根据上述油罐。根据上述 同样的方法可得混油尾的切割浓度同样的方法可得混油尾的切割浓度 3 At K B

37、 B AgB ZZK 33 2 1 g gBd B V VPe 2 利用图解法利用图解法, 根据根据KAgB和和B查查图图6-17 ，可得到，可得到 。 3 At K 3 1 2 1 3 ZK At 讨论：由讨论：由图图6-17可知：可知： 切割混油头时切割混油头时 BAtAgABgA BAtBgAA VKVK VKK 则则不不变变若若 则则不不变变若若 2 2 , , , , , ,， 切割混油尾时切割混油尾时 AAtBgBAgB AAtAgBB VKVK VKK ，不不变变，若若 ，不不变变，若若 3 3 3、中间混油段的计算、中间混油段的计算 232323 2 ttQZZ Pe V VV

38、 d g gh 4、混油段的两段切割、混油段的两段切割 生产中希望把整个混油段切成两段，一段进生产中希望把整个混油段切成两段，一段进A油罐，另一段进油罐，另一段进 B 油罐，不设专门的混油罐，这样可以避免或减少混油造成油罐，不设专门的混油罐，这样可以避免或减少混油造成 的经济损失，且只切割一次，操作也比较方便。的经济损失，且只切割一次，操作也比较方便。 如果根据上述计算得到如果根据上述计算得到 ，则说明：，则说明： 之间之间 的混油段既可以进的混油段既可以进A油罐，也可以进油罐，也可以进B油罐。这时便可以采用油罐。这时便可以采用 两段切割。所以实现两段切割的充要条件是：两段切割。所以实现两段切

39、割的充要条件是： 2 23 3 A At tA At t K KK K 3 32 2 A At tA At t K KK K到 2 23 3 AtAtAtAt K KK K 由前面混油头和混油尾的切割计算和分析可知，增大由前面混油头和混油尾的切割计算和分析可知，增大VgA可降可降 低低 ，增大，增大VgB可提高可提高 ，因此，储存混油头和混油尾的，因此，储存混油头和混油尾的 油罐容积越大，越容易实现两段切割，可通过增大油罐容积油罐容积越大，越容易实现两段切割，可通过增大油罐容积 的方法实现两段切割。的方法实现两段切割。 2 At K 从理论上讲，从理论上讲， 也可以进行两段切割。但由于阀门的也

40、可以进行两段切割。但由于阀门的 操作需要时间，不能瞬间完成，采用两段切割往往不能满足操作需要时间，不能瞬间完成，采用两段切割往往不能满足 质量要求。质量要求。 2 23 3 A At tA At t K KK K 3 At K 5、混油段的切割方式、混油段的切割方式 n对于需要长期储存的油品，在掺入混油后，尽管油品当时对于需要长期储存的油品，在掺入混油后，尽管油品当时 的各项指标都合格，但在长期储存时可能会影响其安定性，的各项指标都合格，但在长期储存时可能会影响其安定性， 最好不要掺混，而是将混油装入专用混油罐，另行处理。最好不要掺混，而是将混油装入专用混油罐，另行处理。 一般是以含有前行油品

41、浓度一般是以含有前行油品浓度99l的油流作为混油。的油流作为混油。 对于混油段有以下切出方式：对于混油段有以下切出方式： (1) 两段切割两段切割：即前面讲的将混油段切割成两部分，收入两：即前面讲的将混油段切割成两部分，收入两 种纯净油品的储罐内，如两种汽油之间或两种柴油之间种纯净油品的储罐内，如两种汽油之间或两种柴油之间 的切割即可采取此种方法（为什么？）；的切割即可采取此种方法（为什么？）； (2) 三段切割三段切割：将能够掺入前后两种纯净油品罐内的混油：将能够掺入前后两种纯净油品罐内的混油 （即混油头和混油尾）切入两种纯净油品的储罐内，其（即混油头和混油尾）切入两种纯净油品的储罐内，其 余混油进入混油罐；余混油进入混油罐； (3) 四段切割四段切割。将能够掺入前后两种纯净油品罐内的混油。将能够掺入前后两种纯净油品罐内的混油 （即混油头和混油尾）切入两种纯净油品的储罐内。其（即混油头和混油尾）切入两种纯净油品的储罐内。其 余混油按余混油按50分成两部分，前部分富含分成两部分，前部分富含A油，后部分富含油，后部分富含 B油，分别切入两个不同的混油罐中。然后把富含油，分别切入两个不同的混油罐中。然后把富含A油的油的 混油逐渐掺混到纯净的混油逐渐掺混到纯净的A油中，把富含油中，把富含B油的混油逐渐掺油的混油逐渐掺 混到纯净的混到纯净的