成品油顺序输送混油量的控制

1、成品油顺序输送混油量的控制徐向阳武士坤杨菲中国海油炼化东莞储运有限公司广东东莞523988摘要：从长输管道顺序输送中混油的产生机理、混油界面的检测及混油切割等方面进行分析，通过对顺序输送中混油量的控制措施、混油界面检测的描述和对混油量产生的主要影响因素的分析，表明混油量控制是个综合的过程，制定合理的输送方案和混油切割处理措施，不仅能保证成品油质量，还可有利于企业的经济效益。关键词：长输管道成品油顺序输送混油量控制近年来，长输管道作为一种新型的成品油运输方式，由于具有越来越明显的运输安全、均衡、通畅、快捷和损耗低的优越性，发展势头越来越快，截止到2011年底，全国成品油长输管道长度达到20000

2、km。如中国石化珠三角成品油管道系统联系着4个大的接油点和20多个交油点，全线采用顺序车送方式，输送汽油、柴油等5个牌号和品级的成品油。一条管道同时输送多种油品，不同油品界面切割的混油量控制尤为重要，关乎企业的经济效益。1顺序输送混油的产生机理在顺序输送管道中，在两种油品交会时会在接触区产生两种油品的混合，形成混油。混油与前后两种油品的物理化学性质都不同。这些混油不能作为合格的油品销售，造成一定的混油损失和经济损失。混油量不仅和前后两种油品的物理化学性质有关，而且和管内油品的流动状态、输送顺序、管道长度等因素有关1。当油品处于层流流动状态时，管道中心液体的流速比平均流速约大一倍，后一种油品B会

3、进入前一种油品A中，形成楔形油头，使混油量大大增加，有时混油量可能大到管道总容积。管道截面上流速不均匀是造成混油的主要原因。当在紊流状态下交替输送油品时，紊流核心部分中流体的最大局部流速随雷诺数的增大而接近液体流速的平均流速，一般是平均流速的1.181.25倍。由于激烈的紊流扰动，使混油段各截面上的油品浓度较为均匀，观察不到楔形油头的存在。收稿日期：2011-11-30o作者简介：徐向阳（1978-），男，本科，1999年毕业于中国石油大学（华东）油气储运专业，工程师，2006年取得中山大学管理学院项目管理专业硕士，现主要从事石油天然气储运管理工作。通过表4数据可以看出，改造后的机泵，输送汽柴

4、油时泵出口调节阀在最大流量时（柴油630m3/h，汽油680m3/h），调节阀开度为60%，相当于全部开启（实际操作中当平板型调节阀开度大于60%以后，基本不再起节流调节作用）。说明机泵改造后，泵与管路匹配性变好，消除了节流损失。机泵在改造完成现场安装运行后，通过对比改造前后电机电流值（表1和表4）可以清楚看出节能效果：机泵改造前输送柴油时电流值一般在34A左右（电机额定电流35.7A），接近额定电流红线，而改造后输送柴油时电机电流一般为27A左右，在同等条件下，电流下降明显。5经济效益分析由能耗统计数据表明：按武汉管道年设计输送350万t计算，使用改造后的主输泵年度节省用电费用（0.845-

5、0.738）kWh/t区50万t=374，500kWh。按大庄油库目前平均工业用电0.94元/（kWh）计算，每年度可节省输油运行用电费35万元左右。综上，武汉管道首站主输泵改造收到了良好效果，目前机泵运行良好，改造后的机泵性能参数基本与预测要求一致，既满足现有管输业务要求又有在管道作业能耗明显下降的情况下，为企业生产提高经济效益。油气管道2混油界面的检测目前，混油界面的检测手段主要有密度法、电容法、放射法、记号法、声波法、热导法、色度-透明度法、测闪点法、测蒸汽压、光折射率法等。目前，国内外用的比较普遍的混油界面检测方法是密度法，用测量不同油品的密度差来确定输油管线中不同油品的界面，比较新型

6、的密度法2是振动式密度计。实践证明，用密度计法对混油界面进行跟踪和切割误差较小，且可比较好地控制混油切割的数量。图1是采用振动式密度计检测到的实际混油切割过程中的密度变化曲线该曲线与99%1%的切割理论数据比较吻合。图1切割过程中混油的密度变化曲线国内也有采用光学界面仪来对混油界面进行跟踪检测的。光学界面仪主要作为辅助手段，经常把它的数据和密度计进行比对，从而确认真正混油界面的位置。3油品混油批次切割当混油到达末站时，不同品种的油品通常米用三段割、同种油品不同牌号则采用两段割的切割方法，就是将体积浓度范围为99%1%之间的油品作为混油切出，把混油按50%切割，分成两部分，前部分富含A油，后部分

7、富含B油，分别切入两个不同的混油罐中。混油切割示意图见图2。徐向阳武士坤杨菲成品油顺序输送混油量的控制切割中间点的密度为：尸0.5*a+B),切割中间点到切割起始点之间的混油切入富含A油的混油罐中；切割中间点到切割结束点之间混油切入富含B油的混油罐中。如果pA>pB,即汽油(B)推柴油(A)时：切割起始点的密度为：pi=PA-Ap切割结束点的密度为：P2=PB+APAP为纯净油品密度的变化量，它是一个经验值，其大小取决于纯净油品的质量潜力和设计上所能处理的混油总量。从以上分析可以知道，实际操作过程中，由于很多因素的影响，通常无法准确知道混油界面的百分比和具体位置，而是通过密度变化作为混油

8、界面切割的依据，这就造成一部分难以分辨的混油产生。为了对顺序输送过程中管道内的混油进行合理控制和处理，对混油界面的有效检测尤为重要。4影响混油量的主要因素(1)界面检测设备的能力。准确地判断油品界面是控制混油量多少的关键因素。检测系统作为长输管道的界面检测手段，它在应用过程的稳定性、可靠性、准确性、及时性至关重要。(2)操作者的经验水平和技能水平。在实际操作中有很多经验因素，是仪器仪表难以替代的，如管道震动的影响，油品密度因温度、压力、水击波等的变化，对界面位置的判断和切割时机都有一定影响。(3)工艺流程安排和工艺设备设施的性能。首站、中间站、末站的阀门类型、弯头数量、管件结构形式等都属于扰动

9、因素，会引起流态的变化，从而影响油品混油量的增加。切换阀门的反应时间、反应速度会对切割的时机造成影响。(4)油品密度的影响。后行油品密度值的判断手段不够，混油切割更加依赖于调度员的个人判断；末站混油界面密度差值变化规律的掌握也会影响混油量；首站油品密度不稳定也是影响因素3。(5)混油的处理方式。采用合理的混油处理方式可以减少最终混油量，如采用回掺法，可以利用油品的质量潜力减少混油。图2混油切割示意图通常按照密度进行切割的一般原则(适用于柴油和汽油等密度差别较大的油品切割)为：©1W4-2014ChilliAcadirmk：JoumdElccLiofiicpublishingAllri

10、ghtsreserved.hllpW%型辛.enkimet油气管OILANDGAS道PIPE.INE石油库与力口油站第21卷第3期总第121期2012年6月出版OILDEPOTANDGASSTATIONVOL.21NO.3NO.121totallyJun20,20125减少混油量的主要措施5.1合理安排输送油品顺序管道输送油品过程中，批次的主要排列原则是把性质相近的油品安排相邻输送，且一种油品一个批次的输送总量尽量大，这样可以保证尽量少的混油头在管道内同时运行，从而达到减少输送混油量的目的。例如某成品油管道输送的批次排列顺序为：批次油品方向一97号汽油93号汽油0号柴油-10号柴油实例中各类油

11、品的顺序输送批次安排，在混油切割过程中主要考虑以下两点：(1)对于93号汽油(假设为后行油品B)和0号柴油(假设为前行油品A)进行混油头切割时，可将全部混油切割为三段，收入两种油品的混油储罐内，然后进行合理处置。(2)对于“97号汽油和93号汽油”或者是“0号柴油和-10号柴油”这样油品性质非常接近的顺序输送批次组合，进行混油头切割时，可将全部混油切割为两段，收入两种净油品储罐内，不仅使操作简便，减少混油损失，而且管理方便，简化了混油处理过程。切割时不考虑经济因素时就将混油头尽量往质量较低的油品中切割；若考虑经济因素，可往售价较高的油品中切入混油量多一些，以减少混油的贬值损失。无论采用哪种切割

12、方案，保证油品质量合格是切割作业的前提。5.2合理安排输送过程的水力工况由于在层流状态时，两种油品在管道内交会所形成的混油量比紊流时大得多，同时雷诺数在2.31034X03范围内，流态由层流转变为紊流，流动不稳定，且管道截面上液体质点的局部流速差异较大，因而顺序输送管道一般应控制在紊流状态下运行，并且当进行油品顺序输送时尽量保持水力工况的稳定性。5. 3优化输油站场的工艺流程合理优化输油管线首站、中间站以及末站的工艺流程，尽量使首站和中间站的混油操作工艺流程简单直接，操作快捷；减少初始混油的数量及减少管道相关设备附件的数量，减少非事故停输的几率等都能有效地减少混油量。5.4提高界面检测技术能力

13、和切割操作技术水平每一种界面检测技术和设备都是根据某一种油品特性有针对性地进行检测，具有比较先进的检测能力，但同时每一种技术本身也都有技术方面的局限性。如声波检测技术，常温常压柴油中的声速为1380m/s左右，煤油中的声速为1330m/s左右，汽油中的声速为1180m/s左右，三种油品切割比较方便；而0号柴油和10号柴油声速差值为23%，界面检测存在困难。因而，选用检测技术和设备时同一管线最好采用两种或两种以上的检测方法，互相补充对照，可以提高界面检测的可靠性。同时，也要加强模拟训练，总结提高，改善操作人员的技术水平和技能，尽量缩短切换时间，减少混油。5.5选择适当的混油处理方法成品油顺序输送

14、产生混油的处理方式常用回掺法。混油回掺就是利用油品性能的余量将部分混油回掺到性质相近的油品中，但是在混油回掺过程中各相关数据变化具有不确定性，因此在混油回掺初期应加强各相关数据的分析，应根据数据分析情况及下载流速变化情况及时调整回掺比例，控制好质量指标。6结语成品油长输管道顺序输送中混油量的控制是一项技术性比较强的工作，涉及到长输管道输送过程中的各个环节。混油量控制是个综合过程需要考虑油品输送的各个环节，制定科学合理的输送工艺方案，采取先进的混油切割技术，制定混油切割、处理措施，不仅能保证成品油质量，还可以有利于企业的经济效益。参考文献1 杨筱蔚，张国忠.输油管道设计与管理M.东营：石油大学出

15、版社，1996:297-303.2 戴福俊.成品油顺序输送混油的检测与切割J.油气储运，2011，30(4):256.郭.，张道全.西部成品油管道末站混油切割改进措3 施J油气储运，2011,30:521.©1994-2014ChinaJouiikiIElccLronicPublishingHcmjsc.Aki-nctOILDEPOTANDGASSTATIONBimonthly,StartedPublicationin1992Vol.21,No.3No.121totallyJun20,2012HonoraryChairmanofEditorialCommittee:LiChungua

16、ng,ZhangHaichaoChairmanofEditorialCommittee:ZuoXingkaiViceChairmanofEditorialCommittee:GuoFeihong,WangWenlian,WangWeimin,AnShanSpecialConsultamtsLuPin,ChaiZhimingMembers:ZhangXiulai,WangHongchuan,XuFubin,Zhangziao,FengPeiyu,LiYuxing,RuiJiqiang,ChenBiwen,YinChaoming,RenShixian,DuYubin,YangJiming,Huan

17、gHe,LiYiqing,ZhengJinghua,JiaYuepeng,LuoKaiyong,YanHua,Huangbingli,LiuXiangbin,ZhangTianming,LuoTonghua,NiuJing27ki_jV,.Ijmin,WangJinpei,HanQingyue,LiuHuabin,WangMin,HanJie,XiaFengwu,WangAn,DaiFujun,ZhouXue2hong,XUJiangqiao,LiuSheng,HeMing,SongWei,BuWenping,ZhangYi,DuDaolin,ShenQingqi,DuHongyan,Zhou

18、Jiaxiang,HanJun,JinWangangDirector:ZuoXingkaiViceDirector:GuoFeihong,WangWenlianEditor2in2Chief:WangWeiminViceEditor2in2Chief:JinWangangEditor2in2Charge:ZhangYuResponsibleDepartment:ChinaPetrochemicalCor2poration(SINOPEC)Sponsor:SINOPECSalesCompanyPublisher:EditorialOfficeofOilDepotsandOilStationsDi

19、stributor(Domestic):EditorialOfficeofOilDe2potsandOilStationsAddress:BuildingNol6,Guangqujiayuan,DongchengDistrict,BeijingPostcode:100022Tel:(010)67006041;67006042Fax:(010)67006043E2mail:sykjyzDistributor(Abroad):ChinaNationalPublicationImport&ExportCorporationPrinter:FeiTengPrintingCo.LtdofLang

20、fangAddressNo.25,YonghuaDaoAveLangfangPostcode065000ISSN1008-2263;CN11Y945/TENo.ofAd.License:0135,ChaoyangDistrict,BeijingDomesticPrice:RMB60peryearCopyrightgoralloriginallypublishedreports.,n,ContentsandAbstractsSTORAGETECHNOLOGIES1.ReticulatedShellConstructionTechnologyfora50000mLargeStorageTank.W

21、eiJie,LiXiangbin,ChenjigangAbstract:Theinstallationprocessofreticulatedshell3.,appliedinroofconstructionofthe50000minterfloatingrooftankinanoildepotinNingboCityisin2troduced,andthetechnicaldifficulties,featuresofinstallationprojectandthemainmeasuresadoptedare川ustrated.Thesuccesfulcompletionoftheinst

22、alla2tionprojectprovidedusefulreferencesforinstallationmethodofreticulatedshell.Keywords:steelstoragetank,reticulatedshellin2stallation,technicalmeasure.OILANDGASPIPELINE3.ExampleAnalysisonEnergyConsumptionRedu(2tionbyChangingImpellerofCentrifugalPumpintheFirstStationofProductOilPipeline.ZhaoYong,Zh

23、ouZhenggang.Abstract:Accordingtotherequirementofoperationenergyconsumptionofproductoilpipeline,basedonthecollectionofthekeyoperationdatafromWuhanproductoilpipeline,thestatusofpoormatchofpri2maryoilpumpinthefirststationofproductoilpipelinewithpipelineroutewasanalyzed.Combiningthetheoryofrelationofthe

24、flowrate,liftofcentrifugalpumpanditsimpellerdiameter,therevampoptionandimplementationadviceforchangingimpellerofprimaryoilpumpwasproposed.Theoperationenergyconsumptiondataafterrevampprovedthattheenergyconsumptioncouldbereducedeffectively.Keywords:pipelineoperation,energyconsumptionreduction,centrifu

25、galpump.5.ControlofMixedOilQuantityduringBatchTrans2portation.XuXiangyang,WuShikun,YangFei.Abstract:Theproducingmechanismofmixedoilinlongdistancepipelineoperatedwithbatchtransporta2tion,andtheinterfacedetectionofmixedoils,mixedoilcuttingwereanalyzed.Thedescriptionofmixedoilquantitycontrolmeasure,the

26、batchinginterface©1L4-2O14ChinaAodcnikJouLnaiFkcnooicPubhshk呢IIcxjss,Allliditsreserved,ImpE油xv怔cnkLiuacdadetectiontheHmfelmixedqulantityincHiCathemixeision,oatohericvironmentAFIfTTEfiNDLOYlysimafnfactfluencnfunStCatieShixeSqpiJantityS.contKoaiiscopnrehensrxocesswhisbitabl臣0.ApplicaRtransportati

27、oiaoptioodcuttinao(disposaohentSystemsmeasushoubdsetouoassujeth7qualityproSucaoSecorbeoicfieoferp.riseKeyordSooSistanCeeline,prodbat(oilcasebouefuelhnBchir'antitycontrol，diofrequencyLead?SystemsiStation.JiangMoBaou,LanarFuidAbstrati:thsasisaoialysistyoicalheatiombinthwractkcotransGASZLUNGSTenuei

28、nfcigantiradiOfresealscytHe_levelopehlepp12ctionofaboventionedseducmOduct-l-j"iityanagelmienlhPss痂OsiofgastatiOnformamonnag-counterfeitingradiofsioningandMaiOteamocnosyeOwad8Thfeista11ati0nmmissioningandMSkidMountedLNGFuelirJgahgationgi._AbstraTheinstallation,commiss2onirl0gsaetSmse0Untitnances

29、0iSnounteSLNGfuelingstaiio，ducedbritfexistingproble:msreshc0nS<ihgaaccurquaOtityhiaaquality.measuresCS0essinp10btemspoarteSouiteyordsgast''r,orthepurposetopopularize)ftlLNtechnoogy.eSnattons,ndesmuntLNGfuelsitigtiorm,Wordsdstallation,commisaiotenance12(orparisofNGHydr;witlStandardtion.Yao

30、sg：eyordsgastationadiofrequenseaiaadpcaatiooiAFETflANGEMENT23PractaoS0nsiSerationcTeLooMtec一,nismSrfifetyManagjXuaOgtq.iaoNGHydraulicfSuiOgtatioAbstraTtieexperiencestablishinglor-Wig.mecha而ssafetymanagementinSAbstraThprocescnemeaioquipmentsGormanentiQhiriaivisionrevsBwitwzaspointoutthatestalolirgeir

31、imnechaioisi"'iawasipenraitiveh,icwasnereoquiremehtgofiuthoatythevishesirs-'athecombinationssh.乙这tlatuThelongtermmecfillshatioothesafetymanagementcouldbefulfillesettingrupponsibilitysystem,pecfecGhydraulicsulbs泗andar器魁RM藕m谣/量HerObjSyShS一x,C0hsupervisionandeysoumtionKeyordetrochesaesente

32、rprise2sehtement,practice26uMonagemeahtrodoyointsofOil匚andasStatranrsductiorrLh:SainAbstractemanagementandcontroEgasstationconstructreheslsicooprcb凰taswhicheedfoeypojhobegraspadeadjtofirexorlosioh<Bas6£dlohlati(20foudingselectioostouctionstfeanigthegsafetyeducatrai0anggniogagaeemenngonstructoety,anafostegathagem,惶加rdso：ldepot,gasstation,pro.：lmeatrogramun29ThThun(IRrotectionfondOi根efueliireliabiotyNGhydrau而cogsubstawo0e2troSuca0tCopare(S0prrehensWiiHstanSarSafetyman(NGstatDuetotoeeintegratioperpn,_an(higherficiencylineployeesiwajfill(o