解析黃埔輸油站切換罐易甩泵的原因

馬澤彬(中國(guó)石化銷售有限公司華南分公司，廣東廣州 510000)

解析黃埔輸油站切換罐易甩泵的原因

馬澤彬(中國(guó)石化銷售有限公司華南分公司，廣東廣州 510000)

中石化成品油管道目前采用SCADA調(diào)度中心控制，在日常運(yùn)行中，首站切換外輸油品是常見(jiàn)的操作之一。在切換外輸油品時(shí)，若切換的油罐兩者之間的基高相差太大，則偶爾會(huì)出現(xiàn)給油泵入口壓力過(guò)低導(dǎo)致聯(lián)鎖停泵的現(xiàn)象。作者運(yùn)用輸油管道運(yùn)行過(guò)程中的負(fù)壓波原理解釋了此現(xiàn)象，并提出了解決措施。

成品油管道;給油泵;負(fù)壓波;停泵

在中控調(diào)度的工藝操作中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)密閉輸送的成品油管道進(jìn)行正常的工況調(diào)節(jié)時(shí)，比如泵的啟停操作、閥門的調(diào)節(jié)與首站外輸付油罐切換罐時(shí)，都會(huì)在不同的程度上產(chǎn)生一定的壓力波動(dòng)，中控發(fā)現(xiàn)在切換黃埔站外輸付油罐時(shí)，偶爾會(huì)出現(xiàn)給油泵甩泵的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象若處理不及時(shí)，會(huì)出現(xiàn)非計(jì)劃停輸，影響輸油管道的連續(xù)運(yùn)行，增加首站混油量，最終末站混油趨勢(shì)曲線圖會(huì)比正常的混油趨勢(shì)曲線圖怪異，從而導(dǎo)致末站混油接收量增多。

圖A正常的混油趨勢(shì)曲線

圖B異常的混油趨勢(shì)曲線

1 黃埔站切換外輸油罐易甩泵分析

黃埔站作為外輸油品的首站，是成品油管網(wǎng)的起點(diǎn)，擔(dān)負(fù)著油品外輸?shù)闹匾饔?。中石化成品油管道華南管網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，操作人員時(shí)常根據(jù)工藝計(jì)劃通過(guò)SCADA系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）畫面發(fā)出中控指令切換外輸油品，切換所使用的閥門通常是DBB閥（雙密封雙泄放閥），在此操作中，若操作不當(dāng)則會(huì)出現(xiàn)給油泵聯(lián)鎖停泵的現(xiàn)象。針對(duì)黃埔站切換罐易甩泵的這種情況，作者親自現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地查看，查找原因，得知黃埔油庫(kù)罐區(qū)的有些油罐的基高要比其他油罐的基高要高出幾米，所以，若切換時(shí)，前罐的實(shí)際液位（油高加上基高）仍高于后罐的實(shí)際液位，如圖C所示，當(dāng)后罐這個(gè)低罐流程導(dǎo)通后，由于高差產(chǎn)生重力作用，使得前罐相對(duì)于后罐來(lái)說(shuō)仍處于高壓區(qū)，這時(shí)前罐在提供給油泵油品的同時(shí)會(huì)有一部分油品流向后罐，此時(shí)給油泵前的沿途管線就會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生負(fù)壓波導(dǎo)致給油泵的入口壓力開(kāi)始有所降低，當(dāng)高罐流程關(guān)閉后，給油泵的油品會(huì)馬上改由后罐提供，因此這時(shí)后罐，也就是低罐的油品流向也會(huì)馬上發(fā)生變化，由于油品流向改變，油品供給不及時(shí)，出現(xiàn)真空段，此時(shí)給油泵前的沿途管線就會(huì)產(chǎn)生更大的負(fù)壓波，導(dǎo)致給油泵入口壓力過(guò)低，達(dá)到泵入口壓力低聯(lián)鎖值而出現(xiàn)聯(lián)鎖停泵。

2 罐與給油泵之間負(fù)壓波緩沖時(shí)間的估算

假設(shè)理想狀態(tài)下，黃埔油庫(kù)油罐外輸出罐流速：v=5m/s,當(dāng)高罐流程關(guān)閉后，低罐油品的流向會(huì)瞬間發(fā)生反方向變化，且認(rèn)為在油品流向改變方向的油品瞬間流速為v0=0 m/s，由于油罐油品受油罐油品重力作用，加速度a=g，根據(jù)速度公式v=v0+at得出t=0.51s，此為理想狀態(tài)下，罐與給油泵之間負(fù)壓波緩沖時(shí)間，由于在低罐流程開(kāi)啟時(shí)，給油泵前管線就已經(jīng)開(kāi)始產(chǎn)生負(fù)壓波，所以實(shí)際的緩沖時(shí)間應(yīng)該會(huì)比理想值大。

圖C外輸油品切換罐流程示意圖

3 黃埔站切換外輸油罐易甩泵的應(yīng)對(duì)措施探討

(1)中控在切換黃埔站付油罐前，需掌握外輸切換油品是否已準(zhǔn)備充分，是否與實(shí)際情況相符，要清楚切換油品所用的油罐液位和基高與現(xiàn)正在外輸油品所用的油罐液位和基高相比差值是多少，做好條件判斷，以便工況調(diào)整。

(2)根據(jù)負(fù)壓波原理，在切換付油罐時(shí)，必須降低流速，調(diào)小首站出站調(diào)節(jié)閥，減少低罐油品因流向改變產(chǎn)生的緩沖時(shí)間，同時(shí)注意下游站場(chǎng)的進(jìn)站壓力，避免下游出現(xiàn)進(jìn)站壓力過(guò)低現(xiàn)象，所以在切換油品時(shí)，出站壓力的節(jié)流應(yīng)控制在0.5MPa～1.0MPa之間。在日常操作中通常將首站出站調(diào)節(jié)閥置于30%～40%左右的開(kāi)度，此時(shí)節(jié)流約0.5～1.0Mpa。

(3)通過(guò)估算罐與給油泵之間負(fù)壓波緩沖時(shí)間后，可以聯(lián)系自控專業(yè)，將給油泵入口壓力聯(lián)鎖條件判斷延時(shí)2S。同時(shí)操作前了解清楚該命令涉及到的設(shè)備、參數(shù)，以及這些設(shè)備參數(shù)應(yīng)有的變化結(jié)果和趨勢(shì)，操作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守流程“先開(kāi)后關(guān)”的原則，如出現(xiàn)給油泵甩泵，而換罐的油品又是兩種不同種類的油品，則必須及時(shí)查看混油趨勢(shì)曲線，并且在末站做好接收混油增多的準(zhǔn)備。

4 結(jié)語(yǔ)

黃埔站切換外輸油罐易甩泵的根本原因就是油罐兩者之間的基高相差太大而導(dǎo)致罐與給油泵之間產(chǎn)生的負(fù)壓波緩沖時(shí)間過(guò)大，雖然此文給出了一些應(yīng)對(duì)措施，但是輸油管道運(yùn)行工況太復(fù)雜，實(shí)際工作中應(yīng)具體問(wèn)題具體分析，靈活應(yīng)變。

[1]中國(guó)石化銷售華南分公司華南管網(wǎng)湛深段操作規(guī)(2009年版).

[2]鄭杰,吳荔清,劉潤(rùn)華,等.輸油管道泄漏檢測(cè)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)處理方法[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,25(3):84-85.

[3]曾多禮,鄧堅(jiān)松,劉玲莉.成品油管道輸送技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2002:51-52.