關(guān)于烏石化油品罐區(qū)自動脫水設(shè)施的選用

李海明　奚亮　高振輝

摘要：隨著國家和行業(yè)對VOCs治理要求的不斷提高，烏石化公司油品罐區(qū)對自身可能存在的VOCs泄漏情況進行了逐一排查，其中罐區(qū)人工脫水和自動脫水設(shè)施均存在油品泄漏的風(fēng)險，為避免“脫水帶油”，車間選用兩臺智能型罐區(qū)自動脫水設(shè)施，本文將對罐區(qū)現(xiàn)有自動脫水器與新增智能脫水設(shè)施在脫水工藝、原理、工作過程、優(yōu)、缺點方面做對比介紹，并結(jié)合生產(chǎn)實際提出相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞：自動脫水器;儲罐;油品

烏石化油品車間在成品汽油罐區(qū)、柴油罐區(qū)和鉑料罐區(qū)、原油罐區(qū)均安裝使用了自動脫水器，在保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低人工脫水作業(yè)風(fēng)險、工人勞動強度等方面有明顯的效果。但在實際生產(chǎn)中也發(fā)現(xiàn)自動脫水器在運行中存在一些問題，使得安全、環(huán)保、工人檢修作業(yè)風(fēng)險增大。針對存在的問題，經(jīng)技術(shù)分析比較，決定在本次罐區(qū)VOCs治理項目中特選用兩套智能型罐區(qū)自動脫水設(shè)施。

1烏石化油品罐區(qū)現(xiàn)有自動脫水器與智能型自動脫水設(shè)施工藝原理介紹

烏石化現(xiàn)有罐區(qū)脫水T藝是在每座儲罐上設(shè)排水管道至各自自動脫水器，打開儲罐脫水管道閥門，自動脫水器進入運行狀態(tài)，有水就排.無水就關(guān)。

其工藝原理是利用介質(zhì)密度差產(chǎn)生浮力，通過杠桿原理將動力放大，使其可以控制閥門的開啟和關(guān)閉。脫水器內(nèi)部由底部連通的兩個腔體組成，其中一個腔與儲油罐相連并接收儲罐中的介質(zhì)，對油水進行分離，稱為分離腔;另一個腔和大氣相通，承擔(dān)排水的任務(wù)，稱為排水腔，該腔具有水、渣分離功能，在分離腔中設(shè)置動力系統(tǒng)，在排水腔中設(shè)置執(zhí)行機構(gòu)和啟閉系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)之間以杠桿相連[2]。

脫水時，儲罐中的沉降水首先進入分離腔，浮子在浮力的作用下向上浮起，通過杠桿放大作用力并傳遞到排水腔中的執(zhí)行機構(gòu)，打開啟閉閥門，水從排水腔經(jīng)閥座孔排出腔外。隨著儲罐中的水逐漸減少，分離腔中的油品逐漸增多，浮子因浮力降低逐步下沉，閥門逐步關(guān)閉，直到儲罐中的沉降水全部排完，閥門完全關(guān)閉為止。當(dāng)儲罐中的沉降水再次產(chǎn)生后，與分離腔中前次脫水沉積下來的油依靠自身密度差進行位置交換，進入分離腔后，再次重復(fù)以上的運動過程，這樣循環(huán)往復(fù)實現(xiàn)自動脫水”[1]。

智能型罐區(qū)自動脫水設(shè)施由超聲波油水檢測傳感器、智能切水控制器、切水罐、切水閥、回油泵、計算機監(jiān)控系統(tǒng)組成，其利用超聲波技術(shù)，通過超聲波傳感器發(fā)出超聲波，經(jīng)罐壁射入到液體中，通過檢測反射的回波，控制器能準確檢測到罐內(nèi)水中的含油量，與設(shè)定的參數(shù)比較，判定是否開始準備切水還是停止切水，即將閥門控制、回油泵啟停、油水檢測、溫度等信號進現(xiàn)場切水控制系統(tǒng)，并進入自動切水監(jiān)控系統(tǒng)，液位達到或超過切水水位時，經(jīng)過一定延時，現(xiàn)場智能切水控制器發(fā)出切水信號，打開氣動閥進行切水，切水過程中，如果低于切水水位或達到最大切水時間，系統(tǒng)停止切水，若油水檢測傳感器檢測為油信號，則回油泵按照預(yù)設(shè)時間動作，完成切水過程，另外可根據(jù)需要將自動切水系統(tǒng)信號引至車間DCS系統(tǒng)。

2自動脫水器與智能型自動脫水設(shè)施在實際生產(chǎn)應(yīng)用中優(yōu)缺點比較

①自動脫水器不需要電源和氣源，設(shè)備運行期間無動力消耗，投資成本低，而智能型自動脫水設(shè)施的高度智能化、自動化不僅投資較高，且需要耗電、氣等公用工程。

②在油水檢測原理方面，自動脫水器利用油水密度差異，通過“浮球+杠桿”來控制切水閥的開啟與關(guān)閉，在實際生產(chǎn)中油品中雜質(zhì)沉積或腐蝕致浮球進水，導(dǎo)致浮球無法正常動作，出現(xiàn)脫水器失效等事故，而脫水器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如杠桿支點、軸、復(fù)位彈簧等零部件因腐蝕、粘附作用使得運動阻力增大，造成自動脫水器出口帶油甚至“跑油”。

為避免安全、環(huán)保事故的發(fā)生，車間規(guī)定定期清洗、檢修、維護。目前在建南罐區(qū)含有較多機械雜質(zhì)的原油罐和輕、重污油罐上使用該種自動脫水器運行風(fēng)險高，因此車間在這些罐區(qū)均采用人工操作脫水，人員勞動強度較高，作業(yè)風(fēng)險大。智能型自動脫水設(shè)施根據(jù)不同液體介質(zhì)具有不同聲學(xué)特性，利用超聲波檢測，使得油水識別更準確，而其傳感器安裝在金屬容器的外壁不與所測液體介質(zhì)接觸，而實現(xiàn)對容器內(nèi)液體介質(zhì)的識別與檢測，使得其安全性、環(huán)保性、可維護性大為提高。

③浮球式自動脫水器沒有操作信息記錄及遠傳、報警等自動化、智能化功能，不是真正意義上的自動化設(shè)備。智能型自動脫水設(shè)施在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時切水控制系統(tǒng)具有故障自診斷，即在操作室內(nèi)的遠程后臺控制系統(tǒng)上報警，報警內(nèi)容包括：所有傳感器、控制器、通訊、調(diào)節(jié)閥、切斷閥的故障，并在系統(tǒng)失電、失氣情況下，切水閥能自動關(guān)閉。在切水閥狀態(tài)異常時，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程報警提示，以便及時處理。

3結(jié)論和建議

①通過上述介紹，本次改造項目中原油罐C-105與輕污油罐G-212脫水設(shè)施選用智能型自動脫水設(shè)施有較大優(yōu)勢;

②在脫水設(shè)施安裝時，可在介質(zhì)進脫水器之前安裝過濾器，并定期清理，防止因過濾器堵塞造成脫水器工作異常;

③冬季應(yīng)采取保暖措施，以防止脫水器內(nèi)存水凍凝;

④鑒于烏石化油品罐區(qū)浮球式自動脫水器較多，從投資及脫水工藝考慮，可在現(xiàn)有浮球式自動脫水器后增加二次脫水罐，二次脫水罐中的油品經(jīng)再次脫水可以回收。

參考文獻：

[1]潘武漢.儲罐自動脫水器在原油脫水中的應(yīng)用[J].油氣儲運，2008（1）：58-59+63-65.

[2]邵博強，李鑫，郭鵬，范開封，張?zhí)煊?，自動脫水器在錦州石化原油儲罐中的應(yīng)用，當(dāng)代化工，2013（10）：1404-1406.

[3]李黎暉，閻桂榮，周芳德.智能型儲油罐油品自動脫水控制系統(tǒng)[J].測試技術(shù)學(xué)報，1996（03）：170-175.

[4]趙雄，韓曉春，吳珊珊，楊春.原油儲罐自動脫水技術(shù)應(yīng)用[J].石油規(guī)劃設(shè)計，2009（04）：47-48.