稠油高架油罐静压式量油方法探讨

吴斌(中国石化集团公司江汉油田分公司江汉采油厂,湖北 潜江 433123)

江汉采油厂油区分布广，拉油点多、油品输送依靠油罐车装卸运输，岗位职工必须上罐顶进行多次油面的测量。稠油是用高温蒸气热采，油温高（可达200℃）、气体有毒有害（含硫化氢）、高处作业、操作空间小、风雨无遮，一天一处高架罐至少进行15次相同的作业。针对这种情况，探索新的量油方法替代原有的人工检尺量油方法,以减轻操作人员的劳动强度和改善工作环境。

1 几种量油方法的可行性分析

查找大量资料后，总结了常用的几种液面检测方案，优缺点如下：

1.1 量油尺测量，价格便宜，视觉误差较大，人为因素影响较大，操作强度较大，效率低。

1.2 直读液位计，常见的有玻璃管液位计、磁浮式液位计等。此种方法有测量简单、直观、成本低的优点，但精度不高、维护量大且由于稠油粘稠度大，冷凝点高，气温低时会使液位计失效，不适于高架油罐中的测量。

1.3 浮子液位计，浮子漂在液面上并随液面的升高或下降来反映液位。将浮子用钢丝绳连接至罐外的平衡锤上即可显示液面。以前安装使用过，因油品腐性强，三个多月全部损坏不能使用，王一站、钟市站的拱顶罐的钢丝绳基本都被腐蚀锈断。此方案耐腐性差，维护量大、精度不高、安装不便。

1.4 静压液位计，基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，测量该定点压力而间接转换出液面的高度。其设备体积小，防腐性能好、稳定性高、安装方便，但精度受介质密度影响。

1.5 超声波液位计，该技术基于超声波在空气中的传播速度及遇到被测物体表面产生反射的原理。可实现非接触测量、测量范围宽、并且测量不受介质密度、介电常数、导电性等的影响。其体积小，防腐性能好、稳定性高、安装方便、价格高。

1.6 雷达液位仪，微波发射和接收器安装在罐顶，向液面发射频率调制的微波信号。当接收到回波信号时，由于来回传播的时间延迟，发射频率己改变。将两者信号混合处理，所得信号的频差与罐顶到液面之间的距离成正比。其体积小，防腐性能好、稳定性高、安装方便、但价格高。星级站库王一站、广华中转站、钟市站的油罐大都采用雷达液位仪。

由于高架罐已经安装投用，要求选用新的量油方案必须安全可靠、方便操作、价格便宜、不能影响正常工作，而且稠油是高压蒸汽热采，温度很高（50-200℃）、粘稠度高、凝结温度低（50℃左右）、腐蚀严重。综合考虑后认为静压液位计量油适合稠油高架罐量油。

2 静压式测量的原理

根据液体的静压与该液体液位高度成正比的原理，通过仪表测出罐底的压强，换算出液面的高度。

其中：P压强由仪表测量，ρ密度为液体密度，g常数为常数：9.8N/kg，h高度为液面至仪表的高度。

通过△h计算出装车油量

3 静压式量油安装工艺

以潭稠5#拉油台为实施点。本着节约成本，安装方便，利用3具罐公用的一条放水管线，采用一套仪表分别实现测量1#、2#和3#三具高架油罐的液位高度。安装时只需在放水管线上任意位置焊接短接，装上压力传感器即可，同普通压力表安装方法一样。

具体操作方法：如要测量1#油罐时，关闭2#阀门、3#阀门、4#阀门、打开1#阀门，仪表内部进行计算：h高度=减去高架罐罐底至仪表的高度5米，最后在仪表盘上直接显示1#油罐的液面高度。

如测量2#油罐时，关闭1#阀门、3#阀门、4#阀门、打开2#阀门，仪表盘上即可直接显示2#油罐的油面高度。测量3#油罐方法类似。

安装时液位仪表由表头（压力传感器）、显示表和电缆组成。表头是IP65级别、本安防爆型，M20x1.5外螺纹可直接安装在管线上，与普通压力表安装方式相同。显示仪表采取不防爆产品，利用埋地电缆引至安全区域值班室安装,便于读数采集数据。

4 制作成本：

根据现场制定方案，本着安全可靠、节约成本、施工方便的原则，其材料如下：

4.1 压力传感器 0-120kPa 1个 约：1400元

4.2 液位显示仪 1个 改制成本约：50元

（热电阻数字温度显示仪改制成4-20mA显示仪）

4.3 其它材料 电缆VV222×1.5㎜215米、阀门1个等，约150元

5 效果分析

由于油、水密度不同的关系，我们将仪表以纯油的数据为基准来校正，实际现场，经过上百次测量统计后，得出数值相差基本在1cm和+2cm之间，而油水混合时实际液面约为仪表数值的0.9倍，密度换算后误差基本在1cm和+3cm之间，与检尺量油测量的数据基本一致。

高架油罐采用静压式量油，制作简单，投入较少，操作人员不用上罐测量，减小了劳动强度，降低安全风险，而且对高架罐液位实现了实时监控，防止了满罐、冒罐、跑油事故发生，更好地 保证安全生产。同时，液位在线实时监控也为数据远传提供保障，为信息化生产、信息化管理奠定基础。

高架油罐采用静压式量油不需要打开罐顶量油孔，减少了油品蒸发损耗，有毒有害气体逸出少，周围工作环境得于改善。

6 结语

6.1 静压式量油适合稠油、有毒有害气体逸出量大的高架油罐量油作业，条件越恶劣静压式量油越安全、越可靠。

6.2 静压式的量油可以推广到一般高架油罐，不必打开量油孔，避免了轻烃组分逸出，减少环境污染。

6.3 静压式的量油可实现实时监控，为下一步在线远传信息化管理提供数据支持。

[1]胡建华.《油品储运技术》中国石化出版社.