一种定量的加油站油罐漏油的监测方法

包星震 孙 斌

〔1中石化碧辟(浙江)石油公司宁波分公司 浙江宁波 315010；2中国石化浙江宁波石油分公司 浙江宁波 315010〕

一种定量的加油站油罐漏油的监测方法

包星震1孙 斌2

〔1中石化碧辟(浙江)石油公司宁波分公司 浙江宁波 315010；2中国石化浙江宁波石油分公司 浙江宁波 315010〕

针对加油站埋地油罐渗漏不易发现的问题，介绍了利用计量高准确度的“高量拟”量值溯源法技术，以容积表在不同液位环境下的偏差几乎可以忽略不计为前提，在液位仪带有测温装置、加油机符合正常作业需要的条件下，对油罐进行动态渗漏监测的方法。通过对某地1800个油罐的实际实用，可发现油罐初始滴漏，效果可靠，能满足防漏监测的需要，预防了环境污染，确保了加油站的准确计量。

加油站 油罐 渗漏 “高量拟”量值溯源法 预防 措施

通常油罐的漏油从渗、滴、小漏、大漏发展为严重泄漏有一长期的演变过程。对于油罐泄漏的处置采用现有技术是停业、监测罐实际储量，看其有无变化来确定。严重泄漏在罐外被发现时滴漏早已产生，但不知从初始滴漏到泄漏已多久？漏油与油罐使用寿命没有必然联系，因为无法发现初始的滴漏。经种种预防及善后恢复措施需付出高昂的代价。引进的液位仪技术，受现有容量计量技术的限制，可靠的只是测量高度，因而，只能从静态中发现储油量的变化，但变化量可靠性不理想，因而只能更新油罐。“高量拟”量值溯源技术的出现，成功溯源了地下油罐的渗漏，具备了可靠的可确定的变化量，为确定异常变化的原因提供了可靠的结论依据。因而，油罐动态漏油监测的整套方法随之产生。

1 动态监测方法的主要内容

动态监测包括：一是正常全面普遍监测，即在营业客流稀少的加油期间动态地发现异常情况；二是对异常情况进行静态监测动态变化，确定异常原因；三是事故的应急控制。

1.1 动态监测方法的使用依据

动态的埋地油罐漏油自动监测技术使用，以容积表在不同液位环境下的偏差几乎可以忽略为前提条件。

加油前的罐存量扣除加油量后，差值受到加油机偏差和液位仪的二次测量偏差的影响，一般情况下，该差值在加油量不太多的情况下，差异≯ 5 L；差异率≯ 1 L/h，并且在对异常情况进行静态监测动态变化时，容积表罐存量变化的可靠性，也影响了异常原因确定的可靠性，还有事故的应急控制。因而，动态的监测技术取决于容积表的可靠性。

1.2 方法的使用基础对容积表可靠性的特别要求

1.2.1 动态衡量指标对容积表的要求

在动态管理中对少量加油后，异常情况的衡量指标依赖于容积表在小区间内有连续的变化规律和可靠的准确程度。现有技术中的几何测量法的容积表相对符合条件，但0.4 %的准确度需要放宽异常情况的衡量指标；另一种容量标定方法的容积表，因将两高度之间的量作为计算依据，不但取数时的高度误差很大(可能要大于1.0%)，非测量点的误差更大，不适宜使用。

1.2.2 静态监测动态变化对容积表的要求

在油罐内，量的变化具有几何特征，对静态监测动态变化量进行确定原因时，理想的容积表数据要符合埋地油罐的几何特征。现有技术中几何测量法的容积表基本符合条件，在静态监测动态变化分析原因时使用效果较好；另一种容量标定方法的容积表，虽然在总量上不是相差很大，但是其在小区间误差太大，数据处理上没有几何依据，在静态监测动态变化时，对罐存量变化异常的原因确定上可靠性相对不理想，尤其在油品温度变化对体积换算修正后面临的问题。

1.2.3 漏油事故的应急控制对容积表的要求

对于漏油的应急处理上，需要容积表的数据在整个油罐内有可靠依据。油罐底部受压严重，变形和应力最大，最有可能出现漏油。一旦出现漏油的最先措施，最好是灌水(以漏水替代漏油)，这就要求容积表是全部容积的，并且具有高准确度。使用目前技术产生的容积表很难适应这种高准确度要求，量值溯源的“高量拟”技术满足了防漏监测的需求。

2 量值溯源的“高量拟”技术

“高量拟”技术也称量值溯源法，是集几何法和容量标定法之精华，经有机结合并发展后所形成的容积表计算方法。

2.1 “高量拟”技术的背景

地下油罐是个有几何形状的容器，储油状态下，很难在现场获取几何形状，即使得到，现有技术的几何测量法0.4%的准确度，已满足不了全方位的使用要求。采用容量标定法的结果，在漏油监测应用上，效果还比不上几何测量法，无法用定量方式确定油罐漏油。

2.2 “高量拟”技术的基本原理

油罐内的容量变化会使油的高度发生变化，这个变化是由罐的几何本质特征所决定的。在这高与量的变化之中，每一个油罐有着特定的规律。在一组高与量的数据组中隐含着规律、隐含着几何特征，高量拟技术就是求解油罐内在的规律和本质形状。在油罐测漏上，“高量拟”技术可解释为油罐的内在几何变化规律。

2.3 “高量拟”技术与几何法比较

几何测量法是按规律计算有连续变化的过程，但总量上差异较大，而“高量拟”量值溯源法是在总量确定的条件下，无限逼近后获得的几何形状，并且对油罐进行倾斜与变形修正，因而不但是有连续的变化过程，且准确度更高，因而适用于动态发现油罐储存量变化的异常现象。满足了油罐测漏要求。

3 动态漏油监测的使用方法及应用结果

3.1 使用设备的技术条件

确定油罐内储存量的容积表，目前必须是具有几何法特征的“高量拟”技术，也称量值溯源法容积表；确定油罐内液位高度，需要液位仪，且液位仪具有测量油温装置；加油营业的加油机符合正常作业需要。

3.2 使用的操作方式

监测油品存量，应在日常最大罐存量的60 %～90 %。

监测时间，选择在客流稀少期，营业前与后5 h以上，可选择下半夜，或整个晚上，加油量掌握在1 000 L以上范围内的较长时间段内测量，时间越长发现能力越强，假如是10 h发现5 L，则能发现0.5 L/h的异常滴漏，正常的“高量拟”容积表能够满足0.1%的需要。

监测稳定时间，在停止加油10 min后，进油需要0.5 h以上开始。

取数，测量前后液位仪获得的罐存量高度和油温，测量时段内的加油量。

3.3 油罐动态漏油监测周期

>15年的自建油罐，每周1次；5～15年的自建油罐，两周1次；<5年的自建油罐，每月1次；收购的老旧或高危油罐，每周1次或每天1次(根据实际情况定)。

3.4 计算方式

后测换算罐存=后测罐存+加油量×(1+ 修正率) + 温差修正实际应用上可简化为：

后测换算罐存 = 后测罐存 + 加油量 + 温差修正

温差修正 = 前测罐存×油品膨胀系数f×(前测油温 - 后测油温)

系数f大致可用汽油0.001 2，柴油用0.000 8；更准确的可由平均密度选定。

差异量= 前测罐存 - 后测换算罐存

差异率= 差异量 / 时段(L/h)

3.5 营业监测的异常衡量指标

差异量 ≥ 5 L；差异率 ≥ 1 L/h

3.6 异常情况下的静态监测动态变化

当营业监测的结果出现差异量 ≥ 5 h，或差异率 ≥ 1L/h，需要采取停业静态监测动态变化。按总体连续、分段监测的方式进行。将前测均定义为第一次，后测按一定时间间隔(可以约1 h)连续测量，观察差异量和差异率。对没超过指标，有特殊需要时也可按此方式进行。

测量实例见表1。

表1 油罐动态漏油监测结果示例

注：某市C加油站2号罐93号汽油漏油监测记录。

3.7 监测结果的直接确定

对营业异常情况的油罐进行静态监测动态变化后，可靠的变化量(即差异量与差异率)数据，能简单明了、清晰表现出油罐异常的原因，几种结果如下：

可能存在漏油的特征：监测数据出现的差异量为正，即损耗(计算机屏显示红色)，随时间增加差异量增加，差异率均匀；

可能存在油罐渗漏进水的特征：监测数据出现的差异量为负，数量增加(计算机屏显示橙色)，随时间增加差异量增加，差异率均匀(水位测量误差太大能力弱，须以测油为依据)；

可能存在油罐管线油流回油罐的特征(表1例)：监测数据出现的差异量为负，数量增加(计算机屏显示橙色)，随时间增加差异量出现固定，差异率变小，趋向0；

可能存在的液位偶然误差：差异量稳定，差异率极小，系动态营业监测中的偶然误差；

可能存在容积表与油罐不一致：差异量稳定，差异率极小，动态监测中经常出现异常，油罐基础发生变化，容积表需要重新检定。

3.8 监测数据管理

通常可用Excel报警自动管理，采用网络系统管理后，可采用自动监测，对超过指标的异常情况设定蜂鸣报警，暂停营业，进入总体连续、分段监测的方式，依赖准确的罐存量确认异常原因，将漏油控制在出现5 L和损耗率 ≯ 1 L/h的初始滴漏之时。例表1，差异量出现固定，差异随时间增加而趋向稳定，可能是管线油流回油罐，更换管线底阀后恢复正常。动态监测办法的实施，接连提供了可靠的异常信息。准确的“高量拟”技术量值溯源油罐容积表为在全自动监控管理网络内监测油罐漏油问题成为可能。

3.9 应用结果

动态漏油监测使用方法2014年8月1日在宁波、杭州、绍兴的1 800多个油罐全面开始实施，效果明显，当月在宁波镇海动态漏油监测时发现异常后，进入静态监测确定了三起异常情况，数据结果表明是底阀油品滴漏。

4 结语

液位仪在“高量拟”技术应用前，在我国很少有人认同其可靠性，其实，液位仪本身的作用只反映测量高度，反映的数量是由容积表决定的，容积表不准，以及容量标定方法的局限性，难以真实反映液位仪的效果，“高量拟”量值溯源法的出现，反映了液位仪测量高度的可靠性，该技术在油罐漏油监测上的应用证明可以发现油罐滴漏，效果可靠，满足了防漏监测的需求。

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2016-08-08。

包星震(1957-)，男，大专，工程师，现从事油品计量管理与技术工作。