加油站工艺管理的探讨
2018-02-25林楚标
林楚标
〔中国石化广东石油分公司 广东广州 510620〕
1 问题的提出
前期在加油站听说有加油机“走字不出油”的现象,而且被一些媒体炒作造成不良影响。近日到加油站现场调研了解到油枪不自封、漏油、油泵抽不上油等等加油站设备使用问题。这些引起笔者思考,这些现象与工艺设备、工艺设计密切相关。
为了进一步了解现场情况和提出针对性的解决办法,笔者又进行了加油站现场调研和查阅相关资料,现对加油站在运营过程中发现的典型问题归类整理和分析[1]于下:
1.1 工艺设计与施工方面
问题描述和主要原因分析:
(1)油机不出油。油泵无底阀、进出油管太近发生干扰、管道堵塞或密封不严,或其它设备、电气故障及设备使用维护问题。
(2)加油速度慢。泵-管-油机不配套(即泵太小或加油机太多)、管道过长或弯头太多,管道(过滤器)堵塞或阀门没完全打开等。
(3)排气管冒油。油罐处在高位或管道有积液、卸油防溢阀没复位,或其它使用维护问题。
(4)计量误差大。管道有气体(无消气器、安装或维护问题),未标定或磨损大,传感器和主板的故障也有影响。
(5)液阻不达标。气管有积液(坡度不合格或局部下沉、安装问题引起)、有杂物堵塞(没彻底吹扫、油罐中或维修产生的)。
(6)气密性不达标。连接处不紧密、油罐人孔强度不够。
(7)双层罐/管无法测漏。测漏仪不在最低点(安装问题)、设备或线路故障。
(8)检测仪表误报。设备或线路故障。
(9)汽、柴油卸错油。汽柴油的接头没按阴阳头分开设置并与胶管对应。
(10)油气回收接管时跑气。油气回收口没安装阀门,或手动阀、自闭阀不密封等。
1.2 设备制造与选型方面
问题描述和主要原因分析:
(1)加油机紧急切断阀太低,过滤器难以维护,无防渗功能。厂家在制造时未充分考虑安装、使用的要求。
(2)加油机选用缺少油气回收功能等。设计选型时未充分考虑经营需要与使用维护要求。
(3)流量计、油泵、压力表等连接处易渗漏。连接处的接触面大小,密封材料缺陷,其它是维护的问题。
(4)汽油排气管冒气。呼吸阀的参数不符合技术规范和现场操作方式问题。
(5)卧罐难通风、人孔易渗漏。结构不合理,如单人孔、人孔结构材料缺乏防渗要求。
1.3 设备使用与维护方面
问题描述和主要原因分析:
(1)走字不出油。加油胶管存有空气,可能是油枪、胶管、底阀等连接密封不严或外力影响造成漏气、出油阀卡死;胶管过长、停用过久;还与工艺设计有关。
(2)出油不计数。流量计传动轴销断裂,传感器及线路故障,接线错误。
(3)不自封。开关膜破损,枪嘴或枪体漏气。
(4)油枪漏油。枪体磨损或破裂,装接套密封圈损坏。
(5)油机不出油。无电或接线相序错误,泵坏或皮带传动失效,油气分离器泄漏及其阀门堵塞,阀门关闭或卡死,管道(过滤器)堵塞,底阀及泵前管段泄漏。
(6)加油速度慢。管道(过滤器)阀门堵塞或泄漏,各阀门没有重复打开,油气分离器泄漏或阀门堵塞、油泵叶片磨损性能下降。
(7)加油时快时慢。(机内泵)管道弯曲多存有空气,底阀不灵活,溢流阀运动不灵活,叶片受卡。
(8)加油时噪音和振动大。设备本身故障和安装不牢固,底阀开度小,管道(过滤器)堵塞,溢流阀卡死或弹簧太紧使机内泵易产生相关问题。
2 什么是加油站工艺
什么是工艺?通俗地讲,工艺就是一种技术、技巧,或是程序、流程之类。
加油站工艺就是加油站以油品为介质进行收储发作业的技术,以及油品作业系统(称为工艺系统)、相关的工艺设备(如油罐、加油机、油管等)以及附属配套设施(如油气回收系统、控制系统和安全环保设备)的建设与管理的技术。
加油站工艺管理包含对加油站工艺进行设计、工艺设备选型、安装、使用、维护等内容。
进一步讲,加油站工艺管理按内容划分,包括工艺设计和项目施工管理;工艺设备的全生命周期管理;作业与调度的安排与优化三方面。工艺管理按系统类别划分,包括油品工艺系统、油气回收系统和其它附属工艺系统(如液位计量、泄漏检测)等内容。
3 加油站工艺管理的意义
3.1 做好工艺管理能更好地实现油品收储发功能
加油站最终目标是实现经营效益,手段是加油站设备设施,设备安全可靠运行是完成销售任务的保障。通过加油站科学建设、设备精心维护和作业合理安排,才能有效实现油品的收储发,从而实现目标。
3.2 做好工艺管理是加油站安全环保和职业卫生的基本保障
设备是安全和职业健康的物质基础,及时识别和治理设备隐患,有效防范和控制风险,实现设备的本质安全,这是加油站安全运作的保证。
3.3 做好工艺管理能有效促进设备管理水平的提升
加油站的工艺主要是工艺系统、工艺设备。落实工艺设备的合理选型、安装和做好设备的使用、维护和维修规范管理,才能真正实现设备全生命周期管理。工艺管理与设备管理密不可分,只有做好工艺管理才能真正做好设备的管理并不断提升管理水平。
4 如何进行加油站工艺的管理
4.1 从工艺设计和项目施工管理抓起[2-4]
对工艺设计和项目施工的管理包含如下几方面内容:①加油站选址与工艺设施平面布置;②工艺流程设计;③工艺管道走向设计;④附属工艺设施的设计;⑤工艺项目设计的管理;⑥工艺项目的施工、试验和验收等。
4.1.1 加油站选址与工艺设施平面布置
(1)加油站选址原则。①符合经济性要求,从长远来说应该有市场需求和取得合理经济效益;②符合地方规划和满足安全要求,重点是与相关建(构)筑物(包含潜在建设)有足够的安全距离;③技术与使用要求,地理、地形、地质、交通、供电等状况符合设施布置和车辆的行走要求。
(2)平面布置的基本要求。合理进行平面摆布,首先是根据经营需求计算加油站的功能、规模和主要工艺设施技术规格,拟定初步的工艺流程和工艺管道走向方案,进行加油站各种设施的摆布。具体内容和要求如下:
1)根据不同功能和危险等级进行分区,如合理划分油罐区、加油区、营业办公区、辅助生产生活区等,同时考虑卸油区的独立设置且靠一侧并方便应急撤退,但排气口尽量远离居民宿舍并在下风口,加油区尽量靠近道路,辅助生产生活区尽量在内部、不影响车辆进出且远离危险区域。
2)考虑合理流向和车辆进出的安全与方便。车辆进出要尽量快捷、防止迂回和相互干扰,大型车辆加油车道尽量设在靠道路一侧。人员行走方向需符合增加购物和方便结算要求。
3)满足相关技术规范的安全距离规定,强调油站爆炸危险区域不应超出站区围墙和可用地界线,建议新建加油站适当增加用地范围。
4)设施布置要考虑工艺要求和工艺优化,如加油机尽量靠近油罐,特别是大流量、油枪较多的加油机。汽油加油机优于柴油加油机尽量靠近油罐。
5)重视竖面布置,尽量利用地形或设置合理标高使加油、卸油工艺满足油泵、加油机的工况要求,且提高速度并减少能耗。同时要考虑地面标高、坡度设计有利于管道工艺布置、地面排水和车辆启停要求等。
6)优化平面布局,除内部设施摆布达到最优外,着重考虑与周边的建(构)筑物距离,如把危险性大的油罐设置在远离重要建(构)筑物的地方,或是对汽、柴油油罐的摆放顺序进行调整,以达到既符合安全要求又减少用地的目的。
4.1.2 工艺流程的设计
加油站的工艺流程是指油品流动的方向和过程,包括卸油与加油两个方面。工艺系统是实现工艺流程的功能和能力,由管道、油罐、阀门、计量、收发设备(如加油机、卸油胶管)等组成的整体。除主要介质(油品)的输送、分配、储存构成的主要工艺系统外,加油站尚应设置附属工艺设施,如油气回收系统、消气、放空、沉淀过滤、泄漏检测等附属设施。具体设计内容和要求如下:
(1)满足加油站的功能需要。基本功能是油品收储发及计量、定量控制和计费等,附属功能要满足油品作业需要及HSE管理要求、非常规的应急处置和检修、清罐需要等;
(2)满足经营能力需要,即加油站的规模和设备能力,如罐容、油罐规格和数量、加油机台数、枪数及汽柴比、油泵性能和管道规格等等。工艺设备的储运能力不单要满足经营需要,还要做到流量、过流面积相互匹配,如泵的大小与加油机台数相匹配,管径大小与油泵、加油机相匹配,否则就会形成瓶颈。
(3)工艺设计要满足安全环保、质量控制、设备工况要求及方便使用维护要求。加油站工艺管道设计情况详见表1。
表1 加油站工艺管道设计
续表1
(4)推荐的加油站工艺。①加油工艺:宜采用油罐装设潜油泵的工艺;当采用自吸式加油机时,每台加油机应按加油品种单独设置进油管。②卸油工艺:应采用平衡密闭式卸油工艺。③油气回收:加油时应采用真空辅助回收工艺,并推荐分散回收工艺,加油机较多时可考虑采用集中回收工艺;卸油应采用密闭回收工艺。加油站加油、卸油回收的油气通过油罐车运回油库进行集中处理。
(5)附属工艺设施的设计。包括但不限于:油罐应具备手工计量和自动液位测量、限位报警和连锁;油泵、流量计、油枪等重要工艺设施前面应安装过滤器;油罐、管道、加油机的防渗措施,包括自动测漏报警装置;机内泵工艺应设置油气分离器等设施。
4.1.3 工艺管网的布置
加油站工艺管网布置是指输油管、油气回收管道等走向、铺设的设计[5]。广义管网布置内容还包括给排水、消防用水、电力通信线路等内容的设计。具体设计内容和要求如下:
(1)根据总平面布置要求,重点考虑加油机、油罐的位置来确定管网的走向;
(2)管网设计要做到路径尽量短、弯头尽量少,兼顾美观、维护维修方便;
(3)原则上管道、电缆相互之间不交叉,平行、交叉时符合规定的间距。禁止管道、电缆穿越站房、立柱等重要建筑物;
(4)管网走向尽量沿边缘侧或适当靠近设备(如加油机)一侧铺设,以方便日后维护或改造;
(5)管网敷设要求应符合规范和技术要求,如采用直埋或“管沟+填砂”敷设,连接方式采用焊接,回填和基础处理等。
4.1.4 工艺项目建设的管理
根据工艺项目的特点,除建设项目一般程序及要求外,重点有如下几方面要求。
(1)关于工艺设计的管理。①设计前需明确油站的定位和功能,工艺上的设备规模、功能和能力;②要计算、校核工艺设备的工况要求和能力匹配情况,确保系统能正常运行且处于高效区;③组织设计审查,内容深度符合施工、试验和验收要求,且符合《汽车加油加气站设计与施工规范》及油站实际和操作维护要求;④原则使用标准化设计模板,使用成熟的工艺和设备。
(2)关于设备安装调试的要求。①油罐、管道、加油机、油气回收等设备要完成土建基础验收后,重点落实设备定位、标高、坡度,以及正确安装、接线并保证紧固、密封、平衡的要求。②几个重点试验要求:油罐在安装前要进行压力试验、安装后进行沉降试验,工艺管道要进行压力试验和吹扫,电气系统要进行接地电阻、绝缘电阻和导通性能测试,检测系统要进行系统功能的调试。③项目施工、试验、调试的基本要求就是落实《汽车加油加气站设计与施工规范》第13章的相关内容。
(3)关于工艺项目的“三同时”监督要求。①工艺建设项目要求油气回收设置、防渗措施落实、消防应急设施和物资准备、污水收集排放设施,安全警示和危害公示等建设内容要配套进行;②安全监督部门和管理、使用部门要参与并协调、监督项目在设计、实施和验收投用等环节落实规范和设计要求。
(4)关于工艺项目的验收投用要求。①验收环节要求核实相关设计内容、技术规范和使用要求是否得到落实,施工和试验项目要符合标准、设计文件要求;②投用环节要求在验收合格的前提下,建设方、施工方和厂家移交相关的专用工具、备件和技术资料,协助制定操作、维护规程、应急预案和故障处理方法,并组织员工培训等。
4.2 抓工艺设备管理
4.2.1 工艺设备选型
加油站的工艺设备种类较少,主要有卧罐、加油机、油管、油气回收设备、油泵等,由于中国石化在这些方面进行了系列化和集中招标,因此在有限的品牌、系列和具体规格中进行选择即可,但选择不合理会造成日后无法使用和能力不足,影响正常运作、功效低下、难以统一、闲置等问题。具体的选用方法和要求如下:
(1)按业务和作业要求计算设备的技术参数,如油罐罐容需由年度经销量计算确定,应适当考虑作业繁忙程度和卸加油要求;加油机的台数及具体型号要根据汽柴油不同牌号的销量、工艺流程和信息化水平确定。
(2)加油站主要设备的比较和选择参考。
①加油机:
类型:分是否自带泵和是否自带油气回收功能。
主要技术要求:必备功能是税控、防作弊、防爆、计量、信息接口等,主要选择品牌、介质、枪数。
由工艺要求决定是否带油气回收、自助功能和大流量等。
推荐意见:电脑控制具有IC卡加油功能、电子显示、潜泵型的固定式加油机。
②油罐:
类型:单层罐、双层罐。
主要技术要求:根据业务和操作要求确定容量、规格尺寸、人孔数量等。
双层罐分SF、FF和内衬等。
推荐意见:没防渗池的需选择双层罐,尽量使用标准化规格,有2个人孔。
③油泵:
类型:潜油泵、叶片泵。
主要技术要求:品牌、功率、流量、压力、口径、电压。
推荐意见:目前多数选用潜油泵,选型主要根据工艺需要确定,推荐使用380V电压,所带油枪超过6支时用变频泵。
④管道:
类型:按层数分单层管和双层管;按材料分钢管和塑料管。
主要技术要求:材料根据土壤腐蚀性和管道坡度要求确定;压力等级根据卸油、发油及管道布置情况确定;口径根据管道过流面积和安全流速确定。
推荐意见:有防渗要求的需选择双层管。
⑤油气回收设备:
类型:分散式、集中式。
主要技术要求:选择真空泵的品牌、功率等技术参数,与气液比调节器(机械式/电子式)、油枪和加油胶管配套。
推荐意见:一般选用分散式油气回收设备;当加油机内部空间不足(如自带泵型加油机)和汽油枪大于12枪时,采用集中式较为经济。
⑥液位仪:
类型:目前绝大多数油站使用磁致伸缩,主要品牌有维德路特、青岛澳科等。
主要技术要求:除必备的计量、报警等功能外,主要是选择品牌、碳棒长度、计量精度、最低油位盲区和最低水位等。
推荐意见:推荐使用维德路特、青岛澳科品牌,建议对液位、测漏、巡检、治安报警等系统进行信息整合。
(2)通过工艺技术或校核使设备能在最佳工况(处于高效区或计量合理范围),且整个系统的能力平衡。当然首先是设备具有正常工作的工况条件,如为满足油泵的吸入能力要求设有底阀,叶片泵要消除进入吸入管的措施,为使加油机同时满负荷工作要求,在合适选泵前提下应注意管径大小匹配、管线不过长、插入管道有足够的深度,同时不得超过安全流速等;
(3)推行设备系列化、标准化,功能、结构、技术指标等做到规范和好用,特别是新使用的设备要进行试点、总结分析,改进后再进行推广,以充分满足经营和使用维修的需要。同时,也要求同一个地区的设备品牌不宜太多,以方便集中管理、人员培训和设备维护。
4.2.2 设备使用、维护和检修
加油站主要机电设备的启停、计量和控制阀门的开关已实现系统自动控制,主要手工操作部分是槽车接卸作业和加油操作,这些操作已实现标准化,严格按照七步法、十步法操作即可。 目前油站总体情况是存在设备结构原理培训欠缺、设备维护和故障处理的能力不足、定期检修不规范等突出问题。为此提出加强油站工艺设备管理的几点措施。
(1)落实设备培训制度。新上岗人员和新设备投用应按规定培训操作人员并经考核合格。设备操作和维护人员要做到“四懂三会”,特别是懂得设备的结构、原理知识,掌握基本操作和一般故障处理技能,定期开展人员技能培训和设备鉴定。
(2)培养专兼职维修人员。维修人员要系统掌握加油站中各种设备知识,具有故障分析和设备维修能力,懂得设备管理制度的要求。上级单位要对维修人员的培训内容、考试方式和要求、教材编制等工作进行有效组织。目前电工工种是紧缺的岗位。
(3)加强设备基础建设。首先是制度建设,加油站操作已标准化,重点应抓卸油作业规程的执行,同时提高操作人员的过程监护和应急处置技能;设备日常维护制度有待完善和规范,设备定期检修规程还是空白需要组织编制。因此当前主要工作是抓好制度的编制和实施;其次是设备维护“四定”制度的落实,确保有关设备保养要求的执行,推进设备维护常态化;再之是设备基础台账、记录和竣工技术资料的收集、存档和管理。
4.3 抓作业规范和优化管理
加油站操作主要是加油、卸油。清罐、倒罐属于非常规作业,需要制定专门方案以确保安全稳妥进行。加油站的加油、卸油是简单作业,已实现标准化,正常情况下按“七步法”、“十步法”执行则可,但对于油品资源较为紧张、加油站规模大、工艺复杂、异常天气、质量较为敏感的油品作业应引起重视,加强组织和计划安排。重点管理要求和需引起注意的事项有:
(1)严禁边卸边发。卸油还应注意稳油时间、消除静电、计量和取样等要求。
(2)关注设备或工艺作业的异常状况。如初次投用的设备或系统,长时间停用设施的启用、油品升级、设施改造或设备更换等情况下作业是否正常进行,设施是否正常运行,油品数量和质量是否符合规定要求。
(3)合理选用设备和工艺。按场地和应急要求,大车应该排在靠外、靠边一侧;鉴于汽油容易汽化,加油车宜靠近罐区,尤其是夏季;不同品种的加油机安排应均衡,且要求同品种、同时加油的车辆应不超过油泵运行的数量;按质量要求,对于加油不频繁的加油站应落实“先进先出”的原则,以确保油品在规定的时效内,等等。
(4)妥善协调安排作业时间以及与运输环节沟通。根据油罐库存、销量等情况提前联系油罐车做好进站安排,车辆安排要考虑油库提油时间、路程和卸油、稳油时间,同时尽量避免夜间作业、恶劣天气作业和运输。
(5)正确处理经营作业与施工、检维修的关系。安全、施工检维修和业务三者是有矛盾的,但施工、检维修是必须的,或是安全技术要求,或是业务能力提升要求,都对安全和业务有保障和促进作用。但施工改造或设备检维修的时机选择、充分的准备工作、科学合理的施工方案,对安全保障和减少对业务运作影响是非常重要的。
(6)油品置换。油品升级、油罐或管道使用介质(品种)更换等情况涉及到油罐内油品的抽出、清洗等工作,面临火灾爆炸、油品污染的风险,因此要制定和落实好防火防爆、防静电和确保油品质量的措施。
5 结束语
(1)提出加油站工艺的概念,希望引起重视,进而开展专门的研究和实践。
(2)就加油站工艺管理列举了一些加油站常见的建设或设备使用过程的技术问题及解决办法,供各位同仁参考借鉴。限于个人知识和经验的不足,错漏难免,请多批评指正。