浅谈广西高速公路服务区加油站工艺设备选型

陈 俊

(广西交通实业有限公司，广西 南宁 530029)

0 引言

近年，我国高速公路建设迅速发展，截至2016年高速公路通车里程突破130 000 km，广西高速公路通车里程已突破4 600 km[1]。作为高速公路重要附属设施的服务区加油站也在逐年增加，成为我国高速公路网中不可或缺的基础设施。为加油站配备合适的工艺设备，加油站才能更好地提供高效便捷的加油服务。本文根据多年的高速公路服务区加油站的建设管理实践，并结合高速公路的特点，对高速公路服务区加油站主要工艺设备选型进行阐述，供同行参考。

1 储油罐的选型

《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50516-2012)规定，一级和二级加油站单罐容量应≤50 m3，三级加油站的汽油罐≤30 m3，柴油罐≤50 m3[2]。高速公路服务区加油站一般每种汽油油品设置一个储罐，由于高速公路柴油需求量大，建议配备两个柴油罐。考虑到节假日高速公路通行车辆激增，加油量也往往是平时的多倍，宜选择50 m3的储油罐。储油罐的数量和容量确定后，还要确定合理的储油罐类型。据统计我国有将近10万座加油站，绝大多数采用钢制单层油罐，存在泄漏的风险，曾出现过因油罐泄漏造成土壤和地下水污染，甚至引发爆炸的事故[3]。根据《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50516-2012)的规定，油罐应选用双层油罐或者单层油罐加防渗池。随着《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50516-2012)、《水污染防治行动计划》等规范和文件的颁布实施，加油站开始逐步采用双层油罐。双层油罐主要分为三种：双层钢罐(SS储罐)、内钢外玻璃纤维增强塑料双层罐(SF储罐)、双层玻璃纤维增强塑料油罐(FF储罐)[4]。各种双层油罐的特点见表1。FF双层油罐内外罐的抗腐蚀性能均良好，罐体是一体化成型，强度高，使用寿命长。

表1 双层油罐特点比较表

广西境内喀斯特地貌分布广泛，地下水相对丰富，存在地下溶洞暗河的可能性较大，一旦高速公路服务区加油站的储油罐发生泄露，污染地下水的环境风险很高。鉴于高速公路服务区加油站除了考虑经济效益外，还承担了保障高速公路供油的社会责任，因此高速公路服务区加油站的油罐宜选用价格较高但安全可靠性最高的FF双层油罐。

2 工艺管道的选型

《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50516-2012)6.3.11提到，油罐通气管道和露出地面的管道，应符合现行国家标准《输送流体用无缝钢管》(GB/T8163)。其他管道应采用输送流体用无缝钢管或适于输送油品的热塑性塑料管道[2]。双层复合管道，防渗漏性强，耐腐蚀，不用防腐即可直埋，施工方便，在欧美国家已广泛使用，有逐步替代无缝钢管的趋势。随着我国安全、环保要求的日趋严格和公众环保意识的提高，加油站工艺管道选用更加安全环保的双层复合管道也是大势所趋。因此，建议在高速公路服务区加油站的埋地管道，如加油站卸油管道、出油管道和油气回收管道等应优先采用双层复合管道。但是，目前我国还没有关于加油站复合管道的国家标准，《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50516-2012)中关于加油站复合管的技术要求也只是参照了欧洲标准《加油站埋地安装用热塑性塑料管道多喝挠性金属管道》(EN14125-2004)的部分内容，并不全面。加油站复合管道的质量控制、施工安装和验收要求等往往还是参照一些企业标准，如《中国石化加油站埋地热塑性塑料复合管道技术要求》、《KPS加油站管道系统安装手册》等。建议相关部门尽快制定加油站复合管道的国家标准，规范加油站复合管道的相关技术要求。

3 潜油泵的选型

加油站的出油工艺类型主要有：全自流式、半自流式、高位虹吸式、半埋地油罐加底阀井式、埋地油罐加自吸泵式、潜油泵式等[5]。潜油泵式供油方式的加油系统有节约投资、降低运营成本、安装维护简单等优点。目前新建的高速公路服务区加油站一般采用潜油泵式供油方式。潜油泵无疑是采用潜油泵式供油方式的加油站的核心工艺设备，正确选择潜油泵至关重要。

(1)

d=0.046 m

因此，选择潜油泵输油主管道管径为57 mm的无缝钢管(通径为50 mm)。

初步确定选用红夹克新增强型潜油泵，功率0.75 HP，工作电压220 V，出口压力207 kPa，最大流量228 L/min。

根据该服务区加油站现场实际需要，潜油泵入口至加油枪出口高差为4 m，主管道长度约60 m，有4个无缝弯头、2个阀门、1个电磁阀、1个计量器、1个加油枪自闭阀等。设定经济流速为2 m/s，通过工艺计算来确定所选择的潜油泵能否满足现场工况需要。

根据伯努利方程：

(2)

φ57无缝钢管相对摩擦粗糙度为：

油从油罐进入潜油泵能量损失：

（2）选择质量可靠的饲料。目前市场上的饲料品质参差不齐，养殖户一定要选择正规厂家的品牌饲料。千万不能以价格高低随意用料。否则不是影响猪只生长速度，就是带来了新的疫病发生，造成不必要的损失。

弯头处的能量损失：

阀门处的能量损失：

沿程阻力损失：

取0号柴油的黏度μ=4.72 cp，密度为845 kg/m3

则雷诺数为：

查摩擦系数、雷诺数、相对粗糙度表得到摩擦系数λ=0.033

则沿程阻力损失：

根据伯努利方程可得：

(3)

(z2-z1)——潜油泵到加油机出口管线的最高处垂直距离，(z2-z1)=4 m；

∑hf——单位质量流体所具有的总体能量损失。

P2-P1=56.62 kPa<207 kPa

通过以上工艺计算可知，此型号的潜油泵出口压力大于压头损失，选择此型号的潜油泵是合理的。

4 加油机的选型

加油站加油机一般分为潜油泵型和自吸泵型。目前高速公路服务区新建加油站基本采用潜油泵型。加油机的油枪数有单枪、双枪、四枪、六枪、八枪等。高速公路服务区加油站的加油区通常按大型车辆和中、小型车辆分区设置。在大型车辆加油区宜设置双枪单油品大流量柴油加油机；在中、小型车辆加油区宜设置多油品多枪加油机。考虑到节假日等加油高峰期加油车辆激增及充分合理利用加油区空间，一般选用四枪四油品加油机(92#、95#、98#汽油及柴油)。汽油加油枪的流量应≤50 L/min，柴油加油枪建议选用大流量加油枪，例如100 L/min。根据《加油站大气污染物排放标准》《储油库大气污染物排放标准》和《汽油运输大气污染物排放标准》三项标准要求，所有新建、改建、扩建的加油站必须安装油气回收装置或设施，并达到排放要求。因此建议选择具备油气回收功能的加油机。根据欧美发达国家加油站发展趋势看，加油站自助加油的比率逐步提高，目前国内各大石油公司也在力推自助加油，建议加油机具备自助加油功能。

5 结语

结合广西高速公路服务区加油站的特点，加油站储油罐宜选用FF双层油罐，工艺管道建议采用双层复合管，加油机建议选用带油气回收和自助加油功能的多枪多油品加油机。潜油泵要根据加油站的实际工况进行工艺计算才能确定合适的泵型。当然，加油站的工艺设备选型也不是千篇一律的，必须要因地制宜，综合考虑技术和经济等因素，才能实现设备选型的最优化。