成品油管道顺序输送混油界面的跟踪与分析

顾太玺

摘   要：在成品油长输管道的顺序输送中，为了能更好的完成输油计划，减少混油损失，及时掌握混油界面和预订到达输油时间至关重要，这对保障输油生产具有十分重要的意义。在顺序输送的成品油管道中，当前后两种不同油品接触就会产生一段混油，而混油不能作为合格油品来进行销售，因此会造成一定的混油损失和经济损失，所以跟踪好每批次油品的混油界面和油头位置是输油生产的一项重要任务。对于顺序输送的长输成品油管道来说，正确的跟踪混油界面时保证输送油品质量的关键。

关键词：成品油管道 顺序输送 混油界面 跟踪分析

1 顺序输送油品界面跟踪的目的

在成品油长输管道的顺序输送中，及时掌握混油界面的具体位置尤为重要，对输油生产具有十分重要的意义。一方面可以根据混油界面的跟踪来确保流程的切换和油品切割，因为不同种性质油品混合会造成混油，如果混油切割不正确或者不及时就会造成相应的混油损失和经济损失;另一方面由于不同性质的油品经过泵站时，对泵的影响较大，会导致泵的电流出现波动，所以，如果能及时掌握混油界面的位置和到达输油站的时间，并采取相应的措施就对输油生产尤为重要。

2 油品界面跟踪方式

目前，国内成品油管道对于不同种的界面检测方法一般有密度计型、荧光记号型、光学界面仪型，而荧光记号型跟踪在公司一般用不到，不作介绍。本文根据华南公司平时跟踪油品界面的经验和方法还增加两种界面跟踪方法，压力波动分析和现场采样分析。

2.1密度计跟踪

目前华南公司辖区的输油站多采用进站成品油密度监测系统，通过进站在线密度监测实现了对混油界面和油头的跟踪。密度监测系统主要有在线密度计和一台小型的磁力离心泵、两台过滤器、压力变送器等组成，如果密度计泵出现故障或者堵塞将影响油头界面的跟踪，所以需要定期对密度计系统进行维护保养，同时在启密度计泵之前需要对密度计泵过滤器的滤网进行清洗，防止堵塞导致油头界面跟踪不准确。如果有下载的站场或者末站油品界面跟踪时，还需要对下载质量流量计在线密度进行跟踪和进站密度计密度进行对比，以确保油品界面跟踪的准确。在密度计泵进行油品跟踪时，因为柴油密度比汽油大，所以当汽油顶柴油时密度会缓慢下降直至油头过完平稳，反之柴油顶汽油密度会缓慢上升直至油头过完平稳。

2.2光学界面仪跟踪

光学界面仪基于光的折射和反射原理，利用临界角双反射方法来测量长输管道内介质折射率的变化，实现对输送过程中的油品油头界面进线跟踪监测。光学界面仪在测量两种不同油品界面时，显示信号只会随着介质的组分不同而引起的光学特性的不同而改变，不会因为介质中存在少量不改变介质光学性质的物理杂质而影响界面的跟踪监测结果，这一点应用在长输管道尤为重要。

2.3现场采样分析

因为一些客观因素可能会导致密度计泵和光学界面仪无法正常使用或者故障导致无法监测密度，这时就需要到现场进行采样来确定油头界面。因为采样监测方式时间较长，需要现场进行测量密度，所以一般不采用这种方法，只有应急备用和设备故障之时才采取这样分析的方法。

2.4压力波分析

在成品油管道的顺序输送中，前后两种不同油品因为性质不同，密度不同，所以在油头到达输油站时，输油站的进出站压力也会出现不同波动。当汽油顶柴油时，因为汽油密度比柴油密度小，所以会出现进站压力上升，出站压力下降的趋势;当柴油顶汽油时，因为柴油密度比汽油密度要大，所以会出现进站压力下降、出站压力上升的趋势。

3 影响混油界面跟踪的因素及应对措施

3.1管道改线后长度和管容变化影响

目前，我们多采用理论计算的办法来计算油头到达输油站的时间，理论计算可以通过油品批次量和管容的理论来计算油品界面的位置，如果再加上相应输油站的进站瞬时量，则可以推算出油头到达输油站的理论时间，需要对相应输油站的站间距离和管容准确无误。但是，随着越来越多的地区加速发展，管道和人口密集区存在一定安全隐患，设备使用的年限越来越长，管线逐渐老化，有的地区就需要对管道进行改线。而管道改线之后管道的长度和前后站场的管容就会产生变化，所以我们要及时修正管道的长度和管容，确保油头跟踪计算的准确性。

3.2输送流量不同的影响

在成品油管道的顺序输送中，因为输油工况的调整，管道输送每小时流量的变化不同也会对油头到达输油站的时间造成影响，流量加大会导致混油界面提前到达，流量减少又会导致混油推迟到达输油站。所以每当有工况调整，流量发生变化后我们都要重新对混油界面进行计算，及时做好混油跟踪工作和后行油品下载以及切割准备。

3.3油品密度过于接近，不便于跟踪

因为同种油品密度变化较小，比如现在输送的92#和95#汽油，密度变化就是几个点的变化，会增加油品界面跟踪难度，不便于跟踪。所以我们一般都是从首站开始记录密度变化情况，密度的上升和下降情况，跟踪上游站场记录的密度变化情况来进行对比确定油品界面的到达。如果油品密度变化太小不方便跟踪，还可以对前行油品进行人工取样，根据计算理论到站时间进行提前停下载，然后等油品过后再进行下载，或者根据历史混油长度和运行时间再次取样和前行油品进行对比，确保油品质量的安全。

3.4管道停输后油品界面的变化

停输时油品界面的位置对混油的跟踪也很重要，停输时如果是柴油在上坡、汽油界面停在下坡段时，可能会造成油品出现分层，混油量增多，界面跟踪时难度增加，所以停输时，要提前计算好混油界面的距离，在经过管道的高程图对比界面位置，尽量避免停输时将混油段停在大落差的位置。如安顺站某日接收95#汽油油头时，此时安顺已停输，03：09分95#汽油油头到达安顺站，安顺站此时进站密度为739.87kg/m3，03：19分时安顺站密度为742.77kg/m3，此后密度不再上涨，通过回查贵阳和都匀密度均上涨了8个点，而此时安顺密度才上涨3个点，随即判断油头出现异常，随即停输贵阳至安顺对油品密度变化进行排查。后通过排查发现贵阳至安顺段在运行95#汽油时中途有过停输，而停输时95#汽油油头位置在贵阳站出站64.3km，对比管道高程图，发现此位置刚好处于一个低点，所以导致混油界面内现场油品分层，导致密度出现异常。

3.5设备故障或失效后，现场进行人工取样

如果是进站密度计显示异常或者密度计泵出现故障时，有下载的站场可以观察质量流量计的在线密度来进行对比，根据理论计算混油到站时间来确定提前停下载时间，同时安排人员进行现场取样观察。如果是进站密度和质量流量计密度都出现故障时，可以根据计算油头到达时间提前停止下载，安排人员进行取样分析，确认混油界面过站时间，如果是末站则安排人员进行取样，根据前行油品密度来进行分析，适时进行油品切割和切换下载操作。如某站投用密度计泵后密度长时间出现密度呈一条直线，数值保持不变，此时基本可以判断密度计泵出现异常，则可以通过现场取样来进行油品分析。

3.6假油头的出现增加对混油跟踪的难度

如果首站同种油品切换罐外输时油品密度相差较大，此时就存在一个假油头，此时我们就需要对假油头的变化情况和时间进行记录跟踪，确保下游站场界面跟踪正常，避免将假油头当做真油头造成质量事故。输油站有检修和流程切换时，而此时管道内存在不同种油品，如果未对管道内油品进行置换就会出现假油头，会增加了油头跟踪的难度和造成油品不合格的可能，所以在进行检修或者流程切换时，如果管道内存在不同种油品，就需要对油品先进行置换。

4 结论

目前成品油管道对于混油的跟踪分析都较为成熟和多样化，同时我们也将继续对混油界面的跟踪分析方式进行优化，进一步提升混油界面跟踪的准确性。长输管道时常会出现启、停输等工况调整和一些外部因素的影响，文中所说的几种混油界面跟踪只能作为理论来进行分析，还需要结合各种客观因素进行分析，也需要对混油界面的跟踪方式和分析进行不断更新和优化。

参考文献

[1]董荣国.华东成品油管道混油影响因素的分析和优化控制措施[J].石油库与加油站，2013，22（1）：12—17.

[2]陈庆勋.成品油顺序输送分输和变管径混油量的计算[J].油气储运，1999，18（6）：12—16.

[3]李军等.西部成品油管道顺序输送的混油控制[J].油气储运，2010，29（2）110-112.

（作者单位：国家管网华南公司贵州输油部）