密度計橇在延煉—西安成品油管道上的應用

朱國承，郄海霞

（西安長慶科技工程有限責任公司，陜西西安 710018）

密度計橇在延煉—西安成品油管道上的應用

朱國承，郄海霞

（西安長慶科技工程有限責任公司，陜西西安 710018）

對于黏度和密度不同的油品順序輸送，對油品界面進行檢測的方法應用比較普遍的是密度法。文章介紹了密度計橇的結構及功能，論述了密度計橇在實際運行中的操作步驟、注意事項以及在延煉—西安成品油管道上的應用情況和效果。應用表明，密度計橇能非常準確地判定成品油管道輸送油品中的柴油—汽油混油界面，并能按預先設定的操作程序實現純油和混油的分離。

油品順序輸送；密度計橇；油品界面檢測；純油和混油分離

0 引言

對于黏度和密度不同的油品順序輸送，泵送壓力、管道摩阻各不相同。兩種油品之間的界面在管道內的移動使系統供壓和耗壓工況不斷變化，單純通過壓力變化無法檢測混油界面[1]。在國內外成品油管道上，對油品界面檢測應用比較普遍的是密度法。密度法采用密度計檢測油品密度，目前采用的是高精度振動式密度計。該密度計是將探針型結構的探頭裝在管道內部，并配備電子儀表系統。其原理是采用振動物體的簡諧運動結合牛頓第二定律進行推理測量[2]。簡諧運動是讓一定質量的流體與彈性物體作用產生的。探針的振動周期與浸沒它的液體有關，通過測量其振動周期來檢測油品的密度。

1 密度計橇的結構及功能

密度計橇由密度計、過濾器、取樣泵、流量計及相應管道配件組成，它經由出入口法蘭與主管道連接，形成快速取樣回路系統。密度計橇高度集成，具有以下功能特點：

（1）具有樣品處理及輸送功能，輸送動力由高效磁力耦合離心泵提供，無泄漏及軸封維修問題。

（2）實現密度精確測量，密度計為單直管方式，采用高準7835型密度計，利用振動平衡原理，檢測靈敏度加強，同時可避免固定支點應力集中所造成的金屬疲勞，易于安裝、清潔、維護。

（3）采用外接介質實現密度計表清洗工作，成本低廉且又干凈。

（4）橇座內預留光學界面儀安裝接口法蘭，以便用戶以后安裝使用。

2 密度計橇在延煉—西安成品油管道中的應用

延煉—西安成品油管道是陜西省延長石油 （集團）管道運輸公司建設的用于外輸0#（5#）柴油及93#汽油的長輸管道，管道設計輸量500萬t/a，管道全長199.08 km，全線設置9座截斷閥室，翻越點高程為1 590 m，終點高程為443 m，高差為1 147 m。本管道工程為陜西省重要能源大動脈。

為實現成品油順序輸送，檢測柴油與汽油的混油界面及混油切割，延煉—西安成品油管道在西安輸油末站設置密度計量橇1座，用于對輸送油品密度的在線監測，其管道監測流程如圖1所示。

2.1 密度計橇的操作過程

西安末站密度計橇系統的運行操作按下列步驟執行：首先打開進口端閥門1，讓主管道油品緩緩進入：其次打開出口端閥門4；其三打開密度計上方的排氣閥2，排除空氣之后再關緊；其四開啟取樣泵1，可實現密度連續檢測。當管道停運或檢修時需關閉密度計橇系統，執行下列操作步驟：首先關閉取樣泵；其次再緊閉進出口端閥門；其三打開排污卸壓閥5，釋放余壓后關閉。在運行過程中若要對油品進行取樣化驗及密度參數比對，就需進行手動取樣操作，操作步驟為：取樣時先緩慢打開取樣調壓閥6，再打開取樣針型閥3，取樣完畢后先關閉取樣調壓閥6，后再關閉取樣針閥3。

2.2 注意事項

密度計橇屬于精密設備，在使用過程中需嚴格按操作章程進行，同時需注意排污口接管保持暢通，以保證安全閥在熱膨脹超壓時能順利泄壓；不可振蕩、撞擊密度計，以防影響其監測精度；在管道內沒有液體的情況下嚴禁啟動取樣泵，以免燒壞泵體；管道運行期間，過濾器要定期拆洗，正常情況下，每月清洗一次，以保證流體過濾充分，不影響密度計的檢測精度。

2.3 應用效果分析

在西安輸油末站設置的密度計橇，可實現汽油、柴油界面的實時檢測 （柴—汽油界面的實時密度檢測曲線如圖2所示）。管道投運后，通過密度計橇取樣化驗，試驗結果與實時檢測密度參數完全吻合，表明密度計橇能準確反映在線油品密度參數。延煉—西安成品油管道自2009年7月投產以來，密度計橇用于混油界面檢測及混油切割，運行狀況良好。

3 結束語

密度計橇用于柴油—汽油界面檢測，能非常準確地判定柴油—汽油純油及混油的界面，并能按預先設定的操作程序將純油和混油分離。但對于汽油—汽油界面，由于密度差異較小，此狀況下可通過在密度計橇光面檢測預留口處增設光面檢測系統來實現汽油—汽油油品界面的檢測及分離。

[1]田西寧，王衛強，常青，等.一種光學界面檢測儀在成品油管道上的應用[J].管道技術與設備，2008，（6）：20-23.

[2]楊筱蘅．輸油管道設計與管理[M]．東營：中國石油大學出版社，2006.

Application of Superheated Steam Injection Boiler in Heavy Oil Thermal Recovery Engineering

SUN Guo-cheng （Xinjiang Design Institute of China Petroleum Engineering Co., Ltd., Kelamayi 834000,China）, MIAO Yuan-qing, QIAN Zhen-bin

In heavy oil thermal recovery engineering, dryness fraction of steam produced by conventionalsteam injection boiler is low and usually it is less than 50% when the steam goes to well bottom, which leadsto a lower recovery efficiency. A high dryness fraction superheated steam boiler is newly developed. Associatedwith the basic situation of heavy oil thermal recovery with steam injection in Xinjiang Oilfield, the workingprinciple, structural features, field operation and relevant technical tests of the boiler are presented in this paper.

heavy oil thermal recovery; superheated steam injection boiler; dryness fraction of steam; researchand development; application

TE832.35

B

1001－2206（2011）06－0025－02

朱國承 （1982-），男，安徽安慶人，工程師，2006年畢業于中國石油大學 （華東）化學工程與工藝專業，現從事長輸管道設計及油氣集輸方面的工作。

2011-01-11