張金波
摘 要:本文對國內(nèi)大中型機場油庫的主要工藝流程進行了舉例介紹,依次對來油流程、加油流程、倒罐流程、底油處理流程與污油處理流程進行了分析,并著重對公路運輸、鐵路運輸、水路運輸及管道運輸?shù)葋碛头绞竭M行了對比,對管線加油車加油模式與罐式加油車加油模式這兩種加油方式進行了對比分析,對底油處理流程進行了細化梳理,對于機場油庫工藝流程設(shè)計的進一步優(yōu)化具有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞:機場油庫;工藝流程;底油處理
中圖分類號:TE972 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)24-0052-02
近年來,各大機場民航業(yè)務(wù)量均呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長的趨勢,航空供油量也隨之持續(xù)增長,2017年全年加油量超過100萬t的機場有5座,超過50萬t的機場有18座,超過10萬t的機場已達44座。機場油庫是直接為航空加油站或機坪加油管道等輸送航空油料的油庫,是機場供油的樞紐所在,為了提高供油能力與供油效率,對于機場油庫工藝流程進行優(yōu)化就顯得愈加重要。
1 工藝流程簡介
對于一般的大中型機場油庫,為滿足生產(chǎn)運營需要,主要的工藝流程包括來油流程、加油流程、倒罐流程和底污油處理流程。以目前正在建設(shè)中的新建XX機場油庫工藝流程為例:
(1)來油流程。輸油管道→微米過濾器→過濾分離器→流量計→20000m3儲油罐。
(2)機坪加油流程。20000m3儲油罐浮動出油裝置→粗過濾器→機坪加油泵→過濾分離器→流量計→機坪加油管線→加油栓→管線加油車→飛機油箱。
(3)倒罐流程。20000m3儲油罐(甲)浮動出油裝置→粗過濾器→倒罐泵→20000m3儲油罐(乙)。
500m3底油罐(甲)浮動出油裝置→粗過濾器→底油倒罐泵→500m3底油罐(乙)。
(4)底油處理流程。20000m3儲油罐底油→粗過濾器→底油倒罐泵→500m3底油罐(油品沉淀,化驗合格后)→粗過濾器→底油倒罐泵→過濾分離器→20000m3儲油罐。
500m3底油罐底油→粗過濾器→底油回收泵→50m3回收罐。
儲油罐區(qū)質(zhì)量檢查罐的油品→自流→50m3回收罐。
底油罐區(qū)質(zhì)量檢查罐可回收的油品→自流→50m3回收罐。
底油罐區(qū)質(zhì)量檢查罐不可回收的油品→自流→20m3污油罐。
油泵棚過濾分離器排出的底油→自流→50m3回收罐。
50m3回收罐合格油品→粗過濾器→底油回收泵→500m3底油罐。
50m3回收罐底部油品→手搖泵→四通閥→50m3回收罐(可回收油品)
→20m3污油罐(不可回收油品)。
(5)污油處理流程。20m3污油罐油品→粗過濾器→污油泵→運油車。
2 來油流程分析
航油在煉廠生產(chǎn)出來后,一般通過公路運輸、鐵路運輸、水路運輸或管道運輸?shù)确绞綖闄C場油庫進行配送。一般根據(jù)機場周邊航油資源的情況進行綜合技術(shù)經(jīng)濟論證,然后確定來油方式。
公路運輸方式相對較為靈活,建設(shè)工程投資較小,且由于完全由第三方進行運輸,在管理上也相對簡單,但是保障能力較小,隨著加油量的增加,公路配送的保障能力很快就會接近瓶頸,同時受地區(qū)雨雪、洪澇等自然環(huán)境影響,公路運輸方式風險較大,而且公路配送后期運營的運行成本較高。因此公路運輸方式主要適用于為小型支線機場油庫供油,同時也可以作為大中型機場油庫的應(yīng)急保供措施。
鐵路運輸方式和水路運輸方式都具備比較高的保障能力,而且在油源方面也都比較靈活,當主要的油源煉廠航油保障出現(xiàn)問題時,可以考慮由其他煉廠補充供應(yīng),有利于后期安全運營保障,且運輸成本也遠低于公路配送,但是不管是鐵路運輸方式還是水路運輸方式,在后期運營均需要與相關(guān)部門協(xié)調(diào)鐵路或水路的調(diào)配,而且對于大多數(shù)機場,直接接入鐵路專用線或者水路通道都比較困難,一般都需要在機場附近就近依托現(xiàn)有鐵路、水路條件,單獨建設(shè)鐵路卸油站或者水路碼頭,然后再鋪設(shè)1條管道接入機場油庫,建設(shè)工程投資均較大。因此鐵路運輸方式與水路運輸方式主要適用于為附近具備鐵路、水路條件的大中型機場油庫供油。
管道運輸方式受外界影響很小,是非常穩(wěn)定的輸送方式,具備較高的安全保障性和運行效率,但是從煉廠鋪設(shè)1根輸油管道接至機場油庫,建設(shè)工程投資一般較大,隨管道長度的增長投資也會相應(yīng)提高,且管道一旦建成投產(chǎn),則該煉廠基本上成為該條管道的唯一油源,若該煉廠的航煤保障出現(xiàn)問題,則會存在供油保障風險。因此管道運輸方式主要適用于距離煉廠、石油石化大型中轉(zhuǎn)油庫較近的大中型機場。
為了進一步提升航油保障可靠性,目前國內(nèi)主要的大型機場油庫大多采用多種來油方式組合。
3 加油流程分析
機場油庫接收完航油后,需要在油罐內(nèi)進行隔離沉降,檢驗合格后方可為機坪上的飛機加油。目前,在機坪上給飛機加油主要分為管線車加油和罐式車加油這兩種加油模式。
管線車加油模式的主要流程為:機場油庫航油由機坪加油泵泵出,通過機坪加油管線輸送至停機坪機位下的加油栓井,管線加油車連接加油栓井和飛機油箱后,航煤通過加油栓井及加油車上的過濾、計量裝置進入飛機油箱。此種加油方式需要敷設(shè)機場油庫至機坪及機坪下的機坪加油管線,在機坪安裝加油栓井、閥門井、緊急停泵按鈕等設(shè)施,工程初期投資較大,且飛機需按約定的停止線停放才能加油。但管線車加油方式不需要從油庫或航空加油站運油,加油效率較罐式車加油方式高,另外管線車的油耗和保養(yǎng)費用相對較低。管線加油車體積小,操控難度比罐式車低。對于管線車加油流程,考慮到機坪管線加油系統(tǒng)的水力特性,一般要求機坪加油泵采用特性曲線較平緩的離心泵,且泵出口無需設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥。
罐式車加油模式的主要流程為:罐式加油車從機場油庫或航空加油站灌油后,將航煤運到停機坪,為飛機加油,罐式加油車自帶油泵,將罐車油罐內(nèi)的航油經(jīng)過濾、計量后加注到飛機。此種加油方式只需要在機場油庫或航空加油站設(shè)置灌油設(shè)施,工程投資較小,比較靈活機動。但罐車加油時需要將航煤從機場油庫或航空加油站運到機坪,加油效率相對較低,另外罐式加油車的油耗和保養(yǎng)費用比管線加油車高。
上述兩種加油模式各有優(yōu)劣,對于大型機場,由于加油量大,一般管線車加油方式更為合適。但是對于中型機場,由于加油量適中,采用兩種加油模式都能滿足近期的加油需求。若采用罐式車加油模式,工程投資小,短期來看具有優(yōu)勢,但會面臨遠期加油量增加后加油保障壓力大的問題,且如果后期再新建機坪加油管線,則遠期投資會增加很多(需破除現(xiàn)有道面和道路)。若采用管線車加油模式,工程投資較大,短期來看影響其經(jīng)濟性。在對加油模式進行選擇時,需要根據(jù)運輸機場的定位及建設(shè)目標年預(yù)測的高峰小時加油量、加油架次等因素,對兩種或組合加油作業(yè)保障模式進行經(jīng)濟和技術(shù)評估比較后確定。
4 倒罐流程分析
按照《民用航空燃料質(zhì)量控制和操作程序》(MH/T6020 -2012)的要求,對機場油庫內(nèi)的航油油罐在首次啟用的12個月之內(nèi)應(yīng)進罐進行檢查和清洗,并在之后每3年清洗一次。每次洗罐作業(yè)或者油罐檢修之前,都需要將油罐內(nèi)的油品倒入另一個油罐內(nèi),即進行倒罐流程作業(yè)。目前國內(nèi)運營中的大中型機場油庫一般都是根據(jù)罐型罐容和倒罐時間要求,單獨設(shè)置1臺倒罐泵,并鋪設(shè)獨立的倒罐管線,以保證倒罐作業(yè)不會對接收來油流程和飛機加油流程產(chǎn)生影響。近兩年來,為了節(jié)約投資,優(yōu)化流程,有的建設(shè)項目經(jīng)過水力核算后,也會選擇利用2~3臺機坪加油泵兼做倒罐泵。
5 底油處理流程分析
航空燃料在接收、儲存、輸轉(zhuǎn)、發(fā)放(裝載、加注) 過程中需對儲罐底部油品進行排沉和質(zhì)量檢查,排沉和質(zhì)量檢查中的航油需回收至回收罐。回收罐內(nèi)航油經(jīng)外觀檢查和密度測定合格的航油回儲罐,不合格航油需入污油罐或污油桶。底污油處理流程包括儲油罐底油處理流程、底油罐底油處理流程、油罐底油排沉和質(zhì)量檢查流程、過濾分離器底油排沉和質(zhì)量檢查流程。
5.1 儲油罐底油處理流程
對儲罐底油進行質(zhì)量檢查后,若不合格,需要將儲罐底部油品通過底油倒罐泵輸入底油罐(即地上回收罐)中,經(jīng)沉降檢查合格后,再通過底油倒罐泵、過濾分離器輸入儲油罐中。
5.2 底油罐底油處理流程
對底油罐底油進行質(zhì)量檢查后,若不合格,需要將底油罐底部油品通過底油回收泵輸入地下回收罐。
5.3 油罐底油排沉和質(zhì)量檢查流程
在對儲油罐和底油罐(即地上回收罐)進行質(zhì)量檢查前,一般都需要進行排沉作業(yè),即先將管路中的油品排入油罐旁邊的質(zhì)量檢查罐內(nèi),以保證閉路取樣器中的油品為油罐底部油品。取樣檢查后,將閉路取樣器內(nèi)油品排入質(zhì)量檢查罐內(nèi)。儲罐底部排放檢查時,所排放出的外觀檢查合格的航油可返回被檢儲罐或排放至回收罐,外觀檢查不合格的航油應(yīng)排放至污油罐。而回收罐底部排放檢查時,所排放出的外觀檢查合格的航油經(jīng)檢驗合格后可返回儲罐,不合格航油排放至污油罐,含有大量水分及雜質(zhì)的含油污水應(yīng)排放至隔油池。
5.4 過濾分離器底油排沉和質(zhì)量檢查流程
根據(jù)《民用運輸機場供油工程設(shè)計規(guī)范》(MH5008-2017)的要求,每天早班開始時,應(yīng)在帶壓情況下對過濾器的沉淀槽進行排放,應(yīng)記錄所發(fā)現(xiàn)的水分、雜質(zhì)的詳細情況;然后取樣進行外觀檢查(接收和轉(zhuǎn)輸?shù)倪^濾器以及加油車的過濾器)或目視檢驗(灌油臺、進入機坪管網(wǎng)的過濾器)。過濾分離器底部排沉和質(zhì)量檢查的油品直接排入旁邊的質(zhì)量檢查罐(若有)或埋地式/半地下式回收罐內(nèi)。
5.5 地下回收罐油品處理流程
儲油罐、底油罐和過濾分離器底部排沉和質(zhì)量檢查的油品一般會自流排入地下回收罐,經(jīng)沉降檢查后,若油品合格則通過底油回收泵輸入底油罐(地上回收罐)內(nèi),若油品不合格則通過隔膜泵(手動/電動)排入污油罐內(nèi)。根據(jù)《民用運輸機場供油工程設(shè)計規(guī)范》(MH5008-2017)的要求,回收罐宜采用立式錐底或斜底的地上或半地下油罐,也可采用臥式油罐,污油宜采用臥式油罐或污油桶儲存。
6 污油處理流程分析
以上幾個環(huán)節(jié)中所排放的無法再利用的不合格航空燃料均排放到污油罐/污油桶中,而按照《民用航空燃料質(zhì)量控制和操作程序》(MH/T6020-2012)的要求,污油罐中的燃料不應(yīng)再循環(huán)到儲存油罐和回收油罐中,不宜繼續(xù)作為航空燃料使用,宜降質(zhì)處理。污油罐的油品定期通過污油泵排至污油罐車內(nèi)然后外運降質(zhì)處理。
7 結(jié)語
近年來,伴隨著民航產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,大多數(shù)機場的航空加油量均呈現(xiàn)穩(wěn)步快速增長的趨勢,對于機場航油保障能力的要求也越來越高,作為機場供油系統(tǒng)的核心,機場油庫工藝流程也在日趨成熟完善。本文通過對國內(nèi)機場油庫運行現(xiàn)狀的調(diào)研,并結(jié)合相關(guān)規(guī)范標準的要求,對大中型機場油庫的主要工藝流程進行了分析整理,對于現(xiàn)場的安全運營管理與工藝流程設(shè)計的進一步優(yōu)化具有較大的參考價值。
參考文獻
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[3]郭光臣,董文蘭.張志廉.油庫設(shè)計與管理[M].中國石油大學出版社,1998.