淺談廣西高速公路服務區加油站工藝設備選型

陳 俊

(廣西交通實業有限公司，廣西 南寧 530029)

0 引言

近年，我國高速公路建設迅速發展，截至2016年高速公路通車里程突破130 000 km，廣西高速公路通車里程已突破4 600 km[1]。作為高速公路重要附屬設施的服務區加油站也在逐年增加，成為我國高速公路網中不可或缺的基礎設施。為加油站配備合適的工藝設備，加油站才能更好地提供高效便捷的加油服務。本文根據多年的高速公路服務區加油站的建設管理實踐，并結合高速公路的特點，對高速公路服務區加油站主要工藝設備選型進行闡述，供同行參考。

1 儲油罐的選型

《汽車加油加氣站設計與施工規范》(GB50516-2012)規定，一級和二級加油站單罐容量應≤50 m3，三級加油站的汽油罐≤30 m3，柴油罐≤50 m3[2]。高速公路服務區加油站一般每種汽油油品設置一個儲罐，由于高速公路柴油需求量大，建議配備兩個柴油罐。考慮到節假日高速公路通行車輛激增，加油量也往往是平時的多倍，宜選擇50 m3的儲油罐。儲油罐的數量和容量確定后，還要確定合理的儲油罐類型。據統計我國有將近10萬座加油站，絕大多數采用鋼制單層油罐，存在泄漏的風險，曾出現過因油罐泄漏造成土壤和地下水污染，甚至引發爆炸的事故[3]。根據《汽車加油加氣站設計與施工規范》(GB50516-2012)的規定，油罐應選用雙層油罐或者單層油罐加防滲池。隨著《汽車加油加氣站設計與施工規范》(GB50516-2012)、《水污染防治行動計劃》等規范和文件的頒布實施，加油站開始逐步采用雙層油罐。雙層油罐主要分為三種：雙層鋼罐(SS儲罐)、內鋼外玻璃纖維增強塑料雙層罐(SF儲罐)、雙層玻璃纖維增強塑料油罐(FF儲罐)[4]。各種雙層油罐的特點見表1。FF雙層油罐內外罐的抗腐蝕性能均良好，罐體是一體化成型，強度高，使用壽命長。

表1 雙層油罐特點比較表

廣西境內喀斯特地貌分布廣泛，地下水相對豐富，存在地下溶洞暗河的可能性較大，一旦高速公路服務區加油站的儲油罐發生泄露，污染地下水的環境風險很高。鑒于高速公路服務區加油站除了考慮經濟效益外，還承擔了保障高速公路供油的社會責任，因此高速公路服務區加油站的油罐宜選用價格較高但安全可靠性最高的FF雙層油罐。

2 工藝管道的選型

《汽車加油加氣站設計與施工規范》(GB50516-2012)6.3.11提到，油罐通氣管道和露出地面的管道，應符合現行國家標準《輸送流體用無縫鋼管》(GB/T8163)。其他管道應采用輸送流體用無縫鋼管或適于輸送油品的熱塑性塑料管道[2]。雙層復合管道，防滲漏性強，耐腐蝕，不用防腐即可直埋，施工方便，在歐美國家已廣泛使用，有逐步替代無縫鋼管的趨勢。隨著我國安全、環保要求的日趨嚴格和公眾環保意識的提高，加油站工藝管道選用更加安全環保的雙層復合管道也是大勢所趨。因此，建議在高速公路服務區加油站的埋地管道，如加油站卸油管道、出油管道和油氣回收管道等應優先采用雙層復合管道。但是，目前我國還沒有關于加油站復合管道的國家標準，《汽車加油加氣站設計與施工規范》(GB50516-2012)中關于加油站復合管的技術要求也只是參照了歐洲標準《加油站埋地安裝用熱塑性塑料管道多喝撓性金屬管道》(EN14125-2004)的部分內容，并不全面。加油站復合管道的質量控制、施工安裝和驗收要求等往往還是參照一些企業標準，如《中國石化加油站埋地熱塑性塑料復合管道技術要求》、《KPS加油站管道系統安裝手冊》等。建議相關部門盡快制定加油站復合管道的國家標準，規范加油站復合管道的相關技術要求。

3 潛油泵的選型

加油站的出油工藝類型主要有：全自流式、半自流式、高位虹吸式、半埋地油罐加底閥井式、埋地油罐加自吸泵式、潛油泵式等[5]。潛油泵式供油方式的加油系統有節約投資、降低運營成本、安裝維護簡單等優點。目前新建的高速公路服務區加油站一般采用潛油泵式供油方式。潛油泵無疑是采用潛油泵式供油方式的加油站的核心工藝設備，正確選擇潛油泵至關重要。

(1)

d=0.046 m

因此，選擇潛油泵輸油主管道管徑為57 mm的無縫鋼管(通徑為50 mm)。

初步確定選用紅夾克新增強型潛油泵，功率0.75 HP，工作電壓220 V，出口壓力207 kPa，最大流量228 L/min。

根據該服務區加油站現場實際需要，潛油泵入口至加油槍出口高差為4 m，主管道長度約60 m，有4個無縫彎頭、2個閥門、1個電磁閥、1個計量器、1個加油槍自閉閥等。設定經濟流速為2 m/s，通過工藝計算來確定所選擇的潛油泵能否滿足現場工況需要。

根據伯努利方程：

(2)

φ57無縫鋼管相對摩擦粗糙度為：

油從油罐進入潛油泵能量損失：

（2）選擇質量可靠的飼料。目前市場上的飼料品質參差不齊，養殖戶一定要選擇正規廠家的品牌飼料。千萬不能以價格高低隨意用料。否則不是影響豬只生長速度，就是帶來了新的疫病發生，造成不必要的損失。

彎頭處的能量損失：

閥門處的能量損失：

沿程阻力損失：

取0號柴油的黏度μ=4.72 cp，密度為845 kg/m3

則雷諾數為：

查摩擦系數、雷諾數、相對粗糙度表得到摩擦系數λ=0.033

則沿程阻力損失：

根據伯努利方程可得：

(3)

(z2-z1)——潛油泵到加油機出口管線的最高處垂直距離，(z2-z1)=4 m；

∑hf——單位質量流體所具有的總體能量損失。

P2-P1=56.62 kPa<207 kPa

通過以上工藝計算可知，此型號的潛油泵出口壓力大于壓頭損失，選擇此型號的潛油泵是合理的。

4 加油機的選型

加油站加油機一般分為潛油泵型和自吸泵型。目前高速公路服務區新建加油站基本采用潛油泵型。加油機的油槍數有單槍、雙槍、四槍、六槍、八槍等。高速公路服務區加油站的加油區通常按大型車輛和中、小型車輛分區設置。在大型車輛加油區宜設置雙槍單油品大流量柴油加油機；在中、小型車輛加油區宜設置多油品多槍加油機。考慮到節假日等加油高峰期加油車輛激增及充分合理利用加油區空間，一般選用四槍四油品加油機(92#、95#、98#汽油及柴油)。汽油加油槍的流量應≤50 L/min，柴油加油槍建議選用大流量加油槍，例如100 L/min。根據《加油站大氣污染物排放標準》《儲油庫大氣污染物排放標準》和《汽油運輸大氣污染物排放標準》三項標準要求，所有新建、改建、擴建的加油站必須安裝油氣回收裝置或設施，并達到排放要求。因此建議選擇具備油氣回收功能的加油機。根據歐美發達國家加油站發展趨勢看，加油站自助加油的比率逐步提高，目前國內各大石油公司也在力推自助加油，建議加油機具備自助加油功能。

5 結語

結合廣西高速公路服務區加油站的特點，加油站儲油罐宜選用FF雙層油罐，工藝管道建議采用雙層復合管，加油機建議選用帶油氣回收和自助加油功能的多槍多油品加油機。潛油泵要根據加油站的實際工況進行工藝計算才能確定合適的泵型。當然，加油站的工藝設備選型也不是千篇一律的，必須要因地制宜，綜合考慮技術和經濟等因素，才能實現設備選型的最優化。