成品油管道順序輸送混油界面的跟蹤與分析

顧太璽

摘 ? 要：在成品油長輸管道的順序輸送中，為了能更好的完成輸油計劃，減少混油損失，及時掌握混油界面和預訂到達輸油時間至關重要，這對保障輸油生產具有十分重要的意義。在順序輸送的成品油管道中，當前后兩種不同油品接觸就會產生一段混油，而混油不能作為合格油品來進行銷售，因此會造成一定的混油損失和經濟損失，所以跟蹤好每批次油品的混油界面和油頭位置是輸油生產的一項重要任務。對于順序輸送的長輸成品油管道來說，正確的跟蹤混油界面時保證輸送油品質量的關鍵。

關鍵詞：成品油管道 順序輸送 混油界面 跟蹤分析

1 順序輸送油品界面跟蹤的目的

在成品油長輸管道的順序輸送中，及時掌握混油界面的具體位置尤為重要，對輸油生產具有十分重要的意義。一方面可以根據混油界面的跟蹤來確保流程的切換和油品切割，因為不同種性質油品混合會造成混油，如果混油切割不正確或者不及時就會造成相應的混油損失和經濟損失;另一方面由于不同性質的油品經過泵站時，對泵的影響較大，會導致泵的電流出現波動，所以，如果能及時掌握混油界面的位置和到達輸油站的時間，并采取相應的措施就對輸油生產尤為重要。

2 油品界面跟蹤方式

目前，國內成品油管道對于不同種的界面檢測方法一般有密度計型、熒光記號型、光學界面儀型，而熒光記號型跟蹤在公司一般用不到，不作介紹。本文根據華南公司平時跟蹤油品界面的經驗和方法還增加兩種界面跟蹤方法，壓力波動分析和現場采樣分析。

2.1密度計跟蹤

目前華南公司轄區的輸油站多采用進站成品油密度監測系統，通過進站在線密度監測實現了對混油界面和油頭的跟蹤。密度監測系統主要有在線密度計和一臺小型的磁力離心泵、兩臺過濾器、壓力變送器等組成，如果密度計泵出現故障或者堵塞將影響油頭界面的跟蹤，所以需要定期對密度計系統進行維護保養，同時在啟密度計泵之前需要對密度計泵過濾器的濾網進行清洗，防止堵塞導致油頭界面跟蹤不準確。如果有下載的站場或者末站油品界面跟蹤時，還需要對下載質量流量計在線密度進行跟蹤和進站密度計密度進行對比，以確保油品界面跟蹤的準確。在密度計泵進行油品跟蹤時，因為柴油密度比汽油大，所以當汽油頂柴油時密度會緩慢下降直至油頭過完平穩，反之柴油頂汽油密度會緩慢上升直至油頭過完平穩。

2.2光學界面儀跟蹤

光學界面儀基于光的折射和反射原理，利用臨界角雙反射方法來測量長輸管道內介質折射率的變化，實現對輸送過程中的油品油頭界面進線跟蹤監測。光學界面儀在測量兩種不同油品界面時，顯示信號只會隨著介質的組分不同而引起的光學特性的不同而改變，不會因為介質中存在少量不改變介質光學性質的物理雜質而影響界面的跟蹤監測結果，這一點應用在長輸管道尤為重要。

2.3現場采樣分析

因為一些客觀因素可能會導致密度計泵和光學界面儀無法正常使用或者故障導致無法監測密度，這時就需要到現場進行采樣來確定油頭界面。因為采樣監測方式時間較長，需要現場進行測量密度，所以一般不采用這種方法，只有應急備用和設備故障之時才采取這樣分析的方法。

2.4壓力波分析

在成品油管道的順序輸送中，前后兩種不同油品因為性質不同，密度不同，所以在油頭到達輸油站時，輸油站的進出站壓力也會出現不同波動。當汽油頂柴油時，因為汽油密度比柴油密度小，所以會出現進站壓力上升，出站壓力下降的趨勢;當柴油頂汽油時，因為柴油密度比汽油密度要大，所以會出現進站壓力下降、出站壓力上升的趨勢。

3 影響混油界面跟蹤的因素及應對措施

3.1管道改線后長度和管容變化影響

目前，我們多采用理論計算的辦法來計算油頭到達輸油站的時間，理論計算可以通過油品批次量和管容的理論來計算油品界面的位置，如果再加上相應輸油站的進站瞬時量，則可以推算出油頭到達輸油站的理論時間，需要對相應輸油站的站間距離和管容準確無誤。但是，隨著越來越多的地區加速發展，管道和人口密集區存在一定安全隱患，設備使用的年限越來越長，管線逐漸老化，有的地區就需要對管道進行改線。而管道改線之后管道的長度和前后站場的管容就會產生變化，所以我們要及時修正管道的長度和管容，確保油頭跟蹤計算的準確性。

3.2輸送流量不同的影響

在成品油管道的順序輸送中，因為輸油工況的調整，管道輸送每小時流量的變化不同也會對油頭到達輸油站的時間造成影響，流量加大會導致混油界面提前到達，流量減少又會導致混油推遲到達輸油站。所以每當有工況調整，流量發生變化后我們都要重新對混油界面進行計算，及時做好混油跟蹤工作和后行油品下載以及切割準備。

3.3油品密度過于接近，不便于跟蹤

因為同種油品密度變化較小，比如現在輸送的92#和95#汽油，密度變化就是幾個點的變化，會增加油品界面跟蹤難度，不便于跟蹤。所以我們一般都是從首站開始記錄密度變化情況，密度的上升和下降情況，跟蹤上游站場記錄的密度變化情況來進行對比確定油品界面的到達。如果油品密度變化太小不方便跟蹤，還可以對前行油品進行人工取樣，根據計算理論到站時間進行提前停下載，然后等油品過后再進行下載，或者根據歷史混油長度和運行時間再次取樣和前行油品進行對比，確保油品質量的安全。

3.4管道停輸后油品界面的變化

停輸時油品界面的位置對混油的跟蹤也很重要，停輸時如果是柴油在上坡、汽油界面停在下坡段時，可能會造成油品出現分層，混油量增多，界面跟蹤時難度增加，所以停輸時，要提前計算好混油界面的距離，在經過管道的高程圖對比界面位置，盡量避免停輸時將混油段停在大落差的位置。如安順站某日接收95#汽油油頭時，此時安順已停輸，03：09分95#汽油油頭到達安順站，安順站此時進站密度為739.87kg/m3，03：19分時安順站密度為742.77kg/m3，此后密度不再上漲，通過回查貴陽和都勻密度均上漲了8個點，而此時安順密度才上漲3個點，隨即判斷油頭出現異常，隨即停輸貴陽至安順對油品密度變化進行排查。后通過排查發現貴陽至安順段在運行95#汽油時中途有過停輸，而停輸時95#汽油油頭位置在貴陽站出站64.3km，對比管道高程圖，發現此位置剛好處于一個低點，所以導致混油界面內現場油品分層，導致密度出現異常。

3.5設備故障或失效后，現場進行人工取樣

如果是進站密度計顯示異常或者密度計泵出現故障時，有下載的站場可以觀察質量流量計的在線密度來進行對比，根據理論計算混油到站時間來確定提前停下載時間，同時安排人員進行現場取樣觀察。如果是進站密度和質量流量計密度都出現故障時，可以根據計算油頭到達時間提前停止下載，安排人員進行取樣分析，確認混油界面過站時間，如果是末站則安排人員進行取樣，根據前行油品密度來進行分析，適時進行油品切割和切換下載操作。如某站投用密度計泵后密度長時間出現密度呈一條直線，數值保持不變，此時基本可以判斷密度計泵出現異常，則可以通過現場取樣來進行油品分析。

3.6假油頭的出現增加對混油跟蹤的難度

如果首站同種油品切換罐外輸時油品密度相差較大，此時就存在一個假油頭，此時我們就需要對假油頭的變化情況和時間進行記錄跟蹤，確保下游站場界面跟蹤正常，避免將假油頭當做真油頭造成質量事故。輸油站有檢修和流程切換時，而此時管道內存在不同種油品，如果未對管道內油品進行置換就會出現假油頭，會增加了油頭跟蹤的難度和造成油品不合格的可能，所以在進行檢修或者流程切換時，如果管道內存在不同種油品，就需要對油品先進行置換。

4 結論

目前成品油管道對于混油的跟蹤分析都較為成熟和多樣化，同時我們也將繼續對混油界面的跟蹤分析方式進行優化，進一步提升混油界面跟蹤的準確性。長輸管道時常會出現啟、停輸等工況調整和一些外部因素的影響，文中所說的幾種混油界面跟蹤只能作為理論來進行分析，還需要結合各種客觀因素進行分析，也需要對混油界面的跟蹤方式和分析進行不斷更新和優化。

參考文獻

[1]董榮國.華東成品油管道混油影響因素的分析和優化控制措施[J].石油庫與加油站，2013，22（1）：12—17.

[2]陳慶勛.成品油順序輸送分輸和變管徑混油量的計算[J].油氣儲運，1999，18（6）：12—16.

[3]李軍等.西部成品油管道順序輸送的混油控制[J].油氣儲運，2010，29（2）110-112.

（作者單位：國家管網華南公司貴州輸油部）