含水自動測定系統在卸油臺上的應用

周華林 朱廣升

（1.山東匯豐石化有限公司；2.錦州電子技術研究所）

含水自動測定系統在卸油臺上的應用

周華林1朱廣升2

（1.山東匯豐石化有限公司；2.錦州電子技術研究所）

拉油罐車的單車計量始終是一個難題，為解決這一難題，在卸車臺進油口管線上安裝射頻含水分析儀和自動測定系統軟件，對拉運原油進廠交接采用自動實時檢測和管理，結果表明，應用該方法可降低企業人力物力消耗，降低企業生產成本，并可有效避免人為因素的影響，為企業帶來了很大的經濟效益。

拉油罐車 單車計量系統 射頻含水分析儀 自動測定系統

山東匯豐石化有限公司（以下簡稱公司）是以生產汽油、柴油、液化石油氣、丙烯、丙烷、MTBE、重交瀝青等為主導產品的地方支柱型企業。公司年綜合加工能力已經達到800×104t，是集石油化工和化工物流于一體的綜合性化工企業。

1 傳統含水測量方法存在的問題

公司自成立以來，一直采用拉油罐車拉運原油，原油拉運進廠含水率檢驗一直都采用人工取樣化驗的方法，這種傳統方法存在諸多問題。

1.1 人工取樣化驗容易產生誤差操作

1.1.1 手工取樣環節

拉油罐車排油時由于受重力影響，介質黏稠、混合不均勻、油水分層，加之操作不規范等影響因素，往往取不到能夠代表總體情況的單個樣本。即便單個樣本取得準，但現行規定只對拉油罐車取上中下三點樣本，然后以點代面來計算整個拉油罐車的平均含水率，由于上中下三點樣本之間的含水率變化很大，所以三點樣本也不能代表整車全部液體中真正的平均含水率。

1.1.2 二次取樣環節

由于取出的樣品量大，按照國家標準規定要從樣品中再次取出一定數量制備試樣，這樣就存在一個二次取樣問題。如果從含水50.1%～100.0%的樣品中倒出5 g或5 mL的試樣，由于油水密度不同，試樣稱量不準，搖晃不勻，所以不容易制備出具有代表性的試樣。

1.1.3 蒸餾化驗環節

蒸餾化驗時由于化驗設備精度不高，蒸餾速度慢，時間不好控制，水分收集不全，個人讀數偏差等問題，也會導致誤差產生。

以上各環節產生的誤差累積就可能造成化驗的準確度達不到GB/T 8929《原油含水量測定法 蒸餾法》的規定。

1.2 傳統方法易受人為因素影響

拉運原油進廠交接計量工作是一項十分重要的管理工作，是降低企業生產成本的第一關。只有把住含水質量關，才能確保企業的利潤。目前由于油價上升，受利益驅動，有些拉油罐車采用夾層、暗罐等方法弄虛作假以水頂油。這種現象如果不及時發現，就會在油品交接環節給收油方造成重大經濟損失，公司在接收油品時曾多次遇到此種現象。

1.3 傳統方法費時費力

傳統方法取樣化驗時間長，工人勞動強度大，企業人力物力消耗多，成本增加，效率低下，已經不能滿足拉運原油進廠交接計量的需要。為了解決這一長期困繞拉油生產的自動計量難題，公司于2008年5月到2011年6月先后在6個原油卸車臺共57個進油口管線上安裝了錦研射頻含水分析儀[1]和含水自動測定系統軟件，對拉運進廠的原油交接計量采取自動化檢驗和實時含水監測，取得了很好效果，在提高工作效率和減輕工作強度的同時還帶來了一定的經濟效益。

2 含水自動測定系統

2.1 系統的工作原理

含水自動測定系統由內設自動計量程序的計算機主機、接在計算機輸入口的信號接口箱（數據采集終端）、通過信號接口箱與計算機相連接的高精度卸油臺射頻含水分析儀和系統軟件（卸油實時監測畫面、數據查詢畫面、含水曲線查詢畫面、日報表、歷史數據報表查詢畫面）構成。在計算機主機的輸出口輸出控制信號和網絡接口。

工作時，將高精度卸油臺射頻含水分析儀安裝在卸油口管線上接觸液體，系統以在線連續測量的方式和不影響放油速度的前提下進行測量。油罐車放油閥打開后，含水分析儀立即對液體中0～99.9%各點的含水率進行實時測量，將測得的含水率信號傳輸給微機，微機根據預設的自動計量程序進行處理，自動計算出單車的平均含水率。同時根據接收的電子汽車衡傳送來的油罐車毛重、皮重數據計算出單車的油量、水量和油水總量，在微機上自動顯示出單車平均含水率、油量、水量、油水總量，并自動生成單車報表、日報表、月報表和年報表。

為了檢查人為以水頂油現象，含水自動測定系統在運油罐車含水自動計量監測過程中，在計算機內預設含水率上限數值，當含水分析儀取得的含水率數值達到或超過預設的含水率上限數值時，計算機輸出報警信號，報警裝置立即發出聲光報警。

1.2 系統的功能

1）含水超標瞬間報警，可有效核查以水頂油現象，這是系統最主要、最具現實意義的功能。

2）測定方法精度高，如果100×104t原油糾正0.1%的誤差，即可避免油品損失1 000 t。

3）比傳統化驗方法快18 000倍，大幅度節省人力。

4）比傳統化驗方法節約汽油等化驗耗材，大幅度節省物力資源，直接降低生產成本。

5）全自動測量平均含水率，淘汰了繁瑣落后的刷卡方式。

6）自動生成單車報表、收油日報表和綜合統計報表。

7）系統軟件自動校準，功能強大，解決了油品交接中的各種難題。

8）具有聯網上傳功能，可實現計量交接工作的遠程監督。

1.3 系統調試

含水自動測定系統在公司卸油臺安裝之后，通過大量的數據對比分析，發現現場實際情況比較復雜，例如，現場油品種類多，有原油、蠟油、渣油、柴油和石油液化氣；油品來源混雜；含水范圍波動大；油品含水不穩定等。為了解決這些問題，錦研科技公司采用了六種領先技術：

◇高靈敏度的短波射頻含水信號傳感技術，高速采集油中含水信號，做到滴水不漏；

◇多油品測量技術；

◇系統精度自優化自校準技術；

◇含水超標報警技術；

◇探頭自動擦除技術；

◇先進的計算機控制技術和分系統技術，全面提高卸油站自動化管理水平。

這些先進的技術措施，使公司多年來油品自動交接現場比較棘手的問題迎刃而解。

2.4 數據分析對比

為了驗證和考核系統的準確性，采用化驗數據與系統測量數據對比的方法計算準確度。通過對2008年5月30號到6月5號、7月10號到7月17號之間的150組數據對比，系統測量數據和化驗數據的平均誤差為0.013%，達到了國家標準規定的含水測量范圍在3%以下時允許的誤差范圍±0.05%的要求。

3 含水自動測定系統現場使用要求

1）卸油臺值班人員于每日8:00卸油前，應將卸油口過濾網中的雜物、雜質清理干凈，避免探頭臟造成含水測量不準確情況出現。

2）按操作要求做好射頻含水分析儀傳感器的保護。清理探頭時不要使用金屬、鐵絲等硬物和銳器，而要使用竹子、木棍或熱水沖洗。

3）要求拉油罐車司機在自動測量含水過程中，放油閥門要大開且開度一致，以便保證液體能夠充分接觸含水分析儀傳感器整體，采集到準確的水信號，達到測量準確的目的。

4 結論

含水自動測定系統技術是對傳統化驗含水方法的重大突破，通過公司卸油臺上4年來的成功應用，證明含水自動測定系統能夠把住原油進廠交接質量關。公司自從2008年7月錦研測水系統正式投入使用以來，到2010年10月，已經多次準確識別摻水的拉油罐車。具統計，僅2008年就避免油量損失700 t，節資300×104元。

[1]朱海源.SH型射頻含水分析儀使用說明書[M].錦州電子技術研究所.2007.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.08.012

周華林，1996年畢業于北京石油化工學院，工程師，從事石油化工生產技術管理工作，E-mail：hlhyhxhm@163.com，地址：山東淄博桓臺經濟開發區山東匯豐石化有限公司，256410。

2011-08-14）