應用浮動出油裝置，實現(xiàn)原油連續(xù)平穩(wěn)外輸

摘要：本文介紹浮動出油裝置在河口首站外輸原油過程中的實際應用。河口首站的浮動出油裝置，在外輸原油儲罐中，獲得了較成功的應用，該技術避免了倒罐運行存在的很多弊端，同時解決了原油外輸指標不穩(wěn)定的情況。

關鍵詞：浮動出油裝置 原油 平穩(wěn)外輸

1選題背景

由于近年來采出液油水混合液沉降分離時間不能滿足外輸罐邊進邊輸?shù)男枰廨敼揲L期倒罐運行，造成原油外輸系統(tǒng)很不穩(wěn)定，影響了聯(lián)合站整體運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。今年以來，我們采取一系列措施降低外輸罐的外輸波動幅度，但都不理想。怎樣提高外輸運行系統(tǒng)平穩(wěn)率成為我們攻關的一個重要課題。

2運行狀況調查

2.1原油儲罐運行狀態(tài)簡介

由于進罐原油含水率在1%以上，達不到交油含水指標，所以需要將沉降后的罐底部的高含水油倒入其它罐，達到含水指標后才能外輸交油，通常情況下，三座外輸罐同時運行，一座進油、一座靜止沉降、一座外輸。當外輸罐1液位降至接近出油口時，切換站內循環(huán)流程，停止交油，改為進罐。再將靜止沉降罐2和外輸罐1的出油閥門進行切換，抽1改為抽2，然后切換進油罐3的和1#的進油閥門，將來油從進3#改為進1#，此時，就可以將2#罐底部高含水油倒入1#罐。在循環(huán)過程中監(jiān)測含水率，當含水降到0.8%時，切換外輸干線上的循環(huán)流程，開始交油。這是目前大多數(shù)聯(lián)合站采取的比較普遍的儲罐運行模式。

2.2 倒罐模式運行的弊端

（1）倒罐需要反復啟停外輸泵，使外輸運行不穩(wěn)定，同時縮短正常外輸時間，有時候一臺泵排量不夠，需要啟兩臺，增加了耗電量。

（2）對庫存量的要求高，當庫存量過高的時候，外輸罐還沒輸完，進油罐就滿了，當庫存量過低的時候，外輸罐輸完的時候，進油罐進的液位很低，這樣都會造成倒罐次數(shù)增加，減少原油在罐內的沉降時間，增大了職工的勞動強度。

（3）不利于罐內油水沉降分離。倒罐時罐下部的高含水油在不同的罐內與新進原油反復混合，罐底部油泥沙作為天然乳化劑，混在其中影響油水破乳分離效果，增大外輸油含水指標超標風險。

2.3改變倒罐模式措施的制定

針對首站原油儲罐運行現(xiàn)狀，我們進行了分析和研究，在儲罐內安裝浮動出油裝置，利用浮動出油罐實現(xiàn)不停泵外輸。

3措施的實施

3.1安裝浮動出油裝置，實現(xiàn)連續(xù)輸油

（1）工作原理

浮動出油裝置安裝在儲油罐內，與罐壁出油管連接，以防止罐底污水及化學、機械雜質與油料混合出罐，進而保證油罐向外供油的純凈度。浮動出油裝置主要由回轉機構、回轉臂（輸油管）、浮子、儀表四部分組成。回轉機構通過法蘭與罐壁接管連接。回轉臂（輸油管）的一端與回轉機構連接，另一端與浮子連接。當油罐進油或出油時，液位會上升或下降，浮子也會上升和下降，由于浮子和回轉臂（輸油管）的一端連在一起，回轉臂（輸油管）的另一端被連接在回轉機構上，因此回轉臂（輸油管）會在浮子的帶動下做上下回轉運動，連接浮子的一端是油的吸入端口，被設計成盡可能淺地浸入液面下，油從這一端口流入，從另一端口流出進入回轉機構，經(jīng)過回轉機構進入罐壁接管，然后流出罐外，從而實現(xiàn)浮動出油這一工藝流程。這樣就可以始終抽取高液位處的低含水原油，確保外輸指標達標。

（2）技術性能

浮動出油裝置的核心部分為萬向頭，即偏執(zhí)型旋轉接頭，適用于大口徑浮動出油裝置，旋轉部分采用不銹鋼設計，雙支撐軸承，采用4道密封（兩個O型圈，兩個格萊圈）承壓高，使用壽命10年以上。由于浮動出油管由浮筒帶動上下起伏，最大浮起高度由運行液位決定，在運行過程中浮動夾角不能超過90°，否則，浮動出油管浮起時就有翻轉和卡住的危險，因此，必須對夾角進行測算，確定最高運行液位。

圖5 浮動夾角計算示意圖

計算公式：

已知出油管長度 L=12m，出油管對應高度h=11.5-1.2-1.5=8.8m

sin∠a=h÷L=8.8÷12=0.73

∠a=48°

夾角低于90°，因此，不會出現(xiàn)線管翻轉卡住的問題。

3.1.3投產(chǎn)及運行保障措施：

浮動出油裝置安裝在5#罐內部，為了防止浮動出油裝置出現(xiàn)故障，我們利用罐上預留閥門對出油管進行了改造，保留了原出油流程。施工完成后，對其實施投產(chǎn)并跟蹤運行情況。投產(chǎn)過程簡述如下：

對罐體附件、液位計等進行檢查，確定完好正常后，導通進油閥門進油，密切觀測液位變化，待液位上升到8米左右，導通浮動出油管閥門，并跟蹤外輸油含水率，含水率正常平穩(wěn)時，投產(chǎn)成功。

4實施效果

4.1效果評價

（1）提高了外輸油系統(tǒng)的平穩(wěn)性。

由于消除了站內倒罐循環(huán)時間，外輸運行系統(tǒng)運行平穩(wěn)率大幅度提高，相當于在原油外輸任務一定的情況下延長了原油外輸時間，從而降低了外輸油泵負荷和外輸油管線壓力的大幅度升降帶來的安全隱患。

（2）減少了職工勞動強度

消除站內倒罐循環(huán)后，大大減少了職工勞動工作量，尤其降低了職工在夜間頻繁倒罐的勞動強度和操作風險。

（3）不進行倒罐，能極大降低日常操作對原油儲罐空間的要求，減小庫存量對生產(chǎn)的制約程度，增加聯(lián)合站的存油能力。

（4）在破乳較好的日常運行中，外輸罐可邊外輸邊排放底水，避免含水油在各罐內反復循環(huán)；在破乳不好時，可降低對外輸量的影響，同時降低各罐倒循環(huán)引發(fā)的惡性循環(huán)，縮短生產(chǎn)恢復時間。

4.2效益分析

（1）降低罐內破乳干擾，降低了破乳成本

由于罐內破乳效果提升，罐前加藥量降低甚至不加，可節(jié)約破乳劑投加量。

（2）節(jié)省電費

外輸油罐連續(xù)外輸，大大降低了站內倒罐循環(huán)過程中外輸油泵的耗電量。