關于烏石化油品罐區自動脫水設施的選用

李海明　奚亮　高振輝

摘要：隨著國家和行業對VOCs治理要求的不斷提高，烏石化公司油品罐區對自身可能存在的VOCs泄漏情況進行了逐一排查，其中罐區人工脫水和自動脫水設施均存在油品泄漏的風險，為避免“脫水帶油”，車間選用兩臺智能型罐區自動脫水設施，本文將對罐區現有自動脫水器與新增智能脫水設施在脫水工藝、原理、工作過程、優、缺點方面做對比介紹，并結合生產實際提出相應的建議。

關鍵詞：自動脫水器;儲罐;油品

烏石化油品車間在成品汽油罐區、柴油罐區和鉑料罐區、原油罐區均安裝使用了自動脫水器，在保證產品質量，降低人工脫水作業風險、工人勞動強度等方面有明顯的效果。但在實際生產中也發現自動脫水器在運行中存在一些問題，使得安全、環保、工人檢修作業風險增大。針對存在的問題，經技術分析比較，決定在本次罐區VOCs治理項目中特選用兩套智能型罐區自動脫水設施。

1烏石化油品罐區現有自動脫水器與智能型自動脫水設施工藝原理介紹

烏石化現有罐區脫水T藝是在每座儲罐上設排水管道至各自自動脫水器，打開儲罐脫水管道閥門，自動脫水器進入運行狀態，有水就排.無水就關。

其工藝原理是利用介質密度差產生浮力，通過杠桿原理將動力放大，使其可以控制閥門的開啟和關閉。脫水器內部由底部連通的兩個腔體組成，其中一個腔與儲油罐相連并接收儲罐中的介質，對油水進行分離，稱為分離腔;另一個腔和大氣相通，承擔排水的任務，稱為排水腔，該腔具有水、渣分離功能，在分離腔中設置動力系統，在排水腔中設置執行機構和啟閉系統，兩個系統之間以杠桿相連[2]。

脫水時，儲罐中的沉降水首先進入分離腔，浮子在浮力的作用下向上浮起，通過杠桿放大作用力并傳遞到排水腔中的執行機構，打開啟閉閥門，水從排水腔經閥座孔排出腔外。隨著儲罐中的水逐漸減少，分離腔中的油品逐漸增多，浮子因浮力降低逐步下沉，閥門逐步關閉，直到儲罐中的沉降水全部排完，閥門完全關閉為止。當儲罐中的沉降水再次產生后，與分離腔中前次脫水沉積下來的油依靠自身密度差進行位置交換，進入分離腔后，再次重復以上的運動過程，這樣循環往復實現自動脫水”[1]。

智能型罐區自動脫水設施由超聲波油水檢測傳感器、智能切水控制器、切水罐、切水閥、回油泵、計算機監控系統組成，其利用超聲波技術，通過超聲波傳感器發出超聲波，經罐壁射入到液體中，通過檢測反射的回波，控制器能準確檢測到罐內水中的含油量，與設定的參數比較，判定是否開始準備切水還是停止切水，即將閥門控制、回油泵啟停、油水檢測、溫度等信號進現場切水控制系統，并進入自動切水監控系統，液位達到或超過切水水位時，經過一定延時，現場智能切水控制器發出切水信號，打開氣動閥進行切水，切水過程中，如果低于切水水位或達到最大切水時間，系統停止切水，若油水檢測傳感器檢測為油信號，則回油泵按照預設時間動作，完成切水過程，另外可根據需要將自動切水系統信號引至車間DCS系統。

2自動脫水器與智能型自動脫水設施在實際生產應用中優缺點比較

①自動脫水器不需要電源和氣源，設備運行期間無動力消耗，投資成本低，而智能型自動脫水設施的高度智能化、自動化不僅投資較高，且需要耗電、氣等公用工程。

②在油水檢測原理方面，自動脫水器利用油水密度差異，通過“浮球+杠桿”來控制切水閥的開啟與關閉，在實際生產中油品中雜質沉積或腐蝕致浮球進水，導致浮球無法正常動作，出現脫水器失效等事故，而脫水器內部結構如杠桿支點、軸、復位彈簧等零部件因腐蝕、粘附作用使得運動阻力增大，造成自動脫水器出口帶油甚至“跑油”。

為避免安全、環保事故的發生，車間規定定期清洗、檢修、維護。目前在建南罐區含有較多機械雜質的原油罐和輕、重污油罐上使用該種自動脫水器運行風險高，因此車間在這些罐區均采用人工操作脫水，人員勞動強度較高，作業風險大。智能型自動脫水設施根據不同液體介質具有不同聲學特性，利用超聲波檢測，使得油水識別更準確，而其傳感器安裝在金屬容器的外壁不與所測液體介質接觸，而實現對容器內液體介質的識別與檢測，使得其安全性、環保性、可維護性大為提高。

③浮球式自動脫水器沒有操作信息記錄及遠傳、報警等自動化、智能化功能，不是真正意義上的自動化設備。智能型自動脫水設施在系統出現故障時切水控制系統具有故障自診斷，即在操作室內的遠程后臺控制系統上報警，報警內容包括：所有傳感器、控制器、通訊、調節閥、切斷閥的故障，并在系統失電、失氣情況下，切水閥能自動關閉。在切水閥狀態異常時，能夠實現遠程報警提示，以便及時處理。

3結論和建議

①通過上述介紹，本次改造項目中原油罐C-105與輕污油罐G-212脫水設施選用智能型自動脫水設施有較大優勢;

②在脫水設施安裝時，可在介質進脫水器之前安裝過濾器，并定期清理，防止因過濾器堵塞造成脫水器工作異常;

③冬季應采取保暖措施，以防止脫水器內存水凍凝;

④鑒于烏石化油品罐區浮球式自動脫水器較多，從投資及脫水工藝考慮，可在現有浮球式自動脫水器后增加二次脫水罐，二次脫水罐中的油品經再次脫水可以回收。

參考文獻：

[1]潘武漢.儲罐自動脫水器在原油脫水中的應用[J].油氣儲運，2008（1）：58-59+63-65.

[2]邵博強，李鑫，郭鵬，范開封，張天宇，自動脫水器在錦州石化原油儲罐中的應用，當代化工，2013（10）：1404-1406.

[3]李黎暉，閻桂榮，周芳德.智能型儲油罐油品自動脫水控制系統[J].測試技術學報，1996（03）：170-175.

[4]趙雄，韓曉春，吳珊珊，楊春.原油儲罐自動脫水技術應用[J].石油規劃設計，2009（04）：47-48.