关于乌石化油品罐区自动脱水设施的选用
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摘要：随着国家和行业对VOCs治理要求的不断提高，乌石化公司油品罐区对自身可能存在的VOCs泄漏情况进行了逐一排查，其中罐区人工脱水和自动脱水设施均存在油品泄漏的风险，为避免“脱水带油”，车间选用两台智能型罐区自动脱水设施，本文将对罐区现有自动脱水器与新增智能脱水设施在脱水工艺、原理、工作过程、优、缺点方面做对比介绍，并结合生产实际提出相应的建议。
关键词：自动脱水器;储罐;油品
乌石化油品车间在成品汽油罐区、柴油罐区和铂料罐区、原油罐区均安装使用了自動脱水器，在保证产品质量，降低人工脱水作业风险、工人劳动强度等方面有明显的效果。但在实际生产中也发现自动脱水器在运行中存在一些问题，使得安全、环保、工人检修作业风险增大。针对存在的问题，经技术分析比较，决定在本次罐区VOCs治理项目中特选用两套智能型罐区自动脱水设施。
1乌石化油品罐区现有自动脱水器与智能型自动脱水设施工艺原理介绍
乌石化现有罐区脱水T艺是在每座储罐上设排水管道至各自自动脱水器，打开储罐脱水管道阀门，自动脱水器进入运行状态，有水就排.无水就关。
其工艺原理是利用介质密度差产生浮力，通过杠杆原理将动力放大，使其可以控制阀门的开启和关闭。脱水器内部由底部连通的两个腔体组成，其中一个腔与储油罐相连并接收储罐中的介质，对油水进行分离，称为分离腔;另一个腔和大气相通，承担排水的任务，称为排水腔，该腔具有水、渣分离功能，在分离腔中设置动力系统，在排水腔中设置执行机构和启闭系统，两个系统之间以杠杆相连[2]。
脱水时，储罐中的沉降水首先进入分离腔，浮子在浮力的作用下向上浮起，通过杠杆放大作用力并传递到排水腔中的执行机构，打开启闭阀门，水从排水腔经阀座孔排出腔外。随着储罐中的水逐渐减少，分离腔中的油品逐渐增多，浮子因浮力降低逐步下沉，阀门逐步关闭，直到储罐中的沉降水全部排完，阀门完全关闭为止。当储罐中的沉降水再次产生后，与分离腔中前次脱水沉积下来的油依靠自身密度差进行位置交换，进入分离腔后，再次重复以上的运动过程，这样循环往复实现自动脱水”[1]。
智能型罐区自动脱水设施由超声波油水检测传感器、智能切水控制器、切水罐、切水阀、回油泵、计算机监控系统组成，其利用超声波技术，通过超声波传感器发出超声波，经罐壁射入到液体中，通过检测反射的回波，控制器能准确检测到罐内水中的含油量，与设定的参数比较，判定是否开始准备切水还是停止切水，即将阀门控制、回油泵启停、油水检测、温度等信号进现场切水控制系统，并进入自动切水监控系统，液位达到或超过切水水位时，经过一定延时，现场智能切水控制器发出切水信号，打开气动阀进行切水，切水过程中，如果低于切水水位或达到最大切水时间，系统停止切水，若油水检测传感器检测为油信号，则回油泵按照预设时间动作，完成切水过程，另外可根据需要将自动切水系统信号引至车间DCS系统。
2自动脱水器与智能型自动脱水设施在实际生产应用中优缺点比较
①自动脱水器不需要电源和气源，设备运行期间无动力消耗，投资成本低，而智能型自动脱水设施的高度智能化、自动化不仅投资较高，且需要耗电、气等公用工程。
②在油水检测原理方面，自动脱水器利用油水密度差异，通过“浮球+杠杆”来控制切水阀的开启与关闭，在实际生产中油品中杂质沉积或腐蚀致浮球进水，导致浮球无法正常动作，出现脱水器失效等事故，而脱水器内部结构如杠杆支点、轴、复位弹簧等零部件因腐蚀、粘附作用使得运动阻力增大，造成自动脱水器出口带油甚至“跑油”。
为避免安全、环保事故的发生，车间规定定期清洗、检修、维护。目前在建南罐区含有较多机械杂质的原油罐和轻、重污油罐上使用该种自动脱水器运行风险高，因此车间在这些罐区均采用人工操作脱水，人员劳动强度较高，作业风险大。智能型自动脱水设施根据不同液体介质具有不同声学特性，利用超声波检测，使得油水识别更准确，而其传感器安装在金属容器的外壁不与所测液体介质接触，而实现对容器内液体介质的识别与检测，使得其安全性、环保性、可维护性大为提高。
③浮球式自动脱水器没有操作信息记录及远传、报警等自动化、智能化功能，不是真正意义上的自动化设备。智能型自动脱水设施在系统出现故障时切水控制系统具有故障自诊断，即在操作室内的远程后台控制系统上报警，报警内容包括：所有传感器、控制器、通讯、调节阀、切断阀的故障，并在系统失电、失气情况下，切水阀能自动关闭。在切水阀状态异常时，能够实现远程报警提示，以便及时处理。
3结论和建议
①通过上述介绍，本次改造项目中原油罐C-105与轻污油罐G-212脱水设施选用智能型自动脱水设施有较大优势;
②在脱水设施安装时，可在介质进脱水器之前安装过滤器，并定期清理，防止因过滤器堵塞造成脱水器工作异常;
③冬季应采取保暖措施，以防止脱水器内存水冻凝;
④鉴于乌石化油品罐区浮球式自动脱水器较多，从投资及脱水工艺考虑，可在现有浮球式自动脱水器后增加二次脱水罐，二次脱水罐中的油品经再次脱水可以回收。
参考文献：
[1]潘武汉.储罐自动脱水器在原油脱水中的应用[J].油气储运，2008（1）：58-59+63-65.
[2]邵博强，李鑫，郭鹏，范开封，张天宇，自动脱水器在锦州石化原油储罐中的应用，当代化工，2013（10）：1404-1406.
[3]李黎晖，阎桂荣，周芳德.智能型储油罐油品自动脱水控制系统[J].测试技术学报，1996（03）：170-175.
[4]赵雄，韩晓春，吴珊珊，杨春.原油储罐自动脱水技术应用[J].石油规划设计，2009（04）：47-48.
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