石油化工油品储罐计量与测量仪表设计分析

石油化工油品储罐计量与测量仪表设计分析

于忠江

中国石油东北销售大连分公司

摘要：油品储罐是存储油品和各类化工液体的主要容器，类型多，数量大，存储介质复杂，火灾危险性高。不同类型的油品储罐结构和事故特点有所不同，但油品储罐火灾危险性、火灾扑救措施及注意事项又存在共同性。本文对石油化工油品储罐计量与测量仪表设计进行分析，以供参考。

关键词：石油化工；油品储罐；计量与测量仪表

引言

储油罐计量是油库日常管理中的一项重要任务，主要是准确计量油库的库存量和输送量，计量数据主要用于油库静态管理和油库贸易转移。随着进油量和出油量的增加以及油库调整的频繁运行，手动油量测量、温度测量、密度分析等存在不同程度的偏差。盘点时有异常的测量差异。智能高精度仪器适用于储油罐，储油罐管理由传统的手工测量转向自动测量。

1关键技术与特点

(a)对储油层基本数据(液位、密度、温度、水位)进行精确的在线测量，自动转换体积和质量等数据，实现真正意义上的石油数据测量和管理自动化。(b)具有装载系统生产油密度的实时采集功能。表1储层自动计量系统性能指标试验项目:商业石油质量计量最大容许容限，计量系统重复% % ≥ 0.1，最大油液液位测量允差≥0.05/mm≤2最大温度测量允差≤最大密度测量允差0.1/(3)x 0.3仪器寿命/a≥15(c)实时监测储集层密度 尤其是通过管式油库(卸货库)及早检测到油类混合事故(d)能够对油类进出口操作进行实时监测，显示油类循环速度， 实时输入/输出油量和剩馀的输入/输出油时间，具有有限的输入/输出油警告功能。(e)自动记录功能和更改自动记录的配置参数以及所有类型的警报提高了系统的可跟踪性和可预防性。(f)具有多类别数据搜索功能，并按储层或石油类别搜索历史趋势图。

2油品储罐火灾坍塌形态

2.1向一侧塌陷

一面坍塌和燃烧是半开放式燃烧，在经过长时间的烧制和扭曲后，将金属油罐的壁缩小到油箱的一部分，然后将其缠绕到一侧，从而使油罐的壁部分被毁。虽然一侧的燃烧减少量小于整个液面的燃烧量，但油罐壁的倒塌和油罐的某些部分在石油中的跌落可能导致燃烧的死角。在这种情况下，罐内喷洒的泡沫不易被缩排组件下的油面复盖，因此燃料油不能完全熄灭。这种形状主要是爆炸造成的，爆炸后处于稳定燃烧阶段。例如，陕西延安炼油厂2014年4月26日发生爆炸。

2.2罐顶撕裂

如果油箱爆炸，特别是固定车顶油箱和内浮顶油箱爆炸，油箱罩通常会破裂，从而防止油箱破裂和漏油。但是，由于储油层中的石油和天然气浓度、液体水平和储油层结构的强弱不同，爆炸造成的储油层破坏不限于储油层屋顶的破坏，有时还伴随着储油层底部或储油层壁的破坏这导致了大规模的流动，使救援和消防工作非常困难，但这种情况通常比较少，主要是爆炸造成的，而且在爆炸后处于稳定的燃烧阶段。这种情况通常导致无法安装泡沫挂钩，而且难以扑灭外面喷洒的泡沫，从而使消防救援工作极为困难。例如，2014年7月9日，新疆阿克苏县“79”天山环境石油化工有限公司烧毁了一个原油储罐。

3石油化工油品储罐计量与测量仪表的设计方案

在非计量级常压以及低压储罐中，未在多个点位设置温度测量仪表以及压力变送器，也不需要在油水分界位置加设测量装置，而其他测量仪表的设置均与计量级常压以及低压储罐保持一致。针对所有装载容积不超过10万立方米的油品储罐，应当在其顶部加设可连续测量物料液位的仪表（至少2台）；将可直接显示储罐内液位高度的指示设备设置在储罐侧面；将高低液位报警仪器设置在储罐控制系统内，一旦检测到液位超出预设值，则可以立即向相关工作人员发出警报。使用控制系统对储罐液位报警进行控制，相应参考信号普遍来源于液位开关或是储罐液位检测器。针对所有装载容积超过10万立方米的油品储罐，应当对储罐进出口管道的阀门实施联锁保护，相应联锁参考信号同样来源于液位开关或是储罐液位检测器。这种联锁保护动作主要由储罐的控制系统完成控制。

4石油化工油品储罐计量与测量自动化系统的设计

油品储罐计量与测量自动化系统的主要技术性能指标如下所示：油品商业质量测量的最大允许值不超过±0.1%；计量系统重复性不超过±0.05%；油品液位测量最大允差不超过±0.2mm；温度测量最大允差不超过±0.1℃；密度测量最大允差不超过每立方米±0.3kg；仪表使用寿命不低于15年。该系统的关键技术与特点主要如下：（1）对油品储罐的液位、温度等基础性数据实施在线精准测量，完成对质量、体积等数据自动化换算，促使油品测量与计量达到真正意义上的自动化处理效果。（2）对油品进入或输出储罐的操作落实全面性的、实时性的监控，在人机交互界面直观显现油品进入与输出的实时量、油品进入与输出作业的剩余时间等数据，还能够完成对油品进入与输出的限量报警。（3）可以自动进行参数修改以及报警信息的记录，促使油品储罐的所有应用信息数据均可溯源，保证所有数据信息的真实性。（4）可以对多类型的数据信息实施查询，且能够自动生成、输出储罐或是油品的类别查询历史趋势图。

5油品计量过程中的管理措施

减少呼吸损耗由于其本身的化学性质，挥发性特性可能会在油的储存和运输过程中造成轻微的呼吸损耗和严重的呼吸损耗。轻度呼吸损失是由于油箱温度变化引起的油汽大规模蒸发，温度变化主要是由于太阳照射引起的昼夜温度变化。下午温度较高期间，罐内气体温度随室外温度升高而升高，导致油汽大量蒸发，蒸发的油气增加罐内压力。当温度在一定程度上上升时，呼吸阀打开，石油和天然气被排放到油箱外部。排气后压力降低，排气阀关闭，这一过程反复循环。晚上，室外温度降低，罐内温度和压力降低，压力低于真空阀控制压力时，真空阀打开，室外空气进入罐内，罐内蒸汽浓度稀释，温度在储油层测量或取样过程中，当内压和外压较高时，测量孔会打开，储油层会排放大量气体，造成呼吸损失，特别是在夏季炎热季节，尤其是密度较低的油。因此，可以在罐壳内外压力差以下的时间进行测量或取样，并在条件允许的情况下，可以在夜间或清晨进行测量或取样，而不是在随后温度较高的时间进行测量或取样或者，当温度升高来排出油箱时，用排放的油来降低油箱中的上升压力，可以减少排气和损耗。接收和排放油时，罐内压力在呼吸阀控制范围内，应使用呼吸阀进行呼吸，测量口不应保持打开方便。因此，除了强制性的地铁作业外，地铁口不能随意打开这也是减少损失的一个重要方面。

结束语

储油层自动测量系统有助于减少传统的人工取样链，进行多重密度温度测量，准确显示储油层内的密度分布，并确定储油层内石油密度的不均匀分层和分布开发石油质量计算模型，将液体水平、温度和密度等参数转换为混合处理器的标准状态，结合储油层参数计算石油的体积和质量，以及计量数量和计量质量之间的相对差异，都可能带来不利影响。

参考文献

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