含水自動測定系統(tǒng)在卸油臺上的應(yīng)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(shù)研究所）

含水自動測定系統(tǒng)在卸油臺上的應(yīng)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(shù)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(tǒng)軟件，對拉運原油進廠交接采用自動實時檢測和管理，結(jié)果表明，應(yīng)用該方法可降低企業(yè)人力物力消耗，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，并可有效避免人為因素的影響，為企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟效益。

拉油罐車 單車計量系統(tǒng) 射頻含水分析儀 自動測定系統(tǒng)

山東匯豐石化有限公司（以下簡稱公司）是以生產(chǎn)汽油、柴油、液化石油氣、丙烯、丙烷、MTBE、重交瀝青等為主導(dǎo)產(chǎn)品的地方支柱型企業(yè)。公司年綜合加工能力已經(jīng)達(dá)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(yè)。

1 傳統(tǒng)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?yán)\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(tǒng)方法存在諸多問題。

1.1 人工取樣化驗容易產(chǎn)生誤差操作

1.1.1 手工取樣環(huán)節(jié)

拉油罐車排油時由于受重力影響，介質(zhì)黏稠、混合不均勻、油水分層，加之操作不規(guī)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(zhǔn)，但現(xiàn)行規(guī)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(huán)節(jié)

由于取出的樣品量大，按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要從樣品中再次取出一定數(shù)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(zhǔn)，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(huán)節(jié)

蒸餾化驗時由于化驗設(shè)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(shù)偏差等問題，也會導(dǎo)致誤差產(chǎn)生。

以上各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的誤差累積就可能造成化驗的準(zhǔn)確度達(dá)不到GB/T 8929《原油含水量測定法 蒸餾法》的規(guī)定。

1.2 傳統(tǒng)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(yè)生產(chǎn)成本的第一關(guān)。只有把住含水質(zhì)量關(guān)，才能確保企業(yè)的利潤。目前由于油價上升，受利益驅(qū)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(xiàn)象如果不及時發(fā)現(xiàn)，就會在油品交接環(huán)節(jié)給收油方造成重大經(jīng)濟損失，公司在接收油品時曾多次遇到此種現(xiàn)象。

1.3 傳統(tǒng)方法費時費力

傳統(tǒng)方法取樣化驗時間長，工人勞動強度大，企業(yè)人力物力消耗多，成本增加，效率低下，已經(jīng)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(chǎn)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(tǒng)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(jiān)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(jīng)濟效益。

2 含水自動測定系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)的工作原理

含水自動測定系統(tǒng)由內(nèi)設(shè)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(shù)據(jù)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(tǒng)軟件（卸油實時監(jiān)測畫面、數(shù)據(jù)查詢畫面、含水曲線查詢畫面、日報表、歷史數(shù)據(jù)報表查詢畫面）構(gòu)成。在計算機主機的輸出口輸出控制信號和網(wǎng)絡(luò)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(tǒng)以在線連續(xù)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(jù)預(yù)設(shè)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(jù)接收的電子汽車衡傳送來的油罐車毛重、皮重數(shù)據(jù)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(xiàn)象，含水自動測定系統(tǒng)在運油罐車含水自動計量監(jiān)測過程中，在計算機內(nèi)預(yù)設(shè)含水率上限數(shù)值，當(dāng)含水分析儀取得的含水率數(shù)值達(dá)到或超過預(yù)設(shè)的含水率上限數(shù)值時，計算機輸出報警信號，報警裝置立即發(fā)出聲光報警。

1.2 系統(tǒng)的功能

1）含水超標(biāo)瞬間報警，可有效核查以水頂油現(xiàn)象，這是系統(tǒng)最主要、最具現(xiàn)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(tǒng)化驗方法快18 000倍，大幅度節(jié)省人力。

4）比傳統(tǒng)化驗方法節(jié)約汽油等化驗耗材，大幅度節(jié)省物力資源，直接降低生產(chǎn)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(tǒng)計報表。

7）系統(tǒng)軟件自動校準(zhǔn)，功能強大，解決了油品交接中的各種難題。

8）具有聯(lián)網(wǎng)上傳功能，可實現(xiàn)計量交接工作的遠(yuǎn)程監(jiān)督。

1.3 系統(tǒng)調(diào)試

含水自動測定系統(tǒng)在公司卸油臺安裝之后，通過大量的數(shù)據(jù)對比分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場實際情況比較復(fù)雜，例如，現(xiàn)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(wěn)定等。為了解決這些問題，錦研科技公司采用了六種領(lǐng)先技術(shù)：

◇高靈敏度的短波射頻含水信號傳感技術(shù)，高速采集油中含水信號，做到滴水不漏；

◇多油品測量技術(shù)；

◇系統(tǒng)精度自優(yōu)化自校準(zhǔn)技術(shù)；

◇含水超標(biāo)報警技術(shù)；

◇探頭自動擦除技術(shù)；

◇先進的計算機控制技術(shù)和分系統(tǒng)技術(shù)，全面提高卸油站自動化管理水平。

這些先進的技術(shù)措施，使公司多年來油品自動交接現(xiàn)場比較棘手的問題迎刃而解。

2.4 數(shù)據(jù)分析對比

為了驗證和考核系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，采用化驗數(shù)據(jù)與系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)對比的方法計算準(zhǔn)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(shù)據(jù)對比，系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)和化驗數(shù)據(jù)的平均誤差為0.013%，達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(tǒng)現(xiàn)場使用要求

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

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(zhǔn)確的水信號，達(dá)到測量準(zhǔn)確的目的。

4 結(jié)論

含水自動測定系統(tǒng)技術(shù)是對傳統(tǒng)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(yīng)用，證明含水自動測定系統(tǒng)能夠把住原油進廠交接質(zhì)量關(guān)。公司自從2008年7月錦研測水系統(tǒng)正式投入使用以來，到2010年10月，已經(jīng)多次準(zhǔn)確識別摻水的拉油罐車。具統(tǒng)計，僅2008年就避免油量損失700 t，節(jié)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(shù)研究所.2007.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.08.012

周華林，1996年畢業(yè)于北京石油化工學(xué)院，工程師，從事石油化工生產(chǎn)技術(shù)管理工作，E-mail：hlhyhxhm@163.com，地址：山東淄博桓臺經(jīng)濟開發(fā)區(qū)山東匯豐石化有限公司，256410。

2011-08-14）