淺談原油汽車卸車系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王繼濤,陳新顏,林　銘（武漢煉化工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司,武漢430040）

淺談原油汽車卸車系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王繼濤,陳新顏,林銘
（武漢煉化工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司,武漢430040）

大多數(shù)中小型煉廠原油進(jìn)廠以公路運(yùn)輸為主，原油自汽車槽車經(jīng)卸車鶴位自流至匯油管，再經(jīng)匯油管自流至地下卸油池，由原油轉(zhuǎn)輸泵輸送至罐區(qū)。文章以某新建煉廠為例，分析原油汽車卸車系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

原油；汽車卸車；匯油管；地下卸油池；轉(zhuǎn)輸泵

目前原油的進(jìn)廠方式主要有鐵路、水路、公路及管道運(yùn)輸。大型國(guó)有煉廠大多以管道、水路和鐵路輸送為主，而部分中小型煉廠，由于原料來源不穩(wěn)定，鐵路一次投資過高等原因，原油進(jìn)廠以公路運(yùn)輸為主。原油汽車卸車一般采用下卸式自流卸車，原油經(jīng)卸車鶴位自流至管溝內(nèi)的匯油管，再經(jīng)匯油管自流至地下卸油池，由原油轉(zhuǎn)輸泵輸送至罐區(qū)。本文以某新建煉廠為例，分析原油汽車卸車系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)。

1　原油卸車鶴位設(shè)計(jì)

原油卸車的鶴管個(gè)數(shù)由原油年卸車量和來油的穩(wěn)定性等決定，可參考下列公式計(jì)算：

式中：N—每種油品的裝卸油鶴管數(shù)，個(gè)；

K—卸車不均衡系數(shù)，考慮來車不均衡系數(shù)及輔助作業(yè)時(shí)間等，可取3～5；

B—季節(jié)不均衡系數(shù)；

G—原油的年卸車量，t；

T—每年卸車作業(yè)工時(shí)，h；

Q—一個(gè)卸車鶴位自流卸車時(shí)卸油量，m3/h；

r—油品密度，t/m3；

t—卸車站每年工作天數(shù)，d，宜取350d；

n—卸車站每天工作時(shí)間h；

本煉廠原油年卸車量為100萬噸，密度為943t/m3，卸車不均衡系數(shù)取3，季節(jié)不均衡系數(shù)取1，每天卸車按8小時(shí)計(jì)算，鶴位的額定卸油量為50m3/h。計(jì)算得N=18.94，圓整后取鶴位數(shù)為20。

原油汽車槽車底部卸車可采用下卸鶴管或不引起靜電的金屬軟管，前端設(shè)置有DN150的快速接頭，卸油時(shí)與槽車的快速接頭對(duì)接，實(shí)現(xiàn)密閉卸油，避免因油氣揮發(fā)、集聚等造成安全隱患。

2　卸油匯管設(shè)計(jì)

卸油匯管可采用埋地或管溝敷設(shè)，以不小于8‰的坡度坡向卸油池。當(dāng)采用管溝敷設(shè)時(shí)，管溝內(nèi)需充砂處理，防止油氣集聚。

自流卸車管道阻力降控制較為嚴(yán)格，每百米阻力將不應(yīng)大于5Kpa。卸油匯管管徑可按下列公式初步選?。?/p>

其中，——管道內(nèi)徑，m；

——流體的密度，kg/m3；

——流體的運(yùn)動(dòng)粘度，m2/s；

——管道的計(jì)算長(zhǎng)度，m；

——流體的體積流量，m3/h；

——管道的阻力降，KPa。

本項(xiàng)目卸車原油溫度為50℃，運(yùn)動(dòng)粘度為0.000245m2/s，卸油匯管長(zhǎng)度為150米（含當(dāng)量長(zhǎng)度），體積流量為1000m3/h。計(jì)算得di=0.56m，管徑圓整為DN600。由于實(shí)際來油情況較為復(fù)雜，為保證原油能順利卸車，本項(xiàng)目匯油管取DN800。

匯油管兩端高點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置通氣管，卸油時(shí)產(chǎn)生的油氣可通過通氣管引至油氣回收裝置，消除安全隱患。匯油管采用蒸汽管線伴熱，非動(dòng)火情況不得采用蒸汽吹掃（管線應(yīng)力過大）。

管溝內(nèi)管墩底部預(yù)留排水孔，溝底每隔2m設(shè)置向下的滲水孔，防止積水。管溝內(nèi)保溫管線應(yīng)采用硬質(zhì)保溫材料，經(jīng)過管墩時(shí)采用管托加保溫管卡，防止管托與管道直接接觸而造成腐蝕泄露。

3　地下卸油池設(shè)計(jì)

原油卸車零位罐容積應(yīng)不小于原油一次卸車量。本項(xiàng)目共設(shè)有20個(gè)卸車位，一次卸車量為900m3左右，考慮到地下油罐存在排水、油氣集聚等問題，故設(shè)置一個(gè)900m3的地下卸油池作為零位罐。

卸油池整體采用水泥澆鑄，池底及池壁預(yù)埋8mm厚鋼板防止原油滲漏，頂部采用水泥蓋板密封，預(yù)埋人孔、量油孔等附件。卸油池池底整體坡向抽出口，設(shè)置蒸汽加熱管線防止原油冷凝。

匯油管自流至地下卸油池時(shí)分為兩根DN600導(dǎo)油管，通過金屬軟管與預(yù)埋在卸油池池壁的鋼管連接，以抵消管道應(yīng)力對(duì)池壁產(chǎn)生影響。導(dǎo)油管向下延伸至距離池底150mm處，防止進(jìn)油時(shí)發(fā)生噴濺，產(chǎn)生靜電。

卸油池池頂安裝液位計(jì)及溫度計(jì)，設(shè)置液位及溫度聯(lián)鎖。當(dāng)卸油池內(nèi)液位到達(dá)一定高度時(shí)，開啟轉(zhuǎn)輸油泵將原油輸送至油品罐區(qū)，當(dāng)液位下降至指定高度時(shí)自動(dòng)停泵。當(dāng)油池內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，打開蒸汽線進(jìn)行加熱，達(dá)到指定溫度時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。

4　轉(zhuǎn)輸油泵設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目卸車規(guī)模為100萬噸/年，平均每天卸車3030m3原油，共設(shè)置3臺(tái)200m3/h轉(zhuǎn)輸油泵并聯(lián)工作，每天工作5小時(shí)左右。若卸車量較大時(shí)，可延長(zhǎng)泵的工作時(shí)間。采用較小流量的泵并聯(lián)設(shè)置，操作時(shí)可根據(jù)來油車輛情況靈活調(diào)整。

由于原油等重質(zhì)油品粘度隨溫度變化較大，當(dāng)來油溫度無法保證時(shí)，應(yīng)采用抽吸能力強(qiáng)的螺桿泵做為轉(zhuǎn)輸油泵。應(yīng)注意原油轉(zhuǎn)輸油泵不能選擇安裝于池頂?shù)拈L(zhǎng)軸液下泵。

5　安全措施設(shè)計(jì)

5.1消防措施

在卸車臺(tái)周邊設(shè)置消防栓，每個(gè)消防栓保護(hù)半徑均不得大于120m，并配備相應(yīng)數(shù)量的滅火器。在原油汽車卸車臺(tái)上應(yīng)設(shè)置半固定式蒸汽滅火系統(tǒng)，其保護(hù)半徑不大于20m。原油轉(zhuǎn)輸泵房?jī)?nèi)設(shè)置固定式的蒸汽滅火系統(tǒng)。

卸車臺(tái)上設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)警信號(hào)應(yīng)發(fā)送至報(bào)警器和有人值守的控制室或現(xiàn)場(chǎng)操作室的指示報(bào)警設(shè)備，并進(jìn)行聲光報(bào)警。

5.2靜電接地

每個(gè)卸車鶴位旁均設(shè)置一套帶有報(bào)警器的本安型靜電接地夾，接地夾頭部帶有破漆針，通過破漆針、夾體、連接導(dǎo)線至接地極的連接，將卸車過程中可能產(chǎn)生的靜電導(dǎo)出。若靜電接地出現(xiàn)故障，報(bào)警器會(huì)自動(dòng)報(bào)警，使操作人員及時(shí)排除故障，確保卸車安全。

6　結(jié)語

目前中小型煉廠汽車卸車設(shè)施差別較大，部分現(xiàn)有設(shè)施存在安全隱患。本文通過淺析原油汽車卸車的設(shè)計(jì)過程，望與同行共同討論，使原料汽車卸車設(shè)施更加系統(tǒng)、規(guī)范。

[1]石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].GB50160-2008.

王繼濤（1988—），男，工程師，研究方向：油氣儲(chǔ)運(yùn)。