1-输油站的平立面布置与工艺流程

输油站的平立面布置、工艺流程及生产设施中国石油大学储运工程系安家荣成品油管道输油站的基本任务是给油流提供压力能，安全经济地将油品输送到终点，有的还有接收或分输功能。依据输油站在管道所处位置不同，输油站分为首站、中间站和末站。首站是长距离输油管道的起点，它接收炼厂或转运站来油，计量后，输入干线。由于接收来油与管道输油之间存在不平衡性，一般首站都建有大的油罐区及相应的计量、油品化验和油品预处理设施。中间站包括泵站、注入站、分输站或减压站，其设施比首、末站简单。末站是输油管道的终点站。末站的主要任务有两个：一是接收管道的来油，二是给用油企业转运油品或改换运输方式(如海运、铁路运输等)。因此，从本质上讲，末站可认为是一个大型转运油库。末站也建有较大的油罐区，以及相应的计量、化验、转运设施和油品处理设施等。一、输油站的平立面布置1、站场位置输油站场在选址时一般根据有效的设计委托书或合同，按照国家对工程建设的有关规定，并结合当地城乡建设规划进行。并贯彻了节约用地的基本国策，合理利用土地，不占或少占良田、耕地，努力扩大土地利用率。站场的地理位置考虑了满足工程线路走向和路由的需要，满足工艺设计要求，并符合国家现行的安全防火、环境保护、工业卫生等法律的规定，满足与居民点、工矿企业、铁路、公路车站等的安全距离要求。站场一般均选定在地势平坦、开阔的地区，避开人工填土和地震断裂带，具有良好的地形、地貌、工程和水文地质条件，并且交通连接便捷，供电、供水、排水及职工生活社会依托均较方便。输油站场一般均避开下列场所：(1)避开低洼易积水和江河的干涸滞洪区以及有内涝威胁的地段；(2)在山区，应避开山洪、泥石流对站场造成威胁的地段，应避开窝风的地段；(3)在山地、丘陵地区采用开山填沟营造人工场地时，应避开山洪流经的沟谷，防止回填土石方塌方、流失，确保站场地基的稳定；(4)应避开洪水、潮水或浪涌威胁的地段。2、分区和基本组成输油站包括生产区和管理区两部分。生产区内又分主要作业区和辅助作业区。输油站作业区包括：(1)输油泵房。它是全站的核心，设有若干台泵、原动机组及其辅助装置。过去泵机组均安装在室内，目前先进的泵机组具有全天候防护能力，能适应气温变化及风雨、砂尘的条件，可以露天布置。(2)阀组间（区）。由管汇和阀门组成，是改换输油流程的中枢。随着阀门质量的改善，已由室内逐渐改为露天安装。(3)清管器收发装置。由清管器发放、接收筒及相应的控制系统组成。(4)油品计量及标定装置。一般设于首站、分输站和末站。(5)油罐区。首、末站的油罐多、容量大。中间站只设一座小容量油罐，用于缓冲或事故泄放。(6)站控室。它是输油站的监控中心，是站控系统与中心控制室的联系枢纽。自控系统的远程终端、可编程控制器等主要控制设置都设在这里。(7)油品处理设施。设于首、末站，包括末站的混油接收、处理等设施。辅助作业区包括：(1)供电系统。主要有变电所、配电间等。有的站有自备发电设施。(2)通信系统。为输油管道的自控系统、生产调度、日常运行管理和巡线抢修等提供通信的设备等。(3)供热系统。包括锅炉房、燃料油系统、热力管网等。(4)供、排水系统。包括水源井、水泵、污水处理装置、给排水管网等。(5)消防系统。包括消防泵房、消防设施等。(6)机修间、油品化验室、阴极保护间、车库等。(7)办公室。上述设施可单独安装，也可几项合并于一个建筑物内。根据需要还可将某些项目(如供电、供热系统)和主要作业区的设施放在一起。根据保障安全、便于管理、节省建筑面积、少占地的原则，可以适当合并。辅助作业系统的任务是为了保证主要作业，特别是泵一原动机组的正常运行，故必须以泵房为核心组成有机整体，分布全站，通过相应的管道和电缆、电线相互连接。工艺流程和平面布置应该体现出这种有机的联系。3、输油站的平立面布置输油站的平立面是从站址的具体地形、地质及气候条件出发，根据生产和安全的要求，统筹安排全站的建(构)筑物。总图布置中要遵照有关规定，在保证生产和安全的前提下减少占地、减少土石方工程量，节约投资。主要考虑以下原则：(1)充分体现工艺流程和生产要求，并尽量做到减少“逆流”和管道互相交叉。(2)充分利用地形，便于自流，为各设施间的生产运转和联系创造有利条件，使各种管道和线路走向合理，土方工程量小。例如油罐放在高于泵房的地方，污油收集管、隔油池则放在全站位置最低的地方。(3)在遵照有关规定确保一定防火间距的前提下，布置力求紧凑，但又要给生产和事故处理留有场地、提供方便。首、末站油罐区是站内占地面积较大、工程量较大的部分，且对全站安全关系最大，必须严格按照有关防火规范进行设计。(4)站内各系统的布置应全面考虑，配合协调，便于操作、维修、巡回检查及事故处理。例如，生产区和管理区分开布置，管理区设在年最小频率风向的下风侧，站内道路要保证消防车通行无阻等。地形复杂或场地较大的输油站，还要作立面(竖向)布置，以解决场地平整、土方挖填和排水等问题。竖向布置时要慎重选择主要设施及建筑物标高，场地及道路的坡向和坡度。二、输油站的工艺流程输油站的工艺流程是油品在站内的流动过程，是由站内管道、管件、阀门所组成的，并与其他输油设备(包括泵机组、油罐等)相连的输油管道系统。该系统决定了油品在站内可能流动的方向、输油站的性质和所能承担的任务。将工艺流程绘制成图即为工艺流程图，它是工艺设计的依据。工艺流程图不按比例，不受总平面布置的约束，以表达清楚、易懂为主。流程图上应注明管道及设备编号，附有流程的操作说明、管道说明(管径、输送介质)、设备及主要阀门规格表。1、确定工艺流程的原则制定和规划工艺流程要考虑以下原则：(1)满足输送工艺及各生产环节(试运投产、正常输油等)的要求。输油站的主要操作包括：①来油与计量；②正输；③压力越站；④收发清管器（隔离器）；⑤倒罐。(2)便于事故处理和维修。泵站的突然停电、管道穿孔或破裂、阀门的更换等在输油生产中并非罕见，流程的安排要方便这类事故的处理。例如，考虑到事故处理的放空、扫线等操作，设置必要的截断阀、放空阀、扫线阀等。(3)采用先进工艺技术及设备，提高输油技术水平。(4)在满足以上要求的前提下，流程应尽量简单，尽可能少用阀门、管件，力求减少管道及其长度，充分发挥设备性能，节约投资，减少经营费用。2、首站工艺流程首站的操作包括接收来油、计量、倒罐、正输、收发清管器（隔离器）等操作，流程较复杂。下图为首站工艺流程图。3、中间站工艺流程对于成品油管道，为了减少油品交替时的混油量，中间站一般均采用密闭输送工艺流程，输油泵组合方式可为串联或并联。下图是典型的密闭输送中间站工艺流程，主要流程有正输、压力越站和清管器收发。串联中间泵站工艺流程图输油泵可串联和并联工作的中间泵站流程图下图是美国克罗尼尔成品油管道某中间输入站的流程示意图。下图是给油泵和输油主泵均为串联泵的首站输油泵管汇流程。4、管汇流程下图是给油泵并联，输油主泵为串联的首站输油泵管汇流程图。下图是给油泵和输油主泵均为并联的首站输油泵管汇流程图。储罐双管系统管汇。储罐单管系统管汇。三、清管器、球形隔离器收发装置球形隔离器在成品油顺序输送中广泛应用于减少混油。将球形隔离器向管内投放和从管中接收都是用专门的设备完成的。隔离器的投放室1向上倾斜20角，一端装上阀门，另一端与三通管3相连。用隔离机械4将球形隔离器依次送入三通管3，之后，它们在重力作用下(或在管道内的液体压头作用下)落入主管道，并用信号分析器2测定它们在管中的行程。接收室5向下倾斜10角，它有两条引出线，隔离器进入室5后，从接收室溢出的液体用泵6抽出，隔离器到达接收室是由信号分析器7自动记录的。51243球形隔离器的收发装置上站来油去下站67随着输油管道的发展和自动化程度的提高，流量计的使用已超出油品计量的范围。现代化的输油管道上，流量计已成为监视输油管道运行的中枢，例如根据流量计调整全线的最佳运行状态，校正输油压力和流速，发现泄漏等。顺序输送的成品油管道上，计算隔离球的位置，油品的切换、进罐或隔离球的准时投放等操作，都是根据流量计的监视和辅以控制仪表的检测来进行的。四、计量与标定装置流量计应根据所输液体的性质(粘度、密度、透明度等)，流速或流量的变化范围，计量的要求(精度、瞬时流量、累计流量)和仪表的安装环境条件(温度、压力)等来选择。输油管道上最常用的是各种容积式流量计和涡轮流量计。例如用腰轮流量计、椭圆齿轮流量计对原油进行精确计量，对粘度较小的油品多用涡轮流量计和刮板流量计进行计量。近年来，超声波流量计、质量流量计等发展很快。已有很多管道上用超声波流量计进行检测计量，但还未用于商品交接计量。计量系统是由流量计、过滤器、温度及压力测量仪表、标定装置和通向污油系统的排污管等五部分组成，其原理流程如下图所示。为了提高计量精确度，国外在提高管道计量仪表精度的基础上，利用计算机技术及数据采集系统进行精确的流量计线性化及温度补偿，即随着工况变化，自动调整流量计的校准系数及温度补偿值，使计量精度进一步提高。无论是新制造的或使用中的流量计，经过一段时间后，必须定期进行校验(或称标定)，来确定其特性和精确度。输油管道上多采用标准体积管对交接计量的流量计进行“在线实液校验”，也可用“标准表校验”。标准表校验是选用精确度较高(为0.1％～0.5％)、经过标定的流量计，通过标准表与被校表示值的比较，即可求得被校表的误差。标准体积管主要由标准体积管段、检测开关、置换球、发送装置、脉冲计数器及液压控制系统等组成。标准体积管是根据已知的容积，即标准管两个检测开关之间的管段容积来计量流经被校流量计的液体体积。其工作原理是根据球通过两个检测开关之间的流量计发出的脉冲数，比较此脉冲数所对应的流量计指示值与体积管的标准容积值(根据温度和压力修正到同一状态)，来校验流量计。其特点是：可以对流量计进行实液校验，以保证仪表使用精确度；可以与计算机配套使用，实现全自动校验，提高效率；校验精确度可达0.02％～0.1％。标准体积管有多种型式，上图为常见的一球、无阀、单向型标准体积管。五、阀门与站内管道1、输油管道用阀门阀门是倒换工艺流程的关键性控制设备，也是实现压力、流量调节，保证安全运行和抢修顺利进行，以及实现自动控制的重要手段。输油管道上常用的阀门有截断阀、单向阀、泄压阀、减压阀、调节阀和安全阀等。阀门的驱动方式除手动以外，有电动、气动、液动、电-液联动、气-液联动。阀门连接形式有法兰连接、焊接连接。在寒冷地区为了露天使用，设有防冻的电加热带。输油管道用阀门应具有额定的承压能力及足够长的使用寿命，有高度可靠性及严密性，动作灵活便于操作，不受恶劣气候条件影响等性能。应根据阀门的功用，所输介质的压力、温度等工作条件和其他特殊要求选用合适的阀门类型。一般站内输油主管上的阀门直径可比站外输油干管的直径小l~2个等级。例如，站外干管直径为720mm，站内主管阀门可用直径529mm或630mm。2、干线截断阀为了减少事故时输油管道内油品大量泄漏，以减少经济损失、火灾危险及环境污染的可能，在输油管道干线上，每隔一定距离设置一个截断阀。干线截断阀一般选用球阀或平板阀，上坡地段宜用单向阀。其选型及安装应考虑到通过清管器和管内检测器的要求；便于检查、维护，事故发生时易于操作等。对偏远地区及重要地段的干线截断阀常采用遥控操作方式，可由控制中心直接遥控紧急关闭，保证事故时能及时、快速关断阀门。3、减压阀减压阀主要用于管道局部动水压力的调节。例如，管道末端剩余压力比较大，需安装减压阀（减压站），使阀后压力满足油库进站压力要求。管道沿线因高程差比较大产生的动水压力超压的管段，是安装减压站还是局部增加壁厚，提高管道承压能力，需进行经济比较确定。减压阀是一种节流元件，靠阀门的局部阻力损失实现管道压力的调节，减压阀需长期连续运行。一般选择减压阀需考虑阀门的承压、工作压降、噪声水平、工作寿命和维护方便几方面因素。减压站的减压阀一般设有热备用流程，阀门上游侧装有泄压保护系统。根据阀门特性和油品性质，有时还需要安