摘要：本文介紹浮動(dòng)出油裝置在河口首站外輸原油過程中的實(shí)際應(yīng)用。河口首站的浮動(dòng)出油裝置，在外輸原油儲(chǔ)罐中，獲得了較成功的應(yīng)用，該技術(shù)避免了倒罐運(yùn)行存在的很多弊端，同時(shí)解決了原油外輸指標(biāo)不穩(wěn)定的情況。

關(guān)鍵詞：浮動(dòng)出油裝置 原油 平穩(wěn)外輸

1選題背景

由于近年來采出液油水混合液沉降分離時(shí)間不能滿足外輸罐邊進(jìn)邊輸?shù)男枰廨敼揲L(zhǎng)期倒罐運(yùn)行，造成原油外輸系統(tǒng)很不穩(wěn)定，影響了聯(lián)合站整體運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。今年以來，我們采取一系列措施降低外輸罐的外輸波動(dòng)幅度，但都不理想。怎樣提高外輸運(yùn)行系統(tǒng)平穩(wěn)率成為我們攻關(guān)的一個(gè)重要課題。

2運(yùn)行狀況調(diào)查

2.1原油儲(chǔ)罐運(yùn)行狀態(tài)簡(jiǎn)介

由于進(jìn)罐原油含水率在1%以上，達(dá)不到交油含水指標(biāo)，所以需要將沉降后的罐底部的高含水油倒入其它罐，達(dá)到含水指標(biāo)后才能外輸交油，通常情況下，三座外輸罐同時(shí)運(yùn)行，一座進(jìn)油、一座靜止沉降、一座外輸。當(dāng)外輸罐1液位降至接近出油口時(shí)，切換站內(nèi)循環(huán)流程，停止交油，改為進(jìn)罐。再將靜止沉降罐2和外輸罐1的出油閥門進(jìn)行切換，抽1改為抽2，然后切換進(jìn)油罐3的和1#的進(jìn)油閥門，將來油從進(jìn)3#改為進(jìn)1#，此時(shí)，就可以將2#罐底部高含水油倒入1#罐。在循環(huán)過程中監(jiān)測(cè)含水率，當(dāng)含水降到0.8%時(shí)，切換外輸干線上的循環(huán)流程，開始交油。這是目前大多數(shù)聯(lián)合站采取的比較普遍的儲(chǔ)罐運(yùn)行模式。

2.2 倒罐模式運(yùn)行的弊端

（1）倒罐需要反復(fù)啟停外輸泵，使外輸運(yùn)行不穩(wěn)定，同時(shí)縮短正常外輸時(shí)間，有時(shí)候一臺(tái)泵排量不夠，需要啟兩臺(tái)，增加了耗電量。

（2）對(duì)庫存量的要求高，當(dāng)庫存量過高的時(shí)候，外輸罐還沒輸完，進(jìn)油罐就滿了，當(dāng)庫存量過低的時(shí)候，外輸罐輸完的時(shí)候，進(jìn)油罐進(jìn)的液位很低，這樣都會(huì)造成倒罐次數(shù)增加，減少原油在罐內(nèi)的沉降時(shí)間，增大了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（3）不利于罐內(nèi)油水沉降分離。倒罐時(shí)罐下部的高含水油在不同的罐內(nèi)與新進(jìn)原油反復(fù)混合，罐底部油泥沙作為天然乳化劑，混在其中影響油水破乳分離效果，增大外輸油含水指標(biāo)超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。

2.3改變倒罐模式措施的制定

針對(duì)首站原油儲(chǔ)罐運(yùn)行現(xiàn)狀，我們進(jìn)行了分析和研究，在儲(chǔ)罐內(nèi)安裝浮動(dòng)出油裝置，利用浮動(dòng)出油罐實(shí)現(xiàn)不停泵外輸。

3措施的實(shí)施

3.1安裝浮動(dòng)出油裝置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸油

（1）工作原理

浮動(dòng)出油裝置安裝在儲(chǔ)油罐內(nèi)，與罐壁出油管連接，以防止罐底污水及化學(xué)、機(jī)械雜質(zhì)與油料混合出罐，進(jìn)而保證油罐向外供油的純凈度。浮動(dòng)出油裝置主要由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)臂（輸油管）、浮子、儀表四部分組成?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過法蘭與罐壁接管連接。回轉(zhuǎn)臂（輸油管）的一端與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，另一端與浮子連接。當(dāng)油罐進(jìn)油或出油時(shí)，液位會(huì)上升或下降，浮子也會(huì)上升和下降，由于浮子和回轉(zhuǎn)臂（輸油管）的一端連在一起，回轉(zhuǎn)臂（輸油管）的另一端被連接在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，因此回轉(zhuǎn)臂（輸油管）會(huì)在浮子的帶動(dòng)下做上下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連接浮子的一端是油的吸入端口，被設(shè)計(jì)成盡可能淺地浸入液面下，油從這一端口流入，從另一端口流出進(jìn)入回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，經(jīng)過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)入罐壁接管，然后流出罐外，從而實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)出油這一工藝流程。這樣就可以始終抽取高液位處的低含水原油，確保外輸指標(biāo)達(dá)標(biāo)。

（2）技術(shù)性能

浮動(dòng)出油裝置的核心部分為萬向頭，即偏執(zhí)型旋轉(zhuǎn)接頭，適用于大口徑浮動(dòng)出油裝置，旋轉(zhuǎn)部分采用不銹鋼設(shè)計(jì)，雙支撐軸承，采用4道密封（兩個(gè)O型圈，兩個(gè)格萊圈）承壓高，使用壽命10年以上。由于浮動(dòng)出油管由浮筒帶動(dòng)上下起伏，最大浮起高度由運(yùn)行液位決定，在運(yùn)行過程中浮動(dòng)夾角不能超過90°，否則，浮動(dòng)出油管浮起時(shí)就有翻轉(zhuǎn)和卡住的危險(xiǎn)，因此，必須對(duì)夾角進(jìn)行測(cè)算，確定最高運(yùn)行液位。

圖5 浮動(dòng)夾角計(jì)算示意圖

計(jì)算公式：

已知出油管長(zhǎng)度 L=12m，出油管對(duì)應(yīng)高度h=11.5-1.2-1.5=8.8m

sin∠a=h÷L=8.8÷12=0.73

∠a=48°

夾角低于90°，因此，不會(huì)出現(xiàn)線管翻轉(zhuǎn)卡住的問題。

3.1.3投產(chǎn)及運(yùn)行保障措施：

浮動(dòng)出油裝置安裝在5#罐內(nèi)部，為了防止浮動(dòng)出油裝置出現(xiàn)故障，我們利用罐上預(yù)留閥門對(duì)出油管進(jìn)行了改造，保留了原出油流程。施工完成后，對(duì)其實(shí)施投產(chǎn)并跟蹤運(yùn)行情況。投產(chǎn)過程簡(jiǎn)述如下：

對(duì)罐體附件、液位計(jì)等進(jìn)行檢查，確定完好正常后，導(dǎo)通進(jìn)油閥門進(jìn)油，密切觀測(cè)液位變化，待液位上升到8米左右，導(dǎo)通浮動(dòng)出油管閥門，并跟蹤外輸油含水率，含水率正常平穩(wěn)時(shí)，投產(chǎn)成功。

4實(shí)施效果

4.1效果評(píng)價(jià)

（1）提高了外輸油系統(tǒng)的平穩(wěn)性。

由于消除了站內(nèi)倒罐循環(huán)時(shí)間，外輸運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)率大幅度提高，相當(dāng)于在原油外輸任務(wù)一定的情況下延長(zhǎng)了原油外輸時(shí)間，從而降低了外輸油泵負(fù)荷和外輸油管線壓力的大幅度升降帶來的安全隱患。

（2）減少了職工勞動(dòng)強(qiáng)度

消除站內(nèi)倒罐循環(huán)后，大大減少了職工勞動(dòng)工作量，尤其降低了職工在夜間頻繁倒罐的勞動(dòng)強(qiáng)度和操作風(fēng)險(xiǎn)。

（3）不進(jìn)行倒罐，能極大降低日常操作對(duì)原油儲(chǔ)罐空間的要求，減小庫存量對(duì)生產(chǎn)的制約程度，增加聯(lián)合站的存油能力。

（4）在破乳較好的日常運(yùn)行中，外輸罐可邊外輸邊排放底水，避免含水油在各罐內(nèi)反復(fù)循環(huán)；在破乳不好時(shí)，可降低對(duì)外輸量的影響，同時(shí)降低各罐倒循環(huán)引發(fā)的惡性循環(huán)，縮短生產(chǎn)恢復(fù)時(shí)間。

4.2效益分析

（1）降低罐內(nèi)破乳干擾，降低了破乳成本

由于罐內(nèi)破乳效果提升，罐前加藥量降低甚至不加，可節(jié)約破乳劑投加量。

（2）節(jié)省電費(fèi)

外輸油罐連續(xù)外輸，大大降低了站內(nèi)倒罐循環(huán)過程中外輸油泵的耗電量。