陳學(xué)軍(中石化勝利油田分公司臨盤采油廠 山東德州 253507)

一、前言

在目前每天的盤庫計(jì)算中，老化油的產(chǎn)生量主要是依靠計(jì)量工上罐用電流表和量油尺測(cè)量。測(cè)量方法如下：

1.測(cè)量沉降罐液面至量油口的距離；

2.將電流表一端連接在管壁上，另一端連接在量油尺上，這樣量油尺、水、罐壁形成閉合電路，電流表指針擺動(dòng)，向上慢慢提起量油尺，至電流表指針歸零，這時(shí)記錄量油尺讀數(shù)；

3.將第二步的讀書減去第一步就可以得出老化油的厚度；

4.根據(jù)5000方沉降罐體積換算表換算出老化油的體積。

這種傳統(tǒng)的老化油測(cè)量方法，能較方面的測(cè)量估算出老化油的量，但是當(dāng)老化油量油水界面不明顯時(shí)，所產(chǎn)生的生誤差也較大。同時(shí)，還要面對(duì)高處作業(yè)、油氣濃度高、含硫化氫等各種安全隱患。針對(duì)于此，我構(gòu)想設(shè)計(jì)了這款可移動(dòng)式取樣系統(tǒng)。

二、可移動(dòng)取樣系統(tǒng)構(gòu)造、原理

目前油田在強(qiáng)調(diào)HSE生產(chǎn)模式下，安全、健康是首要考慮的問題，臨盤采油廠一礦有多口高硫化氫油井，來油中氣體經(jīng)壓氣站檢測(cè)后的數(shù)據(jù)最高可達(dá)到2000ppm，大大超出了安全界限?？梢哉f給職工的生命健康帶來極大的隱患。在采用傳統(tǒng)的爬到罐口用量油尺和電流表測(cè)量老化油時(shí)，操作時(shí)間較長(zhǎng)，即使操作者站在上風(fēng)口，而罐頂?shù)娘L(fēng)向往往不固定，在操作過程中也會(huì)因?yàn)轱L(fēng)向改變而吸入硫化氫氣體。同時(shí)沉降罐為封閉罐體，在打開量油孔量油時(shí)，由于罐內(nèi)外存在溫度差及壓力差，大量的油氣會(huì)從量油口沖出罐體，5000方的沉降罐內(nèi)氣體在短時(shí)間內(nèi)很難從不足10平方厘米的量油口中冒出罐外，達(dá)到內(nèi)外壓力平衡，這時(shí)往往冒著油氣進(jìn)行測(cè)量，給職工健康帶來很大危害。

在我們站使用的沉降罐中，液位基本在10.5m至11.5m之間波動(dòng)，而老化油的厚度基本在10cm至50cm之間。所以老化油的波動(dòng)范圍應(yīng)該在10m至11.5m之間?？梢苿?dòng)式取樣系統(tǒng)的取樣口可以在此區(qū)間內(nèi)上下移動(dòng)取樣，根據(jù)液位高度和取樣口所在的位置之差，就可以輕易的計(jì)算出老化油的量。移動(dòng)式取樣系統(tǒng)在工作時(shí)要保證虹吸管內(nèi)充滿液體，而進(jìn)液口始終浸沒在液體中，這樣在進(jìn)液口、橡膠軟管和虹吸管之間就形成了負(fù)壓，使液體經(jīng)過進(jìn)液口源源不斷的流向取樣口。取樣時(shí)可以轉(zhuǎn)動(dòng)牽引滑輪來上下移動(dòng)進(jìn)液口，使不同層的老化油都能進(jìn)入取樣口，然后從取樣口取樣。

可移動(dòng)取樣系統(tǒng)共有6部分組成，各部分的作用如下：1、固定支架。固定支架由長(zhǎng)度為3.5m的鋼筋制成，伸進(jìn)罐內(nèi)部分長(zhǎng)度3.3米，主要起引導(dǎo)進(jìn)液口和配重鐵作直線上下運(yùn)動(dòng)作用。露出罐外部分長(zhǎng)度20cm，上端裝有滑輪，起到支撐牽引線作用；2、進(jìn)液口。進(jìn)液口連接有重量為5kg的配重鐵，可以用廢棄法蘭片代替，安裝配重鐵主要是保證進(jìn)液口不會(huì)浮出液面或者因?yàn)楦×ㄔ诠潭ㄖЪ苌稀?、橡膠軟管。用2m橡膠管制作，連接在進(jìn)液口和虹吸管之間，當(dāng)進(jìn)液口上下移動(dòng)時(shí)，起到緩沖作用。4、牽引繩。上端和進(jìn)液口連接在一起，中間經(jīng)過滑輪，下端和旋轉(zhuǎn)齒輪連接。當(dāng)需要進(jìn)液口上下移動(dòng)時(shí)，只需在下面轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)齒輪即可。5、虹吸管。由“∩”型4寸鋼管制作，上端伸進(jìn)罐內(nèi)1.3m，另一端沿管壁伸展到罐下取樣口處，虹吸管頂部裝有虹吸閥門，第一次使用時(shí)關(guān)閉取樣口，從虹吸閥門處向虹吸管內(nèi)灌滿液體，由于重力作用，虹吸管內(nèi)夜里下流，使虹吸管內(nèi)形成負(fù)壓，從而使罐內(nèi)液體在大氣壓力作用下源源不斷的流向取樣口。6、旋轉(zhuǎn)齒輪。為進(jìn)液口上下移動(dòng)提供動(dòng)力，在牽引繩上標(biāo)有刻度，旋轉(zhuǎn)時(shí)根據(jù)刻度可以計(jì)算出進(jìn)液口所在的位置。

移動(dòng)式取樣系統(tǒng)主要是利用虹吸原理，使虹吸管內(nèi)始終保持負(fù)壓狀態(tài)，在此狀態(tài)下通過轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)齒輪，帶動(dòng)進(jìn)液口在液面以下做上下運(yùn)動(dòng)，由于虹吸管內(nèi)壓力低于外部大氣壓，罐內(nèi)液體就會(huì)在大氣壓的作用下壓進(jìn)進(jìn)液口，源源不斷的流向取樣口進(jìn)行連續(xù)取樣。

三、安裝應(yīng)用

可移動(dòng)取樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝時(shí)將固定支架固定在沉降罐取樣口處，從取樣口沿罐壁架設(shè)虹吸管，虹吸管下端做一個(gè)10cm左右漏斗，連接到低位放水管線上。進(jìn)液口套在固定支架上，應(yīng)上下移動(dòng)不哐、不卡。進(jìn)液口和虹吸管之間用橡膠軟管連接，橡膠軟管的長(zhǎng)度應(yīng)保證進(jìn)液口能在固定支架導(dǎo)桿的最低端與最高端之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。牽引繩選用細(xì)鋼絲繩，可以減少伸縮造成的測(cè)量誤差，在讀數(shù)區(qū)標(biāo)記以厘米為單位刻度。旋轉(zhuǎn)齒輪設(shè)有鍵槽，不使用時(shí)防止旋轉(zhuǎn)。

本移動(dòng)取樣系統(tǒng)適用于沉降罐頂部老化油取樣、分析含水。由于固定支架的導(dǎo)桿長(zhǎng)度所限，在沉降罐液面波動(dòng)不是很大，老化油產(chǎn)生量不是很多的情況下使用較理想。

傳統(tǒng)測(cè)量方式與可移動(dòng)取樣系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)比。

1.工作量。傳統(tǒng)計(jì)量方法要計(jì)量工爬到罐頂測(cè)量，且需多次測(cè)量電流值。如果需要化驗(yàn)分析含水時(shí)還要用吊樣桶吊樣。每次工作都要帶上電流表、量油尺、吊樣桶、棉紗等工具，工作量較大。

可移動(dòng)取樣系統(tǒng)只需在罐底取樣口處打開取樣閥門，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)齒輪，就可以取到不通層次的老化油樣品。

2.安全性。傳統(tǒng)測(cè)量方法需要面對(duì)登高、硫化氫中毒、油氣濃度超標(biāo)對(duì)身體造成傷害等危險(xiǎn)。移動(dòng)式取樣系統(tǒng)可以有效地避免以上危險(xiǎn)。

四、存在的問題

可移動(dòng)取樣系統(tǒng)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，操作取樣方面，但也存在一系列問題，主要有以下幾點(diǎn)。1、凍、堵問題。可移動(dòng)取樣系統(tǒng)虹吸管采用4寸鋼管，冬季溫度低時(shí)很容易造成管線內(nèi)液體上凍、堵塞，這時(shí)必須投加蒸汽伴熱管線，增加了成本投入。2、進(jìn)液口不進(jìn)液。當(dāng)沉降罐液位較低時(shí)，虹吸管內(nèi)負(fù)壓減小，加上老化油粘度較大，增加了流動(dòng)的阻力，可能會(huì)出現(xiàn)不進(jìn)液情況。這時(shí)只能縮短進(jìn)液口的上下移動(dòng)范圍，降低了該系統(tǒng)的使用性能。