包星震 孫 斌

〔1中石化碧辟(浙江)石油公司寧波分公司 浙江寧波 315010；2中國石化浙江寧波石油分公司 浙江寧波 315010〕

一種定量的加油站油罐漏油的監(jiān)測方法

包星震1孫 斌2

〔1中石化碧辟(浙江)石油公司寧波分公司 浙江寧波 315010；2中國石化浙江寧波石油分公司 浙江寧波 315010〕

針對加油站埋地油罐滲漏不易發(fā)現(xiàn)的問題，介紹了利用計量高準確度的“高量擬”量值溯源法技術(shù)，以容積表在不同液位環(huán)境下的偏差幾乎可以忽略不計為前提，在液位儀帶有測溫裝置、加油機符合正常作業(yè)需要的條件下，對油罐進行動態(tài)滲漏監(jiān)測的方法。通過對某地1800個油罐的實際實用，可發(fā)現(xiàn)油罐初始滴漏，效果可靠，能滿足防漏監(jiān)測的需要，預(yù)防了環(huán)境污染，確保了加油站的準確計量。

加油站 油罐 滲漏 “高量擬”量值溯源法 預(yù)防 措施

通常油罐的漏油從滲、滴、小漏、大漏發(fā)展為嚴重泄漏有一長期的演變過程。對于油罐泄漏的處置采用現(xiàn)有技術(shù)是停業(yè)、監(jiān)測罐實際儲量，看其有無變化來確定。嚴重泄漏在罐外被發(fā)現(xiàn)時滴漏早已產(chǎn)生，但不知從初始滴漏到泄漏已多久？漏油與油罐使用壽命沒有必然聯(lián)系，因為無法發(fā)現(xiàn)初始的滴漏。經(jīng)種種預(yù)防及善后恢復(fù)措施需付出高昂的代價。引進的液位儀技術(shù)，受現(xiàn)有容量計量技術(shù)的限制，可靠的只是測量高度，因而，只能從靜態(tài)中發(fā)現(xiàn)儲油量的變化，但變化量可靠性不理想，因而只能更新油罐?！案吡繑M”量值溯源技術(shù)的出現(xiàn)，成功溯源了地下油罐的滲漏，具備了可靠的可確定的變化量，為確定異常變化的原因提供了可靠的結(jié)論依據(jù)。因而，油罐動態(tài)漏油監(jiān)測的整套方法隨之產(chǎn)生。

1 動態(tài)監(jiān)測方法的主要內(nèi)容

動態(tài)監(jiān)測包括：一是正常全面普遍監(jiān)測，即在營業(yè)客流稀少的加油期間動態(tài)地發(fā)現(xiàn)異常情況；二是對異常情況進行靜態(tài)監(jiān)測動態(tài)變化，確定異常原因；三是事故的應(yīng)急控制。

1.1 動態(tài)監(jiān)測方法的使用依據(jù)

動態(tài)的埋地油罐漏油自動監(jiān)測技術(shù)使用，以容積表在不同液位環(huán)境下的偏差幾乎可以忽略為前提條件。

加油前的罐存量扣除加油量后，差值受到加油機偏差和液位儀的二次測量偏差的影響，一般情況下，該差值在加油量不太多的情況下，差異≯ 5 L；差異率≯ 1 L/h，并且在對異常情況進行靜態(tài)監(jiān)測動態(tài)變化時，容積表罐存量變化的可靠性，也影響了異常原因確定的可靠性，還有事故的應(yīng)急控制。因而，動態(tài)的監(jiān)測技術(shù)取決于容積表的可靠性。

1.2 方法的使用基礎(chǔ)對容積表可靠性的特別要求

1.2.1 動態(tài)衡量指標對容積表的要求

在動態(tài)管理中對少量加油后，異常情況的衡量指標依賴于容積表在小區(qū)間內(nèi)有連續(xù)的變化規(guī)律和可靠的準確程度。現(xiàn)有技術(shù)中的幾何測量法的容積表相對符合條件，但0.4 %的準確度需要放寬異常情況的衡量指標；另一種容量標定方法的容積表，因?qū)筛叨戎g的量作為計算依據(jù)，不但取數(shù)時的高度誤差很大(可能要大于1.0%)，非測量點的誤差更大，不適宜使用。

1.2.2 靜態(tài)監(jiān)測動態(tài)變化對容積表的要求

在油罐內(nèi)，量的變化具有幾何特征，對靜態(tài)監(jiān)測動態(tài)變化量進行確定原因時，理想的容積表數(shù)據(jù)要符合埋地油罐的幾何特征。現(xiàn)有技術(shù)中幾何測量法的容積表基本符合條件，在靜態(tài)監(jiān)測動態(tài)變化分析原因時使用效果較好；另一種容量標定方法的容積表，雖然在總量上不是相差很大，但是其在小區(qū)間誤差太大，數(shù)據(jù)處理上沒有幾何依據(jù)，在靜態(tài)監(jiān)測動態(tài)變化時，對罐存量變化異常的原因確定上可靠性相對不理想，尤其在油品溫度變化對體積換算修正后面臨的問題。

1.2.3 漏油事故的應(yīng)急控制對容積表的要求

對于漏油的應(yīng)急處理上，需要容積表的數(shù)據(jù)在整個油罐內(nèi)有可靠依據(jù)。油罐底部受壓嚴重，變形和應(yīng)力最大，最有可能出現(xiàn)漏油。一旦出現(xiàn)漏油的最先措施，最好是灌水(以漏水替代漏油)，這就要求容積表是全部容積的，并且具有高準確度。使用目前技術(shù)產(chǎn)生的容積表很難適應(yīng)這種高準確度要求，量值溯源的“高量擬”技術(shù)滿足了防漏監(jiān)測的需求。

2 量值溯源的“高量擬”技術(shù)

“高量擬”技術(shù)也稱量值溯源法，是集幾何法和容量標定法之精華，經(jīng)有機結(jié)合并發(fā)展后所形成的容積表計算方法。

2.1 “高量擬”技術(shù)的背景

地下油罐是個有幾何形狀的容器，儲油狀態(tài)下，很難在現(xiàn)場獲取幾何形狀，即使得到，現(xiàn)有技術(shù)的幾何測量法0.4%的準確度，已滿足不了全方位的使用要求。采用容量標定法的結(jié)果，在漏油監(jiān)測應(yīng)用上，效果還比不上幾何測量法，無法用定量方式確定油罐漏油。

2.2 “高量擬”技術(shù)的基本原理

油罐內(nèi)的容量變化會使油的高度發(fā)生變化，這個變化是由罐的幾何本質(zhì)特征所決定的。在這高與量的變化之中，每一個油罐有著特定的規(guī)律。在一組高與量的數(shù)據(jù)組中隱含著規(guī)律、隱含著幾何特征，高量擬技術(shù)就是求解油罐內(nèi)在的規(guī)律和本質(zhì)形狀。在油罐測漏上，“高量擬”技術(shù)可解釋為油罐的內(nèi)在幾何變化規(guī)律。

2.3 “高量擬”技術(shù)與幾何法比較

幾何測量法是按規(guī)律計算有連續(xù)變化的過程，但總量上差異較大，而“高量擬”量值溯源法是在總量確定的條件下，無限逼近后獲得的幾何形狀，并且對油罐進行傾斜與變形修正，因而不但是有連續(xù)的變化過程，且準確度更高，因而適用于動態(tài)發(fā)現(xiàn)油罐儲存量變化的異?，F(xiàn)象。滿足了油罐測漏要求。

3 動態(tài)漏油監(jiān)測的使用方法及應(yīng)用結(jié)果

3.1 使用設(shè)備的技術(shù)條件

確定油罐內(nèi)儲存量的容積表，目前必須是具有幾何法特征的“高量擬”技術(shù)，也稱量值溯源法容積表；確定油罐內(nèi)液位高度，需要液位儀，且液位儀具有測量油溫裝置；加油營業(yè)的加油機符合正常作業(yè)需要。

3.2 使用的操作方式

監(jiān)測油品存量，應(yīng)在日常最大罐存量的60 %～90 %。

監(jiān)測時間，選擇在客流稀少期，營業(yè)前與后5 h以上，可選擇下半夜，或整個晚上，加油量掌握在1 000 L以上范圍內(nèi)的較長時間段內(nèi)測量，時間越長發(fā)現(xiàn)能力越強，假如是10 h發(fā)現(xiàn)5 L，則能發(fā)現(xiàn)0.5 L/h的異常滴漏，正常的“高量擬”容積表能夠滿足0.1%的需要。

監(jiān)測穩(wěn)定時間，在停止加油10 min后，進油需要0.5 h以上開始。

取數(shù)，測量前后液位儀獲得的罐存量高度和油溫，測量時段內(nèi)的加油量。

3.3 油罐動態(tài)漏油監(jiān)測周期

>15年的自建油罐，每周1次；5～15年的自建油罐，兩周1次；<5年的自建油罐，每月1次；收購的老舊或高危油罐，每周1次或每天1次(根據(jù)實際情況定)。

3.4 計算方式

后測換算罐存=后測罐存+加油量×(1+ 修正率) + 溫差修正實際應(yīng)用上可簡化為：

后測換算罐存 = 后測罐存 + 加油量 + 溫差修正

溫差修正 = 前測罐存×油品膨脹系數(shù)f×(前測油溫 - 后測油溫)

系數(shù)f大致可用汽油0.001 2，柴油用0.000 8；更準確的可由平均密度選定。

差異量= 前測罐存 - 后測換算罐存

差異率= 差異量 / 時段(L/h)

3.5 營業(yè)監(jiān)測的異常衡量指標

差異量 ≥ 5 L；差異率 ≥ 1 L/h

3.6 異常情況下的靜態(tài)監(jiān)測動態(tài)變化

當(dāng)營業(yè)監(jiān)測的結(jié)果出現(xiàn)差異量 ≥ 5 h，或差異率 ≥ 1L/h，需要采取停業(yè)靜態(tài)監(jiān)測動態(tài)變化。按總體連續(xù)、分段監(jiān)測的方式進行。將前測均定義為第一次，后測按一定時間間隔(可以約1 h)連續(xù)測量，觀察差異量和差異率。對沒超過指標，有特殊需要時也可按此方式進行。

測量實例見表1。

表1 油罐動態(tài)漏油監(jiān)測結(jié)果示例

注：某市C加油站2號罐93號汽油漏油監(jiān)測記錄。

3.7 監(jiān)測結(jié)果的直接確定

對營業(yè)異常情況的油罐進行靜態(tài)監(jiān)測動態(tài)變化后，可靠的變化量(即差異量與差異率)數(shù)據(jù)，能簡單明了、清晰表現(xiàn)出油罐異常的原因，幾種結(jié)果如下：

可能存在漏油的特征：監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)的差異量為正，即損耗(計算機屏顯示紅色)，隨時間增加差異量增加，差異率均勻；

可能存在油罐滲漏進水的特征：監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)的差異量為負，數(shù)量增加(計算機屏顯示橙色)，隨時間增加差異量增加，差異率均勻(水位測量誤差太大能力弱，須以測油為依據(jù))；

可能存在油罐管線油流回油罐的特征(表1例)：監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)的差異量為負，數(shù)量增加(計算機屏顯示橙色)，隨時間增加差異量出現(xiàn)固定，差異率變小，趨向0；

可能存在的液位偶然誤差：差異量穩(wěn)定，差異率極小，系動態(tài)營業(yè)監(jiān)測中的偶然誤差；

可能存在容積表與油罐不一致：差異量穩(wěn)定，差異率極小，動態(tài)監(jiān)測中經(jīng)常出現(xiàn)異常，油罐基礎(chǔ)發(fā)生變化，容積表需要重新檢定。

3.8 監(jiān)測數(shù)據(jù)管理

通?？捎肊xcel報警自動管理，采用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理后，可采用自動監(jiān)測，對超過指標的異常情況設(shè)定蜂鳴報警，暫停營業(yè)，進入總體連續(xù)、分段監(jiān)測的方式，依賴準確的罐存量確認異常原因，將漏油控制在出現(xiàn)5 L和損耗率 ≯ 1 L/h的初始滴漏之時。例表1，差異量出現(xiàn)固定，差異隨時間增加而趨向穩(wěn)定，可能是管線油流回油罐，更換管線底閥后恢復(fù)正常。動態(tài)監(jiān)測辦法的實施，接連提供了可靠的異常信息。準確的“高量擬”技術(shù)量值溯源油罐容積表為在全自動監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)監(jiān)測油罐漏油問題成為可能。

3.9 應(yīng)用結(jié)果

動態(tài)漏油監(jiān)測使用方法2014年8月1日在寧波、杭州、紹興的1 800多個油罐全面開始實施，效果明顯，當(dāng)月在寧波鎮(zhèn)海動態(tài)漏油監(jiān)測時發(fā)現(xiàn)異常后，進入靜態(tài)監(jiān)測確定了三起異常情況，數(shù)據(jù)結(jié)果表明是底閥油品滴漏。

4 結(jié)語

液位儀在“高量擬”技術(shù)應(yīng)用前，在我國很少有人認同其可靠性，其實，液位儀本身的作用只反映測量高度，反映的數(shù)量是由容積表決定的，容積表不準，以及容量標定方法的局限性，難以真實反映液位儀的效果，“高量擬”量值溯源法的出現(xiàn)，反映了液位儀測量高度的可靠性，該技術(shù)在油罐漏油監(jiān)測上的應(yīng)用證明可以發(fā)現(xiàn)油罐滴漏，效果可靠，滿足了防漏監(jiān)測的需求。

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2016-08-08。

包星震(1957-)，男，大專，工程師，現(xiàn)從事油品計量管理與技術(shù)工作。