陳 俊

(廣西交通實(shí)業(yè)有限公司，廣西 南寧 530029)

0 引言

近年，我國高速公路建設(shè)迅速發(fā)展，截至2016年高速公路通車?yán)锍掏黄?30 000 km，廣西高速公路通車?yán)锍桃淹黄? 600 km[1]。作為高速公路重要附屬設(shè)施的服務(wù)區(qū)加油站也在逐年增加，成為我國高速公路網(wǎng)中不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施。為加油站配備合適的工藝設(shè)備，加油站才能更好地提供高效便捷的加油服務(wù)。本文根據(jù)多年的高速公路服務(wù)區(qū)加油站的建設(shè)管理實(shí)踐，并結(jié)合高速公路的特點(diǎn)，對(duì)高速公路服務(wù)區(qū)加油站主要工藝設(shè)備選型進(jìn)行闡述，供同行參考。

1 儲(chǔ)油罐的選型

《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50516-2012)規(guī)定，一級(jí)和二級(jí)加油站單罐容量應(yīng)≤50 m3，三級(jí)加油站的汽油罐≤30 m3，柴油罐≤50 m3[2]。高速公路服務(wù)區(qū)加油站一般每種汽油油品設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)罐，由于高速公路柴油需求量大，建議配備兩個(gè)柴油罐。考慮到節(jié)假日高速公路通行車輛激增，加油量也往往是平時(shí)的多倍，宜選擇50 m3的儲(chǔ)油罐。儲(chǔ)油罐的數(shù)量和容量確定后，還要確定合理的儲(chǔ)油罐類型。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國有將近10萬座加油站，絕大多數(shù)采用鋼制單層油罐，存在泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，曾出現(xiàn)過因油罐泄漏造成土壤和地下水污染，甚至引發(fā)爆炸的事故[3]。根據(jù)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50516-2012)的規(guī)定，油罐應(yīng)選用雙層油罐或者單層油罐加防滲池。隨著《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50516-2012)、《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》等規(guī)范和文件的頒布實(shí)施，加油站開始逐步采用雙層油罐。雙層油罐主要分為三種：雙層鋼罐(SS儲(chǔ)罐)、內(nèi)鋼外玻璃纖維增強(qiáng)塑料雙層罐(SF儲(chǔ)罐)、雙層玻璃纖維增強(qiáng)塑料油罐(FF儲(chǔ)罐)[4]。各種雙層油罐的特點(diǎn)見表1。FF雙層油罐內(nèi)外罐的抗腐蝕性能均良好，罐體是一體化成型，強(qiáng)度高，使用壽命長。

表1 雙層油罐特點(diǎn)比較表

廣西境內(nèi)喀斯特地貌分布廣泛，地下水相對(duì)豐富，存在地下溶洞暗河的可能性較大，一旦高速公路服務(wù)區(qū)加油站的儲(chǔ)油罐發(fā)生泄露，污染地下水的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)很高。鑒于高速公路服務(wù)區(qū)加油站除了考慮經(jīng)濟(jì)效益外，還承擔(dān)了保障高速公路供油的社會(huì)責(zé)任，因此高速公路服務(wù)區(qū)加油站的油罐宜選用價(jià)格較高但安全可靠性最高的FF雙層油罐。

2 工藝管道的選型

《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50516-2012)6.3.11提到，油罐通氣管道和露出地面的管道，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《輸送流體用無縫鋼管》(GB/T8163)。其他管道應(yīng)采用輸送流體用無縫鋼管或適于輸送油品的熱塑性塑料管道[2]。雙層復(fù)合管道，防滲漏性強(qiáng)，耐腐蝕，不用防腐即可直埋，施工方便，在歐美國家已廣泛使用，有逐步替代無縫鋼管的趨勢。隨著我國安全、環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格和公眾環(huán)保意識(shí)的提高，加油站工藝管道選用更加安全環(huán)保的雙層復(fù)合管道也是大勢所趨。因此，建議在高速公路服務(wù)區(qū)加油站的埋地管道，如加油站卸油管道、出油管道和油氣回收管道等應(yīng)優(yōu)先采用雙層復(fù)合管道。但是，目前我國還沒有關(guān)于加油站復(fù)合管道的國家標(biāo)準(zhǔn)，《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50516-2012)中關(guān)于加油站復(fù)合管的技術(shù)要求也只是參照了歐洲標(biāo)準(zhǔn)《加油站埋地安裝用熱塑性塑料管道多喝撓性金屬管道》(EN14125-2004)的部分內(nèi)容，并不全面。加油站復(fù)合管道的質(zhì)量控制、施工安裝和驗(yàn)收要求等往往還是參照一些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如《中國石化加油站埋地?zé)崴苄运芰蠌?fù)合管道技術(shù)要求》、《KPS加油站管道系統(tǒng)安裝手冊》等。建議相關(guān)部門盡快制定加油站復(fù)合管道的國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范加油站復(fù)合管道的相關(guān)技術(shù)要求。

3 潛油泵的選型

加油站的出油工藝類型主要有：全自流式、半自流式、高位虹吸式、半埋地油罐加底閥井式、埋地油罐加自吸泵式、潛油泵式等[5]。潛油泵式供油方式的加油系統(tǒng)有節(jié)約投資、降低運(yùn)營成本、安裝維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)。目前新建的高速公路服務(wù)區(qū)加油站一般采用潛油泵式供油方式。潛油泵無疑是采用潛油泵式供油方式的加油站的核心工藝設(shè)備，正確選擇潛油泵至關(guān)重要。

(1)

d=0.046 m

因此，選擇潛油泵輸油主管道管徑為57 mm的無縫鋼管(通徑為50 mm)。

初步確定選用紅夾克新增強(qiáng)型潛油泵，功率0.75 HP，工作電壓220 V，出口壓力207 kPa，最大流量228 L/min。

根據(jù)該服務(wù)區(qū)加油站現(xiàn)場實(shí)際需要，潛油泵入口至加油槍出口高差為4 m，主管道長度約60 m，有4個(gè)無縫彎頭、2個(gè)閥門、1個(gè)電磁閥、1個(gè)計(jì)量器、1個(gè)加油槍自閉閥等。設(shè)定經(jīng)濟(jì)流速為2 m/s，通過工藝計(jì)算來確定所選擇的潛油泵能否滿足現(xiàn)場工況需要。

根據(jù)伯努利方程：

(2)

φ57無縫鋼管相對(duì)摩擦粗糙度為：

油從油罐進(jìn)入潛油泵能量損失：

（2）選擇質(zhì)量可靠的飼料。目前市場上的飼料品質(zhì)參差不齊，養(yǎng)殖戶一定要選擇正規(guī)廠家的品牌飼料。千萬不能以價(jià)格高低隨意用料。否則不是影響豬只生長速度，就是帶來了新的疫病發(fā)生，造成不必要的損失。

彎頭處的能量損失：

閥門處的能量損失：

沿程阻力損失：

取0號(hào)柴油的黏度μ=4.72 cp，密度為845 kg/m3

則雷諾數(shù)為：

查摩擦系數(shù)、雷諾數(shù)、相對(duì)粗糙度表得到摩擦系數(shù)λ=0.033

則沿程阻力損失：

根據(jù)伯努利方程可得：

(3)

(z2-z1)——潛油泵到加油機(jī)出口管線的最高處垂直距離，(z2-z1)=4 m；

∑hf——單位質(zhì)量流體所具有的總體能量損失。

P2-P1=56.62 kPa<207 kPa

通過以上工藝計(jì)算可知，此型號(hào)的潛油泵出口壓力大于壓頭損失，選擇此型號(hào)的潛油泵是合理的。

4 加油機(jī)的選型

加油站加油機(jī)一般分為潛油泵型和自吸泵型。目前高速公路服務(wù)區(qū)新建加油站基本采用潛油泵型。加油機(jī)的油槍數(shù)有單槍、雙槍、四槍、六槍、八槍等。高速公路服務(wù)區(qū)加油站的加油區(qū)通常按大型車輛和中、小型車輛分區(qū)設(shè)置。在大型車輛加油區(qū)宜設(shè)置雙槍單油品大流量柴油加油機(jī)；在中、小型車輛加油區(qū)宜設(shè)置多油品多槍加油機(jī)?？紤]到節(jié)假日等加油高峰期加油車輛激增及充分合理利用加油區(qū)空間，一般選用四槍四油品加油機(jī)(92#、95#、98#汽油及柴油)。汽油加油槍的流量應(yīng)≤50 L/min，柴油加油槍建議選用大流量加油槍，例如100 L/min。根據(jù)《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和《汽油運(yùn)輸大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求，所有新建、改建、擴(kuò)建的加油站必須安裝油氣回收裝置或設(shè)施，并達(dá)到排放要求。因此建議選擇具備油氣回收功能的加油機(jī)。根據(jù)歐美發(fā)達(dá)國家加油站發(fā)展趨勢看，加油站自助加油的比率逐步提高，目前國內(nèi)各大石油公司也在力推自助加油，建議加油機(jī)具備自助加油功能。

5 結(jié)語

結(jié)合廣西高速公路服務(wù)區(qū)加油站的特點(diǎn)，加油站儲(chǔ)油罐宜選用FF雙層油罐，工藝管道建議采用雙層復(fù)合管，加油機(jī)建議選用帶油氣回收和自助加油功能的多槍多油品加油機(jī)。潛油泵要根據(jù)加油站的實(shí)際工況進(jìn)行工藝計(jì)算才能確定合適的泵型。當(dāng)然，加油站的工藝設(shè)備選型也不是千篇一律的，必須要因地制宜，綜合考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等因素，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備選型的最優(yōu)化。