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摘要：联合站原油储罐是原油脱水处理系统的重要组成部分，储罐的合理调节在原油外输指标任务的完成过程中起着关键性的作用。本文介绍了原倒罐模式运行的弊端，详细介绍了解决措施的实施和实施效果，实现了原油连续平稳外输，降低了运行成本和职工劳动强度。
关键词：浮动出油装置原油连续平稳外输应用
0引言
联合站原油储罐是原油脱水处理系统的重要组成部分，储罐的合理调节在原油外输指标任务的完成过程中起着关键性的作用，而由于近年来进站油水混合液沉降分离时间不能满足外输罐边进边输的需要，外输罐长期倒罐运行，造成原油外输系统很不稳定，影响了联合站的整体运行经济性。多年来，我们采取多项措施降低外输罐的外输波动幅度，但都不理想。怎样提高外输运行系统平稳率成为我们攻关的一个重要课题。
1 倒罐模式运行的弊端
1.1 倒罐需要反复启停输
倒罐需要反复启停输，站内循环时间占用外输时间，造成外输时间减少，外输泵始终处于大排量运行状态，增大了电量消耗，且使外输油系统运行很不稳定。
1.2对库存量的要求高
对库存量的要求高，限制了储罐的存油功能和低库存运行功能的发挥。超过适宜的库存量时，会造成倒罐次数增加，减少原油在罐内的沉降时间，并增大职工的劳动强度。
1.3 不利于罐内油水沉降分离
倒罐时罐下部的高含水油在不同的罐内与新进原油反复混合，罐底部油泥沙作为天然乳化剂，混在其中影响油水破乳分离效果，增大外输油含水指标超标风险。
在储罐下安装抽底水泵，强制将底水抽出，在该罐外输前就将底水倒入进油罐，从而达到提前达到外输条件。
在储罐内安装浮动出油装置，利用浮动出油抽取罐内液位上部的低含水原油，实现不停泵外输。
2解决措施的实施
2.1 强制油罐底水循环，减少倒罐频次
改造点一：安装抽底水流程：在1#、2#、3#罐手动放水汇管上安装Φ159的管线和100m3/h的离心泵一台，出口连接到外输罐进油汇管。
改造点二：安装一台50m3/h离心泵，泵进口管线与原料油进罐汇管连接，泵出口管线与外输泵进口管线连接，实现老化油连续、可控掺输的目的。
2.2安装浮动出油装置，实现连续输油
浮动出油装置主要由回转机构、回转臂（输油管）、浮子三部分组成。回转机构通过法兰与罐壁接管连接。回转臂（输油管）的一端与回转机构连接，另一端与浮子连接。当油罐进油或出油时，回转臂（输油管）会在浮子的带动下做上下运动，连接浮子的是油的吸入端口，被设计成尽可能浅地侵入液面下，油从这一端口流入，从另一端口流出罐外，从而实现浮动出油这一工艺流程。这样就可以始终抽取高液位处的低含水原油，确保外输指标达标（图1）。
浮动出油装置可能出现的问题之一：浮动夹角过大，输油管翻转或卡住。
高度H：（包含浮筒支架、浮筒直径、管径、液位高度）浮子支架：长0.7+0.1+0.2=1米；浮筒直径0.5米；罐运行最高液位：11.5米；出油管最低高度：1.2米。H=11.5-1.2-1.5=8.8m
出油管长度L：6+6=12米
浮动夹角核算：
计算公式：
∵sin∠a=h÷L=8.8÷12=0.73；∴∠a=48°
夹角低于90°。因此，不会出现线管翻转卡住的问题。
浮动出油装置可能出现的问题之一：材质不符合现场工作要求，容易出现腐蚀损坏等问题。
主要技术指标：公称直径：DN250，可承受温度：210℃，设计压力：0.6MPa，浮动出油高度1.2-11.5m（3#罐数据），防腐蚀性能：抗氯离子CL-、H2S腐蚀及酸碱。根据油品的物理化学性质，整套装置材质选择304SS不锈钢、AL铝合金、聚乙烯等，确保在使用过程中达到预期的效果和寿命。
2.3优化措施的实施
2.3.1 投产及运行保障措施
浮动出油装置安装在3#罐内部，为了防止浮动出油装置出现故障，我们利用罐上预留阀门对出油管进行了改造，保留了原出油流程。
投产过程简述如下：
对罐体附件、液位计等进行检查，确定完好正常后，导通进油阀门进油，密切观测液位变化，待液位上升到8米后，导通浮动出油管阀门，并跟踪外输油含水率，含水率正常平稳时，投产成功。
2.3.2 日常运行方案：
根据库存量制定3#罐及其它罐的运行状态：
①当库存量低于6000吨时，根据关罐内油量停运2~3座罐，如库存很低时，直接用3#罐边进边出。冬季生产时，可定期对停运罐流程进行扫线。
②当库存量高于6000吨时，投运2座罐，使用2#罐和3#罐并联运行，保持3#罐高于2#罐液位运行。定期停输倒循环降低2#罐液位。
③当库存量高于8500吨时，投运3座罐，使用1#、2#罐和3#罐并联，控制各罐进口以控制液位，保持3#罐液位高于其余两罐，定期对1#2#罐进行轮流倒循环降低液位，以维持3#罐高液位运行。
④当库存高于10000吨时，投运6#罐，将4座罐轮流与3#罐并联，操作如第三。
2.3.3 运行保障措施
①3#罐浮动出油外输流程冬季运行时每运行3天后停止运行，倒为1#、2#罐为外输罐、进油罐。
②每旬用3#罐原外输流程（既低出口）运行一次，以防止管线内积沙，运行时间不少于1小时。
③3#罐静止沉降时做好放水工作，观察放水情况，禁止向地下池排放高含油污水。
④3#罐使用浮动出油管线边进边输时液位不能低于7米，同时避免出现进油量和输油量同时大幅度提高的现场，防止罐内平衡被打破，导致外输含水率升高。
⑤每次倒罐掺油时先根据进油含水情况对备用罐压出0.3米～0.5米油后再掺输，防止输出高含水油。掺油期间严密监测外输含水，并及时通知相关岗位。
3实施效果分析
3.1实现了预期的目标
⑴提高了外输油系统的平稳性和运行安全系数。
⑵降低了职工劳动轻度，降低操作风险。
⑶减小库存量对生产的制约程度，增加了联合站的存油能力。
⑷避免了倒罐引起的破乳恶性循环，缩短生产恢复时间。
3.2取得了良好的经济和社会效益
⑴降低罐内破乳干扰，降低了破乳成本
由于于罐内破乳效果提升，罐前加药量降低甚至不加，可节约破乳剂100kg/d，按照破乳剂价格1.2万元/吨计算：0.1吨×1.2万元×365天=43.8万元。
⑵节省电费
单月降耗：0.175Kwh×87908t=15384Kwh，一年可节约15384Kwh×12月×0.6元/Kwh × 1.1 × 10-4=12.2万元。
⑶节能投资：
浮动出油装置购置费用：10万元
施工费用：2.5万元
合计12.5万元
⑷年综合经济效益：43.8+12.2-12.5=43.5（万元）
关键词：浮动出油装置原油连续平稳外输应用
0引言
联合站原油储罐是原油脱水处理系统的重要组成部分，储罐的合理调节在原油外输指标任务的完成过程中起着关键性的作用，而由于近年来进站油水混合液沉降分离时间不能满足外输罐边进边输的需要，外输罐长期倒罐运行，造成原油外输系统很不稳定，影响了联合站的整体运行经济性。多年来，我们采取多项措施降低外输罐的外输波动幅度，但都不理想。怎样提高外输运行系统平稳率成为我们攻关的一个重要课题。
1 倒罐模式运行的弊端
1.1 倒罐需要反复启停输
倒罐需要反复启停输，站内循环时间占用外输时间，造成外输时间减少，外输泵始终处于大排量运行状态，增大了电量消耗，且使外输油系统运行很不稳定。
1.2对库存量的要求高
对库存量的要求高，限制了储罐的存油功能和低库存运行功能的发挥。超过适宜的库存量时，会造成倒罐次数增加，减少原油在罐内的沉降时间，并增大职工的劳动强度。
1.3 不利于罐内油水沉降分离
倒罐时罐下部的高含水油在不同的罐内与新进原油反复混合，罐底部油泥沙作为天然乳化剂，混在其中影响油水破乳分离效果，增大外输油含水指标超标风险。
在储罐下安装抽底水泵，强制将底水抽出，在该罐外输前就将底水倒入进油罐，从而达到提前达到外输条件。
在储罐内安装浮动出油装置，利用浮动出油抽取罐内液位上部的低含水原油，实现不停泵外输。
2解决措施的实施
2.1 强制油罐底水循环，减少倒罐频次
改造点一：安装抽底水流程：在1#、2#、3#罐手动放水汇管上安装Φ159的管线和100m3/h的离心泵一台，出口连接到外输罐进油汇管。
改造点二：安装一台50m3/h离心泵，泵进口管线与原料油进罐汇管连接，泵出口管线与外输泵进口管线连接，实现老化油连续、可控掺输的目的。
2.2安装浮动出油装置，实现连续输油
浮动出油装置主要由回转机构、回转臂（输油管）、浮子三部分组成。回转机构通过法兰与罐壁接管连接。回转臂（输油管）的一端与回转机构连接，另一端与浮子连接。当油罐进油或出油时，回转臂（输油管）会在浮子的带动下做上下运动，连接浮子的是油的吸入端口，被设计成尽可能浅地侵入液面下，油从这一端口流入，从另一端口流出罐外，从而实现浮动出油这一工艺流程。这样就可以始终抽取高液位处的低含水原油，确保外输指标达标（图1）。
浮动出油装置可能出现的问题之一：浮动夹角过大，输油管翻转或卡住。
高度H：（包含浮筒支架、浮筒直径、管径、液位高度）浮子支架：长0.7+0.1+0.2=1米；浮筒直径0.5米；罐运行最高液位：11.5米；出油管最低高度：1.2米。H=11.5-1.2-1.5=8.8m
出油管长度L：6+6=12米
浮动夹角核算：
计算公式：
∵sin∠a=h÷L=8.8÷12=0.73；∴∠a=48°
夹角低于90°。因此，不会出现线管翻转卡住的问题。
浮动出油装置可能出现的问题之一：材质不符合现场工作要求，容易出现腐蚀损坏等问题。
主要技术指标：公称直径：DN250，可承受温度：210℃，设计压力：0.6MPa，浮动出油高度1.2-11.5m（3#罐数据），防腐蚀性能：抗氯离子CL-、H2S腐蚀及酸碱。根据油品的物理化学性质，整套装置材质选择304SS不锈钢、AL铝合金、聚乙烯等，确保在使用过程中达到预期的效果和寿命。
2.3优化措施的实施
2.3.1 投产及运行保障措施
浮动出油装置安装在3#罐内部，为了防止浮动出油装置出现故障，我们利用罐上预留阀门对出油管进行了改造，保留了原出油流程。
投产过程简述如下：
对罐体附件、液位计等进行检查，确定完好正常后，导通进油阀门进油，密切观测液位变化，待液位上升到8米后，导通浮动出油管阀门，并跟踪外输油含水率，含水率正常平稳时，投产成功。
2.3.2 日常运行方案：
根据库存量制定3#罐及其它罐的运行状态：
①当库存量低于6000吨时，根据关罐内油量停运2~3座罐，如库存很低时，直接用3#罐边进边出。冬季生产时，可定期对停运罐流程进行扫线。
②当库存量高于6000吨时，投运2座罐，使用2#罐和3#罐并联运行，保持3#罐高于2#罐液位运行。定期停输倒循环降低2#罐液位。
③当库存量高于8500吨时，投运3座罐，使用1#、2#罐和3#罐并联，控制各罐进口以控制液位，保持3#罐液位高于其余两罐，定期对1#2#罐进行轮流倒循环降低液位，以维持3#罐高液位运行。
④当库存高于10000吨时，投运6#罐，将4座罐轮流与3#罐并联，操作如第三。
2.3.3 运行保障措施
①3#罐浮动出油外输流程冬季运行时每运行3天后停止运行，倒为1#、2#罐为外输罐、进油罐。
②每旬用3#罐原外输流程（既低出口）运行一次，以防止管线内积沙，运行时间不少于1小时。
③3#罐静止沉降时做好放水工作，观察放水情况，禁止向地下池排放高含油污水。
④3#罐使用浮动出油管线边进边输时液位不能低于7米，同时避免出现进油量和输油量同时大幅度提高的现场，防止罐内平衡被打破，导致外输含水率升高。
⑤每次倒罐掺油时先根据进油含水情况对备用罐压出0.3米～0.5米油后再掺输，防止输出高含水油。掺油期间严密监测外输含水，并及时通知相关岗位。
3实施效果分析
3.1实现了预期的目标
⑴提高了外输油系统的平稳性和运行安全系数。
⑵降低了职工劳动轻度，降低操作风险。
⑶减小库存量对生产的制约程度，增加了联合站的存油能力。
⑷避免了倒罐引起的破乳恶性循环，缩短生产恢复时间。
3.2取得了良好的经济和社会效益
⑴降低罐内破乳干扰，降低了破乳成本
由于于罐内破乳效果提升，罐前加药量降低甚至不加，可节约破乳剂100kg/d，按照破乳剂价格1.2万元/吨计算：0.1吨×1.2万元×365天=43.8万元。
⑵节省电费
单月降耗：0.175Kwh×87908t=15384Kwh，一年可节约15384Kwh×12月×0.6元/Kwh × 1.1 × 10-4=12.2万元。
⑶节能投资：
浮动出油装置购置费用：10万元
施工费用：2.5万元
合计12.5万元
⑷年综合经济效益：43.8+12.2-12.5=43.5（万元）