6.3混油界面检测与混油处理.ppt

* 输油管道设计与管理 * * 油气管道输送 * 输油管道概况 第三节 混油界面检测与混油处理 对于多种油品的顺序输送，正确地检测和跟踪混油界面并能及时进行油品分输和末站混油界面切割，是保证输送油品质量的关键。 一、混油浓度检测方法 1、密度计 密度型界面检测系统（简称密度计）是国内外成品油管道顺序输送中最普遍的方法，它是一种比较直接的检测方法。 根据混合油品的密度与各组分的密度、浓度之间的关系： 能够连续测量的密度型界面检测仪表有很多种，目前国外较多使用的是浮筒式和振动式。 浮筒式密度型界面检测系统一次仪表的主要部件是计量箱、浮筒、连杆和平衡弹簧。从管线内油品取样，油样连续流入一个平衡的计量箱，随着油样密度的增加与减少，浮筒即下沉或上升。浮筒位置与油品密度成比例，压差变送器把一次信号送入记录仪表，由记录仪表所显示的密度变化可得知混油段的到达位置。 振动式密度计是将探针型结构的探头装在管道内部，并配备电子仪表系统。其原理是以振动物体的简谐运动结合牛顿第二定律，进行推理测量。让一定质量的流体与一弹性物体作用，使其产生简谐运动。探针的振动周期与浸没它的液体有关，通过测量其振动周期即可检测油品的密度。 兰成渝成品油管道就是在各分输(泵)站进站管线、末站的进站管线上安装高精度的(可达万分之一)振动式密度计，在线监测管内油品密度的变化，用于柴油和汽油间的混油界面检测。自动控制系统对在线密度计的检测结果进行自动分析，准确地判定纯油和混油的切割界面，并按预先设定的操作程序将纯油和混油分离，完成对混油界面的自动切割。图6.13为兰成渝管道成都站的密度变化曲线。 2、超声波界面检测器 在常温条件下，油品的密度越大，超声波在油品中的传播速度就越快。混油浓度的超声波法检测，就是根据超声波在不同密度的油品中的传播速度不同的特性，在管道沿线安装超声波检测仪表，通过连续测量声波通过管道的时间，确定管内油流的密度，从而检测混油的浓度。 利用超声波检测仪表检测混油浓度是利用超声波油品界面检测仪，记录不同时刻混合油品的声时值。再根据油品浓度与声时的关系，计算不同时刻油品的浓度： 声时是指超声波通过两倍管径距离的油流所需的时间，单位是 。 式中: TH为混合油品的声时值，由超声波油品界面检测仪表测得; TA和T B分别为A、B两种油品的声时值，可从有关资料图表中查取。 图6-14表明：从低端的乙烷、丙烷混合物到高端的燃料油，其密度和声速之间的关系近似是线性的。连续测量并记录声波通过输油管道的时间，就能确定管内油流的密度，从而分辨出油流的品种和混油浓度。 3、记号型界面检测系统 记号型界面检测系统是先把作为记号的物质溶解在有机溶剂中制成示踪物，在首站将示踪物注入界面，在末站检测记号物质即可得知混油段，随界面的变化，示踪物会扩散开来，在末站的有关仪表上可记录到强度信号，由此可确定混油头与混油尾。 记号物质可采用色素染料、萤光染料和具有高电子亲合力的化学惰性气体。由于色素染料放置于某些成品油中会降低其商品价值，现在一般已不采用色素染料作为示踪物质。 在顺序输送不同级别的油品之间的混油界面注入某种萤光剂，然后使用界面检测器即可检测到混油界面。这种萤光剂为某种萤光染料，它能吸收不可见的紫外光波，并能将紫外光转变为可见光波而反射出来。萤光染料大多是含苯或杂环并带有共轭双键的化合物。 将一定浓度的萤光剂注入到顺序输送油品的混油段中，油品中萤光剂的含量与萤光强度成正比。通过萤光界面检测器持续不断地监测管道中流动油品萤光强度的变化，以检测油品的混油界面。与煤油混合组成的萤光剂在油品中有很高的溶解度，即使管线停止运行，萤光剂也会全都分散在油品中，并能准确地确定油品之间的混油段。 (1) 萤光剂 整套检测系统包括：与萤光剂，萤光剂的注入泵和储罐，萤光界面检测器和具有一组电动计数器的分批跟踪系统。 l 972年，美国的帕兰特逊(Platation)管道公司在一条从北卡罗纳州的格林斯伯勒到华盛顿的哥伦比亚特区的成品油管线上安装了这种萤光记号型界面检测系统。实际使用表明，在各种条件下，示踪剂都能给出明显的信号。在管道较长距离的运行中，示踪剂无明显滞后，并发现在管道停止运行一周多后，示踪剂在管道内油品中的分布也不变。我国兰成渝成品油管道对于密度相近的90#汽油和93#汽油，原设计用添加荧光剂的方法来检测混油界面。由于管道将来可能要输送航煤，故改采用光学检测法来监测管内90#汽油和93#汽油的混油界面。 (2)气体记号型 这种检测方法是将某种气体作为示踪物质注入管内不同油品界面之间，然后在分输站使用色谱仪采样分析示踪气体在油品中的浓度分布即可检测到混油界面。示踪气体要具有高电子亲合力、化学惰性且无毒。目前，国外研制使用的是SF6，它符合以上要求，且价格便宜