储运项目的自控设计内容基本都包括罐区监控和定量装车控制两大部分, 本文主要介绍定量装车控制系统。

1  定量装车控制系统

1．1 工作流程

空车至门口进行业务确认。在业务站上输入用户名、车号、鹤位号、流水号、油品等参数后, 得到标有指定鹤位号的装车单。空车过磅,开至指定鹤位, 放下鹤管, 接好防静电接地吸盘, 一切正常, 按 “启动” 按钮, 定量装车控制仪才会按程序打开装车控制阀, 到预装量时,装车控制仪会按程序关闭装车控制阀, 完成装车。槽车出门前满车过磅。控制机将实装量与装车仪上读取的流量计装车量相比, 若吻合, 则装车完成, 立刻打出装车单 (或发票 ), 交司机离场出门。若不吻合, 操作站报警, 由操作员查原因。一切操作内容均由操作站自动记录, 无法修改。

1．2  实现的功能

1．2．1  定量、安全和操作管理

( 1) 定量装车控制: 定量装车控制仪程序控制阀门的开关, 采集流量计的流量并做温度补偿, 到达预定量关阀。

( 2) 安全保障: 定量装车控制仪探测到防溢液位开关动作 (意味着异常满罐 ) 立即关阀,探测到防静电接地开关动作, 意味着防静电接地断开, 立即关阀。

( 3) 操作管理: 操作管理和销售管理由业务计算机实现。装车是实现销售的关口, 因此,业务计算机除了与定量装车控制仪通信联机外,还与高精度地磅相连。

由于电子汽车衡的精度为 0.03 %, 远高于国家商业计量标准的 0.35 % , 操作站上可设置正偏差如 0.25 %, 在保证出售给用户的油品不超差的前提下, 为公司获取利益。

正常情况下流量计主司定量控制、地磅主司计量。因此流量计可采用精度相对低、价格相对便宜的体积流量计, 使设备成本大幅度降低。同时, 地衡的超高精度又可用来对各鹤位上的流量计进行在线标定, 使低价的一般流量计能运行在高精度状态下。当业务计算机出现故障时, 由于流量计标定于较高精度下, 在一定范围内采用现场定量装车控制仪不仅可以保证定量装车, 还可以满足计量要求, 提高了系统的冗余度。业务站内有实时数据库, 通过它可进行实时统计, 产生各类销售报表。这对于强化销售管理, 提高管理水平和销售效益, 防止各类差错有很大好处。

1.2.2 销售管理

业务站不仅完成与装车直接相关的销售管理, 还可以对现场进行实时监控。整个管理过程基本上可以分为开票、装车、结算三个步骤。

( 1) 开票: 在装车之前要对业务进行审查。操作人员对合理业务进行登记, 登记业务时必须确定客户名称、品名规格、数量、价格等数据,每条业务对应一个业务号, 该业务号可以在定量装车控制仪上输入。

如果使用地磅作为最终计量工具, 还必须对空车进行过磅, 获得空车重量。

开票的结果是生成一张到现场提货的凭证,称之为提货单。业务设置成功后可以把业务直接下装到指定的定量装车控制仪, 或者等待定量装车控制仪的业务请求。

( 2) 装车: 业务机对现场的实时监控程序

在后台运行, 如果有必要可以通过 “全貌图”、 “单鹤位图” 等窗口以图形或文字方式进行显示, 使业务 (操作 ) 员能全面监视整个装车现场工况。同时在特定的窗口中可以对现场仪表进行操作, 这些操作包括对各种参数的设置, 在线、离线检测和控制, 禁止或允许本地设置, 以及急停等。

( 3) 结算: 结算是根据计量结果填写业务单中实发量等数据项, 结果生成发货单作为发货结果的依据。要进行结算操作必须通过实际要求的计量方式获得计量结果。装车结束后, 业务机通过定量装车控制仪自动获得流量计读数, 地磅的读数则必须通过操作人员的确认而获得。

如果系统中使用了高精度的流量计, 并合理定义 “关阀提前量” 等参数, 可以认为实装量等于预发量, 不必进行结算操作。

1.2.3  其他功能

为了加强管理, 业务站还设置了以下功能:

( 1) 报表: 收集装车过程中的各项数据,可以根据需要设计各种报表, 以尽快反映实际营销、库存情况。

( 2) 口令: 每个操作人员进入操作窗口之前都必须输入口令, 系统验证口令的合法性。操作人员可以修改自己的口令。

( 3) 权限管理: 我们把系统的操作人员按照权限等级分为: 操作员、管理员、工程师、超级管理员等。不同等级的操作人员拥有不同的操作权限。可以通过系统配置操作, 把系统中的任一项操作内容同时分配给所有同等级的操作人员。如: 把 “作废单据” 权限分配给 “操作员”, 那么所有的 “操作员” 都可以进行作废单据的操作。

( 4) 事件记录: 事件记录登记现场发生的异常事件, 如阀门泄漏、接地开关接地不良等事件, 上位机以时间的降序排列显示事件列表, 并在特定的区域显示当前事件, 上位机操作人员通过事件窗口和当前事件显示区了解现场的异常情况, 以便及时排除故障。事件记录包括: 事件发生的时间、所发生事件的内容。

( 5) 操作记录: 由于修改定量装车控制仪的各种参数直接影响现场的运行结果, 错误的参数可能导致现场不能正常运行。因此对各种参数的修改, 系统都将做相应的记录。操作记录包括:操作发生的时间、操作者和实际操作的内容。

以上的操作记录和事件记录均存盘并无法修改, 这对于加强岗位责任、查找事故原因、加强管理、杜绝差错和经济犯罪具有重要意义。

2 油罐车底部灌装方式

目前, 国内的油罐车定量装车主要分为上装式和下装式两种。传统的上装式是在油罐车的顶部灌装, 这种方式沿用了很多年, 设备和操作方式已为大家所熟知。油罐车底部灌装 25年前出现在北美, 与传统的罐顶灌装相比, 它更有利于环保, 使用安全, 操作快捷以及高经济效益的优点。约 12年前, 油罐车底部灌装开始在欧洲流行, 目前已经成为北美、欧洲国家油罐车主要的灌装方式, 并逐渐在国内推广使用。

2.1  组成

石油产品底部灌装方式大同小异。该系统一般由多个输油臂组成, 每一个输油臂对应不同的产品, 而对于高容量的产品灌装到多分隔仓的油罐车, 每次作业有一个以上的输油臂包含一样的产品。每个底部输油臂都有一个“无泄漏”、符合 API的接头与油罐车相连。

4英寸口径的底部灌装系统灌装最大速率为2300L /min 。在严格控制产生静电的基础上, 设计灌装过程的最大流速。多数的底部灌装输油臂采用软管连接, 这些软管结构简单、结实耐用,并且使得每一个输油臂使用极少的弯头连接。通过弹簧组、气缸或者其他简单的方法平衡充满液体的接头和软管的重量。

1个下装加油台最多可包含 5个不同规格的输油臂, 这些输油臂正确安装后, 可以往多间隔仓油罐车灌装多种油品。API RP1004标准确定了每个油罐车的 API接头位置, 以保证输油臂定位于多间隔仓油罐车而不必移动油罐车, 但上装车在此情况下必须移动罐车。

2.2  操作步骤

( 1) 油罐车停在正确的加油台位上。

( 2) 把输油臂连接到相应的油罐舱。如果有 3个、4个、 5个分隔仓, 依次按照此方法连接。

( 3) 采用机械控制或气动控制操作打开底阀和间隔仓蒸气排放阀。

( 4) 设置定量装车系统开始灌装。

( 5) 灌装完毕后, 操作员关闭底阀, 卸开输油臂。

操作员在全部油罐车底部灌装操作时, 都在地面上操作而不必爬上罐车顶, 不会直接接触排放出来的蒸气, 操作简单。

2.3  优点

2.3.1  环保性

汽油类石油产品易挥发出有害蒸气。在灌装过程中, 传统的上装车造成挥发出的有害蒸气通过人孔盖直接泄放到大气, 而采用下装灌装, 非常容易回收油气。

下装灌装与油气回收系统形成密封系统, 油品从油罐车的底阀灌装, 油气通过油罐车的顶部油气回收阀, 进入油气回收系统, 回收的产品进入低组分油罐。采用下装车油品在卸载时, 只要把卸油软管、油气回收软管接头接好, 就可以进行全密封油气回收卸载操作。

2.3.2  经济性

采用底部灌装方式灌装超过 3个以上间隔仓的油罐车时, 可以减少依次灌装间隔仓的时间。装卸速度更快; 多油品同时输送, 一台车即可满足 1~ 3个油站的配送任务。例如在英国, 一辆30000L, 6个间隔仓的油罐车采用上装灌装方式需要 37min , 而采用底部灌装方式只需要 12m in 。灌装相同的油罐车只需较少的加车台位。

2.3.3  安全性

运输过程中遇到油车倾覆, 底部灌装方式不会造成油品泄漏; 运输过程中遇到油车着火, 能控制油车的燃烧速度, 不会产生爆燃或爆炸; 操作工不需要爬到油罐车的顶部去进行装载; 也不会像在上装车操作那样暴露在挥发的油气环境中。

3  工程实例

某能源有限公司油品仓储项目位于珠海市高栏岛, 是一个可提供两个泊位的码头设施, 拥有 80kt成品油仓库的储运项目。其装车台设计有 20个上装位, 20个下装位。

该工程的定量装车操作室设在货流出入口,装车台的定量装车控制器内各数据通过通讯线与上位机进行数字通讯。

4  结语

随着国民经济的不断发展和人们对环境保护认识的不断提高, 油品下装系统和设备将逐步取代油品上装方式, 成为我国油罐车主要的灌装方式。

 

作者：李萍

 

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