CN108253297A - 一种油品顺序输送***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种油品顺序输送***及方法，属于管道输送领域，用于多种油品管道顺序输送，克服现有油品顺序输送中造成油品掺混的问题。其技术方案：主管道两端设置发球筒和收球筒，一种油品输送完成时候通过发球筒往主管道送入清管器，再进行下一种油品的输送；清管器到达收球筒后切换回油管线对应的储罐和管线，将清管器后端的油品输送到另外的管线和储罐。清管器隔断输送过程降低混油界面上两种介质的掺混，同时清管器对管壁进行刮削，这样极大的减小了前端油品在管道壁面残留，从而减少前端油品与后端油品的混合。

Description

一种油品顺序输送***及方法
技术领域
本发明涉及一种油品顺序输送***及方法，属于管道输送领域，用于多种油品管道顺序输送。
背景技术
管道输送作为原油输送的主要方式之一，具有输量大、可自动化、能耗小、运费低、密闭安全、受环境气候影响小等优势。不同油品在油管道顺序输送过程中，沿途复杂工况将导致相邻油品接触界面产生混油，混油的处理会增加管道运营成本。
目前混油处理方式主要是调和后降级处理，以航空煤油输送为例。对于航空煤油输送，为保证航空煤油品质，通常采用航煤输送采用前后顶车用柴油即“车用柴油→航煤→车用柴油”的方式输送。顺序输送时，航煤和车用柴油切换产生的混油，通常采用掺混法，即将混油回掺至车用柴油罐的方法处理。随着车用柴油品质不断升级，混油和柴油硫含量差距日益拉大，混油已不能再回掺至车用柴油罐处理，只能另罐储存，这样极大的增加了运营成本。
目前油品顺序输送主要研究混油预测及切割，即在顺序输送过程中，准确掌握“混油头”和“混油尾”到达时间，以及测定出相应的切割时间，使得混油进入指定油罐、管道。通常经过长距离输送以后，混油端长度很长，往往超过数公里，产生的混合油品量大并且难以处理。
现有的油品顺序输送工艺和方法难以避免的会产生较长距离的混油段，研究清管器隔断顺序输送***及方法，从根本上解决顺序输送中油品掺混的问题具有显著的现实意义。
发明内容
本发明的目的：为了克服现有油品顺序输送中造成油品掺混的问题。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种油品顺序输送***，用于至少2种油品管道内顺序输送，包括收球筒、发球筒、主管道、出油管线、回油管线和清管器，其特征在于：主管道两端分别连接发球筒和收球筒，出油管线连接到主管道发球筒前端位置并设置阀门，输送源头的储罐和管线连接到出油管线；回油管线连接到主管道收球筒前端位置并设置阀门，输送目的地所在的储罐和管线连接到回油管线；清管器通过发球筒送入主管道，管道内介质推动清管器前进并进入收球筒完成一个批次的油品输送。
所述发球筒整体为圆筒形，发球筒一端连接到主管道，发球筒另一端设置端盖；发球筒上端设置放空阀，发球筒下端安装排污管线并安装阀门；主管道与发球筒之间设置阀门；发球筒与出油管线之间设置旁通管线并安装阀门。
所述收球筒整体为圆筒形，收球筒一端连接到主管道，收球筒另一端设置端盖；收球筒上端设置放空阀，收球筒下端安装排污管线并安装阀门；主管道与收球筒之间设置阀门；收球筒与回油管线之间设置旁通管线并安装阀门。
主管道靠近发球筒位置和收球筒位置分别设置清管器检测装置，所述清管器检测装置用于检测清管器通过产生的信号，识别清管器是否通过该检测装置所在的特定位置。
所述清管器分为前端和后端两部分，清管器前端部分和后端部分采用万向接头连接或者球铰连接；清管器前端部分设置直皮碗和碟形皮碗；清管器后端部分设置直皮碗和碟形皮碗。
一种油品顺序输送方法，用于至少2种油品管道内顺序输送，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，清管器发球：主管道内一种油品输送结束时候，通过发球筒将清管器送入主管道，同时切换另一种油品进行输送；
步骤2，清管器收球：通过收球筒接收清管器，同时切换管线和储罐用于存储清管器后端的油品。
所述步骤1的发球筒连接到主管道端部并设置阀门，出油管线连接到主管道并设置阀门，发球筒和出油管线之间设置旁通管线并安装阀门，清管器发球过程包括以下步骤：
(1) 关闭发球筒和主管线之间的阀门，关闭发球筒和出油管线之间的旁通管线上的阀门；
(2) 打开发球筒排污阀和放空阀，排空发球筒内的液体；
(3) 打开发球筒后端盖，放入清管器，再关闭发球筒后端盖；
(4) 关闭发球筒排污阀，逐渐打开发球筒和出油管线之间的旁通管线上的阀门，待发球筒内充满液体后关闭放空阀；
(5) 打开发球筒和主管道之间的阀门，逐渐增大发球筒和出油管线之间的旁通管线上的阀门开度，同时逐渐减小出油管线和主管道之间的阀门开度，将清管器推入主管道；
(6) 完全打开出油管线和主管道之间的阀门，关闭发球筒和主管道之间的阀门，关闭发球筒和出油管线之间的旁通管线上的阀门。
所述步骤2的收球筒连接到主管道端部并设置阀门，回油管线连接到主管道并设置阀门，收球筒和回油管线之间设置旁通管线并安装阀门，清管器收球过程包括以下步骤：
(1) 关闭收球筒后端盖，关闭收球筒下端的排污阀，打开收球筒上的放空阀；
(2) 排出收球筒内空气：逐渐打开收球筒和主管线之间的阀门或者逐渐打开收球筒和回油管线之间的旁通管线上的阀门，待收球筒内充满液体以后关闭收球筒上的放空阀；
(3) 完全打开收球筒和主管线之间的阀门，打开收球筒和回油管线之间的旁通管线上的阀门；
(4) 待清管器进入收球筒以后，关闭收球筒和主管线之间的阀门，关闭收球筒和回油管线之间的旁通管线上的阀门；同时，切换回油管线连接的管线和储罐用于存储清管器后端的油品；
(5) 打开收球筒排污阀和放空阀，排空收球筒内的液体；
(6) 打开收球筒后端盖，取出清管器，再关闭收球筒后端盖。
清管器收球过程中，通过切换回油管线上的阀门，将清管器前端一定距离以内的油品以及清管器后端一定距离以内的油品导入到单独的管线或储罐；所述清管器前端一定距离的范围是10~2000米，所述清管器后端一定距离的范围是10~2000米。
所述清管器分为前端和后端两部分，清管器前端部分和后端部分采用万向接头连接或者球铰连接；清管器前端部分设置直皮碗和碟形皮碗；清管器后端部分设置直皮碗和碟形皮碗。
本发明具有的有益效果是：（1）清管器隔断顺序输送过程中，清管器对管壁进行刮削，这样极大的减小了前端油品在管道壁面残留，从而减少前端油品与后端油品的混合。（2）前后端流体通过清管器隔断，极大的避免了起伏管道中两种介质因为密度差异产生的掺混。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式对应的结构简图。
图2为本发明所述清管器的结构简图。
图中：1.回油管线；2.储罐A；3.储罐B；4. 储罐C；5.旁通管线A；6.球阀a；7.球阀b；8.收球筒；9.放空阀A；10.球阀c；11.球阀d；12.清管器检测装置；13.主管道；14.球阀e；15.球阀f；16.发球筒；17.清管器；18.放空阀B；19.球阀g；20.球阀h；21.旁通管线B；22.储罐D；23.储罐E；24.出油管线；25.压板；26.直皮碗；27.隔板；28.碟形皮碗；29.基座；30.万向节。
具体实施方式
本发明不受下述实施实例的限制，可以根据本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。下面结合图1和图2对本发明作以下描述。上、下、左、右等位置关系是依据说明书附图1的布局方向来确定的。
一种油品顺序输送***，主要包括收球筒8、发球筒16、主管道13、出油管线24、回油管线1和清管器17。
出油管线24连接到主管道13，出油管线24靠近主管道13位置设置球阀e 14。储罐D22 和储罐E 23连接到出油管线24，出油管线24还可以连接到其他管线或储罐，用于将不同油品输送到主管道13。
回油管线1连接到主管道13，回油管线1靠近主管道13位置设置球阀d 11。储罐A2、储罐B 3和储罐C 4连接到回油管线1，回油管线1还可以连接到其他管线或储罐，用于存储主管道13输送到的不同油品。
发球筒16整体为圆筒形，发球筒16一端连接到主管道13，发球筒16另一端设置端盖。发球筒16上端设置放空阀B 18，发球筒16下端安装排污管线并安装球阀g 19。主管道13上靠近出油管线24位置设置发球筒16，所述发球筒16与主管道13相连接，主管道13靠近发球筒16位置设置球阀f 15，发球筒16与出油管线24之间设置旁通管线B 21，旁通管线B 21上设置球阀h 20。
收球筒8整体为圆筒形，收球筒8一端连接到主管道13，收球筒8另一端设置端盖。收球筒8上端设置放空阀A 9，收球筒8下端安装排污管线并安装球阀b 7。主管道13上靠近回油管线1位置设置收球筒8，所述收球筒8与主管道13相连接，主管道13靠近收球筒8位置设置球阀c 10，收球筒8与回油管线1之间设置旁通管线A 5，旁通管线A 5上设置球阀a 6。
清管器17通过发球筒16送入主管道13，通过管道内介质推动清管器17前进，清管器17通过主管道13进入收球筒8完成一个批次的油品输送。
主管道13靠近发球筒16位置设置清管器检测装置12，所述清管器检测装置12用于检测清管器17通过产生的信号，识别清管器17是否通过特定位置。主管道13靠近收球筒8位置设置清管器检测装置12，所述清管器检测装置12用于检测清管器17通过产生的信号，识别清管器17是否通过特定位置。
所述清管器17分为前端和后端两部分，清管器17前端部分和后端部分采用万向节30连接；清管器17前端部分设置直皮碗26和碟形皮碗28；清管器17后端部分设置直皮碗26和碟形皮碗28。清管器17前端直皮碗26和碟形皮碗28之间设置隔板27；清管器17前端直皮碗26和碟形皮碗28安装到基座上，并用压板25压紧，用螺栓连接压板25和基座29。清管器17后端直皮碗26和碟形皮碗28之间设置隔板27；清管器17后端直皮碗26和碟形皮碗28安装到基座上，并用压板25压紧，用螺栓连接压板25和基座29。清管器17前端和后端的基座29之间通过万向节30连接。这样清管器17在通过管道弯头部分能够自由变形，同时能够保证皮碗与管道之间的密封性能。
本发明所述一种油品顺序输送***的工作原理是：
以储罐D 22和储罐E 23内两种不同油品输送为例，储罐D 22内油品通过出油管线24、主管道13和回油管线1进入储罐A 2。当储罐D 22内油品输送结束时候，通过发球筒16将清管器17送入主管道13，然后储罐E 23内油品继续通过出油管线24进入主管道13。靠近收球筒8的清管器检测装置12探测到清管器17通过的信号时，关闭储罐A 2的阀门同时打开储罐B 3阀门，清管器17前后端介质通过回油管进入储罐B 3，一定时间以后关闭储罐B 3阀门同时打开储罐C 4的阀门，这样储罐E 23内油品通过出油管线24、主管道13和回油管线1进入储罐C 4。这样，清管器17前后端的混油段单独进入储罐B 3，能够保证储罐A 2和储罐C 4的油品质量。
一种油品顺序输送方法，用于至少2种油品管道内顺序输送，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，清管器17发球：主管道13内一种油品输送结束时候，通过发球筒16将清管器17送入主管道13，同时切换另一种油品进行输送；步骤2，清管器17收球：通过收球筒8接收清管器17，同时切换管线和储罐用于存储清管器17后端的油品。
以储罐D 22和储罐E 23内两种不同油品输送为例，储罐D 22内油品通过出油管线24、主管道13和回油管线1进入储罐A 2。正常输送中，进油管线与主管道13之间的球阀e 14保持打开状态，回油管线1与主管道13之间的球阀d 11保持打开状态，与主管道13相连接的进油管线和回油管线1保持畅通。当储罐D 22内油品输送快完成时候进行发球操作，清管器17发球操作包括以下步骤：
(1) 关闭发球筒16和主管线之间的球阀f 15，关闭发球筒16和出油管线24之间的旁通管线上的球阀h 20；
(2) 打开发球筒16下端的球阀g 19和放空阀B 18，球阀g 19即为排污阀，球阀g 19排空发球筒16内的液体；
(3) 打开发球筒16后端盖，放入清管器17，再关闭发球筒16后端盖；
(4) 关闭发球筒16下端的球阀g 19，逐渐打开发球筒16和出油管线24之间的旁通管线上的阀门，待发球筒16内充满液体后关闭放空阀；
(5) 打开发球筒16和主管道13之间的球阀f 15，逐渐增大发球筒16和出油管线24之间的旁通管线上的球阀h 20开度，同时逐渐减小出油管线24和主管道13之间的球阀e 14开度，将清管器17推入主管道13；
(6) 完全打开出油管线24和主管道13之间的球阀e 14，关闭发球筒16和主管道13之间的球阀f 15，关闭发球筒16和出油管线24之间的旁通管线上的球阀h 20。
这样，储罐储罐E 23内的油品通过出油管线24进入主管道13进行输送。当清管器17到达收球筒8位置时，即表示储罐D 22内油品已经接近输送完毕，清管器17后端流体为储罐E 23内的油品。此时需要进行清管器17收球操作，清管器17收球过程包括以下步骤：
(1) 关闭收球筒8后端盖，关闭收球筒8下端的球阀b 7，打开收球筒8上的放空阀A 9；
(2) 逐渐打开收球筒8和主管线之间的球阀c 10，待收球筒8内充满液体以后关闭收球筒8上的放空阀A 9，这样排出收球筒8内空气；
(3) 完全打开收球筒8和主管线之间的球阀c 10，打开收球筒8和回油管线1之间的旁通管线上的球阀a 6；
(4) 待清管器17进入收球筒8以后，关闭收球筒8和主管线之间的球阀c 10，关闭收球筒8和回油管线1之间的旁通管线上的球阀a 6；同时，切换回油管线1连接的储罐C 4用于存储清管器17后端的油品；
(5) 打开收球筒8球阀b 7，球阀b 7即为排污阀，打开放空阀A 9，排空收球筒8内的液体；
(6) 打开收球筒8后端盖，取出清管器17，再关闭收球筒8后端盖。
更为优化的，清管器17收球过程中，通过切换回油管线1上的阀门，将清管器17前端一定距离以内的油品以及清管器17后端一定距离以内的油品导入到储罐B 2；所述清管器17前端一定距离的范围是10~2000米，所述清管器17后端一定距离的范围是10~2000米。这样，即便清管器17前后端流体存在轻微的掺混，也不会影响储罐A 2和储罐C 4中的油品质量。
这样，储罐E 23内的油品进入单独的储罐C 4，完成储罐D 22和储罐E 23内两种不同油品顺序输送。

Claims (10)

1.一种油品顺序输送***，用于至少2种油品管道内顺序输送，包括收球筒、发球筒、主管道、出油管线、回油管线和清管器，其特征在于：主管道两端分别连接发球筒和收球筒，出油管线连接到主管道发球筒前端位置并设置阀门，输送源头的储罐和管线连接到出油管线；回油管线连接到主管道收球筒前端位置并设置阀门，输送目的地所在的储罐和管线连接到回油管线；清管器通过发球筒送入主管道，管道内介质推动清管器前进并进入收球筒完成一个批次的油品输送。
2.根据权利要求1所述一种油品顺序输送***，其特征在于：所述发球筒整体为圆筒形，发球筒一端连接到主管道，发球筒另一端设置端盖；发球筒上端设置放空阀，发球筒下端安装排污管线并安装阀门；主管道与发球筒之间设置阀门；发球筒与出油管线之间设置旁通管线并安装阀门。
3.根据权利要求1所述一种油品顺序输送***，其特征在于：所述收球筒整体为圆筒形，收球筒一端连接到主管道，收球筒另一端设置端盖；收球筒上端设置放空阀，收球筒下端安装排污管线并安装阀门；主管道与收球筒之间设置阀门；收球筒与回油管线之间设置旁通管线并安装阀门。
4.根据权利要求1所述一种油品顺序输送***，其特征在于：主管道靠近发球筒位置和收球筒位置分别设置清管器检测装置，所述清管器检测装置用于检测清管器通过产生的信号，识别清管器是否通过该检测装置所在的特定位置。
5.根据权利要求1所述一种油品顺序输送***，其特征在于：所述清管器分为前端和后端两部分，清管器前端部分和后端部分采用万向接头连接或者球铰连接；清管器前端部分设置直皮碗和碟形皮碗；清管器后端部分设置直皮碗和碟形皮碗。
6.一种油品顺序输送方法，用于至少2种油品管道内顺序输送，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，清管器发球：主管道内一种油品输送结束时候，通过发球筒将清管器送入主管道，同时切换另一种油品进行输送；
步骤2，清管器收球：通过收球筒接收清管器，同时切换管线和储罐用于存储清管器后端的油品。
7.根据权利要求6所述一种油品顺序输送方法，其特征在于，所述步骤1的发球筒连接到主管道端部并设置阀门，出油管线连接到主管道并设置阀门，发球筒和出油管线之间设置旁通管线并安装阀门，清管器发球过程包括以下步骤：
(1) 关闭发球筒和主管线之间的阀门，关闭发球筒和出油管线之间的旁通管线上的阀门；
(2) 打开发球筒排污阀和放空阀，排空发球筒内的液体；
(3) 打开发球筒后端盖，放入清管器，再关闭发球筒后端盖；
(4) 关闭发球筒排污阀，逐渐打开发球筒和出油管线之间的旁通管线上的阀门，待发球筒内充满液体后关闭放空阀；
(5) 打开发球筒和主管道之间的阀门，逐渐增大发球筒和出油管线之间的旁通管线上的阀门开度，同时逐渐减小出油管线和主管道之间的阀门开度，将清管器推入主管道；
(6) 完全打开出油管线和主管道之间的阀门，关闭发球筒和主管道之间的阀门，关闭发球筒和出油管线之间的旁通管线上的阀门。
8.根据权利要求6所述一种油品顺序输送方法，其特征在于，所述步骤2的收球筒连接到主管道端部并设置阀门，回油管线连接到主管道并设置阀门，收球筒和回油管线之间设置旁通管线并安装阀门，清管器收球过程包括以下步骤：
(1) 关闭收球筒后端盖，关闭收球筒下端的排污阀，打开收球筒上的放空阀；
(2) 排出收球筒内空气：逐渐打开收球筒和主管线之间的阀门或者逐渐打开收球筒和回油管线之间的旁通管线上的阀门，待收球筒内充满液体以后关闭收球筒上的放空阀；
(3) 完全打开收球筒和主管线之间的阀门，打开收球筒和回油管线之间的旁通管线上的阀门；
(4) 待清管器进入收球筒以后，关闭收球筒和主管线之间的阀门，关闭收球筒和回油管线之间的旁通管线上的阀门；同时，切换回油管线连接的管线和储罐用于存储清管器后端的油品；
(5) 打开收球筒排污阀和放空阀，排空收球筒内的液体；
(6) 打开收球筒后端盖，取出清管器，再关闭收球筒后端盖。
9.根据权利要求6或权利要求8所述一种油品顺序输送方法，其特征在于：清管器收球过程中，通过切换回油管线上的阀门，将清管器前端一定距离以内的油品以及清管器后端一定距离以内的油品导入到单独的管线或储罐；所述清管器前端一定距离的范围是10~2000米，所述清管器后端一定距离的范围是10~2000米。
10.根据权利要求6~9任意一条所述一种油品顺序输送方法，其特征在于：所述清管器分为前端和后端两部分，清管器前端部分和后端部分采用万向接头连接或者球铰连接；清管器前端部分设置直皮碗和碟形皮碗；清管器后端部分设置直皮碗和碟形皮碗。
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