加油站加气站设备选型与工程技术应用的比较分析
韩迪玮
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韩迪玮,. 加油站加气站设备选型与工程技术应用的比较分析[J]. 建筑技术学报,202412. DOI:10.12721/ccn.2024.157114.
摘要: 随着能源消费结构的持续优化,加油站与加气站作为重要的能源供给终端,其设备选型和工程技术应用显得尤为关键。通过对加油站与加气站设备选型标准、安装工艺、运行维护等方面进行系统分析,针对不同类型设备的技术特点、适用条件及工程应用效果展开深入研究,研究表明科学合理的设备选型方案能有效提升站点运营效率,优化工程投资成本,确保安全稳定运行,建议在设备选型时充分考虑环境因素、经济性和适用性,采用标准化工程技术规范,强化质量控制。
关键词: 加油站;加气站;设备选型;工程技术;应用分析
DOI:10.12721/ccn.2024.157114
基金资助:

引言:

能源供给基础设施建设对推动经济社会发展具有重要意义,加油站与加气站作为能源供给的重要终端,其设备选型与工程技术应用直接关系到运营效益和安全性,近年来随着新技术、新工艺、新材料的不断应用,相关设备及工程技术取得显著进步,针对设备选型和工程技术应用开展系统研究,对提升工程建设水平、保障安全运营具有重要的现实意义。

一、设备选型分析

(一)加油站设备选型要点

在加油站设备选型过程中储油罐选型首选双层油罐,采用钢-钢结构防渗漏技术,罐体应具备内层钢板厚度4mm以上,外层钢板厚度3mm以上等技术参数,确保防渗效果,加油机选型需重点考虑计量精度、防爆等级、流量范围等核心指标,宜选用具备自动温度补偿功能、显示误差≤±0.3%、防爆等级ExdⅡBT3的加油机。工艺管道系统选用双层管道,内管采用无缝钢管,外管选用HDPE材质,管道连接采用焊接工艺,确保系统密封性,油气回收设备选型应符合GB20952标准要求,回收效率需达到95%以上,真空泵采用防爆电机驱动,最大真空度-38kPa,电气防爆设备选型严格执行GB3836.1标准,防爆等级应达到ExdⅡBT4,接线盒采用隔爆型。

(二)加气站设备选型要点

加气站设备选型需重点关注储气设备、压缩机组及加气机等关键设备。储气设备选用三级储气系统,采用C3钢制无缝气瓶,工作压力25MPa,单个储气瓶容积应控制在2m³以内,压缩机组选型应满足工艺要求,采用往复式压缩机,额定功率90-160kW,排气压力25MPa,具备四级压缩能力,加气机选型需具备高精度计量功能,采用质量流量计,计量精度≤±1.0%,防爆等级ExdⅡAT4。工艺管道系统选用不锈钢无缝管,壁厚应满足25MPa工作压力要求,采用氩弧焊接工艺,确保系统密封性,安全附件选型包括安全阀、压力表、温度传感器等,其中安全阀选用弹簧式,整定压力应符合相关标准要求,压力表精度等级0.4级,温度传感器采用热电阻型,控制系统选用PLC可编程控制器,具备ESD紧急停车功能,自动化控制水平满足无人值守要求[1]。

二、工程技术应用

(一)设备安装工艺分析

在加油站和加气站工程建设过程中,设备安装工艺对工程质量和运行安全起着决定性作用,储油罐安装采用吊装定位技术,通过测量放线确定安装位置利用经纬仪进行罐体定位,采用液压千斤顶调整标高,确保罐体水平度误差控制在2/1000以内。罐区设备基础采用钢筋混凝土整体浇筑,混凝土强度等级不低于C30,基础承载力应达到180kPa,工艺管道安装严格执行坡向设计,汽油管道坡度不小于5‰,柴油管道坡度不小于3‰,采用超声波检测技术对焊缝进行无损检测,确保一次合格率达到95%以上,加油机安装采用预埋套管技术,地脚螺栓预埋深度不小于200mm,设备安装垂直度误差控制在1.5/1000以内。加气机安装采用双层底座结构,预埋地脚螺栓采用化学锚栓,设备安装垂直度误差控制在1/1000以内,压缩机组安装采用橡胶减震垫技术,减震垫选用天然橡胶,硬度为50-60度,压缩机组与基础间设置不少于8个减震支座,电气设备安装严格遵循防爆区域划分要求,导线连接采用压接工艺,接地电阻不大于4Ω,防雷接地系统采用环形接地体结构。

(二)系统调试技术研究

加油站和加气站系统调试是确保设备安全稳定运行的关键环节,油气回收系统调试采用气液比法,通过专用检测仪器测量气液比值调整真空泵参数使气液比保持在1.0-1.2之间,加油机计量系统调试采用标准容器法,使用具有计量检定证书的标准金属量器进行核验,通过调整流量系数使计量误差控制在±0.2%以内。储罐液位检测系统调试采用静压法,通过注入标准容积介质验证液位计量精度,调整传感器参数使液位显示误差控制在±1mm以内,加气站压缩机组调试采用分级升压技术,首先进行单级空载试运行,依次开启二级、三级、四级压缩机,逐步提升排气压力至设计值,加气机计量系统调试采用标准钢瓶法,利用经计量检定的标准钢瓶进行加气计量核验,调整质量流量计参数使计量误差控制在±0.5%以内。工艺管道系统调试采用氮气加压试验法,试验压力为工作压力的1.5倍,稳压24小时压降不大于0.05MPa,自动化控制系统调试采用模拟量、开关量信号发生器进行I/O点检查,通过仿真运行验证控制逻辑对ESD紧急停车功能进行全流程测试,安全联锁系统调试重点验证超温、超压、泄漏等报警装置动作可靠性,确保在发生异常工况时能及时切断相关设备电源,实现紧急停机功能[2]。

三、设备运行维护

(一)运行监测与控制

加油站和加气站运行监测系统采用分布式控制架构,通过现场总线技术实现数据采集与监测。储罐液位监测采用磁致伸缩原理,实时采集油品液位、温度、密度等参数,监测频率设定为60s/次,当液位变化速率超过50mm/min时触发报警,压力监测系统采用数字式压力变送器,精度等级0.2级,测量范围0-32MPa,通过RS485通讯协议将数据传输至控制中心,泄漏检测系统采用负压波法,在埋地管道中设置压力传感器实时监测管道压力波动,当压降速率大于0.01MPa/s时启动紧急切断阀。设备运行状态监测采用在线振动检测技术,在压缩机、油泵等关键设备上安装振动传感器实时采集设备振动频率与位移,当振幅超过3mm或频率异常时发出预警信号,气体浓度监测采用催化燃烧式可燃气体探测器,检测精度≤±3%LEL,报警值设定为25%LEL,监测数据通过4-20mA模拟量信号传输至控制系统。

(二)设备维护保养策略

设备维护保养采用预测性维护策略,通过设备状态监测数据建立故障预测模型。加油机维护重点包括计量装置、油气分离器、电机系统等,每月开展计量检测,调整电机轴承间隙,更换油气分离器滤芯,储罐系统维护采用超声波测厚技术,每年对罐体壁厚进行检测,重点关注焊缝、支撑座等易腐蚀部位,压缩机组维护采用温升法判断轴承状态,每2000运行小时更换润滑油,检查气阀间隙,调整皮带张力。安全附件维护包括安全阀校验、压力表检定、紧急切断阀性能测试等,确保动作灵敏可靠,防雷防静电设施每半年进行一次接地电阻测试,保证接地电阻值不超过4Ω,管道系统维护采用智能清管技术,通过投放智能清管器检测管壁缺陷评估管道剩余寿命,油气回收系统每季度进行一次气液比测试,确保回收效率满足环保要求。

(三)设备故障诊断与处理

设备故障诊断采用多参数融合分析方法,建立设备运行特征数据库。加油机常见故障包括计量误差、泵体漏油、电机过载等,通过分析流量曲线、电机电流、轴承振动等参数确定故障类型,压缩机故障诊断重点关注气缸压力、排气温度、功率曲线等参数,采用热成像技术检测气阀泄漏情况,储罐系统故障主要表现为液位异常、压力波动、防腐层损坏等,通过对比历史数据判断故障原因,管道系统故障诊断采用声发射技术,通过分析声波特征识别泄漏位置。自动控制系统故障诊断采用专用测试软件,通过模拟量注入验证控制回路分析数据传输异常,针对不同类型故障制定标准化处理流程,采用故障树分析法确定最优维修方案,对于重大设备故障,采用专家会诊方式,综合分析故障机理,优化维修技术方案,建立故障案例库,提升故障处理能力,通过定期开展设备维护人员技术培训提高故障诊断与处理水平,确保设备维修质量[3]。

结束语:

加油站与加气站设备选型及工程技术应用是一项系统工程,需要在充分考虑环境条件、运营需求和安全要求的基础上,科学选择设备并规范施工,通过合理的设备选型和工程技术应用能够有效提升站点运营效率,降低运营成本,保障安全稳定运行,未来应进一步加强新技术研究应用,持续优化工程技术方案,推动加油站与加气站建设水平不断提升。

参考文献

[1]邓志晟,夏云峰,陈子如,等.加油站油气回收与控制设备的选型及应用[J].石油库与加油站,2022,31(04):1-4+51.

[2]李岩.双层油罐的基本技术问题和设备选型的思路[J].化工管理,2018,(15):41-42.

[3]王祥,李钦华.石油库与加油站电气系统存在的主要问题[J].石油库与加油站,2004,(05):35-36+5.