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液化石 油气地下洞库库存管理探究


液化石 油气地下洞库库存管理探究,液化石 油气的贮存方式分为低温常压贮存、常温压力贮存、半冷压力式贮存, 地下洞 库属于常温压力贮存的特殊“容器”。地下洞 库贮存方式在中国应用得很少, 目前国 内投入运行的地下洞库仅有四家, 由于液 化石油气洞库具有容量大、储存洞 室表面不规则等特点, 如何做 好地下洞库库存管理是一项复杂的系统工程。

                   

本文根据洞库收、付料等主要环节, 结合地 下洞库自身计量的特点及码头装卸船计量可能存在的纰漏, 论述洞 库库存管理关键要素、管理程序、影响环节、建议措 施及管理成效等, 为经营、储运液 化石油气的专业公司在采购、销售、生产运 行计划提供重要的技术数据。
某液化 石油气地下洞库包括丙烷洞、丁烷洞、LPG洞, 总库容118万m3, 其中丙烷洞57.8万m3, 丁烷洞30.5万m3, LPG洞30.4万m3, 是目前世界*大的液 化石油气地下洞库。
该液化 石油气洞库是某工业园原料供应的主要源头, 其中丙 烷洞为丙烷脱氢装置提供丙烷原料, 丁烷洞及LPG洞为LPG加氢装 置提供经过混合调和后的液化石油气。
该地下洞库收、付料环节多, 节点复杂, 流程长, 吞吐量大, 以洞库 为中心的库存管理受洞库本体计量、装、卸船计量、受料装 置流量计的误差及运行状态的影响, 管理难度较大。
洞库施 工挖掘主要是采取爆破的方式, 洞库竣 工后的表面是凹凸不平的, 形状不规则, 对洞库 库存计量造成一定的影响。
另外, 码头装、卸船流量计, 装置供料流量计, 燃料气 及火炬气流量计的计量精度同样是影响洞库库存计量的主要因素。
1 地下洞库库存管理
1.1 洞库计量
洞库是 库存管理的中心, 洞库计 量是洞库库存管理*重要的环节之一。
(1) 洞库计量仪表及参数:物料液位及水位:丙烷洞 安装有超声波液位计, 丁烷洞及LPG洞安装有伺服液位计, 可对物 料液位及水位进行连续监测, 另外, 三个洞 库均安装有液位开关, 可与液 位流量系统进行比对或校正, 液位开关稳定好、性能可靠。温度:洞库均 安装有温度测量系统, 温度测 量系统可检测气相温度及液位温度, 可检测上、中、下不同 位置的液相温度及气相温度, 确保温 度测量的可靠性。压力:洞库安 装有压力测量系统, 既可就地显示, 亦可远传至DCS显示。流量计:码头至 洞库卸船进料线、洞库装船线有质量流量计, 洞库进料管线安装有超声波流量计, 丙烷洞 供园区燃料气及火炬管线安装有体积流量计。
(2) 洞库计量方法:洞库的 库存量包括物料的液相质量及气相质量。
液相质量:GL=ρ15℃×VL15℃×F
式中, GL为液相质量, ρ15℃为物料在15℃时的密度, VL15℃为液相体积, F为体积修正系数。
气相质量:Gg=ρg×Vg= (p+101.3) /101.3×[273/ (T+273) ]×M/22.4×[ (SG-0.0011) /SG]×Vg/1000
式中, Gg为气相质量, ρg为气相密度, Vg为气相体积, P为洞库的表压, T为洞库的气相温度, M为物料的摩尔质量, SG为物料的液相密度。
计算举例:
丙烷洞丙烷液位:L=-128.5m, 水位:L=-158m
气相温度:T气=17℃, 液相温度:T1=16.5℃, T2=16.8℃, T3=16.6℃, 丙烷密度ρ15℃=0.5055T/m3, 压力p=6.5kgf/cm2。
液相质量计算:GL=ρ15℃×VL15℃×F
查罐容表得:VL15℃=431952m3, Vg=142322m3。
液相温度取上、中、下三个点的平均温度:
查体积修正表, 得F=0.998:
气相质量计算:
丙烷洞的库存量:G=GL+GG=217390+1911=219301t。
同样可计算丁烷及LPG洞的库存量。
装、卸船计量:VLGC或常温 压力船卸船是洞库收料的主要方式, 随着某 工业园多种业务的拓展, 未来丙烷、丁烷装 船业务亦是洞库出料的主要途径之一, 因此, 装、卸船的 计量误差对洞库库存影响很大。
1.2 洞库库 存转移数据录入
VLGC及压力船卸货至洞库:以第三 方商检数量录入, 码头流 量计及洞库计量数作为参考。
洞库装船:以第三 方商检数量录入, 码头流 量计及洞库计量数作为参考。洞库向装置供料:以装置 质量流量计录入, 洞库计量数作为参考。洞库向LPG调和罐转料:以球罐计量数录入, 洞库计量数作为参考。两个洞库转料:以其中 一个洞的计量数据录入, 原则上 选择一个计量仪表运行状态*佳的洞 库计量数据录入。洞库收退料:以退料 装置流量计数据或球罐计量数据录入。丙烷洞 供燃料气管网及火炬气:以洞库 气相线流量计录入, 各用户数据作为比对、参考。
2 洞库日盘库
(1) 每日洞库实时库存:以每天8:00洞库的实际参数, 根据洞 库计量方法算出洞库每天的实际库存。
(2) 洞库收料:上一日上午8:00至次日上午8:00洞库收料数量, 包括VLGC及压力船卸货数量, 退料数量。若卸船未完成作业时, 以流量计数据暂挂, 待完货 后再以商检数计算。
(3) 洞库付料:上一日上午8:00至次日上午8:00洞库付料数量, 包括装船数量, 装置付 料及燃料气管网数量。若卸船未完成作业时, 以流量 计数据暂挂数量, 待完货 后再以商检数计算。
(4) 每日帐面库存:当日账面库存=上日实际库存+当日收料量-当日付料量。
(5) 日盘库例子:某月某日上午8:00, 丙烷洞 库的上日实际库存为210035t, 卸VLGC收料12000t, 上日8:00至当日8:00供丙烷 脱氢装置数量为1200t, 供燃料气管网量为50t, 装船1500t, 转LPG调和罐200t.根据当日8:00丙烷洞 的参数计量得实际库存M1219650t。
丙烷洞 当日的账面库存:M2=210035+12000-1200-50-1500-200=219085t
当日洞库盘盈量:M=M1-M2=219650-219085=565t。
3 洞库库 存管理关键数据跟进、存在问题及改进措施
3.1 洞库实时库存计算、计量仪 表现状及改进措施
(1) 洞库的 实时库存是根据洞库计量参数物料液位、水位、压力、气相温度、液相温 度进行计算的结果, 其中液 位的对库存计量的影响*为显著, 因此, 洞库液 位测量系统的稳定性对库存管理尤为关键。
(2) 改进建议及措施:为了提 高洞库计量参数的可靠性, 在洞库VLGC卸货或 压力船卸货完毕后, 需静置12h后再取数计量。
3.2 码头装、卸船计量建议及措施
(1) 码头VLGC及压力 船装卸货数量大, 计量方 式是根据船上温度、压力、液位进行计算, 由于船 方仪表的计量时效、计量精度, 特别是液位计、温度表 的误差对计量结果影响很大, 另外, 在计量 参数取数等存在一定的主观性, 为了保证装、卸船计量的可靠性, 避免出现人为误差, 建议码头装、卸船作 业的计量应由船方、码头方 及第三方共同计量, 若出现 三方在计量取数及计量结果存在较大偏差时, 应及时 查找原因并解决存在问题, 确保在 进出库计量环节洞库库存的可靠性。
(2) 装、卸船计 量密度对计量影响很大, 目前, 码头装、卸船计 量是根据供货方或船方提供的密度计算, 在采样 分析项目上没有密度分析, 因此, 我方无 法确认供货方或船方提供的密度与实际的偏差, 若每次出现3‰的差异, 每年丙烷80万t、丁烷40万t、LPG洞40万t, 计量误差数量4800t/a, 对库存 的影响无疑是巨大的, 因此, 建议我 方务必对卸货密度进行检验。
3.3 供料装 置流量计定期校验
丙烷洞 物料主要是供给丙烷脱氢装置, 供丙烷 脱氢装置的计量是以装置流量计作为库存入账依据, 为了保 证供料计量的可靠性, 至少每 年对流量计进行一次校验。

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