大中型机场油库工艺流程浅析

2018-02-23 14:35张金波
中国科技纵横 2018年24期
关键词:工艺流程

张金波

摘 要:本文对国内大中型机场油库的主要工艺流程进行了举例介绍,依次对来油流程、加油流程、倒罐流程、底油处理流程与污油处理流程进行了分析,并着重对公路运输、铁路运输、水路运输及管道运输等来油方式进行了对比,对管线加油车加油模式与罐式加油车加油模式这两种加油方式进行了对比分析,对底油处理流程进行了细化梳理,对于机场油库工艺流程设计的进一步优化具有一定的参考价值。

关键词:机场油库;工艺流程;底油处理

中图分类号:TE972 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)24-0052-02

近年来,各大机场民航业务量均呈现出稳定增长的趋势,航空供油量也随之持续增长,2017年全年加油量超过100万t的机场有5座,超过50万t的机场有18座,超过10万t的机场已达44座。机场油库是直接为航空加油站或机坪加油管道等输送航空油料的油库,是机场供油的枢纽所在,为了提高供油能力与供油效率,对于机场油库工艺流程进行优化就显得愈加重要。

1 工艺流程简介

对于一般的大中型机场油库,为满足生产运营需要,主要的工艺流程包括来油流程、加油流程、倒罐流程和底污油处理流程。以目前正在建设中的新建XX机场油库工艺流程为例:

(1)来油流程。输油管道→微米过滤器→过滤分离器→流量计→20000m3储油罐。

(2)机坪加油流程。20000m3储油罐浮动出油装置→粗过滤器→机坪加油泵→过滤分离器→流量计→机坪加油管线→加油栓→管线加油车→飞机油箱。

(3)倒罐流程。20000m3储油罐(甲)浮动出油装置→粗过滤器→倒罐泵→20000m3储油罐(乙)。

500m3底油罐(甲)浮动出油装置→粗过滤器→底油倒罐泵→500m3底油罐(乙)。

(4)底油处理流程。20000m3储油罐底油→粗过滤器→底油倒罐泵→500m3底油罐(油品沉淀,化验合格后)→粗过滤器→底油倒罐泵→过滤分离器→20000m3储油罐。

500m3底油罐底油→粗过滤器→底油回收泵→50m3回收罐。

储油罐区质量检查罐的油品→自流→50m3回收罐。

底油罐区质量检查罐可回收的油品→自流→50m3回收罐。

底油罐区质量检查罐不可回收的油品→自流→20m3污油罐。

油泵棚过滤分离器排出的底油→自流→50m3回收罐。

50m3回收罐合格油品→粗过滤器→底油回收泵→500m3底油罐。

50m3回收罐底部油品→手摇泵→四通阀→50m3回收罐(可回收油品)

→20m3污油罐(不可回收油品)。

(5)污油处理流程。20m3污油罐油品→粗过滤器→污油泵→运油车。

2 来油流程分析

航油在炼厂生产出来后,一般通过公路运输、铁路运输、水路运输或管道运输等方式为机场油库进行配送。一般根据机场周边航油资源的情况进行综合技术经济论证,然后确定来油方式。

公路运输方式相对较为灵活,建设工程投资较小,且由于完全由第三方进行运输,在管理上也相对简单,但是保障能力较小,随着加油量的增加,公路配送的保障能力很快就会接近瓶颈,同时受地区雨雪、洪涝等自然环境影响,公路运输方式风险较大,而且公路配送后期运营的运行成本较高。因此公路运输方式主要适用于为小型支线机场油库供油,同时也可以作为大中型机场油库的应急保供措施。

铁路运输方式和水路运输方式都具备比较高的保障能力,而且在油源方面也都比较灵活,当主要的油源炼厂航油保障出现问题时,可以考虑由其他炼厂补充供应,有利于后期安全运营保障,且运输成本也远低于公路配送,但是不管是铁路运输方式還是水路运输方式,在后期运营均需要与相关部门协调铁路或水路的调配,而且对于大多数机场,直接接入铁路专用线或者水路通道都比较困难,一般都需要在机场附近就近依托现有铁路、水路条件,单独建设铁路卸油站或者水路码头,然后再铺设1条管道接入机场油库,建设工程投资均较大。因此铁路运输方式与水路运输方式主要适用于为附近具备铁路、水路条件的大中型机场油库供油。

管道运输方式受外界影响很小,是非常稳定的输送方式,具备较高的安全保障性和运行效率,但是从炼厂铺设1根输油管道接至机场油库,建设工程投资一般较大,随管道长度的增长投资也会相应提高,且管道一旦建成投产,则该炼厂基本上成为该条管道的唯一油源,若该炼厂的航煤保障出现问题,则会存在供油保障风险。因此管道运输方式主要适用于距离炼厂、石油石化大型中转油库较近的大中型机场。

为了进一步提升航油保障可靠性,目前国内主要的大型机场油库大多采用多种来油方式组合。

3 加油流程分析

机场油库接收完航油后,需要在油罐内进行隔离沉降,检验合格后方可为机坪上的飞机加油。目前,在机坪上给飞机加油主要分为管线车加油和罐式车加油这两种加油模式。

管线车加油模式的主要流程为:机场油库航油由机坪加油泵泵出,通过机坪加油管线输送至停机坪机位下的加油栓井,管线加油车连接加油栓井和飞机油箱后,航煤通过加油栓井及加油车上的过滤、计量装置进入飞机油箱。此种加油方式需要敷设机场油库至机坪及机坪下的机坪加油管线,在机坪安装加油栓井、阀门井、紧急停泵按钮等设施,工程初期投资较大,且飞机需按约定的停止线停放才能加油。但管线车加油方式不需要从油库或航空加油站运油,加油效率较罐式车加油方式高,另外管线车的油耗和保养费用相对较低。管线加油车体积小,操控难度比罐式车低。对于管线车加油流程,考虑到机坪管线加油系统的水力特性,一般要求机坪加油泵采用特性曲线较平缓的离心泵,且泵出口无需设置流量调节阀。

罐式车加油模式的主要流程为:罐式加油车从机场油库或航空加油站灌油后,将航煤运到停机坪,为飞机加油,罐式加油车自带油泵,将罐车油罐内的航油经过滤、计量后加注到飞机。此种加油方式只需要在机场油库或航空加油站设置灌油设施,工程投资较小,比较灵活机动。但罐车加油时需要将航煤从机场油库或航空加油站运到机坪,加油效率相对较低,另外罐式加油车的油耗和保养费用比管线加油车高。

上述两种加油模式各有优劣,对于大型机场,由于加油量大,一般管线车加油方式更为合适。但是对于中型机场,由于加油量适中,采用两种加油模式都能满足近期的加油需求。若采用罐式车加油模式,工程投资小,短期来看具有优势,但会面临远期加油量增加后加油保障压力大的问题,且如果后期再新建机坪加油管线,则远期投资会增加很多(需破除现有道面和道路)。若采用管线车加油模式,工程投资较大,短期来看影响其经济性。在对加油模式进行选择时,需要根据运输机场的定位及建设目标年预测的高峰小时加油量、加油架次等因素,对两种或组合加油作业保障模式进行经济和技术评估比较后确定。

4 倒罐流程分析

按照《民用航空燃料质量控制和操作程序》(MH/T6020 -2012)的要求,对机场油库内的航油油罐在首次启用的12个月之内应进罐进行检查和清洗,并在之后每3年清洗一次。每次洗罐作业或者油罐检修之前,都需要将油罐内的油品倒入另一个油罐内,即进行倒罐流程作业。目前国内运营中的大中型机场油库一般都是根据罐型罐容和倒罐时间要求,单独设置1台倒罐泵,并铺设独立的倒罐管线,以保证倒罐作业不会对接收来油流程和飞机加油流程产生影响。近两年来,为了节约投资,优化流程,有的建设项目经过水力核算后,也会选择利用2~3台机坪加油泵兼做倒罐泵。

5 底油处理流程分析

航空燃料在接收、储存、输转、发放(装载、加注) 过程中需对储罐底部油品进行排沉和质量检查,排沉和质量检查中的航油需回收至回收罐。回收罐内航油经外观检查和密度测定合格的航油回储罐,不合格航油需入污油罐或污油桶。底污油处理流程包括储油罐底油处理流程、底油罐底油处理流程、油罐底油排沉和质量检查流程、过滤分离器底油排沉和质量检查流程。

5.1 储油罐底油处理流程

对储罐底油进行质量检查后,若不合格,需要将储罐底部油品通过底油倒罐泵输入底油罐(即地上回收罐)中,经沉降检查合格后,再通过底油倒罐泵、过滤分离器输入储油罐中。

5.2 底油罐底油处理流程

对底油罐底油进行质量检查后,若不合格,需要将底油罐底部油品通过底油回收泵输入地下回收罐。

5.3 油罐底油排沉和质量检查流程

在对储油罐和底油罐(即地上回收罐)进行质量检查前,一般都需要进行排沉作业,即先将管路中的油品排入油罐旁边的质量检查罐内,以保证闭路取样器中的油品为油罐底部油品。取样检查后,将闭路取样器内油品排入质量检查罐内。储罐底部排放检查时,所排放出的外观检查合格的航油可返回被检储罐或排放至回收罐,外观检查不合格的航油应排放至污油罐。而回收罐底部排放检查时,所排放出的外观检查合格的航油经检验合格后可返回储罐,不合格航油排放至污油罐,含有大量水分及杂质的含油污水应排放至隔油池。

5.4 过滤分离器底油排沉和质量检查流程

根据《民用运输机场供油工程设计规范》(MH5008-2017)的要求,每天早班开始时,应在带压情况下对过滤器的沉淀槽进行排放,应记录所发现的水分、杂质的详细情况;然后取樣进行外观检查(接收和转输的过滤器以及加油车的过滤器)或目视检验(灌油台、进入机坪管网的过滤器)。过滤分离器底部排沉和质量检查的油品直接排入旁边的质量检查罐(若有)或埋地式/半地下式回收罐内。

5.5 地下回收罐油品处理流程

储油罐、底油罐和过滤分离器底部排沉和质量检查的油品一般会自流排入地下回收罐,经沉降检查后,若油品合格则通过底油回收泵输入底油罐(地上回收罐)内,若油品不合格则通过隔膜泵(手动/电动)排入污油罐内。根据《民用运输机场供油工程设计规范》(MH5008-2017)的要求,回收罐宜采用立式锥底或斜底的地上或半地下油罐,也可采用卧式油罐,污油宜采用卧式油罐或污油桶储存。

6 污油处理流程分析

以上几个环节中所排放的无法再利用的不合格航空燃料均排放到污油罐/污油桶中,而按照《民用航空燃料质量控制和操作程序》(MH/T6020-2012)的要求,污油罐中的燃料不应再循环到储存油罐和回收油罐中,不宜继续作为航空燃料使用,宜降质处理。污油罐的油品定期通过污油泵排至污油罐车内然后外运降质处理。

7 结语

近年来,伴随着民航产业的高速发展,大多数机场的航空加油量均呈现稳步快速增长的趋势,对于机场航油保障能力的要求也越来越高,作为机场供油系统的核心,机场油库工艺流程也在日趋成熟完善。本文通过对国内机场油库运行现状的调研,并结合相关规范标准的要求,对大中型机场油库的主要工艺流程进行了分析整理,对于现场的安全运营管理与工艺流程设计的进一步优化具有较大的参考价值。

参考文献

[1]民用运输机场供油工程设计规范(MH5008-2017)[S].

[2]民用航空燃料质量控制和操作程序(MH/T6020-2012)[S].

[3]郭光臣,董文兰.张志廉.油库设计与管理[M].中国石油大学出版社,1998.

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