能源安全無(wú)淪是對于企業(yè)還是**來(lái)說(shuō)，都是一項*為重要的戰略。石油作為目前**主要的能源種類(lèi)，對于石油的戰略?xún)鋪?lái)說(shuō)，對于保證為實(shí)現**能源安全，滿(mǎn)足石油大容量?jì)Υ娴囊缶哂兄匾囊饬x。從原油儲備的安全性、經(jīng)濟性等方面考慮，**原油儲備的建設重點(diǎn)已轉移到水封洞庫。其特點(diǎn)有規模大、自動(dòng)化水平高、投資高、安全性要求高、工程復雜。本文通過(guò)水封洞庫的儲油原理簡(jiǎn)單介紹，對已建和在建水封洞庫的調研，對洞罐儀表選型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析比較，結合項目的具體情況，確定了洞罐儀表的選型、安裝方案，總結了安裝要求和設計特點(diǎn)，供各位同行參考，也希望拋磚引玉，更多的技術(shù)人員有更好的方法與大家分享。

地下水封石洞油庫（以下簡(jiǎn)稱(chēng)水封洞庫）具有安全性高、對地面環(huán)境影響小、占用耕地少、節省大量鋼材、油品損耗小、運營(yíng)管理費用低等優(yōu)點(diǎn)，在瑞典、韓國、日本等**廣泛應用于儲存原油及其產(chǎn)品，已有成熟的設計、建設和運營(yíng)經(jīng)驗。２０世紀７０年代，中國也建成了兩座水封洞庫，儲存原油和柴油，但洞庫規模小，自動(dòng)化水平低，之后近３０年未繼續建設此類(lèi)工程。

隨著(zhù)石油消費量的不斷增長(cháng)、**政局的多變和對石油產(chǎn)品季節性需求量的不斷變化，增大了對石油及其產(chǎn)品大容量?jì)Υ娴囊?。目前國內開(kāi)始建設大規模的戰略原油儲備基地，且已建成多處地面原油儲備庫，從石油儲備的安全性、經(jīng)濟性等方面考慮，采用水封洞庫的儲備方式具有較大優(yōu)勢。由于國內大規模水封洞庫的建設剛剛起步，因而工程設計、建設、運營(yíng)經(jīng)驗都非常少。筆者從水封洞庫的儲油原理入手，通過(guò)對洞罐儀表選型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析、比較，結合黃島、惠州洞庫項目實(shí)際情況，確定水封洞庫洞罐儀表的設計選型、安裝方案等。

１水封洞庫簡(jiǎn)介

１．１　儲油原理水封洞庫通過(guò)人工在地下巖石中開(kāi)挖形成，其密封是通過(guò)地下水向洞內滲透實(shí)現，即水封洞庫必須建在穩定的地下水位線(xiàn)以下一定的深度，洞罐的埋深與洞室儲存介質(zhì)的*大工作壓力、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、穩定的地下水位等因素有關(guān)，其埋深應保證洞庫周?chē)牡叵滤畨毫Υ笥诙磧葍Υ娼橘|(zhì)的壓力。正常儲存時(shí)，洞外部地下水壓力大于洞內介質(zhì)壓力，地下水只能向洞內滲透，而洞內介質(zhì)不能向洞外滲漏，同時(shí)利用油比水密度小以及油水不能混溶的特點(diǎn)，滲入洞內的水沿洞壁匯集到洞底部形成水墊層，從而達到將所儲介質(zhì)封在洞內的目的。滲入洞內的水可由油水界面檢測儀表進(jìn)行檢測，待達到一定高度時(shí)，用安裝在洞內的潛水泵將水排出洞外。水封洞庫儲油方法有固定水位法和變動(dòng)水位法，采用變動(dòng)水位法儲油新鮮水的需求量和污水處理量大，運行費用高，因而目前多采用固定水位法，儲油原理示意如圖１所示。

１．２　特　點(diǎn)

水封洞庫洞室的高度一般設計為３０ｍ，而洞罐的埋設深度根據儲存油品的性質(zhì)、壓力、巖體風(fēng)化程度和地下水位的高低等因素確定，從幾十米至一百米以上不等。對于埋深超過(guò)５０ｍ的水封洞庫，溫度計、液位計的檢測元件必須足夠長(cháng)才可以實(shí)現測量。為便于儀表安裝、調試、維護和維修，洞罐儀表的變送單元應安裝在豎井操作區，而工藝裝置和地面油庫常用的檢測儀表大多難以滿(mǎn)足使用要求，這給洞罐儀表選型帶來(lái)困難。

２　國外同類(lèi)項目洞罐儀表選型

洞罐是水封洞庫的核心單元，洞罐儀表主要包括溫度儀表、液位儀表和界面儀表，根據對韓國、北歐已建和在建水封洞庫的調研，了解到國外水封洞庫洞罐儀表的選型思路。

２．１　溫度儀表

溫度測量方式：

１）采用多點(diǎn)平均溫度計，安裝示意如圖２ａ）所示；

２）２）采用單點(diǎn)溫度計用組合套管安裝的方式，將幾支單點(diǎn)溫度計組合安裝在一根不銹鋼套管內，測量不同高度油品的溫度。單點(diǎn)溫度計與液位開(kāi)關(guān)合用１根套管，安裝示意如圖２ｂ）所示。

２．２　液位儀表

液位測量采用伺服液位計、雷達液位計、超聲波液位計三種方式。由于受洞庫埋深的制約，采用伺服液位計的居多，采用雷達液位計和超聲波液位計的較少。

２．３　界面儀表界面測量方式：１）采用伺服界面計，安裝示意如圖３所示；

２）采用電容式液位開(kāi)關(guān)用組合套管安裝的方式，將幾臺液位開(kāi)關(guān)組合安裝在１根不銹鋼套管內，測量不同高度油水界面。液位開(kāi)關(guān)與單點(diǎn)溫度計合用１根套管，安裝示意如圖２ｂ）所示。

２．４　儀表選型的優(yōu)缺點(diǎn)分析

國外同類(lèi)項目洞罐儀表選型的優(yōu)缺點(diǎn)分析見(jiàn)表１所列。

３　洞罐儀表選型方案的確定

洞罐儀表在水封洞庫工程的運行管理中起著(zhù)重要作用，不僅要完成介質(zhì)溫度、液位和界面測量，而且要實(shí)現洞罐進(jìn)油、出油控制，主要設備潛油泵、潛水泵的啟停、聯(lián)鎖和保護等功能。多點(diǎn)平均溫度計可計算出洞罐內介質(zhì)的平均溫度，和液位計配合計算出洞罐內介質(zhì)的標準體積，該計算結果可與地上生產(chǎn)區流量計的計量結果進(jìn)行比對，以核對伺服液位計的測量精度。洞罐液位和界面是過(guò)程控制和安全聯(lián)鎖的重要參數，液位儀表和界面儀表的可靠性是保證過(guò)程控制和安全聯(lián)鎖可靠性和安全性的關(guān)鍵。因此，選擇安全、可靠、適宜的洞罐儀表是水封洞庫設計中非常重要的工作?！?/div>