摘要:本文提出了油品蒸發(fā)損耗的危害,闡述了油品在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中蒸發(fā)損耗的幾種形式及影響因素,介紹了幾種油品蒸發(fā)損耗的測(cè)量方法及相應(yīng)的計(jì)算公式。提出了降低罐區(qū)油品蒸發(fā)損耗的幾種措施。
關(guān)鍵詞:油品蒸發(fā),損耗,測(cè)量方法,措施
一、油品蒸發(fā)的危害
油品在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中,始終存在著油品損耗問(wèn)題。油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)損耗量約占加工量的0.3%—0.5%,其中各種儲(chǔ)罐蒸發(fā)損耗量占總損耗量的70%—75%。蒸發(fā)損耗不僅造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,污染環(huán)境,使油品質(zhì)量下降,更嚴(yán)重的是增加了罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性。因此,有效降低油品的蒸發(fā)損耗,一直是油品儲(chǔ)運(yùn)專(zhuān)業(yè)需要研究和解決的重要課題之一。
二、油品蒸發(fā)損耗的分類(lèi)及影響因素
油品的蒸發(fā)損耗和油品的物性、油品儲(chǔ)存溫度、液面面積、油面壓力、儲(chǔ)罐容積大小、氣體空間大小、作業(yè)環(huán)境和管理水平等因素有關(guān)。油品的蒸發(fā)損耗分為:自然通風(fēng)損耗、“小呼吸”損耗、“大呼吸”損耗3種。
(一)自然通風(fēng)損耗:
自然通風(fēng)損耗主要是由于儲(chǔ)罐罐頂不嚴(yán)密或有孔眼造成的,如果容器頂部有孔眼,且兩個(gè)孔眼間存在高差,由于混合氣密度比空氣大,致使在罐內(nèi)引起自然對(duì)流。在外界有風(fēng)的情況下,由于容器周?chē)鷫毫Ψ植疾痪鶆,迎面風(fēng)壓力高,背面風(fēng)壓力低,自然通風(fēng)損耗將更加嚴(yán)重。
自然通風(fēng)損耗多發(fā)生在容器破損,頂板腐蝕,消防系統(tǒng)泡沫室玻璃破損,呼吸閥未安裝閥盤(pán),液壓閥未安裝油封或油封被吹掉,量油孔、采光孔漏氣等情況下。因此,對(duì)于一般容器來(lái)說(shuō),只要加強(qiáng)管理,及時(shí)維修,提高設(shè)備完好率,自然通風(fēng)損耗是可以降低到最小限度。
。ǘ“小呼吸”損耗:
油罐未進(jìn)行收發(fā)油作業(yè)時(shí),油面處于靜止?fàn)顟B(tài),白天因太陽(yáng)輻射使油品溫度升高,引起罐內(nèi)上部空間混合氣體膨脹和油面蒸發(fā)加劇,從而使混合氣體的壓力增加。當(dāng)罐內(nèi)壓力超過(guò)呼吸閥的控制壓力時(shí),油蒸氣隨著混合氣體通過(guò)呼吸閥呼出罐外。夜晚氣溫下降使罐內(nèi)氣體收縮,油氣凝結(jié),罐內(nèi)壓力隨之下降,當(dāng)壓力降到呼吸閥允許真空值時(shí),空氣進(jìn)入罐內(nèi),使氣體空間的油氣濃度降低,又為溫度升高后油氣蒸發(fā)創(chuàng)造條件。這樣反復(fù)循環(huán),就形成了油罐的小呼吸損失。這種在油罐靜止儲(chǔ)油時(shí),由于罐內(nèi)氣體空間溫度和油氣濃度的晝夜變化而引起的損耗稱(chēng)為油罐的“小呼吸”損耗。在油品蒸發(fā)損耗中,“小呼吸”損失約占10%。影響儲(chǔ)罐“小呼吸”損耗的因素主要有:油品物性;晝夜溫差變化;油品儲(chǔ)存溫度;儲(chǔ)罐容積大小;氣體空間大小等有關(guān)。
。ㄈ“大呼吸”損耗:
油罐收油時(shí),隨著油面上升,氣體空間的混合氣體受到壓縮,壓力不斷升高,當(dāng)罐內(nèi)混合氣體的壓力上升到呼吸閥的控制壓力時(shí),壓力閥盤(pán)打開(kāi),呼出混合氣體。油罐發(fā)油時(shí),隨著油面下降,氣體空間壓力降低,當(dāng)氣體空間壓力降至呼吸閥的控制真空度時(shí),真空閥盤(pán)打開(kāi),吸入空氣。吸入的空氣沖淡了罐內(nèi)混合氣的濃度,加速油品的蒸發(fā),因而發(fā)油結(jié)束后,隨著蒸發(fā)的繼續(xù)進(jìn)行,罐內(nèi)氣體空間壓力迅速回升,直至打開(kāi)壓力閥盤(pán),呼出混合氣。這種油品收發(fā)作業(yè)中由于液面高度變化而造成的油品損耗稱(chēng)為動(dòng)液面損耗,又稱(chēng)為“大呼吸”損耗。影響儲(chǔ)罐“大呼吸”損耗的因素主要有:油品物性;油罐周轉(zhuǎn)次數(shù);收發(fā)油速度;罐內(nèi)壓力等級(jí)。
三、油品蒸發(fā)損耗的測(cè)量
。ㄒ唬┝坑头
量油法是通過(guò)測(cè)量?jī)?chǔ)罐內(nèi)油品的液面高度、油品的密度和溫度,利用油罐容積表,計(jì)算靜止儲(chǔ)存前后油品的數(shù)量,并以此作為油品靜止儲(chǔ)存損耗(量油法只能用來(lái)測(cè)量損耗率不小于0.6%的陣法損耗)。
—儲(chǔ)油過(guò)程中的蒸發(fā)損耗量,kg;
F1—開(kāi)始時(shí)儲(chǔ)油罐的橫截面積,m2;
F2—一段時(shí)間后儲(chǔ)油罐的橫截面積,m2;
H1—儲(chǔ)油開(kāi)始時(shí)的油品液位,m;
H2—儲(chǔ)油一段時(shí)間后的油品液位,m;
ρ1—儲(chǔ)油開(kāi)始時(shí)油品的密度,kg/m3;
ρ2—儲(chǔ)油一段時(shí)間后油品的密度,kg/m3;
(二)體積—濃度法
體積—濃度法是用氣體流量計(jì)測(cè)出容器呼出的混合器體積(V),再用氣體分析儀測(cè)出呼出混合氣的油氣濃度(C),從而計(jì)算出油品的蒸發(fā)損耗量。
—儲(chǔ)油過(guò)程中的蒸發(fā)損耗量,kg;
Vh—容器呼出混合氣的體積;m3;
Cy—呼出混合氣的平均油氣濃度;
ρy—油蒸汽平均密度,kg/m3;
四、油品蒸發(fā)損耗的計(jì)算
。ㄒ唬┳匀煌L(fēng)造成的油品損耗計(jì)算公式為:
—油品自然通風(fēng)損耗量,kg/d;
Q—混合氣體溢出量,m3/s;
ρZ—油蒸汽的密度,kg/m3
μ—通風(fēng)孔氣體流量校正系數(shù);
f—通風(fēng)孔面積;
H—兩孔間的垂直距離,m;
ρh—混合氣體的密度,kg/m3;
ρk—空氣的密度,kg/m3;
g—重力加速度,m/s2。
。ǘ“小呼吸”造成油品損耗的經(jīng)驗(yàn)公式(API)
Ly=0.024K1K2(
五、降低油品蒸發(fā)損耗的措施
。ㄒ唬┖侠聿捎脙(nèi)浮頂油罐
浮盤(pán)漂浮在油罐的液面上,隨液面的升降而升降,由于浮盤(pán)與液面之間基本無(wú)氣體空間存在,即浮盤(pán)將液面與空氣隔開(kāi),液面的蒸發(fā)表面減小,油品蒸發(fā)量也就相應(yīng)減少。故利用浮盤(pán)可以大幅度減少油品的蒸發(fā)損耗。浮頂罐多用于原油和高揮發(fā)性油品的存儲(chǔ),它兼有固定頂罐和浮頂油罐的優(yōu)點(diǎn),即能降低蒸發(fā)損耗,又能防止雨雪沙塵侵入。
。ǘ﹥(yōu)化操作方式
盡量將油品集中儲(chǔ)存,避免多個(gè)儲(chǔ)罐同時(shí)進(jìn)行操作,這樣可以減少氣體空間的總體積。油罐的量油檢尺作業(yè)盡可能在清晨和傍晚進(jìn)行。因?yàn)檫@時(shí)候沒(méi)有溫度急劇升降,且有關(guān)內(nèi)外的溫度和壓力基本接近,打開(kāi)量油孔不會(huì)有嚴(yán)重的呼吸現(xiàn)象。盡量在降溫時(shí)收油,油罐內(nèi)氣體收縮,蒸汽分子凝結(jié)加快,這樣液面上升時(shí)從油罐內(nèi)排出的氣體體積將小于進(jìn)油體積,損耗將減小。在發(fā)油操作中,作業(yè)應(yīng)進(jìn)行的慢些,這樣可使罐內(nèi)氣體濃度下降較為緩慢,以避免或減少發(fā)油結(jié)束后出現(xiàn)的回逆呼出損耗。
(三)降低罐內(nèi)氣體溫度
1、不斷的對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行淋水降溫,讓冷卻水蒸發(fā)帶走罐體所吸收的輻射熱。但是在日照的白天,應(yīng)保持噴淋狀態(tài),而不得采取斷續(xù)性的噴淋方法,否則將造成罐內(nèi)的油溫波動(dòng)較大,不僅起不到降耗的作用,還可能加劇呼吸損耗問(wèn)題。
2、正確選擇儲(chǔ)罐罐頂和罐壁涂料的顏色,可以減少儲(chǔ)罐罐體對(duì)太陽(yáng)輻射熱的吸收,有助于降低罐內(nèi)溫度及其變化,從而減少油品損耗。白色涂料對(duì)降低油品損耗最有利,鋁粉漆次之。
3、在罐頂和罐壁上安裝反射隔熱板(如兩層石棉水泥板),或一定厚度的保溫層,以降低罐內(nèi)氣體溫度的變化,減少呼吸閥損耗。
。ㄋ模⿵(qiáng)化管理措施
1、定期檢查油罐的密封狀況,特別是機(jī)械呼吸閥、消防泡沫室、量油口及計(jì)量裝置等。
2、強(qiáng)化操作人員的技術(shù)考核與培訓(xùn),提高員工的技術(shù)水平和責(zé)任心。
3、不斷提升油品罐區(qū)的自動(dòng)化管理水平,實(shí)時(shí)跟蹤油罐液位的動(dòng)態(tài)變化,根據(jù)油罐的高度、壓力、溫度等參數(shù)的變化,及時(shí)采取防止罐內(nèi)油品的跑、冒、漏等意外情況發(fā)生的措施,降低油品的損耗。
4、做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)工作,及時(shí)匯總數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù),通過(guò)報(bào)表中的數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,反映問(wèn)題,并及早處理問(wèn)題,減少損耗。
六、結(jié)束語(yǔ)
降低油品儲(chǔ)存損耗的工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期性、復(fù)雜性的工程,需要更多的技術(shù)型人才支持,全面科學(xué)地了解和掌握油品損耗的相關(guān)規(guī)律、原因,有針對(duì)性地采取防范措施;充分運(yùn)用計(jì)量知識(shí)、油品儲(chǔ)運(yùn)的技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、統(tǒng)計(jì)知識(shí)等,處理好儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的損耗問(wèn)題,有針對(duì)性地制定和完善各項(xiàng)規(guī)章制度并嚴(yán)格執(zhí)行,才能真正降低油品損耗,為企業(yè)創(chuàng)造效益,并減少大氣污染,保護(hù)環(huán)境。
[參考文獻(xiàn)]
[1]潘丕武等:石油計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ),海洋出版社(北京),2001。
[2]中國(guó)石油天然氣總公司勞資局編:綜合計(jì)量工,石油工業(yè)出版社
(北京),1998。
[3]郭光臣、董文蘭、張志廉:油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理,中國(guó)石油大學(xué)出版社,1990。
[4]壽德章.儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué).山東:石油大學(xué)出版社,1994:101。
[5]劉劍鋒;王文娟;馬建偉油品的蒸發(fā)損耗及控制方法2007(04)。
[6]徐文琪油品的蒸發(fā)損耗及降耗措施2004(11)。
[7]譚力文,敬加強(qiáng),陳其,等.油罐區(qū)降低油品蒸發(fā)損耗工藝研究[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2008(4)。
[8]賈東良.油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)降耗分析[J].環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào),2012(2)。
[9]張闖.淺析油品損耗原因、分類(lèi)、危害和措施[J].東方企業(yè)文化,2012(11)。
[10]董紅智,孫濱,蘭海云等.油品蒸發(fā)損耗在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程的危害及措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(4)。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自:http://www.jinnzone.com/gongyeshejilw/21888.html