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加油站油品损耗原因分析

来源: 加油站管理网  作者: 加油站管理网  更新时间:2011-12-28 浏览:

    造成石油成品油损耗的原因很多。归纳起来,主要有以下几方面:
    一、蒸发损失
    蒸发性强是石油成品油的主要性能之一,尤其是轻质油品,如汽油、煤油、轻柴油(特别是汽油)等。这几种成品油的密度较小,在受热时,其液体表面的自由分子很容易克服液体引力,变成蒸气分子离开液面而扩散到空间,造成液体油品的蒸发损失,这就是蒸发损牦。蒸发损耗不仅造成油品数量上的减少,同时还会引起质量的下降。散失到大气中的油蒸气,一方面污染了环境,另一方面形成了潜在的火灾危险。蒸发损耗大小与成品油密度、蒸发面积、液面压力、大气温度和油品温度等因素有直接关系。因此,反映在不同油品、不同地区、不同季节、不同储存条件下的油品蒸发损失也就不同。但是,蒸发损耗贯穿于石油经营的全部流转过程及每个操作环节。因此,可以认定,蒸发是造成成品油损耗的主要原因,必须引起足够重视。
蒸发损耗在成品油经营过程中表现为:
    1、储存保管过程
    (1)散装
    a、小呼吸损耗:非动转储存油罐,白天受热,罐内温度升高油品蒸发速度加快,蒸气压也随之增高,当气体压力增加至油罐呼吸阀控制压力极限时,就要呼出气体;相反,夜间气温降低,油和油蒸气体积收缩,气体压力降低,当压力降低到呼吸阀的真空阀的负压极限时,罐内又要吸进空气,加速油品蒸气。对非动转罐,由于罐内气体空间温度的昼夜变化,造成油罐呼出油品蒸气和吸入空气的过程叫小呼吸损耗。据某地实际测定,一个技术条件良好的1000m3地上金属油罐,装满汽油储存一年,由于小呼吸形成的自然蒸发损失量达117吨。小呼吸蒸发损耗量与油罐存油量、空容量、油罐允许承受气压力以及温度的变化有着密切关系。温差大,蒸发损失就大,温差小,蒸发损失就少;空容量大,蒸发损失就大,空容量小,蒸发损失就小。
    b、大呼吸损耗:当向油罐注入油品,由于罐内液体体积增加,油罐内油气体积受到压缩致使罐内压力增加,当压力增至呼吸阀控制压力极限时,油罐开始呼气;相反,由油罐输出油品时,罐内液体体积减少,使罐内压力降低,当压力降至呼吸阀负压极限时,则吸入空气。这种由于油罐输转油品致使油罐损耗出油蒸气和吸入空气的过程,叫做大呼吸损耗。如果由甲罐向乙罐输转油品,会同时造成甲、乙两个油罐的产生大呼吸损耗。甲罐输出油品,罐内空容量增大,超过负压极限,吸入空气;乙罐增加存量,油液体积增大,超过正压极限,呼出油蒸气,造成蒸发损耗。
    c、空罐装油蒸发损耗:新投产或经过大修后的油罐,进油后,油品就开始了蒸发损耗,由于油罐空容量很大,蒸发损耗量就大。
    d、清罐损耗:根据清罐安全技术规定,清罐前必须排除罐内全部石油蒸气,因之造成损耗。在同样的储存条件下,蒸发损耗的大小还受到下列因素影响:
蒸发面积;罐壁表面涂漆的颜色(银灰色油罐的蒸发损耗量最小,而黑色油罐则最大);油罐不严密、漏气(如果油罐顶部出现裂缝、孔洞,就会形成罐内外气体的对流,使罐内油蒸气外逸,增加蒸发损耗量)。
    (2)整装
    a、由于桶盖未上紧或垫圈老化失效,使桶内油蒸气外逸,造成损耗。
    b、桶装成品油罐装作业时,油品与大气接触,油蒸气挥发造成损耗。
    2、运输过程
    (1)由于车、船在运行中振荡、颠簸,加速了装载容器内成品油的蒸发。特别是当运输容器密封程度不良,装载量超过安全高度,不仅造成蒸发损耗,甚至造成油品外溢,增大运输损耗量。
    (2)向车、船灌装成品油,或从车、船上卸收成品油时,在车、船成品油的进口处造成油品蒸发损耗。
    3、灌装桶装成品油过程
    不论是灌桶接卸散装车、船,或向用户桶内发售成品油,都能产生成品油蒸气挥发,造成灌装损耗。
    二、零星洒漏损耗
    灌装车、船时,当装满或卸空后,自车、船内取出鹤管(或胶管),管内残留油洒漏于地面所造成的损耗;倒装作业时,发生的零星抛洒损耗;连续进行灌桶作业,桶口或灌油嘴的滴洒损失。
    三、储、输油容器设备的粘附、浸润损失
    粘度大的润滑油和润滑脂类成品油,对包装容器的附着力较强,如再受到低温影响,造成损耗是难以避免的。
    第二节油品损耗分类与法定损耗率
    石油成品油在整个经营储运过程中,每经过一个流转环节都会造成损耗。但流转环节的多少和损耗量的大小,则与油品储、运、销部门的管理水平有直接关系。为了加强企业的经营管理,有效地控制油品损耗,国家对油品经营储运损耗采用了“定额管理”的方法,对各个经营环节的损耗制定了法定损耗率。
第三节降低油品损耗措施
    油品在储运与经营过程中,由于自然蒸发损耗和跑、冒、滴、漏造成的损失数量是惊人的。油品损耗不仅直接影响到企业的经济效益,而且还会对环境造成污染。
一、油品蒸发损耗
    蒸发损耗是油品损耗中最大一种,挥发性与温度和压力有关,温度越高,蒸发越快,油品损耗越大;压力越高,蒸发慢,损耗越小。油品的蒸发损耗与油品的性质、密度、储存条件(液面面积、油面压力、油品温度、罐体空间大小和大气温度)、作业环境、地区位置及生产经营管理等因素有关。油品的蒸发损耗造成了惊人的能源浪费和对大气的污染,既破坏了生态环境,也损害了人体健康。
(一)蒸发损耗的类型
    油品的蒸发损耗大体上可分为:自然通风损耗、“小呼吸”损耗、“大呼吸”损耗三种。
    油品灌装中也会有大量油气挥发出来造成损耗,因此,灌装损耗也可做为蒸发损耗的一种。
    1、自然通风损耗
    自然通风损耗是由于罐顶有孔眼或在两个孔眼间存在着高差情况下,因混合气密度比空气密度大,致使罐内混合气从低处孔眼排入大气,外界空气从高处孔眼流入罐内,这种由于孔眼位差和气体密度的不同,引起气体自然对流所造成的损耗叫自然通风损耗。
自然通风损耗多发生在罐顶、罐身腐蚀穿孔或焊缝有砂眼,消防系统泡沫室玻璃损坏,呼吸阀阀盘未盖严,液压阀未装油或油封不足,量油孔、透光孔未盖好等情况下。
    由于自然通风损耗原因既有设备问题,也有管理问题,因此只要加强管理,及时维修好设备,自然通风损耗是可以避免的。
    2、小呼吸”损耗
    罐内油品在没有收发作业静止储存情况下,随着外界气温、压力在一天内的升降周期变化,罐内气体空间温度、油品蒸发速度、油气深度和蒸气压力也随之变化,这种排出油蒸气和吸入空气的过程造成的油品损失叫“小呼吸”损耗,通常也叫油罐静止储存损耗。造成油罐“小呼吸”损耗的主要原因是大气温度变化。当气温从黎明起随着太阳照射增加而升高,罐内油品温度也随之变化,引起蒸发速度加快,蒸发压力提高,当压力超过呼吸阀正压额定值时,罐内油气混合气通过呼吸阀排入大气,这就是油罐的“呼气”过程。而当日照逐渐减弱时,罐内油品温度也随之降低,蒸发速度逐渐减慢,罐内压力也随之降低。当罐内压力低于呼吸阀规定的负压额定值时,外界空气通过开启的真空阀被吸入罐内,这就是油罐的“吸气”过程。因此,油罐的“呼气”和“吸气”过程,每天都在有规律地周期变化着。一般来说,每天的“呼气”持续时间比“吸气”的持续时间要长。影响“小呼吸”损耗的因素很多,主要有以下几点:
    (1)与昼夜温差变化大小有关。昼夜温差变化愈大,“小呼吸”损耗愈大;反之,昼夜温差变化小,损耗也小。
    (2)与油罐所在地的日照时间有关。日照越长,“小呼吸”损耗越多;反之则损耗越少。
    (3)与储罐敞口面积有关。通常储罐越大,敞口时总面积越大,蒸发面积也越大,“小呼吸”损耗也越大;反之,储罐小,蒸发面积小,“小呼吸”损耗也小。
    (4)与大气有关。大气压越低,“小呼吸”损耗越大;反之则损耗减少。
    (5)与油罐装满程度有关。油罐装满气体空间容积小,“小呼吸”损耗就少;空间容积大,损耗也大。
    除此以外,“小呼吸”损耗也和油品性质(如沸点、蒸气压、组分含量等)及油品管理水平等因素有关。因此利用公式计算“小呼吸”损耗有很大局限性,通常还是以计量实测数据作为油罐静止储存损耗量较为准确。
    3、“大呼吸”损耗
    油罐在进行收发作业(包括卸油、输转、发油等)时,由于油面的升降变化引起油罐内气体空间变化,进而带来气体压力的升降变化,使混合油气排出或外界空气吸入,这个过程所造成的损耗叫油罐“大呼吸”损耗,有时也叫油罐动态损耗。
    当油罐收油时,罐内油面上升气体空间体积缩小,油气被压缩,压力逐渐升高,当罐内混合气压力超过呼吸阀额定正压值时,呼吸阀盘自动开启,混合油气排除罐外。而当油罐发油时,罐内油面逐渐降低,气体空间随之增大,油气压力减小,油气浓度降低,油品不断蒸发以保持一定平衡。当罐内气体空间压力低于呼吸阀额定负压值时,真空阀盘自动打开,外界空气被吸入罐内。如果油品是在两个油罐间输转(倒罐或向高架罐输油),则发油罐液面不断下降,罐空增加,负压值不断增大直至吸入空气,而收油罐液面不断上升,罐空减少,压力增大直至油气排出。因此,在油品输转时,“大呼吸”损耗在两个罐间是同时发生的,通常也可用输转损耗来表示。
    影响“大呼吸”损耗的因素也很多,最主要的有以下几点:
    (1)与油品性质有关,油品密度小,轻质馏分越多,损耗越大;蒸气压越高,损耗越小;沸点越低,损耗越大。
    (2)与收发油速度快慢有关。进油、出油速度越快,损耗越大;反之,进油、出油速度越慢,损耗越小。
    (3)与罐内压力等级有关。常压敞口罐“大呼吸”最大。
    (4)与油罐周转次数有关,油罐收发越频繁,则“大呼吸”损耗越大。
    除此以外,“大呼吸”损耗还和油罐所处地理位置、大气温度、风向、风力、湿度及油品管理水平等诸多因素有关。因此,利用公式计算油罐“大呼吸”损耗也有很大局限性。在
生产管理和科研实验中,多以计量实测数据为准。
    4、灌装损耗
    油品由罐区经栈桥(或油码头)装油鹤管(胶管或输油臂)装入罐车(或油船),经装油管嘴灌入油桶,由于流速高,压力大,油品发生冲击、喷溅、搅动,都会有大量油气逸出而损耗,这种损耗也属蒸发损耗一种。按作业性质分,通常分为装车(船)损耗和灌桶损耗。
影响油品灌装损耗的因素主要有油品性质、油温、装油压力大小、装油流速、装油方式及气候条件。一般来说,轻质油灌装损耗大,重质油损耗小;油温高,压力大,流速快油品损耗大;高位喷溅灌装损耗大,低位液下灌装损耗小。
    二、降低油品损耗措施
    油品易蒸发是石油及其产品的主要特征,从装、储容器等设备排出的混合气体是油品损耗的非常重要部分。其损耗多少通常则取决于混合气中蒸气浓度!、排出的气体体积",以及油气的密度!
    降低油品损耗措施归纳起来包括以下几个方面:
    1、加强设备维护保养,严格执行操作规程    加强设备维护保养,认真执行技术操作规程,是减少油品损耗的重要保证。这要从以下几方面着手:
    (1)所有油罐、机泵、管道、阀门、鹤管、卸油臂快速接头等连接部位,运转部位和静密封点部位都应连接牢固,做到严密、不渗、不漏、不跑气。
    (2)油罐上所有附件都应灵活好用严密不漏。量油孔、人孔用后及时盖严。呼吸阀定压合理,做到定期检查、清洗和校验。液压安全阀密封油高度合适,不足添油,脏了及时更换。
    (3)所有盛装油品的容器,包括油罐、油船、铁路罐车、油罐汽车、油桶等,设备技术状态应当完好,没有渗漏。发现问题应及时倒装处理。
    (4)接卸油品,必须卸净、刮净、倒净,尽量避免容器内油品粘附或残存油过多。
    (5)油品灌装要做到不超高、不超量、不超压、不跑油、不溢罐。
    (6)遵章守纪,防止并杜绝一切人为责任事故发生。
    2、控制操作工艺
    改善管理、控制操作工艺及安装呼吸阀挡板是减少油品蒸发损耗的重要环节。
    (1)合理安排油罐使用率。油罐尽量装满,以减少空间体积,尽量减少倒罐(输转)次数也可大大减少油罐呼吸损耗。
    (2)合理安排收发油时间。油罐应尽量在降温时收油,在不影响罐车出库的前提下,可安排在傍晚到午夜降温较快的时间收油;尽可能安排在收油完毕的油罐先进油,这样可减少大呼吸损耗;收油时应尽量加大泵的流量,使油品来不及大量蒸发而减少损耗;发油则相反,在发油结束时应慢些,以免发油终了后出现回逆呼吸现象。
    (3)控制装车油温和流速也能起到降低油气挥发减少损耗作用。因为油温高,易挥发,流速快,压力高,油品喷溅,搅动就大,造成损耗也大。
(4)油罐安装呼吸阀挡板,使油罐内部空间油气分层,呼出的气体主要是上层浓度较低的油气,从而减少了蒸发损耗。
    3、减少热辐射
    减少热辐射的方式,目前主要采用银灰色或白色防腐涂料及淋水降油温,以降低罐内温差变化。
    (1)油罐表面涂刷强反光银色漆料,不仅具有防腐作用,还可减少油罐接受阳光热量,降低罐内油温,从而减少油罐“小呼吸”蒸发损耗。
    (2)轻质油罐淋水降温,降低“小呼吸”损耗十分明显。因为地面油罐,阳光辐射热是通过罐顶传给油品的,夏天从罐顶给轻油罐淋水,冷水沿罐壁流下,使罐顶和罐壁全被流动冷水幕膜所覆盖,热量被带走,罐内气体空间温度就会降低,罐内油品昼夜温差变化也会大为缩小,油罐“小呼吸”损耗因而得以降低。
油罐喷淋虽然能取得较好的降耗效果但需增加一定投资,且耗水量较大另外罐体油漆易受破坏,油罐腐蚀也会加剧,如果下排卸不畅,罐基础也会受影响。为避免淋水带来的不利因素和水的浪费,应当考虑采用循环水设施,以重复利用。
    淋水降温效果虽好,但不能时断时续,否则罐内气体空间温差变化更大,不仅不能降耗,反而会增大“小呼吸”损耗。另外,还要掌握好给水时间,通常做法是日出后即开始淋水。
    (3)在罐顶"加装’厚隔热层或反射隔热板,可降低油品蒸
发损耗。
    (4)建筑地下水封洞库、覆土油库,设法保持罐内恒温,都可避免油罐“小呼吸”损耗,同时对“大呼吸”损耗也会有一定降低。
    4、采用液下密闭装车新技术,降低装车损耗
油品装车时,鹤管伸入车内深浅与油品挥发损耗关系很大。伸入车内越浅,油料对液面冲击大,油气蒸发快,损耗最大。近年来,鹤管液下密闭定量装车新技术已在石化销售企业得到普遍应用,大鹤管液下密闭定量装车技术已鉴定成功。
    5、建造或改建浮顶油罐,消除液面上气体空间
浮顶油罐的液面全部为浮顶所覆盖,没有气体空间,油品温差变化小。因此,油品大小呼吸损耗能大幅度减少。有关资料表明,内浮顶油罐和拱顶油罐相比,可减少油品蒸发损耗,而且拱顶罐改建内浮顶罐,投资回收期短,大多在一年内即可回收全部投资。国外储存汽油大多采用浮顶油罐,国内则推广使用内浮顶油罐,目前我国新建汽油罐、煤油罐较多地采用了装配式铝合金内浮顶油罐。
    6、采用集气法,建造集气罐和回气管路
为防止油气挥发进入大气,把储存同类油品的油气罐体空间,从罐顶用管线连通,并和集气罐相连。当油罐有收、发作业时,各罐油气可以相互交换,集气罐可根据系统的压力自行调整其容积,为油罐排气、吸气起到调节平衡作用。因此,这种油罐就不会吸入空气,排出油气,从而起到防止油品蒸发损耗的目的。

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