油罐蒸發損耗管控措施研究

沈奎亮

【摘要】：油品在運輸和保管過程中經常發生數質量的變化，其結果是油品數質量降低。因此，要做好油品數質量管理工作，盡量減少和延緩油品數質量變化。油庫是煉油企業和用戶之間的橋梁，因此維護好油庫油品質量極其重要。油氣蒸發損耗是緩慢而持續進行的，而且這種損耗形式表現得非常隱蔽，損耗量的大小常常被計量誤差所掩蓋，但油氣蒸發損耗的數量是十分驚人的。本文通過分析油氣蒸發損耗成因，提出減少蒸發損耗的對策。

關鍵詞：油庫、蒸發損耗、內浮頂

1? 油氣蒸發帶來的危害

1.1油氣蒸發威脅安全

油蒸汽與空氣混合，可形成爆炸混合物，且易在低洼、不通風的地方集聚。當油氣混合物中，油蒸汽含量達到爆炸極限濃度時，容易引發爆炸。在黃島油庫事故中，大火在燃燒了一百多個小時后才被撲滅，燃燒原油多達三千多噸，損壞油罐多達五座，死亡人數19人甚至包括前去救援的十名消防官兵，最后，該油庫的直接經濟損失多達三千五百萬元。由于蒸汽通過呼吸閥呼出后集聚在呼吸閥周圍，呼吸閥又高出罐頂，因此，首先是滾動的雷電火球在油罐呼吸處放電起火。

1.2油蒸氣污染大氣

油蒸氣是氣相烴類，屬有毒物品，因其密度大于空氣而漂浮于地面之上，易致窒息。另外，油蒸氣還容易形成更大危害的光化學煙霧的二次污染物——氮氧化物。這種情況，隨著環境保護要求的提高，所引起對大氣的污染越來越受到人們的重視。

1.3浪費寶貴的能源

由于油蒸氣的損耗，全世界每年散失于大氣中的油氣量很大，經濟損失相當嚴重。

1.4降低了油料質量

蒸發的都是油料中的最輕組分，油氣蒸發還會嚴重影響成品油質量，甚至使合格油料變成不合格。如汽油蒸發損耗，造成啟動性能變差，抗暴性下降。此外，還將加速汽油氧化，增加膠質，降低辛烷值，而辛烷值的降低會使燃料在發動機中燃燒時抗暴性能變差。

2? 油氣蒸發損耗的成因

引起油氣蒸發損耗的原因主要有：油溫變化;油罐頂壁同液面間體積大小;油罐罐頂不嚴密;油罐大小呼吸等。

2.1溫度變化

油氣儲存過程中，當溫度升高時，罐內油氣體積膨脹，部分油氣蒸發出罐外，當溫度降低時，罐內油氣減少，罐外部分空氣進入罐內。另外，儲存溫度愈高，油氣蒸發愈嚴重。

2.2油罐上方空間的影響

油罐中裝油量越少，相對蒸發損耗越大。

2.3油罐嚴密程度

如果，罐頂不嚴密，有孔眼，且孔眼不在同一高度，則罐內外氣體因比重不同將發生對流，形成自然通風。造成油罐自然通風損耗的原因有：油罐破損;冬天因防凍結取下呼吸閥閥盤;液壓閥未裝油封或油封被吹掉;采光空或量油孔被打開而未及時關上等造成的蒸發損耗嚴重，不僅使油蒸氣大量逸出罐外，而且會加速液面蒸發。工作中發現，不少油庫對油罐類型選擇及其附件缺乏嚴格管理，液壓安全閥缺油封，透光口常開現象時有發生，造成油氣蒸發損耗驚人。

2.4油罐大呼吸

大呼吸是指油罐進發油時的呼吸。油罐進油時，由于油面逐漸升高，氣體空間逐漸減小，罐內壓力增大，當壓力超過呼吸閥控制壓力時，一定濃度的油蒸氣開始從呼吸閥呼出，直到油罐停止收油，呼出的油蒸氣造成油品蒸發的損失。

油罐向外發油時，由于油面不斷降低，氣體空間逐漸減小，罐內壓力減小，當壓力小于呼吸閥真空度時，油罐開始吸入新鮮空氣，由于油面上方空間油氣沒有達到飽和，促使油品蒸發加速，使重新達到飽和，罐內壓力再次上升，造成部分油蒸氣從呼吸閥呼出。影響大呼吸的主要因素有：

2.4.1油品性質。油品密度越小，輕質餾分越多，損耗越大;

2.4.2收發油速度。進油、出油速度越快，損耗越大;

2.4.3油罐耐壓等級。油罐耐壓性能越好，呼吸損耗越小。

2.4.4與油罐所處的地理位置、大氣溫度、風向、風力及管理水平有關。

2.5小呼吸損失

油罐在沒有收發油作業的情況下，隨著外界氣溫、壓力在一天內的升降周期變化，罐內氣體空間溫度、油品蒸發速度、油氣濃度和蒸氣壓力也隨之變化。這種排出石油蒸氣和吸入空氣的過程造成的油氣損失，叫小呼吸。小呼吸損失的影響因素主要有以下幾點：

2.5.1晝夜溫差變化。晝夜溫差變化愈大，小呼吸損失愈大。

2.5.2油罐所處地區日照強度。日照強度愈大，小呼吸損失愈大。

2.5.3儲罐越大，截面積越大，小呼吸損失越大。

2.5.4大氣壓。大氣壓越低，小呼吸損失越大。

2.5.5油罐裝滿程度。油罐裝滿，氣體空間容積小，小呼吸損失小。

3? 減少蒸發損耗的對策

3.1嚴格設備和工藝管理

加強設備維護保養，嚴格執行操作規程，是減少油氣損耗的重要保證。重點保護油罐的嚴密情況，特別是機械呼吸閥、液壓安全閥。如果，采用人工檢尺計量，應盡可能在儲油罐內外壓差最小的清晨或傍晚量油。采用密封裝車技術，減少裝車損耗。

3.2選用反射效應大的油罐涂料

油罐外表涂料對罐內溫度影響很大，同等條件下通過選用反射效應大的涂料降低罐內溫度從而減小蒸發。

3.3淋水降溫

陽光輻射的80%，是通過罐頂導入罐體，罐頂淋水降溫可降耗約20%，但淋水不能時淋時停，否則罐內溫度會忽高忽低，小呼吸次數增加，非但不能降耗，反而會加大損耗。

3.4增加隔熱層

如果安裝反射隔熱板，采用非金屬油罐及覆土油罐等措施，可大大降耗。

3.5加強收發油和儲存管理

加強收發油和儲存管理，盡量保持高液位儲存，減小氣體空間和蒸發面積。另外減少油品輸轉，適時收發油，控制收發油速度等。

3.6安裝擋板

在呼吸閥下端安裝擋板，使油罐內部空間蒸氣分層。當油罐吸入新鮮空氣通過擋板時，該氣體被分散在罐頂部四周;呼出油蒸氣時，首先將上層濃度較小的油蒸氣從呼吸閥呼出，從而減少蒸發損耗。有資料表明，安裝呼吸擋板的油罐，可減少油品蒸發損耗20%—30%。

3.7消除油面上的氣體空間

目前普遍采用的是內浮頂油罐。這種罐的罐頂浮在油面上，隨油面升降。這樣，就極大地減少了氣體空間體積，從而降低油品蒸發損耗。另外，目前的研究動向是對內浮盤的不斷改進，以更好地降低蒸發損耗。

參考文獻：

[1]黃才良 《裝配式鋁制內浮頂油罐》 石油化工設備技術 1998

[2]柯堤主 《國外儲罐技術的現狀和動向》 石油化工設備技術 1994