加油站油气回收系统检测数据的分析与测评*

谢小芳 万 勇 李焯健 张达远

(广州能源检测研究院，广州 510170)



加油站油气回收系统检测数据的分析与测评*

谢小芳 万 勇 李焯健 张达远

(广州能源检测研究院，广州 510170)

对加油站油气回收系统历史检测数据(密闭性、液阻、气液比)进行了统计分析及测评，归纳了一些有益的检测结论，用以提高检测人员的工作能力，指导技术机构更好地开展油气回收系统验收及周检工作，具有重要的参考意义。

油气回收系统; 检测仪; 密闭性; 液阻; 气液比; 测评

0 引言

汽油具有挥发特性，其在储、运、销过程中会产生挥发性混合烃类气体(简称油气)。油气的挥发是挥发性有机物(Volatile Organic Compound，VOC)排放的重要来源之一[1]，储油库和加油站因储、销过程而产生的VOC排放对健康、环境、安全以及油品质量等带来了一系列负面影响[2]，油气挥发也造成资源浪费和经济损失。为此，我国于2007年针对油气排放问题颁布了GB 20950—2007《储油库大气污染物排放标准》、GB 20951—2007《汽油运输大气污染物排放标准》、GB 20952—2007《加油站大气污染物排放标准》等国家强制性标准，并规定了完成储油库、加油站油气治理达到排放要求的时间表。据此，各地先后开展了储油库、加油站油气回收系统改造、新建、验收工作。广东省于2009年颁布《广东省油气回收综合治理工作方案》，进而开展了油气排放污染治理工程。

1 加油油气回收系统

加油站油气回排放治理工程主要是在加油站安装油气回收系统。加油站的油气回收系统实际上分为卸油油气回收系统(称为一次回收系统)与加油油气回收系统(称为二次回收系统)，如图1所示。本文主要讨论加油油气回收系统的检测数据分析与测评问题。

图1 一次和二次油气回收系统

2 检测项目及方法

依据GB 20952—2007和HJ/T 431—2008规定，油气回收系统检测项目主要是密闭性、液阻和气液比三个项目；检测主要使用的计量器具为加油站综合检测仪(以下简称检测仪)，外观及部件如图2所示；具体检测内容、标准器及检测要求如表1所示。

图2 检测仪外观及部件图

目前行业内较多研究是针对油气回收系统存在的问题所进行的描述与探讨[3-5]，而对实际的检测数据缺乏必要的关注与分析。

表1 加油站油气回收系统检测指标、设备和要求

3 机构检测情况

广州能源检测研究院自2009年起开始进行加油站油气回收系统工程的检测、执法验收工作，2009～2010年一年多的时间内，检测验收加油站油气回收系统共141家，其中，密闭性检测141项，油气管路液阻检测543个，加油枪气液比检测项为1941支，积累了大量的实际检测数据及工作经验。

4 检测数据的分析与测评

4.1 密闭性检测

4.1.1 标准方法分析

GB 20592—2007表2中规定了加油站油气回收系统密闭性检测最小剩余压力限值，对于给定受影响加油枪数条件下，如1～6支时，储罐油气空间与最小剩余压力限值成一定相关关系，如图3所示。

图3 储罐油气空间与最小剩余压力限值的关系

通过拟合得知，它们之间呈指数分布关系。依据GB 20592—2007附录B的方法，对加油站油气回收系统用氮气充压至500Pa，每隔1min记录一次系统压力，5min后记录系统最终压力，并与表2的限值进行对比。

4.1.2 数据分析

通过对已完成的141项密闭性检测所得剩余压力值进行分析，其结果如图4所示。

图4 储罐油气空间与实测剩余压力的关系

其拟合曲线指数形式为：

y=Aex/B+C

式中：y为检测压力值；x为储油罐油气空间；A、B、C均为常数；相关性系数R为0.6730。

可见此结果从侧面验证了油气空间大小与剩余压力限值呈指数关系的合理性。

4.1.3 测评结论

1)如发现密闭性检测不符合GB 20592—2007表2要求，即表明油气回收系统管路、阀门等可能出现了泄露，这种情况下进行气液比或液阻检测均无意义，故建议密闭性为首要检测项，如发现密闭性检测不符合要求，检测工作应立即终止。

2)依据GB 20592—2007表2储油罐油气空间与最小剩余压力限值成指数关系，在拥有同样数量加油枪、同样漏气速率的条件下，油气空间越小，压力降越大，即剩余压力值也就越小。

3)同样大小油气空间的条件下，加油枪数越多，有漏点的可能性就越大，剩余压力值也就越小。

4)除油气回收系统本身密闭性外，还应考虑检测仪本身的密封情况，若检测仪本身存在泄露，对密闭性、液阻及气液比检测均会有较大的影响，因此检测前的试漏工作显得尤为重要。

4.2 液阻检测

4.2.1 标准方法分析

油气回收液阻检测是用氮气分别以18L/min、28L/min、38L/min流量充入油气管路，以检测凝析液体滞留在管线内或因其他原因造成气体通过管线时的阻力，若测得压力为分别小于40Pa、90Pa、150Pa，则油气回收系统管线通畅，不阻碍油气的回收利用。

4.2.2 数据分析

对已完成的141家加油站共543个油气管路液阻检测的阻力值进行分析，其结果如图5～图7所示。经分析，543个油气管路在氮气流量为18L/min下测得液阻平均压力18.6Pa，最大液阻为38Pa，其中液阻压力值超过30Pa的油线管路为34个；氮气流量在28L/min下测得液阻平均压力33.5Pa，最大液阻为78Pa，其中液阻压力值超过70Pa的油线管路为9个；氮气流量在38L/min下测得液阻平均压力53.4Pa，最大液阻为125Pa，其中液阻压力值超过120Pa的油线管路为4个。

图5 18L/min下测得液阻压力值

图6 28L/min下测得液阻压力值

图7 38L/min下测得液阻压力值

4.2.3 测评结论

1)液阻检测符合要求时，说明管路存在较少或无凝析液，管路通畅；反之不符合要求时，说明管路有凝析液或其它物质堵塞，油气回收的效果不能得到体现，同时也会直接影响气液比的检测结果。

2)检测用氮气流量越大，回收管线所受到的压力越大。

3)检测用氮气流量较大时，管线内即使有少许杂质堵塞，也很容易被冲开，进而通过检测；反之大流量检测不合格，则小流量检测往往也会不合格。因此检测液阻时可先在大流量点进行检测，能起到管路疏导作用，之后再进行小流量点检测。

4)由于检测仪上的流量与压力指标具有一定的相关性，因此要求检测仪上流量与压力的相关性不能太大，否则容易将检测仪本身的误差带入到系统检测中，对油气回收系统检测结果造成影响，严重者误判系统检测不合格。

4.3 气液比检测

4.3.1 标准方法分析

气液比是评估加油站挥发性有机物(VOC)排放控制中非常重要的参数[6]，气液比检测是通过测出加油枪内通过的汽油体积及系统回收的油气体积，通过计算两者的比值从而得到气液比。GB 20592—2007规定每个加油枪检测为1.0≤气液比≤1.2时满足要求。

4.3.2 数据分析

通过对141家加油站共1941支加油枪气液比检测数据的分析，统计结果如图8所示。从图上可以看出，90%的加油枪检测所得气液比在1.0～1.15范围内。

图8 气液比数据统计

4.3.3 测评结论

1)气液比检测结果直接表明每支加油枪加油时，油气回收的比例，根据置换法则以及油气带入情况，标准规定了1.0～1.2之间的气液比数值。

2)为了计算气液比，需要知道气体累积量与液体汽油的累积量，前者由检测仪上的气体流量计(1.5级)得出；后者由被检加油枪(0.3级)计量得出。显然气体流量计的准确度较差，实际应用时气体流量计读数必须进行修正，且要求其具有较好的稳定性与重复性。

5 结束语

本文通过对实际开展的油气回收系统检测数据的统计分析与专业测评，得出了一些有用的结论，包括了对标准方法的分析与应用、检测过程注意事项的陈述；其中重点强调了检测仪自身的性能要求，这就要求必须对检测仪进行定期溯源，因此急需制定统一的检测仪检定规程或校准规范，以指导技术机构开展此项目。

[1] 沈旻嘉, 郝吉明, 王丽涛. 中国加油站VOC排放污染现状及控制[J]. 环境科学, 2006(08): 1473-1478

[2] 陈家庆, 王建宏, 曹建树,等. 加油站的烃类VOCs污染及其治理技术[J]. 环境工程学报, 2007 (03): 84-91

[3] 刘振宇, 徐建平. 加油站油气回收检测的常见问题及其对策[A]. “加快经济发展方式转变——环境挑战与机遇”——2011中国环境科学学会学术年会[C]. 乌鲁木齐, 2011.4

[4] 刘金, 侯有仁. 加油站油气回收系统原理及其检测中的问题[J]. 计量与测试技术, 2013 (08): 25-26

[5] 李明哲. 加油站油气回收系统检测原理、方法及检测中发现的问题[J]. 山东化工, 2015,(08): 95-96

[6] 李英杰, 畅孟东, 刘喆,等. 加油站VOC排放污染控制中的气液比取值[J]. 上海工程技术大学学报, 2012(03): 247-250

*广州市质量技术监督局科技项目(2014kj11)

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.12.03