油罐蒸发损耗管控措施研究

沈奎亮

【摘要】：油品在运输和保管过程中经常发生数质量的变化，其结果是油品数质量降低。因此，要做好油品数质量管理工作，尽量减少和延缓油品数质量变化。油库是炼油企业和用户之间的桥梁，因此维护好油库油品质量极其重要。油气蒸发损耗是缓慢而持续进行的，而且这种损耗形式表现得非常隐蔽，损耗量的大小常常被计量误差所掩盖，但油气蒸发损耗的数量是十分惊人的。本文通过分析油气蒸发损耗成因，提出减少蒸发损耗的对策。

关键词：油库、蒸发损耗、内浮顶

1  油气蒸发带来的危害

1.1油气蒸发威胁安全

油蒸汽与空气混合，可形成爆炸混合物，且易在低洼、不通风的地方集聚。当油气混合物中，油蒸汽含量达到爆炸极限浓度时，容易引发爆炸。在黄岛油库事故中，大火在燃烧了一百多个小时后才被扑灭，燃烧原油多达三千多吨，损坏油罐多达五座，死亡人数19人甚至包括前去救援的十名消防官兵，最后，该油库的直接经济损失多达三千五百万元。由于蒸汽通过呼吸阀呼出后集聚在呼吸阀周围，呼吸阀又高出罐顶，因此，首先是滚动的雷电火球在油罐呼吸处放电起火。

1.2油蒸气污染大气

油蒸氣是气相烃类，属有毒物品，因其密度大于空气而漂浮于地面之上，易致窒息。另外，油蒸气还容易形成更大危害的光化学烟雾的二次污染物——氮氧化物。这种情况，随着环境保护要求的提高，所引起对大气的污染越来越受到人们的重视。

1.3浪费宝贵的能源

由于油蒸气的损耗，全世界每年散失于大气中的油气量很大，经济损失相当严重。

1.4降低了油料质量

蒸发的都是油料中的最轻组分，油气蒸发还会严重影响成品油质量，甚至使合格油料变成不合格。如汽油蒸发损耗，造成启动性能变差，抗暴性下降。此外，还将加速汽油氧化，增加胶质，降低辛烷值，而辛烷值的降低会使燃料在发动机中燃烧时抗暴性能变差。

2  油气蒸发损耗的成因

引起油气蒸发损耗的原因主要有：油温变化;油罐顶壁同液面间体积大小;油罐罐顶不严密;油罐大小呼吸等。

2.1温度变化

油气储存过程中，当温度升高时，罐内油气体积膨胀，部分油气蒸发出罐外，当温度降低时，罐内油气减少，罐外部分空气进入罐内。另外，储存温度愈高，油气蒸发愈严重。

2.2油罐上方空间的影响

油罐中装油量越少，相对蒸发损耗越大。

2.3油罐严密程度

如果，罐顶不严密，有孔眼，且孔眼不在同一高度，则罐内外气体因比重不同将发生对流，形成自然通风。造成油罐自然通风损耗的原因有：油罐破损;冬天因防冻结取下呼吸阀阀盘;液压阀未装油封或油封被吹掉;采光空或量油孔被打开而未及时关上等造成的蒸发损耗严重，不仅使油蒸气大量逸出罐外，而且会加速液面蒸发。工作中发现，不少油库对油罐类型选择及其附件缺乏严格管理，液压安全阀缺油封，透光口常开现象时有发生，造成油气蒸发损耗惊人。

2.4油罐大呼吸

大呼吸是指油罐进发油时的呼吸。油罐进油时，由于油面逐渐升高，气体空间逐渐减小，罐内压力增大，当压力超过呼吸阀控制压力时，一定浓度的油蒸气开始从呼吸阀呼出，直到油罐停止收油，呼出的油蒸气造成油品蒸发的损失。

油罐向外发油时，由于油面不断降低，气体空间逐渐减小，罐内压力减小，当压力小于呼吸阀真空度时，油罐开始吸入新鲜空气，由于油面上方空间油气没有达到饱和，促使油品蒸发加速，使重新达到饱和，罐内压力再次上升，造成部分油蒸气从呼吸阀呼出。影响大呼吸的主要因素有：

2.4.1油品性质。油品密度越小，轻质馏分越多，损耗越大;

2.4.2收发油速度。进油、出油速度越快，损耗越大;

2.4.3油罐耐压等级。油罐耐压性能越好，呼吸损耗越小。

2.4.4与油罐所处的地理位置、大气温度、风向、风力及管理水平有关。

2.5小呼吸损失

油罐在没有收发油作业的情况下，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、油气浓度和蒸气压力也随之变化。这种排出石油蒸气和吸入空气的过程造成的油气损失，叫小呼吸。小呼吸损失的影响因素主要有以下几点：

2.5.1昼夜温差变化。昼夜温差变化愈大，小呼吸损失愈大。

2.5.2油罐所处地区日照强度。日照强度愈大，小呼吸损失愈大。

2.5.3储罐越大，截面积越大，小呼吸损失越大。

2.5.4大气压。大气压越低，小呼吸损失越大。

2.5.5油罐装满程度。油罐装满，气体空间容积小，小呼吸损失小。

3  减少蒸发损耗的对策

3.1严格设备和工艺管理

加强设备维护保养，严格执行操作规程，是减少油气损耗的重要保证。重点保护油罐的严密情况，特别是机械呼吸阀、液压安全阀。如果，采用人工检尺计量，应尽可能在储油罐内外压差最小的清晨或傍晚量油。采用密封装车技术，减少装车损耗。

3.2选用反射效应大的油罐涂料

油罐外表涂料对罐内温度影响很大，同等条件下通过选用反射效应大的涂料降低罐内温度从而减小蒸发。

3.3淋水降温

阳光辐射的80%，是通过罐顶导入罐体，罐顶淋水降温可降耗约20%，但淋水不能时淋时停，否则罐内温度会忽高忽低，小呼吸次数增加，非但不能降耗，反而会加大损耗。

3.4增加隔热层

如果安装反射隔热板，采用非金属油罐及覆土油罐等措施，可大大降耗。

3.5加强收发油和储存管理

加强收发油和储存管理，尽量保持高液位储存，减小气体空间和蒸发面积。另外减少油品输转，适时收发油，控制收发油速度等。

3.6安装挡板

在呼吸阀下端安装挡板，使油罐内部空间蒸气分层。当油罐吸入新鲜空气通过挡板时，该气体被分散在罐顶部四周;呼出油蒸气时，首先将上层浓度较小的油蒸气从呼吸阀呼出，从而减少蒸发损耗。有资料表明，安装呼吸挡板的油罐，可减少油品蒸发损耗20%—30%。

3.7消除油面上的气体空间

目前普遍采用的是内浮顶油罐。这种罐的罐顶浮在油面上，随油面升降。这样，就极大地减少了气体空间体积，从而降低油品蒸发损耗。另外，目前的研究动向是对内浮盘的不断改进，以更好地降低蒸发损耗。

参考文献：

[1]黄才良 《装配式铝制内浮顶油罐》 石油化工设备技术 1998

[2]柯堤主 《国外储罐技术的现状和动向》 石油化工设备技术 1994