原油儲罐產生蒸發(fā)損耗的原因及危害

原油儲罐產生蒸發(fā)損耗的原因及危害摘要減少油品損耗是石油儲運的重要組成部分。在各種損耗中液體的蒸發(fā)是造成油品損耗的主要原因。油蒸氣不僅污染環(huán)境、易引發(fā)爆炸而且屬有毒物品，漂浮地面易使人窒息；因其所蒸發(fā)的都是油料中的最輕組分且油氣蒸發(fā)還嚴重影響成品油質量。筆者分析了原油儲罐產生蒸發(fā)的原因及危害，并提出了降低油氣蒸發(fā)損耗的幾點建議。關鍵詞蒸發(fā)損耗原因危害對策石油及其產品是國家的重要戰(zhàn)略物質，它的產量增加和質量提高都直接關系到國民經濟各個部門的需要和發(fā)展。油品損耗造成的損失是驚人的。根據(jù)1995年國際石油會議報道:在美國,油氣蒸發(fā)損耗數(shù)量約占原油產量的3%；1980年,我國對11個石油企業(yè)的測試結果表明,油氣蒸發(fā)損耗數(shù)量約占原油產量的2%。有資料顯示，若以總耗率為3%估算，全世界每年散失于大氣中的油氣，幾乎相當于我國一年的原油產量。在石油儲運過程中，由于工藝技術、設備和管理等方面的原因，石油的一部分較輕的組分逸入大氣，造成損失，此現(xiàn)象稱為油氣的蒸發(fā)損耗。油氣蒸發(fā)損耗是緩慢而持續(xù)進行的，而且這種損耗形式表現(xiàn)得非常隱蔽；加之企業(yè)對油氣損耗沒有明確要求和指標約束，損耗量的大小常常被計量誤差所掩蓋。油氣蒸發(fā)損耗的成因蒸發(fā)是表面汽化現(xiàn)象。油罐內油面以上的空間，稱為該油罐的氣體空間。儲油時，氣體空間充滿油品和空氣的混合氣體。當氣體空間內溫度升高或壓力減小或空間變小時，油氣混合氣的濃度增加了。由于破壞了原有的飽和狀態(tài)，又因其他因素，致使油氣逸出罐外，就產生了油品儲運過程中的蒸發(fā)損耗。引起油氣蒸發(fā)損耗的原因主要有：油溫變化；罐頂與液面間體積大??；罐頂不嚴密；呼吸閥失靈；油罐大小呼吸等。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(fā)逸出罐外；當溫度降低時，罐內油氣減少，罐外部分空氣進入罐內。儲存溫度愈高，油氣蒸發(fā)愈嚴重。2） 油罐氣體空間變化油罐儲油越少，相對蒸發(fā)損失越大。實驗表明，在相同溫度和密封條件下，儲存同一種油品，裝油量為油罐容積20%時的蒸發(fā)損失比裝油量為油罐容積95%時大8倍。3） 油罐密封程度如果罐頂不嚴密，有孔眼，且孔眼不在同一高度，因氣體比重不同將發(fā)生流動。新鮮空氣從上部孔眼進入罐體，罐內空氣與油品蒸汽混合氣體，將從下部孔眼逸出，造成通風損耗。產生自然通風損耗的原因還有：罐頂有兩個呼吸閥，但沒有安裝在一個水平線上；油罐破損；冬季怕發(fā)生凍結現(xiàn)象而取下呼吸閥的閥盤；液壓閥未裝油封或油封被吹掉；采光孔打開；量油后未關蓋子或未蓋嚴等等。有資料顯示，一個容量為5000m3的油罐，因自然通風，一個月會損耗原油28噸。造成油氣蒸發(fā)損耗是驚人的。4） 大呼吸損耗大呼吸是指油罐進發(fā)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，所呼出的油蒸氣造成油品蒸發(fā)的損失。油罐向外發(fā)油時，由于油面不斷降低，氣體空間逐漸減小，罐內壓力減小，當壓力小于呼吸閥控制真空度時，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(fā)加速，使其重新達到飽和，罐內壓力再次上升，造成部分油蒸氣從呼吸閥呼出。造成大呼吸損耗還與油品的性質及收發(fā)油速度有關。油品密度越小，輕質餾分越多，損耗越大；進油，出油速度越快，損耗越大；5）小呼吸損耗油罐在沒有收發(fā)油作業(yè)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(fā)速度、油氣濃度和蒸汽壓力也隨之變化。這種排出石油蒸氣和吸入空氣的過程造成的油氣損失，叫小呼吸損耗。造成小呼吸損耗的因素還有：1） 晝夜溫差變化。晝夜溫差變化愈大，小呼吸損失愈大。2） 油罐所處地區(qū)日照強度。日照強度愈大，小呼吸損失愈大。3） 儲罐容積越大，截面積越大，小呼吸損失越大。4） 罐頂是否采取保溫措施及涂刷的顏色有關。5） 油罐裝滿程度。油罐滿裝，氣體空間容積小，小呼吸損失小。6） 夏季異常高溫時，是否啟用了大罐噴淋裝置。油氣蒸發(fā)帶來的危害1）易引發(fā)火災油蒸氣與空氣混合,可形成爆炸混合物,且易在低洼,不通風的地方積聚。當油氣混合物中，油蒸氣含量達到爆炸極限濃度時，容易引發(fā)爆炸。1976年7月28日，一座30000ms的油罐遭雷擊被燒毀，油庫守備戰(zhàn)士親眼目睹了雷電擊毀油罐的經過。由于油蒸氣通過呼吸閥呼出后積聚在呼吸閥周圍，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。大火燒起后，幾十輛消防車趕赴現(xiàn)場救火都無濟于事，眼看大火把油罐燒毀。2） 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(huán)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。3） 浪費能源由于油蒸氣的蒸發(fā)損耗，全世界每年散失于大氣中的油氣約為1X108噸，按市場牌價2400元噸計算，折合人民幣2400億元,經濟損失相當嚴重。減少蒸發(fā)損耗的對策1）嚴格設備和工藝管理加強設備維護保養(yǎng),嚴格執(zhí)行操作規(guī)程,是減少油氣損耗的重要保證。重點保障油罐的嚴密情況，特別是機械呼吸閥、液壓安全閥，應定期檢查，失靈時及時維修。亦可采用先進的液位自動顯示儀，減少量油孔的開蓋次數(shù)。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.據(jù)對同樣大小容積的銀灰色，綠色,天藍色，黑色的4個50m3的臥式油罐同時測定罐內溫度，結果分別為11°C,14.7°C,20.3C,30C;又同樣在上述四種不同顏色的臥式油罐中裝滿油品儲存一年后，銀灰色油罐蒸發(fā)損耗率最小，約為1.3%，而黑色油罐的蒸發(fā)損耗率為1.9%以上。3） 采用罐頂隔熱措施如果對罐頂選用隔熱材料進行覆蓋，既可使油罐在冬季氣溫異常低時，致使發(fā)生凝油現(xiàn)象而造成計量誤差；又可減小夏季時的晝夜溫差從而降低小呼吸損耗。據(jù)測，對2000m3的油罐罐頂采用隔熱措施可降耗50%。4） 加強收發(fā)油和儲存管理加強收發(fā)油和儲存管理,盡量保持高液位儲存,減小氣體空間和蒸發(fā)面積。另外減少油品輸轉，合理調整運行參數(shù)，減少倒罐次數(shù)、控制收發(fā)油速度等。如，日常生產中我們常將上站來油與大罐出口旁接，當上站來油量大于輸油量時，多余的部分就可以通過罐出口進入的罐內；當來油量小于輸油量時，又會從罐出口補充不足的量；這樣就減小了罐液面的波動。5） 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(fā)損失。有資料表明，安裝呼吸閥擋板的油罐，可減少油品蒸發(fā)損耗20%—30%。6） 對于罐群，可將相同容積的油罐頂部相連，共享氣相空間。當一個油罐進行收油作業(yè)、而另一個罐在進行發(fā)油作業(yè)時，據(jù)測可減小大呼吸損耗50%。7）對具有一定規(guī)模的儲運單元可增設原油穩(wěn)定裝置。既可減少蒸發(fā)損耗，又可以獲得一定數(shù)量的輕烴產量，產生經濟效應?？傊?，必須弄清楚油氣蒸損耗原因，采取切實可行的措