工业设计论文发表罐区油品蒸发损耗及其控制
摘要：本文提出了油品蒸发损耗的危害，阐述了油品在储运过程中蒸发损耗的几种形式及影响因素，介绍了几种油品蒸发损耗的测量方法及相应的计算公式。提出了降低罐区油品蒸发损耗的几种措施。
关键词：油品蒸发,损耗,测量方法,措施
一、油品蒸发的危害
油品在储运过程中，始终存在着油品损耗问题。油品储运系统损耗量约占加工量的0.3%—0.5%，其中各种储罐蒸发损耗量占总损耗量的70%—75%。蒸发损耗不仅造成严重的经济损失，污染环境，使油品质量下降，更严重的是增加了罐区发生火灾的危险性。因此，有效降低油品的蒸发损耗，一直是油品储运专业需要研究和解决的重要课题之一。
二、油品蒸发损耗的分类及影响因素
油品的蒸发损耗和油品的物性、油品储存温度、液面面积、油面压力、储罐容积大小、气体空间大小、作业环境和管理水平等因素有关。油品的蒸发损耗分为：自然通风损耗、“小呼吸”损耗、“大呼吸”损耗3种。
（一）自然通风损耗：
自然通风损耗主要是由于储罐罐顶不严密或有孔眼造成的，如果容器顶部有孔眼，且两个孔眼间存在高差，由于混合气密度比空气大，致使在罐内引起自然对流。在外界有风的情况下，由于容器周围压力分布不均匀，迎面风压力高，背面风压力低，自然通风损耗将更加严重。
自然通风损耗多发生在容器破损，顶板腐蚀，消防系统泡沫室玻璃破损，呼吸阀未安装阀盘，液压阀未安装油封或油封被吹掉，量油孔、采光孔漏气等情况下。因此，对于一般容器来说，只要加强管理，及时维修，提高设备完好率，自然通风损耗是可以降低到最小限度。
（二）“小呼吸”损耗：
油罐未进行收发油作业时，油面处于静止状态，白天因太阳辐射使油品温度升高，引起罐内上部空间混合气体膨胀和油面蒸发加剧，从而使混合气体的压力增加。当罐内压力超过呼吸阀的控制压力时，油蒸气随着混合气体通过呼吸阀呼出罐外。夜晚气温下降使罐内气体收缩，油气凝结，罐内压力随之下降，当压力降到呼吸阀允许真空值时，空气进入罐内，使气体空间的油气浓度降低，又为温度升高后油气蒸发创造条件。这样反复循环，就形成了油罐的小呼吸损失。这种在油罐静止储油时，由于罐内气体空间温度和油气浓度的昼夜变化而引起的损耗称为油罐的“小呼吸”损耗。在油品蒸发损耗中，“小呼吸”损失约占10％。影响储罐“小呼吸”损耗的因素主要有：油品物性;昼夜温差变化；油品储存温度；储罐容积大小；气体空间大小等有关。
（三）“大呼吸”损耗：
油罐收油时，随着油面上升，气体空间的混合气体受到压缩，压力不断升高，当罐内混合气体的压力上升到呼吸阀的控制压力时，压力阀盘打开，呼出混合气体。油罐发油时，随着油面下降，气体空间压力降低，当气体空间压力降至呼吸阀的控制真空度时，真空阀盘打开，吸入空气。吸入的空气冲淡了罐内混合气的浓度，加速油品的蒸发，因而发油结束后，随着蒸发的继续进行，罐内气体空间压力迅速回升，直至打开压力阀盘，呼出混合气。这种油品收发作业中由于液面高度变化而造成的油品损耗称为动液面损耗，又称为“大呼吸”损耗。影响储罐“大呼吸”损耗的因素主要有：油品物性；油罐周转次数；收发油速度；罐内压力等级。
三、油品蒸发损耗的测量
（一）量油法
量油法是通过测量储罐内油品的液面高度、油品的密度和温度，利用油罐容积表，计算静止储存前后油品的数量，并以此作为油品静止储存损耗（量油法只能用来测量损耗率不小于0.6%的阵法损耗）。
—储油过程中的蒸发损耗量,kg;
F1—开始时储油罐的横截面积,m2;
F2—一段时间后储油罐的横截面积,m2;
H1—储油开始时的油品液位,m;
H2—储油一段时间后的油品液位,m;
ρ1—储油开始时油品的密度，kg/m3；
ρ2—储油一段时间后油品的密度，kg/m3；
（二）体积—浓度法
体积—浓度法是用气体流量计测出容器呼出的混合器体积（V），再用气体分析仪测出呼出混合气的油气浓度（C），从而计算出油品的蒸发损耗量。
—储油过程中的蒸发损耗量,kg;
Vh—容器呼出混合气的体积；m3；
Cy—呼出混合气的平均油气浓度；
ρy—油蒸汽平均密度，kg/m3；
四、油品蒸发损耗的计算
（一）自然通风造成的油品损耗计算公式为：
—油品自然通风损耗量,kg/d;
Q—混合气体溢出量，m3/s;
ρZ—油蒸汽的密度，kg/m3
μ—通风孔气体流量校正系数；
f—通风孔面积；
H—两孔间的垂直距离,m;
ρh—混合气体的密度,kg/m3;
ρk—空气的密度,kg/m3;
g—重力加速度,m/s2。
（二）“小呼吸”造成油品损耗的经验公式（API）
Ly＝0.024K1K2(
五、降低油品蒸发损耗的措施
（一）合理采用内浮顶油罐
浮盘漂浮在油罐的液面上，随液面的升降而升降，由于浮盘与液面之间基本无气体空间存在，即浮盘将液面与空气隔开，液面的蒸发表面减小，油品蒸发量也就相应减少。故利用浮盘可以大幅度减少油品的蒸发损耗。浮顶罐多用于原油和高挥发性油品的存储，它兼有固定顶罐和浮顶油罐的优点，即能降低蒸发损耗，又能防止雨雪沙尘侵入。
（二）优化操作方式
尽量将油品集中储存，避免多个储罐同时进行操作，这样可以减少气体空间的总体积。油罐的量油检尺作业尽可能在清晨和傍晚进行。因为这时候没有温度急剧升降，且有关内外的温度和压力基本接近，打开量油孔不会有严重的呼吸现象。尽量在降温时收油，油罐内气体收缩，蒸汽分子凝结加快，这样液面上升时从油罐内排出的气体体积将小于进油体积，损耗将减小。在发油操作中，作业应进行的慢些，这样可使罐内气体浓度下降较为缓慢，以避免或减少发油结束后出现的回逆呼出损耗。
（三）降低罐内气体温度
1、不断的对储罐进行淋水降温，让冷却水蒸发带走罐体所吸收的辐射热。但是在日照的白天，应保持喷淋状态，而不得采取断续性的喷淋方法，否则将造成罐内的油温波动较大，不仅起不到降耗的作用，还可能加剧呼吸损耗问题。
2、正确选择储罐罐顶和罐壁涂料的颜色，可以减少储罐罐体对太阳辐射热的吸收，有助于降低罐内温度及其变化，从而减少油品损耗。白色涂料对降低油品损耗最有利，铝粉漆次之。
3、在罐顶和罐壁上安装反射隔热板（如两层石棉水泥板），或一定厚度的保温层，以降低罐内气体温度的变化，减少呼吸阀损耗。
（四）强化管理措施
1、定期检查油罐的密封状况,特别是机械呼吸阀、消防泡沫室、量油口及计量装置等。
2、强化操作人员的技术考核与培训，提高员工的技术水平和责任心。
3、不断提升油品罐区的自动化管理水平，实时跟踪油罐液位的动态变化,根据油罐的高度、压力、温度等参数的变化,及时采取防止罐内油品的跑、冒、漏等意外情况发生的措施,降低油品的损耗。
4、做好各项数据的统计工作，及时汇总数据，分析数据，通过报表中的数据及时发现问题，反映问题，并及早处理问题,减少损耗。
六、结束语
降低油品储存损耗的工作是一项长期性、复杂性的工程，需要更多的技术型人才支持，全面科学地了解和掌握油品损耗的相关规律、原因，有针对性地采取防范措施；充分运用计量知识、油品储运的技术、计算机技术、统计知识等，处理好储运过程各个环节的损耗问题，有针对性地制定和完善各项规章制度并严格执行,才能真正降低油品损耗,为企业创造效益,并减少大气污染,保护环境。
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