減少儲油損失需要知道的那些事
小七說
石油儲運工作佔據石化行業很大比重，但是在儲運過程中由於各種原因，部分油氣會逸入大氣造成損失。損失看似微小實則驚人。今天來和小七一起學一下油氣蒸發損失的原因、危害和預防措施吧！
先來看一下石油儲罐有哪些？
獻上幾張簡單的儲罐結構圖
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了解了石油儲罐，下面就讓我們一起學一下油氣蒸發損耗的原因，危害和減少損耗的措施有哪些吧！
油氣蒸發損耗概念
油氣的蒸發損耗：在石油儲運過程中，由於工藝技術、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，造成損失的現象。
那這麼簡單的揮發能有多大的損失量呢？
也許你覺得油氣損耗甚微不用考慮，那麼你就大錯特錯了，調查資料表明，油氣蒸發損耗的累計數量是十分驚人的。讓我們用數據說話。
這些數據表明，油氣蒸發損耗的數量確實相當可觀。若以總耗率為3%估算，全世界每年散失於大氣中的油氣約為1×108 噸，幾乎相當於我國一年的原油產量。
油氣蒸髮帶來的危害
1油氣蒸發威脅安全
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，容易引發爆炸。
事故案例：
1976年7月28日，一座30000m3的油罐遭雷擊被燒毀，油庫守備戰士親眼目睹了雷電擊毀油罐的經過。由於油蒸氣通過呼吸閥呼出後積聚在呼吸閥周圍，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。大火燒起後，幾十輛消防車趕赴現場救火都無濟於事，眼看大火把油罐燒毀。
2油蒸氣污染大氣
油蒸氣是氣相烴類，屬有毒物品，因其密度大於空氣而漂浮於地面之上，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。
3浪費寶貴的能源
由於油蒸氣的蒸發損耗，全世界每年散失於大氣中的油氣約為1×108噸，按市場牌價2400元/噸計算，摺合人民幣2400億元，經濟損失相當嚴重。
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。如汽油蒸發損失，造成起動性能變差，抗爆性下降。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爆性能變差。
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。
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油罐上方空間的影響
油罐中裝油量越少，相對蒸發損失越大。實驗表明，在相同溫度和密封條件下，儲存同一種汽油，裝油量為油罐容積20%時的蒸發損失比裝油量為油罐容積95%時大8倍。
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：
1）油罐破損；
2）冬天因防凍結取下呼吸閥閥盤；
3）液壓閥未裝油封或油封被吹掉；
4）採光孔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。
據推算，一個容量為5000m3的油罐，因自然通風，一個月損耗汽油53噸，或損耗原油28噸。
在一些油氣儲運單位進行安全檢查時發現，不少單位對油罐及其附件缺乏嚴格管理，液壓安全閥缺油封，量油孔、透光孔常開的現象時有發生，造成油氣蒸發損耗驚人。
4油罐大呼吸
大呼吸是指油罐進髮油時的呼吸。油罐進油時，由於油麵逐漸升高，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的損失。
油罐向外髮油時，由於油麵不斷降低，氣體空間逐漸減小，罐內壓力減小，當壓力小於呼吸閥控制真空度時，油罐開始吸入新鮮空氣，由於油麵上方空間油氣沒有達到飽和，促使油品蒸發加速，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。
影響大呼吸的主要因素有：
1)油品性質。油品密度越小，輕質餾分越多，損耗越大；
2)收髮油速度。進油、出油速度越快，損耗越大；
3)油罐耐壓等級。油罐耐壓性能越好，呼吸損耗越小。當油罐耐壓達到5kPa時，則降耗率為25.1%，若耐壓提高到26kPa時，則可基本上消除小呼吸損失，並在一定程度上降低大呼吸損失。
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。
5小呼吸損失
油罐在沒有收髮油作業的情況下，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，叫小呼吸損失。
有資料表明：一座10000m3的地上金屬油罐儲存汽油一年，小呼吸損失可達117噸，損耗率為1.7%。
小呼吸損失的影響因素主要有以下幾點：
1)晝夜溫差變化。晝夜溫差變化愈大，小呼吸損失愈大。
2)油罐所處地區日照強度。日照強度愈大，小呼吸損失愈大。
3)儲罐越大，截面積越大，小呼吸損失越大。
4)大氣壓。大氣壓越低，小呼吸損失越大。
5)油罐裝滿程度。油罐滿裝，氣體空間容積小，小呼吸損失小。
減少蒸發損耗的對策
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。重點保障油罐的嚴密情況，特別是機械呼吸閥、液壓安全閥。如果，採用人工檢尺計量，應儘可能在儲油罐內外壓差最小的清晨或傍晚量油。採用密閉裝車技術，減少裝車損耗。
2選用反射效應大的油罐塗料
油罐外表塗料對罐內溫度影響很大。據對同樣大小容積的銀灰色、綠色、天藍色、黑色的4個50m3的卧式油罐同時測定罐內溫度，結果分別為11℃、14.7℃、20.3℃、30℃；又同樣在上述四種不同顏色的卧式油罐中裝滿汽油儲存一年後，其蒸發損失分別為460Kg、550Kg、590Kg、680Kg。銀灰色油罐蒸發損耗率為1.3%,而黑色油罐的蒸發損耗率為1.9%以上。
3淋水降溫
陽光輻射的80%，是通過罐頂導入罐體，經測定，罐頂淋水降溫可降耗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。
4增加隔熱層
如果安裝反射隔熱板，採用非金屬油罐及覆土油罐等措施。據測，2000 m3的油罐增加隔熱層可降耗50%。
5加強收髮油和儲存管理
加強收髮油和儲存管理，盡量保持高液位儲存，減小氣體空間和蒸發麵積。另外減少油品輸轉，適時收髮油，控制收髮油速度等。如將1000m3的汽油，儲存於設計能力為1200m3的油罐內，蒸發表面積為89m2, 每月蒸發損失為574 Kg；假設分別儲存於設計能力為400 m3的三個油罐內，蒸發表面積為135m2, 每月損失872 Kg；蒸發損失為前一種情況的1.52倍。
6採用壓力儲罐
目前，廣泛採用的是具有加強結構的立式圓柱形拱頂罐，其承壓能力，大容積罐可提高到10kPa到20kPa，小容積罐可提高到30kPa到40kPa。
7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，從而減少蒸發損失。有資料表明，安裝呼吸閥擋板的油罐，可減少油品蒸發損耗20%—30%。
8消除油麵上的氣體空間
目前普遍採用的是內浮頂油罐。這種罐的罐頂浮在油麵上，隨油麵升降。這樣，就極大地減小了氣體空間體積，從而降低油品蒸發損耗。另外，目前還有一種研究動向，即尋找一種比重比油小、流動性好、化學性能穩定使用壽命長的物質，覆蓋在油表面上，使油氣同空氣隔絕，消除油品蒸發表面積，以降低蒸發損耗。
9修建聚氣罐，收集蒸發的油氣
聚氣罐內裝有升降板，與同種油罐連通，專門收集所連通各油罐蒸發的油氣。當儲油罐呼氣時，被聚氣罐吸入，罐內升降板下降，儲油罐呼出油氣進入聚氣罐。儲油罐吸氣時，聚氣罐又把油氣送回儲油罐，聚氣罐升降板上升。修建聚氣罐可有效遏止油氣呼吸損耗，但由於聚氣罐結構複雜，操作不穩，目前尚未推廣。
結束語
以上方法在降低油罐的蒸發損耗方面都能取得一定效果，但從生產實踐看，最方便、有效的方法是修建浮頂罐。浮頂罐同固定頂儲罐相比，油品蒸發損耗約少85%左右，還提高了儲罐的防火防爆能力。另外，浮頂儲罐不需要固定頂罐那種複雜而又費料的支撐結構，從而為儲罐的大型化創造了條件，能大幅度地節省資金。
總之，必須弄清楚油氣蒸發損耗的原因，採取切實可行的措施，同時加強油料儲運經營過程中的科學管理，油氣蒸發損耗就一定能降下來，油氣蒸髮帶來的危害也會大大減小。
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