牟方慶
摘 要:所謂石油產(chǎn)品,是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物,所含主要輕組分具有較強(qiáng)的揮發(fā)性,在石油產(chǎn)品的儲運(yùn)過程中受設(shè)備及工藝技術(shù)的限制,較輕的液態(tài)組分不可避免汽化,進(jìn)入大氣造成損失,這種損失即是蒸發(fā)損耗。該文簡述了油品儲運(yùn)過程中,蒸發(fā)損耗的種類和與之相關(guān)聯(lián)的因素以及當(dāng)前所采取的措施,并結(jié)合實際,對該單位生產(chǎn)過程中采取的降低油品蒸發(fā)損耗的一些措施,進(jìn)行了分析。因此,降低油品儲運(yùn)過程中的蒸發(fā)損耗是不僅是安全生產(chǎn)的需要,也是節(jié)能降耗與環(huán)保的一個重要課題。
關(guān)鍵詞:油品儲運(yùn) 蒸發(fā)損耗 油品損耗 防治措施
中圖分類號:TE89 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)02(c)-0063-02
1 油品蒸發(fā)損耗形式及關(guān)聯(lián)因素
1.1 小呼吸損耗及造成的因素
小呼吸損耗在輕質(zhì)油拱頂罐中表現(xiàn)最為突出:白天由于太陽光的照射,罐內(nèi)溫度隨氣溫的升高而逐漸上升,氣體膨脹,同時,油品液體表面由于溫度升高,有更多的輕餾份油品進(jìn)入氣相空間,從而提高了罐內(nèi)油品氣體溫度,使罐內(nèi)油氣壓力升高,當(dāng)達(dá)到呼吸閥的控制壓力值時,呼吸閥打開,從罐內(nèi)呼出油氣和空氣的混合氣體;夜間隨外界氣溫的下降,罐內(nèi)氣體空間的氣體溫度降低,體積縮小,部分油品的蒸氣冷卻后返回油品的表面,罐內(nèi)油品的蒸汽壓力下降,形成負(fù)壓,呼吸閥的真空閥板被打開,新鮮空氣進(jìn)入油罐,由于晝夜氣溫的變化,罐內(nèi)的油氣和空氣混合氣體周而復(fù)始地不斷排出罐外,造成了油品的蒸發(fā)損耗。
小呼吸損耗與下列因素相關(guān):(1)晝夜溫差變化:晝夜溫差變化愈大,小呼吸損失愈大;(2)所處地區(qū)的日照系數(shù):日照強(qiáng)度愈大,小呼吸損失愈大;(3)儲罐容積大?。和愋偷膬?,儲罐越大,截面積越大,小呼吸損失越大;(4)油罐裝滿程度:油罐中裝油量越少,相對蒸發(fā)損失越大。
1.2 大呼吸損耗及其造成的因素
在油罐進(jìn)行付油作業(yè)時,油罐內(nèi)的油品液面不斷降低,氣體空間不斷增大,氣體的壓力也隨之降低,當(dāng)罐內(nèi)的真空度超過油罐真空度時,呼吸閥的真空閥板打開,罐外的新鮮空氣以氣柱形式進(jìn)入罐內(nèi),這股氣流對罐內(nèi)氣體空間有強(qiáng)烈的沖擊和攪拌作用,使罐內(nèi)氣體空間的濃度迅速增加,因此相當(dāng)部分油品蒸發(fā)到氣相中。在進(jìn)油時,罐內(nèi)油品液面上升,氣體空間不斷縮小,氣體壓力增大到一定值時,罐內(nèi)的油氣混合氣體被排到罐外,造成油品大量損失,這就是所謂的大呼吸損耗。
2 降低油品儲運(yùn)蒸發(fā)損耗的常用措施
2.1 降低油罐內(nèi)的氣相空間
油罐的罐頂漂浮在油罐內(nèi)液面上,隨液面的升降而升降,這樣的罐頂即為浮頂罐。浮頂罐的浮頂與液面間氣體空間非常小,甚至有些類型的浮頂與液面間基本上無氣體空間存在,即浮頂將液面與空氣隔開,液面的蒸發(fā)表面不存在了,油品無法蒸發(fā),小呼吸損耗非常低,也基本沒有大呼吸損耗。
2.2 加強(qiáng)設(shè)備管理
設(shè)備定期檢查保養(yǎng),確保技術(shù)狀況良好,防止油罐頂或浮船頂?shù)淖匀煌L(fēng)。浮船破損、采光孔打開、呼吸閥開啟等原因都會造成自然通風(fēng)。特別是拱頂罐的采光孔和罐頂通氣孔不在一個高度,因氣體密度不同將發(fā)生流動,新鮮空氣從上部孔眼流進(jìn)油罐,油罐內(nèi)混合氣體從下部孔眼逸出。
2.3 優(yōu)化操作管理
加強(qiáng)操作人員的技術(shù)培訓(xùn),提高操作水平,定期檢查拱頂罐的呼吸閥、液壓安全閥的工作狀態(tài),合理控制加溫指標(biāo)、罐式調(diào)合循環(huán)時間、油罐冷卻水投用時間,在采樣、檢尺后及時關(guān)閉量油孔等。
3 降低油品儲運(yùn)蒸發(fā)損耗的措施應(yīng)用
筆者從事油品儲運(yùn)工作多年,對工作中的實際應(yīng)用的降低油品儲運(yùn)蒸發(fā)損耗的措施進(jìn)行過一些探索和分析,對各種措施的利弊有一些自己的看法,下面簡單總結(jié)如下。
3.1 噴淋水的使用與防腐蝕
噴淋水冷卻的優(yōu)點是主體設(shè)備一次性投資低,缺點是電耗、水耗高、罐底易腐蝕。
筆者車間在航煤罐區(qū)有一部分噴淋水設(shè)施,主要是為了消防的目的,在夏季也可以起到降低儲罐溫度的作用;另外,在液態(tài)烴罐區(qū)的液化氣儲罐和丙烯儲罐上噴淋水有較多使用,以解決夏季壓力儲罐超壓,裝置產(chǎn)品進(jìn)罐困難的問題。
噴淋水雖然有能夠降低儲罐溫度,但是還必須解決好油罐底板和底圈板的腐蝕問題,在這方面筆者車間有教訓(xùn):為防止水滲入罐底,曾大量在底層圈板下部焊接上擋水檐,結(jié)果水擋住了,但擋水檐下與罐壁間的罐底圈板成為防腐死區(qū),在噴淋水停用后陸續(xù)出現(xiàn)罐底圈板腐蝕穿孔。
3.2 反射隔熱板和熱反射涂料的使用
反射隔熱板投資大,在大型立式油罐中很少使用,其目的也是隔熱。目前在筆者所在車間液態(tài)烴球罐上已經(jīng)全部停用。
近10年來,熱反射涂料在油罐中應(yīng)用已經(jīng)很普遍了,筆者所在車間的常壓油罐、液態(tài)烴儲罐也有部分使用。熱反射涂料有效果,但容易被夸大。根據(jù)有關(guān)資料,對比同一罐組內(nèi)分別刷銀粉和熱反射涂料的同工況的罐,在夏天可以降低溫度3 ℃~5 ℃,能夠?qū)p少油氣揮發(fā)起到一定效果。但熱反射涂料價格高??紤]到降溫有限,維修資金有限,目前筆者所在車間的常壓油罐只在醚類、組分比商品汽油還輕的油罐上使用。要使用質(zhì)量可靠的熱反射涂料,有些廠家的產(chǎn)品質(zhì)量較差,壽命不到5年,就出現(xiàn)表層嚴(yán)重粉化的現(xiàn)象。熱反射涂料對附著基要求較高,在舊罐上使用,必須將原來的底漆徹底除凈,見金屬光澤,否則,將會降低涂料的使用壽命。
3.3 油罐內(nèi)浮頂?shù)氖褂门c選型
目前,我車間汽油和煤油類組分的油罐全部改為內(nèi)浮頂油罐,常壓油罐噴淋水已經(jīng)全部停止。其他輕污油、輕烷油等儲罐也都是內(nèi)浮頂。車間的內(nèi)浮頂形式有浮筒和蒙皮組成的組裝式浮盤以及焊接鋼浮盤加防腐結(jié)構(gòu)等型式。浮筒和蒙皮組裝式浮盤的原理是減小油氣空間,從而減小小呼吸損耗的數(shù)量;而氣相空間固定,基本沒有大呼吸損耗。但是這種浮盤的浮筒耐腐蝕性能較差,所以對于組分很輕、污染性很大的油罐,有條件還是選用焊接鋼浮盤加防腐結(jié)構(gòu)。
3.4 操作管理常見問題的處理
3.4.1 拱頂罐的呼吸閥、液壓安全閥的投用與檢查
按照中國石化立式常壓鋼制油罐維護(hù)檢修規(guī)程的要求,呼吸閥至少每3個月檢查一次,冬天為了防止呼吸閥的閥瓣與閥座凍凝,還要增加檢查頻次。筆者所在車間的經(jīng)驗是:取消不防凍的液壓式安全閥,更換為全天候呼吸閥。
3.4.2 油罐冷卻水投用時間合理控制問題
進(jìn)行噴淋操作時,要掌握好噴淋的開始和結(jié)束時間,一般情況日出后就要開始噴淋,這樣可以趕在油罐呼氣之前;噴淋不可過早結(jié)束,一般在晚6點之后,因為罐內(nèi)氣體空間壓力和溫度仍有可能回升,而再出現(xiàn)呼氣;噴淋應(yīng)不間斷進(jìn)行,否則會造成氣體空間溫度迅速升高,不但起不到降耗作用,甚至有可能增加損耗。
4 結(jié)語
在油品儲運(yùn)的過程中,對于蒸發(fā)這種自然現(xiàn)象,可以通過優(yōu)化工藝過程,改進(jìn)設(shè)備,精心操作來盡量降低蒸發(fā),減少損耗,而油品儲運(yùn)蒸發(fā)損耗的降低,不僅有良好的經(jīng)濟(jì)效益,更重要的是在能源緊張,生態(tài)環(huán)境破壞日益嚴(yán)重的今天,也有著非常深遠(yuǎn)的意義,我們必須加以重視,并不斷探索和完善降低油品損耗的方法。
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