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1、石油运输中的航运安全 从石油开采、石油加工到产品销售, 油品储运贯穿整个生产过程。油品储运过程的损耗占总损耗的 40% 50% , 其中油品的蒸发损耗基本上都发生在储运过程中, 大量油气散失于大气, 不仅会给油气聚集的罐区、油泵房、装卸区等操作场所带来潜在的火灾危险, 还会导油品质量的下降, 更重要的是: 散发到大气中和流失于土壤及河流中的油品将造成环境污染, 严重损害人体健康和生态平衡。因此, 搞好储运过程中油品损耗的控制, 不仅是石油生产企业提高经济效益的需要, 更是保护生存环境的需要。 油品储运损耗的降低相对于生产、加工过程中的损耗降低易于实现, 且投入资金相对较少, 技术已经十分成熟。
2、降低油品储运损耗, 尤其是储运过程中的蒸发损耗, 即可以消除许多生产操作场所的安全隐患, 又可以保证成品油质量。就汽油而言, 随着轻馏分的蒸发, 汽油的初馏点和 10% 点升高, 蒸气压下降, 启动性能变差; 辛烷值降低。据有关资料介绍, 航空汽油在其蒸发损耗率达到 112% 时, 其初馏点升高3, 蒸气压下降 20% , 辛烷值降低 015 单位。另一方面, 全国每年油品储运损耗约为 22003700k t, 其经济价值数 10 亿元之巨, 经济损失十分惊人。 储运过程中的油品损耗一般可以分为两类。第一类是油品蒸发损耗; 其中包括呼吸损耗、静止储存损耗、灌装损耗、出罐损耗、湿润损耗和沸腾损耗
3、六种。第二类是操作损耗, 其中包括由于生产操作失误所造成的跑油、冒油、混油, 以及清罐、油罐切水作业中油品的损耗和某些设备由于维修不善造成的滴漏损耗。 油品蒸发损耗的发生过程可以分为油品汽化、罐内气相传质和混合油气排逸三个阶段。 油品在装卸、储存、输转过程中汽化的表现形式是蒸发。它是一种普遍存在于气液两相共存体系中的液体表面汽化现象, 在任何温度、压力下, 只要存在着与气体接触的自由表面, 而且气相中油品蒸气未达到饱和状态, 都存在着蒸发现象(达到饱和状态, 也存在着蒸发, 只不过是蒸发与冷凝处于平衡状态)。油品蒸发的速度取决于油品的温度、储罐或容器内油品的自由表面积、气相中油品蒸气的浓度、气
4、相空间的压力以及油品的性质。 罐内气相传质基本上可以分为三种形式,即分子扩散、热扩散和强制对流。存在分子扩散是由于容器内各部分油气浓度分布不均匀, 油气分子自发的从浓度大的地方向浓度小的地方迁移。由于容器内是气液两相, 液相是蒸发源,而油气的密度又大于空气的密度, 因而分子扩散的结果使容器内气体空间油气浓度形成梯度变化, 越接近油面油气浓度越大。对于地上储罐随着大气温度的变化, 罐内气体空间的温度分布也在不断变化, 这种温度分布的不均匀引起的罐内气相空间各部分气体的质量迁移, 就是气相传质环节中的热力扩散。气相传质的第三种形式强制对流, 是由于罐或容器内气体空间压强分布不均匀产生的, 即在压差
5、作用下高压区的气体快速向低压区运动, 比如环境温度骤降或发油作业而使油罐吸入空气, 则会产生式强制对流。 通常除储存高挥发性油品采用压力容器密闭储存外, 其它油品都是用常压罐储存。当罐内混合油气压力达到油罐安全装置的控制压力时, 罐内的混合油气就会向罐外排逸, 造成油品蒸发损耗。对于装船、装车、装桶等生产操作, 蒸发损耗伴随着作业的全过程。 降低油品蒸发损耗的措施 (1) 合理确定储存工艺。在确定油品储存工艺时, 应尽量降低油品的储存温度; 应合理安排储罐的进出油程序, 尽量减小储罐的留空高度;如有可能, 储存相同油品的储罐之间应设置气相连通线; 在满足生产要求的前提下, 应尽量使用小容量的储
6、罐储存油品; 采用管道调合和高效调合喷嘴, 尽量缩短油品调合时间; 尽量采用高灵敏度的自动油罐切水器; 在管输油品时应首选密闭输送工艺等。 (2) 合理选用储罐型式。储罐一般分为拱顶罐、浮顶罐、可变气体空间罐和压力罐。从经济 的角度出发, 低真实蒸气压 p F 13789152Pa(绝) 的油品, 固定顶罐是经济的选择; 挥发性较强的油品, 选用浮顶罐比较经济, 但周转量较低时采用可变气体空间罐经济性更好, 高蒸气压的油品必须采用压力罐储存。 3) 合理设计储罐结构。储罐的结构设计不仅考虑工程的经济性, 还应该考虑操作费用和蒸发损耗的费用, 合理确定储罐的结构数据。 (4) 合理选用油罐附件。
7、为了减少油品的呼吸损耗, 最好在呼吸阀结合管下方装设呼吸阀档板(可以减少蒸发损耗量的 20% 30% ) , 对于固定顶罐在罐顶上用于通气计量和取样的许多开口, 必须使用气密结构的附件。 (5) 水喷淋冷却。在夏季高温期, 对储存汽油的拱顶罐采取水喷淋冷却, 可以大大降低油品的蒸发损耗。 ( 6) 为了减低阳光辐射产生罐内温度的升高, 储罐外壁应涂上热反射涂料, 一般以白漆为 好。 ( 7) 对于装船、装车、装桶及加油等生产过程, 应该采用密闭装卸技术, 设置气相线与发油罐连通, 以避免油气大量散发于大气之中; 在储罐区也应设置油气回收装置, 将储罐排逸的混合油中的油品进行回收。 ( 8) 提
8、高油品的管道输送量, 尽量减少火车、汽车和船运量, 以降低运输过程中的油品蒸发损耗。 降低油品操作损耗的措施 (1) 加强管理, 提高生产人员的思想素质和技术水平。对于操作损耗必须树立以预防为主的思想, 建立健全科学的安全生产保证程序, 强化生产管理, 杜绝操作失误一切根源的存在; 责任层层分解, 落实到每一个人, 并将经济与责任挂钩, 真正做到各负其责。同时, 还要加强职工的思想素质和业务素质教育, 不断提高全体生产人员的技术水平。 (2) 对设备定期保养, 确保其技术状况良好。制定科学完整的维修巡检工作程序, 防止非技术性损耗的发生。比如: 储罐附件的密闭性能、阀门的严密性、灌装作业鹤管插
9、入深度等问题。 (3) 合理调度, 集中储存。在油品的储存中应尽量提高储罐的装满系数, 减小罐内留空高度, 以减小小呼吸气量, 避免多罐分散存油; 在生产调度上, 要合理安排油品的装卸时机, 在生产允许的情况下, 向外发油应在大气温度上升阶段, 原油接卸宜安排在夜间或早晨, 以降低储罐的大呼吸损耗; 在油罐的使用上应尽量缩短装发油时间间隔, 以降低罐内的油气浓度。简化工艺过程, 尽量减少油品在储罐间的周转次数。 ( 4) 适时作业。油品储运过程中的人工检尺、采样应安排在早晨或晚上进行。 ( 5) 注意清罐、扫仓操作的流量控制, 避免混合油气入泵, 使泵效率降低, 造成这一期间蒸 发损失。 (6
10、) 合理安排油罐的切水作业。在油品储运过程中, 需要经常进行切水操作, 对于切水操作 要注意尽量减少切水频度, 保证有足够的油水分离时间。 综上所述, 储运过程中油品损耗的 50% 左右是人为因素造成的, 通过强化管理和提高生产人员的思想素质和业务素质, 完全可以使其降低 80% 左右, 达到欧美发达国家的管理水平, 这一部分的降耗工作不需要任何资金投入,只需科学管理。对于蒸发损耗这种不可避免的自然现象, 可以通过优化工艺过程、改进设备、精心操作来尽量降低; 如果采用油气回收装置可以使其降低 95% 以上, 且具有良好的经济效益。在能源紧张、生态环境破坏日益严重的今天, 对于降低油品损耗工作不但要考虑经济效益, 更重要的是要考虑社会效益。因此, 参与石油开采、加工和销售的企业都应以人类生存的长远利益出发, 做好油品降耗工作, 尤其是储运过程中的油品降耗工作。