ZS-221太阳热反射隔热防腐涂层技术

太阳热反射隔热防腐涂层技术太阳热反射隔热防腐涂层技术太阳热反射隔热防腐涂层技术太阳热反射隔热防腐涂层技术太阳热反射隔热防腐涂层技术太阳热反射隔热防腐涂层技术 北京志盛威华科技发展有限公司北京志盛威华科技发展有限公司 曹工曹工 010 5121 3106 13 05 06 目目 录录 1 一 一 太阳热反射隔热防腐涂层技术降低石油化工油 气 储存中的挥发损耗太阳热反射隔热防腐涂层技术降低石油化工油 气 储存中的挥发损耗 二 二 太阳热反射隔热防腐涂层技术参数太阳热反射隔热防腐涂层技术参数 三 三 太阳热反射隔热防腐涂层技术使用效果太阳热反射隔热防腐涂层技术使用效果 附件一 防止油罐油品损耗附件一 防止油罐油品损耗 附件二 石油储罐油气蒸发损耗的成因 危害及对策附件二 石油储罐油气蒸发损耗的成因 危害及对策 附件三 降低油品蒸发损耗的措施附件三 降低油品蒸发损耗的措施 附件四 储油罐气态污染物计算方法的选择及污染控制附件四 储油罐气态污染物计算方法的选择及污染控制 一 太阳热反射隔热防腐涂层技术降低石油化工油 气 储存中的挥发损耗一 太阳热反射隔热防腐涂层技术降低石油化工油 气 储存中的挥发损耗 我国有不少油库特别是省市油库使用拱顶罐储存汽油等轻质油品 拱顶汽油罐小呼吸蒸发 损耗量很大 一个 5000m3的罐夏天一日即达 500 以上 太阳热反射隔热防腐涂层技术在该领 2 域的应用 对减少能耗 节约资源 消除安全隐患有着深远意义 1 1 降低油气昼夜温差 减少 降低油气昼夜温差 减少 小呼吸小呼吸 损耗损耗 从公式 W 呼出量 V 油气空间 T2 T1 3CY 273 可以看出拱顶罐的设计正压操 作压力一般为 2Kpa 负压 0 5Kpa 当不考虑油气蒸发因素时 气相温度 t气升高 6 7 气相 膨胀使 P气升高 就会打开呼吸阀 t气降低不到 2 就会因 P气下降 使呼吸阀的真空阀盘 打开 空气进入罐内后就会破坏原先己相对均匀的浓度分布场 就会加速油气的扩散和油品蒸 发 明显增加蒸发损耗 我国夏季 t 昼夜一般小于 20 大部分地区在 10 左右 使罐内油气的昼夜温差很大 以往用银粉漆时 由于气相升温期 t气升温大 气相降温期的 t气降温较快 日落前后往往会 发生 吸气 现象 因此 应尽量减少因气体膨胀造成的 呼气 次数 2 2 降低油品饱和蒸气压 减少蒸发损耗 降低油品饱和蒸气压 减少蒸发损耗 油品饱和蒸气压 p饱 随油品 绝对 温度增加呈对数关系迅速增加 以往用银粉漆时 白天 暖油层 的温升较大 据查证文献记录 拱顶罐汽油实测图约为 7 设例 A 汽油的雷 氐蒸气压为 60kpa 当 暖油层 温从 23 上升到 30 p饱从 32 4kpa 增加到 43 7kpa 增 加幅度达 34 87 因此 降低关健温度 t暖 就可减少油品蒸发损耗的 推动力 P饱 减少 罐受热可明显降低进油作业时的 大呼吸 损耗及发油操作后的 回逆呼出 损耗 由此可见 在夏季油温高 太阳辐射强时使用太阳热反射隔热防腐蚀涂层技术可减少因油 品蒸发造成的 呼气 次数 排出油气浓度会相应降低 呼气 损耗也会降低 当罐内存在 自然对流 可降低油品蒸发排出的油气浓度 降低通风损耗 3 3 减少油品蓄热降低蒸发损耗 减少油品蓄热降低蒸发损耗 白昼因处于油气热扩散抑制期 油品蒸发用热较少 进入罐内的热量主要用于油品蓄热 用 ZS 221 太阳热反射隔热防腐蚀涂层技术可降低油品蓄热 从而可降低晚间油气热扩散活跃 期的蒸发损耗 对罐液相侧壁 所受的太阳辐射热主要使罐壁附近油品温度先有所上升 然后慢慢向液相 中心传递 采用高效节能涂料 可明显降低液相罐壁 t表 曾对试用隔热节能涂料的多个内拱 顶汽油罐的液相壁温作过多次测试 即使在盛夏 侧壁 t表也能低于 t环 与银粉漆相比 其 日照超温 表面温度可降低 15 25 有利于从减少液相蓄热来减少油品蒸发 4 4 延迟油气温度 浓度变化 减少蒸发损耗 延迟油气温度 浓度变化 减少蒸发损耗 轻质油罐往往无保温层 受外部影响罐内变化比较敏感 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂 层技术的导热系数较低 不到钢铁的百分之一 换上这层 薄棉衣 罐内温度变化就相对迟缓 3 可延迟 呼气 和 吸气 时间 也有利于减缓天气突然变化对罐内温度 油汽浓度的影响 可以预见 采用高效热反射隔热涂料 可降低 小呼吸 损耗 80 以上 拱顶汽油罐油气 浓度很高 曾测得距罐顶 3 7 11 米处的油气体积浓度平均值分别为 15 41 21 1 24 76 按 20 计算 汽油罐 大呼吸 损耗率为 0 09 次 有人估计为 0 08 0 14 次 对 5000m3罐 进满一罐油的损耗约 3 吨 用隔热节能涂料后 气相油气浓度按降低 5 估计 可降 低损耗约 750 次 柴油的饱和蒸气压较小 但也有 小呼吸 及 大呼吸 损耗 其挥发性比汽油小 受同 样太阳辐射热 t暖的温升将大于汽油 其蒸气压的绝对增加量远小于汽油 但其相对变化大 于汽油 曾测得柴油的雷氏蒸气压为 2 2kpa 此测定值大于按有关资料及软件的计算值 应 进一步深入研究 按此测定值 估计蒸发损耗约为汽油的 3 5 对一个 5000 m3的罐 夏天 小呼吸 日损耗也有 20 以上 进满一罐油的损耗约 100 以上 现为了增产柴油 其闪点 指标已降低 轻组份可能增加 从节能 环保和安全出发 应用高效节能涂料问题值得考虑 对煤油或其他介于汽 柴油之间馏份油品的拱顶罐 降耗作用较大 更值得应用 5 5 降低内浮顶罐蒸发损耗 降低内浮顶罐蒸发损耗 内浮顶罐浮盘紧贴油面 距离一般小于 200 毫米 浮盘下高浓度的油气不能自由扩散 只能从浮盘外缘环形间隙等处泄漏到浮盘与罐顶的空间 从而大大减少 呼吸 损耗 内浮顶罐用 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层技术的作用为 1 进一步降低油界面的温度 浮盘可阻隔罐上部渗入热量直接辐射到油界面 可把 t表 逼高 增加表面散热 使 q渗有所减少 但仍较大 从热平衡观点 用 ZS 221 太阳热反 射隔热防腐涂层技术可降低 t暖 p饱 减少油品蒸发损耗 用银粉漆高达 63 73 涂施 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层技术 水性 后 可比未涂施前降低温度 15 25C 2 降低泄漏处附近油界面上的油气浓度 靠近向阳侧的环形间隙处的油界面 正是罐上部 和侧壁渗入热量的交汇处 相对于罐中心的油界面 其油温 油气浓度 压力要大 降低受热 量 可降低油气泄漏量 曾测得气相 3m 7m 11m 处的油气体积浓度分别为 56 0 87 0 76 涂银粉罐的气相油气体积浓度为 1 56 而另一个用太阳热反射隔热 防腐涂层技术的罐 未检出油气 对 5000m3罐 排出油气平均浓度按降低 0 5 大呼吸 损耗可减少约 60 次 3 降低自然通风损耗 为防止油气聚积到爆炸下限 内浮顶罐壁顶部设有若干个通气孔 由此造成其静止储存蒸发损耗的主要为外界环境中风的作用 而使油罐周边密封圈空间产生强 制对流 即存在 风洞效应 用高效节能涂料 随着浮盘上部气相温度降低 温度分布较均 4 匀 有利于减少 风洞效应 再加上排出气中油气浓度降低 可降低自然通风和 小呼吸 损耗 对内浮顶罐 气相温差膨胀所造成 呼吸 损耗 对蒸发损耗已退居次要因素 用高效节 能涂料后 按 小呼吸 损耗降 5 夏天 5000m3罐也能降低 20 日以上 对乙烯罐来说 降低的量更为可观 从实测的气相中的油气浓度看 仅为汽油爆炸下限 1 0 是环保允 许标准的几百倍 因此 用 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层技术不仅可把内浮顶罐降低蒸发 损耗的作用提高到更高水平 而且还有利于安全 环保 6 6 其他优势 其他优势 油品从炼厂到用户要经过多道环节 装卸中蒸发损失是相当大的 根据美国实际油气回收 的数值反过来推算 每次装卸都有 0 18 的挥发损失 4 次装卸则损失率为 0 72 由此 储 罐 管道 槽车等也可采用 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层技术 免受太阳爆晒 降低油品 温度 有利于降低装卸中蒸发损失 淋水降温是目前拱顶汽油罐夏天普遍采用的办法 用较低温度的水喷淋 t表可低于 t环 用 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层技术 罐顶 t表高于 t环 表面上其降温效果不及淋水降温 但有如下优势 1 发挥降低蒸发损耗的时间要长 小呼吸 大呼吸 一年四季都有 上海石油公司测 定 在油温平均仅为 10 情况下 5000m3拱顶汽油罐的日 小呼吸 损耗量为 197 可见春 秋季节的损耗也不少 采用喷水办法 不会一年四季不停 而 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂 层技术一年四季都在起作用 2 使用更方便 喷水降温操作虽简单 但不能不间断的喷水 要正确掌握好喷水的起止时 间 用水喷易加剧罐体腐蚀 使罐体锈迹斑斑 相对而言 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层 技术具有防腐功能 也有利于罐区美观 3 节约宝贵的水资源 电力资源 还有环保 安全效益 从 ZS 221 太阳热反射隔热防腐蚀 涂层技术极好的耐候性及耐水 耐黄变 不粉化 耐湿热 耐盐雾 防霉等性能来看 它的 8 年以上的使用寿命也减少了维修费用 4 采用 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层技术 厚度 0 25mm 一个 5000m3的罐每月可节省 约 15t 左右的汽油 对拱顶汽油罐和作业频繁的内浮顶罐 不到半年就可回收费用 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层技术初步应用及分析表明 可明显降低油罐表面的 日 照超温 和罐内油气温度 隔热效果明显好于银粉漆 夏天内浮顶罐可降 20 以上 拱顶罐 可降 10 20 可替代喷水降温 估计拱顶汽油罐 小呼吸 损耗可降低 80 以上 并可明显 5 降低 大呼吸 损耗 近十多年来 我国的涂层制造技术有很大提高 根据我们对防太阳辐射热原材料的认识和 最佳隔热效果的施工方法及涂料研发的经验积累 以及以上罗列大量事实和实验数据说明 用 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层技术来达到让储罐成为 晒不热 的高效节能储罐及降低油 气库油品储存损耗是确实可行的 并且应用领域非常广泛 怕晒热的各种工业及民用设备 设 施 如 石油 化工 系统各种露天输油 气 管道 压力容器 汽油罐 煤油罐 轻柴油罐 液化石油气罐 活动板房 镀锌铁皮厂房 顶 高档建筑外墙 集装箱 高级轿车和特种运 输车厢 罐 及船舶水面部分等 晒不热 是 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层技术的特殊功能 可减少能耗 减少轻质 液态产品的蒸发损失 防止压缩气体储罐过热升压 减少火灾和爆炸事故隐患 防止运送物品 过快地腐败变质 而且 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层技术有极好的耐候性及耐水 耐黄变 不粉化 耐湿热 耐盐雾 防霉等性能 它的 8 年以上的使用寿命也减少了维修费用 对于室 内怕被其它发热物体的红外辐射热增温的物品 如液化石油气瓶等 也有很好的防热效果 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层技术推广使用后 既节电 节水又环保 安全 必将获得较 好的经济效益和巨大的社会效益 二 太阳热反射隔热防腐涂层技术参数二 太阳热反射隔热防腐涂层技术参数 ZS 221ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层太阳热反射隔热防腐涂层简介 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层由耐候合成树脂 改性树脂 太阳能阻隔剂及助剂等材 料组成 属物理干燥成膜单组份涂料 漆膜对太阳能吸收率低 热发射率高 具有显著的太阳 热反射隔热作用 使罐内油 气温度比环境温度降低 5 10 罐体表面接近环境温度 比 银粉漆罐体表面温度降低 20 30 完全可以代替夏季喷淋或保温层 达到降低工程造价 和安全贮运的目的 漆膜憎水 水蒸汽 氧气渗透率低 防水性 耐候性 耐化学药品性能好 耐久性优良 设计用途 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层用于液化气 成品油贮罐及输油 气管道的外隔热防腐 可屏蔽太阳能 能显著降低因太阳照射而引起的罐体升温速度 从而达到夏季降温 减少油气 蒸发损失及安全贮运的目的 在昼夜温差较大的地区 用于贮油 气罐的外防腐 减少太阳能 吸收 可有效地减少因热胀冷缩而引起的罐体呼吸 延长贮罐使用寿命 用于涂装屋面 减少 墙体对太阳能吸收 达到降低室内温度的目的 主要技术性能 表 1 ZS 221ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层太阳热反射隔热防腐涂层技术指标 6 技术指标 底漆 检测项目 防锈底 漆 带锈底 漆 中间漆面漆 试验方法 颜色 铁红 灰 铁红 灰 灰白 灰 白色目 测 粘度 涂 4 杯 s 50 50 50 50 GB T 1723 1993 细度 m 80 80 80 70 GB T 1724 1979 干燥时间 25 h 表干 0 5 实干 24 GB T 1728 1979 附着力级 2 2 GB T 1720 1979 柔韧性 mm 2 2 3 3 GB T 1732 1993 耐冲击性 J 4 9 4 9 4 9 4 9 GB T 1732 1993 太阳能吸收率 0 2 GB T 2680 1994 耐湿热 500h 一级 GB T 1740 1979 耐盐雾 500h 一级 GB T 1771 1991 耐 3 NaCl 常温 30d 漆膜完好 GB T 1763 1979 耐 15 H2SO4 常温 30d 漆膜完好 GB T 1763 1979 耐 15 NaOH 常温 30d 漆膜完好 GB T 1763 1979 注 适用温度范围 45 1800C 施工说明 1 施工条件 不受施工季节影响 空气相对湿度不大于 75 雨雪天 雾天不能施工 2 表面处理 新钢材喷砂除锈达到 Sa2 5 级 维修涂装不便喷砂除锈可机械除锈达 St3 级 建议用带锈底漆 表面处理后应清除浮灰和碎屑以及油污 并在 8h 内进行涂装 对混凝 土表面须清除污物并充分风干后涂装 3 施工方法 手工刷涂 辊涂或喷涂均可 使用前必须将漆料充分搅拌均匀 4 重涂间隔 不少于 6h 5 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层涂装配套方案 表 2 ZS 221ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层太阳热反射隔热防腐涂层涂装配套方案 7 涂装 表面 配套体系 涂装 道数 涂料参考用量 涂层厚度 m 钢体表面 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层底漆 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层中间 漆 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层面漆 2 2 2 0 40 0 40 0 40 200 混凝土 表面 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层底 漆 ZS 221 太阳热反射隔热防腐涂层面 漆 1 2 0 20 0 40 105 6 稀释剂 本涂料配套稀释剂 添加量为漆料量的 5 左右 冬季施工因气温低 粘度 增大 添加量约为漆料的 10 7 在该涂料旧漆膜上维修涂装时 只须除掉灰尘 油污等即可涂装 不必除掉原有漆膜 包装 贮存 运输 铁桶密封包装 每桶净质量 20kg 0 2kg 贮存在阴凉 干燥通风并远离热源处 运输时 防止雨淋 日光曝晒并符合运输部门有关规定 贮存期 本产品自生产日期起 常温贮存一年有效 超过贮存期经常规性能检验合格可以继续使用 注意事项 1 施工现场严禁烟火 并要设置消防器材 2 施工现场应有良好照明 在设备内工作时 应采用低压电源 12V 照明 3 操作人员在通风不良的环境中施工时 需有效地加强通风排气 使用防毒面具 并要 有专人监护 感到头痛 心悸或恶心时 应立即离开作业地点 到通风处休息 8 三 太阳热反射隔热防腐涂层技术使用效果 三 太阳热反射隔热防腐涂层技术使用效果 1 2001 年 在中石化九江分公司球罐区应用太阳热反射隔热防腐涂层技术 江西省经贸委节 能技术监测中心测试 环境温度 32 球罐外表面温度与美国进口隔热涂料对比 下降 8 与凉凉胶对比下降 10 12 现已应用 28 台球罐 2 2001 年 在中石化九江分公司内浮顶汽油罐区应用太阳热反射隔热防腐涂层技术 江西 省经贸委节能技术监测中心测试 环境温度 36 与涂银粉漆罐对比 油罐罐顶表面温度和 油气温度下降 28 节油率 1 56 现已应用 26 台罐 3 2002 年 在南昌铁路局机务拱顶柴油罐上应用太阳热反射隔热防腐涂层技术 南昌铁路局 节能监测站测试 环境温度 37 与涂银粉漆罐相比 罐顶表面温度下降 22 同日下午 又与凉凉胶对比 环境温度 34 雷阵雨 1 5 小时后 罐顶表面温度与凉凉胶对比下降 5 现已应用 46 台罐 4 2004 年 在广州铁路局 3 座 2000m3 油罐上应用太阳热反射隔热防腐涂层技术 广州市能 源监督检测所测试 环境温度 36 与涂银粉漆对比 罐顶表面温度下降 21 5 2005 年 在南海油气联营公司 6 台油罐上应用太阳热反射隔热防腐涂层技术 佛山市能源 利用监测中心测试 环境温度 34 与涂银粉漆相比 罐顶表面温度下降 21 4 9 附件一 防止油罐油品损耗附件一 防止油罐油品损耗 一一 油罐油品蒸发损耗油罐油品蒸发损耗 油罐油品损耗主要是蒸发损耗 它是无形的跑漏损失 又可能造成安全事故 实测数据表 明 处于南方的一个容积为 10000m3的地面钢油罐 夏天储存汽油每天损耗约 0 5 1 Ot 而一个大型的地面油库每年损耗油品可达数千吨 究竟是什么原因产生如此之大的油品蒸发损耗呢 主要有以下四个原因 自然通风损失一这是由于油罐顶部的不同高度的孔眼造成的 罐内的油气比新鲜空气的比重大 这样油气便从下部孔眼流出 而新鲜空气则从上部孔眼流入形成气流现象 当采光孔 量油孔 打开时 或消防泡沫室的玻璃 隔膜破裂 都会形成自然通风而引起油气损耗 小呼吸损失一静止储存的油品 白天因太阳辐射使油温升高 引起上部空问气体膨胀和油 面蒸发加剧 罐内压力随之升高 当压力达到呼吸阀允许压力值时 油蒸气就逸出罐外造成损 耗 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 大呼吸损失一这是油罐进行收发作业所造成的 油罐进油时 因油面上升而压缩油气使罐 内压力升高 当压力达到呼吸阀允许压力值后 油气就随着液面的上升而不断排出 形成大呼 吸损失 发油时则相反 罐外空气进入罐内 使气体空间的油蒸气浓度下降 又促使油品进一 步蒸发 空罐装油蒸发损失一空罐进油时 油品迅速蒸发使气体空间被油气饱和 当达到呼吸阀的 10 允许压力值时 油气逸出罐外造成损失 油品的蒸发损失与油罐的充装程度 周转次数和气候条件等有关 油罐充装程度越高 气 温越低 周转次数越少 蒸发损失就越小 由于油品蒸发会使油罐区附近空间的可燃性油气的浓度加大 因而增加着火的危险性 这 对安全十分不利 二二 降低油罐油品蒸发损耗的措施降低油罐油品蒸发损耗的措施 降低油罐油品的蒸发损耗一般从两个方面着手 一是限制油品蒸发损耗的条件 如缩小油 面上的气体空间 减少油面蒸发表面 减少温度变化等 二是使蒸发出来的油气不扩散到大气 中去 设法使它凝结成液体 如提高油罐的承压能力 或收集蒸发出来的油气等 降低油罐油品的蒸发损耗的具体措施主要有以下几种 加强呼吸阀和液压安全阀的检查 维护 使用和管理 正常发挥呼吸阀和液压安全阀降低 呼吸损耗的作用 不要打开油罐上的量油孔和透光孔等 避免油气从非正常呼吸孔洞逸出而造 成损耗 使用浮顶罐 目前应用的有外浮顶罐和内浮顶罐两种 利用其浮顶与油面之间基本不存在 气体空问 油料不能蒸发的优点 基本消除油罐的大小呼吸损耗 采用油罐顶上装设喷淋水 罐外壁涂刷浅色涂料 罐外隔热 如加绝缘层或修建地下油罐 等 等降温隔热措施 减小油罐温度的变化 降低损耗 利用集气罐 还原吸收器 冷凝固收装置 压缩回收装置 喷淋吸收装置等收集油品蒸气 使油气不致于扩散到大气中去 选择适当的时机进行收发油品和测量取样 制定合理的收发油方案 尽量减少油品的输转 作业 尽量使油罐装满等改进油罐操作的措施 都能达到降低油品蒸发损耗的目的 此外 还采用设置挡气板 加大储罐容量 加入化学物质 微球覆盖层等措施 来降低油 品的蒸发损耗 喷淋水 这是油罐上装设的一种水冷却降温设施 在夏天气温高的时候 对地面油罐不 断均匀地进行喷淋水冷却 水由罐顶经罐壁流下 使冷却水带走油罐所吸收的太阳辐射热 降 低油罐气体空间温度 使昼夜油面温度变化幅度减小 大大减少油罐小呼吸损耗 油罐外壁涂料 这是利用涂料的反光性能 防止油罐吸收太阳辐射热 减小油罐温度变 化 降低油罐蒸发损耗的一种措施 对地面油罐涂刷外壁涂料不仅能起到反射光线的作用 而 且还能起到防腐作用 不同的涂料有不同的反光性能 而涂料的反光性能是用反光指数来表示 如白色涂料的反光指数为 90 O 天蓝色涂料的反光指数为 85 0 浅灰色涂料的反光指数为 11 57 0 从中可以看出 白色涂料的反光性能最好 油罐外表面涂以白色涂料最有利于降低油 罐的蒸发消耗 集气罐 这是减少油罐蒸发损耗的一种措施 将储存相同油品的油罐气体空间用管线连 通 并将一集气罐与管线相连 构成一个集气系统 作业时 油罐与集气罐之间相互交换油蒸 气 不致于使罐内吸入新鲜空气和将油蒸气扩散到大气中去 只要集气罐的体积选择合适 基 本上可以消除油罐的大小呼吸损耗 还原吸收器 这是降低油罐蒸发损耗的一种措施 还原吸收器是一立式圆筒结构 内部 装有隔板 隔板之间充填活性炭 它的工作原理是 当油罐呼出的气体经过还原吸收器时 油 蒸气中的部分分子就被活性炭所吸收 从而使排入大气中的油蒸气浓度大大降低 当油罐吸气 时 空气先经过还原吸收器 将呼吸器中的油分子带出并进入油罐 使进入油罐内的新鲜空气 量和罐内的油品蒸发量都减少 从而降低油罐的蒸发损耗 据试验 安装还原吸收器可减少损 耗 40 冷凝回收一一它是通过两级或三级冷冻装置使油蒸气冷凝 从而降低油罐蒸气损耗的一种 方法 冷凝回收装置的冷冻温度一般在 O 100 之间 油蒸气的回收率可达 95 以上 压缩回收 它是回收油罐油蒸气 防止油罐蒸发损耗的一种方法 它主要是利用压缩机 将油蒸气进行压缩 使其液化 送至压力容器 以一定的压力储存 从而防止油气对环境的污 染 降低油罐的蒸发损耗 压缩回收装置的回收率可达 90 以上 喷淋回收 它也是回收油罐油蒸气 防止油罐蒸发损耗的一种方法 它是用比产生油蒸 气的油品重的液体 逆向喷淋油蒸气 油蒸气被液体吸收 然后再将油气解析出来 喷淋回收 装置一般的回收率可达 95 以上 挡气板 又称呼吸阀挡板 它是一种制造简单 收效快 易安装 不动火 不清罐 不影响 生产正常运行 既能节能降耗 又有利于安全防火和环境保护的设备 在油罐呼吸阀的下方设 置挡气板 当油罐吸气时 进入油罐的新鲜空气分布在气体空间的上部 避免了罐内气体空间 的强制对流 使上部气体空间的油气浓度比下部小得多 从而在油罐呼气时呼出的油气浓度降 低 从而降低油罐蒸发损耗 它适用于原油 汽油 煤油 轻柴油 芳烃等一切装有呼吸阀的 固定顶轻质油品的储罐 对于收发作业较频繁 周转率高的中问油罐 其效果更为显著 据资 料介绍 设置呼吸阀挡板可降低大呼吸损耗 20 30 降低小呼吸损耗 23 左右 附件二 石油储罐油气蒸发损耗的成因 危害及对策附件二 石油储罐油气蒸发损耗的成因 危害及对策 12 随着科学技术在石油工业中的应用 石油勘探 开发过程中的安全生产问题正在逐步得以 解决 但是 在石油储运过程中 由于工艺技术 设备和管理等方面的原因 石油的一部分较 轻的组分逸入大气 造成损失 此现象称为油气的蒸发损耗 油气蒸发损耗是缓慢而持续进行的 而且这种损耗形式表现得非常隐蔽 加之管理部门对 油气的损耗没有明确要求和指标约束 损耗量的大小常常被计量误差所掩盖 因而未引起部分 主管人员的重视 但是 调查资料表明 油气蒸发损耗的累计数量是十分惊人的 根据 1995 年国际石油会议报道 在美国 油气蒸发损耗数量约占原油产量的 3 1975 年 前苏联石油化学工业部所属企业的调查表明 油气蒸发损耗数量约占原油产量的 2 47 1980 年 我国对 11 个石油企业的测试结果表明 油气蒸发损耗数量约占原油产量的 2 这些数据 表明 油气蒸发损耗的数量确实相当可观 若以总耗率为 3 估算 全世界每年散失于大气中 的油气约为 1 108 吨 几乎相当于我国一年的原油产量 2 2 油气蒸发带来的危害油气蒸发带来的危害 2 12 1 油气蒸发威胁安全油气蒸发威胁安全 油蒸气与空气混合 可形成爆炸混合物 且易在低洼 不通风的地方积聚 当油气混合物 中 油蒸气含量达到爆炸极限浓度时 容易引发爆炸 1976 年 7 月 28 日 一座 30000m3的油 罐遭雷击被烧毁 油库守备战士亲眼目睹了雷电击毁油罐的经过 由于油蒸气通过呼吸阀呼出 后积聚在呼吸阀周围 呼吸阀又高出罐顶 因此 首先是滚动的雷电火球在油罐呼吸处放电起 火 大火烧起后 几十辆消防车赶赴现场救火都无济于事 眼看大火把油罐烧毁 2 22 2 油蒸气污染大气油蒸气污染大气 油蒸气是气相烃类 属有毒物品 因其密度大于空气而漂浮于地面之上 易致窒息 另外 油蒸气还容易形成更大危害的光化学烟雾的二次污染物 氮氧化物 这种情况 随着环境保 护要求的提高 所引起对大气的污染越来越受到人们的重视 2 32 3 浪费宝贵的能源浪费宝贵的能源 由于油蒸气的蒸发损耗 全世界每年散失于大气中的油气约为 1 108吨 按市场牌价 2400 元 吨计算 折合人民币 2400 亿元 经济损失相当严重 13 2 42 4 降低了油料质量降低了油料质量 蒸发的都是油料中的最轻组分油气蒸发还会严重影响成品油质量 甚至使合格油料变成不 合格 如汽油蒸发损失 造成起动性能变差 抗爆性下降 此外 还将加速汽油氧化 增加胶 质 降低辛烷值 而辛烷值的降低会使燃料在发动机中燃烧时抗爆性能变差 3 3 油气蒸发损耗的成因油气蒸发损耗的成因 引起油气蒸发损耗的原因主要有 油温变化 油罐顶壁同液面间体积大小 油罐罐顶不严 密 油罐大小呼吸等 3 13 1 温度变化温度变化 油气储存过程中 当温度升高时 罐内油气体积膨胀 部分油气蒸发出罐外 当温度降低 时 罐内油气减少 罐外部分空气进入罐内 另外 储存温度愈高 油气蒸发愈严重 3 23 2 油罐上方空间的影响油罐上方空间的影响 油罐中装油量越少 相对蒸发损失越大 实验表明 在相同温度和密封条件下 储存同一 种汽油 装油量为油罐容积 20 时的蒸发损失比装油量为油罐容积 95 时大 8 倍 3 33 3 油罐严密程度油罐严密程度 如果 罐顶不严密 有孔眼 且孔眼不在同一高度 则罐内外气体因比重不同将发生对 流 形成自然通风 造成油罐自然通风损耗的原因有 油罐破损 冬天因防冻结取下呼吸阀阀 盘 液压阀未装油封或油封被吹掉 采光孔或量油孔被打开而未及时关上等造成的蒸发损耗严 重 不仅使油蒸气大量逸出罐外 而且会加速液面蒸发 据推算 一个容量为 5000m3 的油罐 因自然通风 一个月损耗汽油 53 吨 或损耗原油 28 吨 笔者在一些油气储运单位进行安全检 查时发现 不少单位对油罐及其附件缺乏严格管理 液压安全阀缺油封 量油孔 透光孔常开 的现象时有发生 造成油气蒸发损耗惊人 3 43 4 油罐大呼吸油罐大呼吸 大呼吸是指油罐进发油时的呼吸 油罐进油时 由于油面逐渐升高 气体空间逐渐减小 罐内压力增大 当压力超过呼吸阀控制压力时 一定浓度的油蒸气开始从呼吸阀呼出 直到油 14 罐停止收油 所呼出的油蒸气造成油品蒸发的损失 油罐向外发油时 由于油面不断降低 气体空间逐渐减小 罐内压力减小 当压力小于呼 吸阀控制真空度时 油罐开始吸入新鲜空气 由于油面上方空间油气没有达到饱和 促使油品 蒸发加速 使其重新达到饱和 罐内压力再次上升 造成部分油蒸气从呼吸阀呼出 影响大呼 吸的主要因素有 1 油品性质 油品密度越小 轻质馏分越多 损耗越大 2 收发油速度 进油 出油速度越快 损耗越大 3 油罐耐压等级 油罐耐压性能越好 呼吸损耗越小 当油罐耐压达到 5kPa 时 则降 耗率为 25 1 若耐压提高到 26kPa 时 则可基本上消除小呼吸损失 并在一定程度上降低大 呼吸损失 4 与油罐所处的地理位置 大气温度 风向 风力及管理水平有关 3 53 5 小呼吸损失小呼吸损失 油罐在没有收发油作业的情况下 随着外界气温 压力在一天内的升降周期变化 罐内气体空 间温度 油品蒸发速度 油气浓度和蒸汽压力也随之变化 这种排出石油蒸气和吸入空气的过 程造成的油气损失 叫小呼吸损失 有资料表明 一座 10000m3的地上金属油罐储存汽油一年 小呼吸损失可达 117 吨 损耗率为 1 7 小呼吸损失的影响因素主要有以下几点 1 昼夜温差变化 昼夜温差变化愈大 小呼吸损失愈大 2 油罐所处地区日照强度 日照强度愈大 小呼吸损失愈大 3 储罐越大 截面积越大 小呼吸损失越大 4 大气压 大气压越低 小呼吸损失越大 5 油罐装满程度 油罐满装 气体空间容积小 小呼吸损失小 4 4 减少蒸发损耗的对策减少蒸发损耗的对策 4 14 1 严格设备和工艺管理严格设备和工艺管理 加强设备维护保养 严格执行操作规程 是减少油气损耗的重要保证 重点保障油罐的严 密情况 特别是机械呼吸阀 液压安全阀 如果 采用人工检尺计量 应尽可能在储油罐内外 压差最小的清晨或傍晚量油 采用密闭装车技术 减少装车损耗 15 4 24 2 选用反射效应大的油罐涂料选用反射效应大的油罐涂料 油罐外表涂料对罐内温度影响很大 据对同样大小容积的银灰色 绿色 天蓝色 黑色的 4 个 50m3的卧式油罐同时测定罐内温度 结果分别为 11 14 7 20 3 30 又同样 在上述四种不同颜色的卧式油罐中装满汽油储存一年后 其蒸发损失分别为 460Kg 550Kg 590Kg 680Kg 银灰色油罐蒸发损耗率为 1 3 而黑色油罐的蒸发损耗率为 1 9 以上 4 34 3 淋水降温淋水降温 阳光辐射的 80 是通过罐顶导入罐体 经测定 罐顶淋水降温可降耗 20 但淋水不能 时淋时停 否则罐内温度会忽高忽低 小呼吸次数增加 非但不能降耗 反而会加大损耗 4 44 4 增加隔热层增加隔热层 如果安装反射隔热板 采用非金属油罐及覆土油罐等措施 据测 2000 m3的油罐增加隔 热层可降耗 50 4 54 5 加强收发油和储存管理加强收发油和储存管理 加强收发油和储存管理 尽量保持高液位储存 减小气体空间和蒸发面积 另外减少油品 输转 适时收发油 控制收发油速度等 如将 1000m3的汽油 储存于设计能力为 1200m3的油 罐内 蒸发表面积为 89m2 每月蒸发损失为 574 Kg 假设分别储存于设计能力为 400 m3的三 个油罐内 蒸发表面积为 135m2 每月损失 872 Kg 蒸发损失为前一种情况的 1 52 倍 4 64 6 采用压力储罐采用压力储罐 目前 广泛采用的是具有加强结构的立式圆柱形拱顶罐 其承压能力 大容积罐可提高到 10kPa 到 20kPa 小容积罐可提高到 30kPa 到 40kPa 4 74 7 安装挡板安装挡板 在呼吸阀下端安装挡板 使油罐内部空间蒸气分层 当油罐吸入新鲜空气通过挡板时 该 气体被分散在罐顶部四周 呼出油蒸气时 首先将上层浓度较小的油蒸气从呼吸阀呼出 从而 减少蒸发损失 有资料表明 安装呼吸阀挡板的油罐 可减少油品蒸发损耗 20 30 4 84 8 消除油面上的气体空间消除油面上的气体空间 16 目前普遍采用的是内浮顶油罐 这种罐的罐顶浮在油面上 随油面升降 这样 就极大地 减小了气体空间体积 从而降低油品蒸发损耗 另外 目前还有一种研究动向 即寻找一种比 重比油小 流动性好 化学性能稳定使用寿命长的物质 覆盖在油表面上 使油气同空气隔绝 消除油品蒸发表面积 以降低蒸发损耗 4 94 9 修建聚气罐 收集蒸发的油气修建聚气罐 收集蒸发的油气 聚气罐内装有升降板 与同种油罐连通 专门收集所连通各油罐蒸发的油气 当储油罐呼 气时 被聚气罐吸入 罐内升降板下降 储油罐呼出油气进入聚气罐 储油罐吸气时 聚气罐 又把油气送回储油罐 聚气罐升降板上升 修建聚气罐可有效遏止油气呼吸损耗 但由于聚气 罐结构复杂 操作不稳 目前尚未推广 以上方法在降低油罐的蒸发损耗方面都能取得一定效果 但从生产实践看 最方便 有效 的方法是修建浮顶罐 浮顶罐同固定顶储罐相比 油品蒸发损耗约少 85 左右 还提高了储罐 的防火防爆能力 另外 浮顶储罐不需要固定顶罐那种复杂而又费料的支撑结构 从而为储罐 的大型化创造了条件 能大幅度地节省资金 总之 必须弄清楚油气蒸发损耗的原因 采取切实可行的措施 同时加强油料储运经营过 程中的科学管理 油气蒸发损耗就一定能降下来 油气蒸发带来的危害也会大大减小 附件三 降低油品蒸发损耗的措施附件三 降低油品蒸发损耗的措施 一 前一 前 言言 石油及其产品是多种碳氢化合物的混合物 其中的轻组分具有很强的挥发性 在石油的开 采 炼制 储运及销售过程中 由于受到工艺技术及设备的限制 不可避免地会有一部分较轻 的液态组分汽化 逸入大气 造成不可回收的损失 这种现象称为油品的蒸发损耗 油品蒸发损耗属于自然损耗 一定数量范围内的损耗具有天然的合理性 得到各种油品蒸 发损耗定额的认可 而且 这种损耗是以缓慢的形式持续发生的 损耗量的大小常常被产品计 量误差所掩盖 因而不易引起人们的注意 但是 典型调查资料表明 油品蒸发损耗的累计数 量是十分惊人的 据 1995 年第四届国际石油会议报导 1 在美国 从井场经炼制加工到成品销售的全部 17 过程中 油品损耗的数量约占原油产量的 3 1975 年前苏联石油化学工业部所属企业的调 查表明 炼厂中的油品损耗量约占原油加工量的 2 47 其中纯损耗的 70 是发生于原 油罐 调合罐和成品油罐的蒸发损耗 1980 年 我国对 11 个主要油田的测试表明 从井口开 始到矿场原油库 矿场油品损耗量约占采油量的 2 其中发生于井站库的蒸发损耗约占总 损耗量的 32 这些数据表明 油品蒸发损耗的数量确实是相当可观的 若以总损耗率为 3 估算 全世界每年散失于大气中的油品约有 1 108 t 几乎相当于我国一年的原油产量 这对当前世界范围内存在的能源危机来说 愈加显得问题严重 长期以来 如何更加有效地降 低油品蒸发损耗 一直是石油储运专业人员需要研究和解决的一个重要课题 二 油品蒸发损耗带来的危害二 油品蒸发损耗带来的危害 1 油品数量减少 据统计 国外从油田井场到油品销售的过程中 原油和油品的损耗高达 3 2 油品质量降低 由于蒸发的都是油料中的最轻组分 因此油品蒸发还会严重影响油品质量 甚至使合格油 品变为不合格 例如 汽油因蒸发损失 造成起动性变差 抗爆性下降 当航空汽油的蒸发损 失量达到 1 2 时 其初馏点升高 3 蒸气压下降 20 辛烷值减少 0 5 个单位 2 3 经济损失 由于油品的蒸发损耗 造成经济上的损失 若以总损耗率为 3 估算 全世界每年散失 于大气中的油品约有 1 108 t 经济损失相当严重 4 环境污染影响健康 油蒸发散失到大气中 污染了大气 人体吸入油蒸气 极大的损害了健康 5 危害安全 散失于大气中的油蒸气超过一定浓度 会给局部地区构成潜在的火灾危险 三 引起油品蒸发损耗的原因三 引起油品蒸发损耗的原因 任何形式的油品蒸发损耗都是在输 储油容器内部传质过程的基础上发生的 这种传质过 程包括发生在气 液接触面的相际传质 即油品的蒸发 以及发生在容器气体空间中烃分子的 扩散 通过上述传质过程 容器气体空间原有的空气逐渐变为趋于均匀分布的烃蒸气和空气的 混合气体 当外界条件变化引起混合气体状态参数改变时 混合气体从容器排入大气 就造成 了油品的蒸发损耗 18 引起蒸发的内因是油料的馏分组成 馏分组成愈轻 沸点愈低 蒸气压愈大 蒸发愈严重 蒸发损失愈大 对油料质量影响愈严重 因此在储存中溶剂汽油 航空汽油 车用汽油和原油 容易造成蒸发损失 煤油 柴油的蒸发损失稍小 润滑油的蒸发损失很小 可忽略不计 促进蒸发的外部因素主要有温度 油罐上方空间大小 油罐的大小呼吸等 1 温度 油品储存温度愈高 油料蒸发愈严重 例如 我国南方地区一个容积 104m3 的地面钢油罐 在夏季储存汽油时 每天汽油的蒸发损失可达 500 1000kg 2 油罐上方空间 油罐中油品上部空间越大 蒸发损失越大 例如在相同温度和密封条件下储存同一种汽油 装油量为油罐容积 20 时的蒸发损失比装油量为油罐容积 95 时大 8 倍 3 油罐的密封程度 油罐的密封程度对蒸发损耗的影响 一座 5000m3 油罐 因孔盖不严密引起自然通风 一 个月内可损失汽油 53 103 kg 损失原油 28 103 kg 可见其害之严重 4 油罐的大呼吸 大呼吸指油罐收发油时的呼吸 油罐进油时 由于油面逐渐升高 气体空间逐渐减小 罐 内压力增大 当压力超过呼吸阀控制压力时 一定浓度的油蒸发开始从呼吸阀中呼出 直到油 罐停止收油 所呼出的油蒸气造成了油品的蒸发损失 当油罐向外发油时 因油面不断降低 罐内压力减小 当压力小于呼吸阀控制的真空度时 油罐开始吸入新鲜空气 由于油面上方油气没有饱和 促使油品蒸发速度加快 使其重新达到 饱和 罐内压力再次上升 可能造成部分油气因压力过大 从呼吸阀逸出 造成回逆呼出 大 部分饱和油蒸气将在下一次收油操作中被呼出 大呼吸次数愈多 油料蒸发损耗愈大 影响大 呼吸损失的因素主要有如下几点 1 油品性质 油品密度小 轻质馏分越多 损耗越大 蒸气压越高 损失越小 沸点越 低损失越大 2 收发油速度 进油 出油速度越快 损耗越大 3 罐内压力等级 1 常压敞口罐大呼吸损失最大 油罐耐压越高 呼吸损失越小 当 油罐耐压达到 5 kPa 500 mmH2O 时 则降耗率为 25 1 若耐压提到 26kPa 2600mmH2O 时 则可基本消除了汽油的小呼吸损失 并在一定程度上降低了大呼吸损失 4 油罐周转次数 油罐周转次数越多 则大呼吸损失越大 5 与油罐所处地理位置 大气温度 风向 风力及油品管理水平等诸