簡介
在儲運過程中,原油的損耗是無法避免的存在。由於受到靜設備、動設備或工藝技術的缺陷限制以及操作人員的崗位責任心、操作技能水平等主觀因素的影響,造成原油的“跑、冒、滴、漏、串”現象時有發生;在實際工作中,隨著外送含油污水的排放到污水處理系統頻次的增加,給環保工作造成了嚴重的隱患。
此外,原油的蒸發損耗、事故損耗、清罐損耗、滴漏損耗、計量損耗、脫水損耗等,不僅造成經濟損失,也污染環境,也存在嚴重的安全隱患,甚至會給企業和社會帶來不良的負面影響。
因此,如何最大限度的降低儲運過程中原油的損耗,是關係到企業節能降損與安全環保的一個重要課題。
原油損耗的原因
蒸發損耗
蒸發性強,是石油的主要性能之一,蒸發損耗不僅造成油品數量上的減少,同時還會引起質量的下降。散失到大氣中的油蒸汽,不僅造成了空氣污染,而且還形成了潛在的火災危險。蒸發損耗貫穿於石油經營的全部流轉過程和每個操作環節,因此蒸發是造成油品損耗的主要原因。
小呼吸損耗
油品靜止儲存在油罐中,白天因吸收陽光的熱輻射使油品及氣體空間的溫度升高,形成氣體空間的膨脹和油麵蒸發的加劇,使罐內的壓力增高。當壓力達到一定值時,呼吸閥打開,空氣和油品蒸汽的混合氣體逸出罐外,造成損耗。從傍晚起,罐內溫度不斷下降將發生相反的過程;氣體收縮,油品蒸汽凝結而落回液面的過程加劇,這都引起罐內壓力下降。當罐內達到一定真空度時,空氣將經過真空閥而被吸入罐內。這些吸入罐內的空氣到次日又將混合著油品蒸汽逸出罐外。
大呼吸損耗
當向油罐注入油料,由於罐內液體體積增加,油罐內氣體壓力增加,當壓力增至呼吸閥壓力極限時,呼吸閥自動開啟排氣;相反,從油罐輸出油料時,減少罐內液體體積,使罐內壓力降低,當壓力降至呼吸閥負壓極限時,則吸進空氣。如果庫內油品經常輸轉,則罐與罐之間都有較大的損耗,增大了油庫總的損耗量。
空罐裝油蒸發損失
新投產貨經過大修後的油罐,進油後,罐內油品就開始了蒸發,一直蒸發至罐內氣體空間達到飽和狀態為止。如果油罐不密封,空氣在罐內無限制地進行自由調節,油品的汽化現象自然加大,損失也加大。
事故損耗
主要是“跑、冒、滴、漏”及混油發生的損耗,這種損耗大多由於工作責任心不強、麻痹大意、違章操作、切換油罐或機泵操作失誤、生產管理不善、設備搶修不及時等原因所造成。
清罐損耗
在準備清罐作業前,需要將原油罐內的油品倒空,無法徹底倒出的一部分底油會隨著水一起排放掉,這種損耗就叫清罐損耗。而頻繁的清罐檢修作業,會帶來油品大量的損耗。
滴漏損耗
在原油儲運過程中,由於靜、動設備及工藝技術存在缺陷,油罐閥門內漏,機泵、管線、法蘭、人孔連線部位螺栓鬆動,油罐及管線焊接口開裂、腐蝕穿孔等引起的泄漏稱為滴漏損耗。而滴漏損耗在實際生產過程中是難以避免的,並且是經常發生的。
計量損耗
由於計量人員操作水平等原因,以及在計量油品時使用了不符合規定的計量器具(如量油尺、溫度計等超過了檢定周期,量油尺打折、鑲接、數字不清、尺子受損、溫度計刻度不清等),在人工計量操作中都會產生一定的計量誤差,這樣就會造成油品在計量中的損耗,這種損耗就是計量損耗。
脫水損耗
油品儲運系統中的原油儲罐,原先均採用人工脫水,現在均採用自動脫水器脫水,可由於目前自動脫水器的設備技術存在著局限性,不但不能將水和油徹底分離,部分油品會隨污水一起排出,造成脫水損耗。有時還會因自動脫水器徹底失靈,甚至會造成大量的跑油事故。
其他形式的損耗
除了蒸發損耗,原油在儲運過程中還會發生漏損。造成漏油的原因有;油罐和管道的損壞,或焊接不嚴密、閥門填料壓的不緊等。此外,粘度大的原油,對包裝容器的附著力較強,如再受低溫影響,損失很大。蒸發損失、混油、混入雜質等原因可使油品質量降低,質量不達標的油品只能降級使用或重新加工。因此,任何油品質量的降低都可能造成數量的損耗。
管道輸送原油損耗防治措施
降低原油蒸發損耗
要探討原油在管道輸送過程中的蒸發損耗,可以借鑑目前已經研究較為成熟的輕質成品油的損耗機理進行對照分析。原油在物理化學性質、儲運工藝等方面與成品油有很大的不同。結合相關研究人員對汽油等輕質成品油的蒸發損耗研究,可以發現,在管道口排出氣體的成分、影響損耗量的因素等方面,原油與輕質成品油存在著一定程度的不同。
第一,汽油、柴油等成品油自身成分相對比較固定,因此,輸送時蒸發產生的氣體成分也比較單一,主要成分包括C3~C6之間的烴類,一般以C4~C5居多,氣體其中夾雜著少量的油霧,油霧的含量因裝車工藝不同而不同,但總體上來說,較輕的組分和較重的組分都較少。因此,從管道輸送的角度來說,原油應當經過低溫冷凝處理後再輸入原油管道進行輸送,相對蒸發損耗就會減少很多。
第二,由於儲運工藝不同,輕質成品油一般採用裝車運輸,而原油一般採用管道輸送。由於原油黏度較大,在輸入管道時需進行加熱,加熱溫度一般要高出原油的凝點20℃~30℃,這個溫度遠高於大氣溫度,而氣溫越高,原油與大氣溫差越小,熱傳質量越小,損耗量也就越小,因此,要減少蒸發損耗,原油則應該選在溫度較高的白天輸送到管道進行傳輸,這點在年平均溫度較低的北方地區尤其值得注意。
推行順序輸送原油機制
降低混油損失的一項有力措施就是對原油輸送實行順序輸送機制,所謂順序輸送,就是指根據原油成分的差異,按照輸送彼此之間烴分子相溶最小的原則,確定不同成分油品構成的原油按照這樣的順序進行輸送,這樣能夠確保原油輸送的混油損失達到最少;倘若沒有按照順序輸送原則進行原油的輸送,那么由於油品之間的差異,極有可能會出現原油由於混油損失過大而導致油品質量下降過於明顯的現象。
推行順序輸送原油機制,不僅可以減少原油輸送過程中的混油損失,而且對於保證原油油品質量也有一定的保障作用。
加強管道保溫防腐設計
降低管道輸送原油損耗的另一個措施,就是從管道設計入手,而管道自身的性能也是影響原油損耗的關鍵性因素。目前,國內外埋地集輸管道防腐材料的發展趨勢是採用硬質、高性能的高分子聚合物塗層及其複合結構;在防腐設計時,採取塗層防腐與陰極保護雙重保護措施,國外一般選擇強制電流法,這是因為強制電流法具有驅動電位高、保護距離長、便於監測、並可根據需要進行調整的特點,因此適用於長輸管道;在保溫設計時,追求整體結構的嚴密性,推行經濟保溫厚度。但我國的防腐保溫技術水平在總體上與先進國家相比還有較大差距。
其他降耗措施
除上述幾點外,輸油管道在拼接處採用一體化焊接技術,而不是採用接頭連線,這樣能夠有效的降低原油的滯留現象,從而降低原油損耗;再比如,輸油管道在設計中一定要注意保溫隔熱處理和密封處理,這也是影響到原油輸送損耗的方面。
另一方面,從對原油輸送的管理角度來說,相關部門一定要加強對輸送管道線的巡查,對於管道做到定期檢查,查有無漏油點,查有無管道開孔盜油現象,從管理角度進一步降低油品輸送的損耗。
降低事故損耗的措施
提高崗位操作人員的安全環保意識,加強崗位責任心,提高技能操作水平,針對DCS靜止儲罐參數的變化值,認真分析,仔細排查,盯住高液位和低液位油罐的儀表,認真規範填寫各種記錄數據,加強巡檢,實時跟蹤油罐的動態變化,以便及時發現原油的“跑、冒、滴、漏、串”現象,防止各種事故的發生,從而降低事故損耗。
降低清罐損耗的措施
用機械清罐法代替傳統的人工清罐法,不但可以有效避免清罐損耗,而且還可以很大程度避免環境污染和人身事故。
降低滴漏損耗的措施
提高操作人員的責任心,加強靜、動設備的檢查和維護,所有油罐、管道、機泵、閥門、法蘭、人孔等連線部位,動、靜密封點都應做到密而不漏;定期對油罐罐壁、底板進行檢測,及時掌握油罐的腐蝕情況,避免因罐壁、底板腐蝕穿孔而造成“跑、冒、滴、漏”損耗。
降低計量損耗的措施
提高計量人員的技術水平,對所有的計量器具(包括量油尺、溫度計、液位計等),都應當按要求進行定期檢驗並有檢驗合格證;化驗分析人員對所化驗的數據,尤其是油品的密度,必須詳細精準,並按規定留樣備查分析。
降低脫水損耗的措施
操作人員應加強對現場自動脫水器的巡迴檢查,定期維護保養,一旦發現油品隨水流出,及時調節或關閉自動脫水器;採用人工脫水時,應按“小、大、小、停”進行切水操作,切實做到人走閥關,確保脫水損耗降到最低。
結語
隨著國家對節能、安全及環保工作的日益重視,努力降低油品蒸發損耗,已成為石油工業迫需研究和解決的一項問題。近年來,關於成品油蒸發損耗的研究已取得了許多成果,並從行業技術、環境保護、資源回收等各方面出發制訂了相關的法律、法規和標準,但對於原油在儲運過程中的損耗及其防控措施尚未開展專門研究。
總之,對於原油損耗這種不可避免的自然現象,是一項長期而又複雜的工作,需要全面了解和掌握油品損耗的理論知識,可以通過最佳化工藝技術、改良設備、精心操作來儘量降低原油的損耗。在能源短缺、生態環境日益惡化的今天,對於原油降耗來說,不但考慮的是經濟效益,更重要考慮的是社會效益。因此,作為從業人員也應當從人類生存、保護生態環境的長遠利益出發,認真做好儲運過程中的原油降耗工作。