某油罐蒸发损耗与环境温度的关系

目 录

摘 要.............................................................. I ABSTRACT ........................................................ I I 1引言 .............................................................. 1 2设计说明书 ........................................................ 2

2.1设计目的 .................................................... 2 2.2设计依据 ................................................... 2 3 小呼吸损耗及其特点................................................ 3

3.1油罐内温度的变化规律 ........................................ 3 3.2 气体空间中油品蒸气浓度的分布规律............................ 3 4 小呼吸蒸发损耗计算公式............................................ 5

4.1苏联公式 .................................................... 5 4.2美国公式 .................................................... 5 4.3 日本资源能源厅公式.......................................... 6 4.4中国石油化工(CPCC ) 系统经验公式 ............................. 6 5 实例计算及结果分析................................................ 8

5.1 实例及数据.................................................. 8 5.2公式的选用 .................................................. 9 5.3计算结果与结论 ............................................. 10 5.4 小呼吸损失的相关结论....................................... 12 6 油罐的大呼吸..................................................... 13

6.1大呼吸蒸发损耗公式 ......................................... 13 6.2实例分析 ................................................... 15 6.3大呼吸损失的相关结论 ....................................... 16 7 减小油罐的大、小呼吸............................................. 18 8 油品的蒸发损耗................................................... 19

8.1油品的蒸发损耗的大小相关结论 ............................... 19 8.2 减少蒸发损耗的对策......................................... 19

8.2.1 优化操作，降低损耗................................... 19 8.2.2 选用反射效应大的油罐涂料............................. 20 8.2.3 采用压力储罐......................................... 20 8.2.4 安装呼吸阀挡板....................................... 20

8.2.5 拱顶罐增加氮封....................................... 20

结束语............................................................. 22 参考文献........................................................... 23

摘 要

石油是国家的重要战略物资，它的产量增加和质量的提高都直接关系到国民经济的需要和发展。而在油品的交接计量过程中都不同程度的存在着油品的损耗问题，各种形式的损耗给社会带来了巨大的损失，故研究和处理油品损耗是石油计量的重要组成部分之一。减少油品损耗是石油储运的重要组成部分。在各种损耗中液体的蒸发是造成油品损耗的主要原因，本文就不同天内其他条件不变的情况下改变大气温度计算出小呼吸损耗量得出油罐小呼吸损耗与环境温度的关系并计算大呼吸损耗。

关键词：蒸发损耗 环境温度 小呼吸损耗 大呼吸损耗

ABSTRACT

Petroleum is the important strategic materials, and its yield increase and quality improvement is directly related to the needs and development of the national economy. And in the process of product handover measurement are different degree of the product loss problems, various forms of loss brought great losses to the society, so the research and deal with the oil loss is one of the important part of oil metering. To reduce product loss is an important part of oil storage and transportation. Evaporation of the liquid in the various losses is the main cause of the loss of oil product, in this paper, the other conditions unchanged under the condition of different days change of atmospheric temperature calculated little breathing wastage draw tank breathing loss relations with the environment temperature.

Keywords:Evaporation loss；The environment temperature； Small breathing loss ；Large breathing loss

1引 言

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。储罐“小呼吸”损耗，是指因储罐温差变化而使油品蒸发损耗。储油罐中静止储存的油品，白天受太阳热辐射使油温升高，引起上部空间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值时，油蒸汽就逸出罐外造成损耗。夜晚或暴雨天气等使罐区储罐温度下降，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”损耗是油罐收油时，罐内油面上升，气体空间的混合气受到压缩使压力升高，压力达到一定值时，呼吸阀打开，油蒸气排放到罐外。当油罐发油时，罐内油面下降，气体空间压力下降，罐内压力低至一定真空度时，真空阀打开，将空气吸入罐内。吸入的空气使罐内的油蒸气浓度减小，加剧了油品的蒸发，发油结束后，罐内气体空间压力迅速回升，压力升高至呼吸阀打开，呼出混合气。

2设计说明书

2.1设计目的

（1）计算该油罐在14天内每天的小呼吸损耗量及其累计；（2）分析由此得出什么样的结论；

（3）大呼吸损耗的计算；

2.2设计依据

假设该油罐的其他情况不变，一天只发生一次小呼吸损耗，储存的油品也不变，只改变环境条件如表所示（温度变为8月份12日至24日每天的的日最低、最高气温、日平均气温），即仅仅通过改变大气温度，计算该油罐在此14天内每天的小呼吸损耗量及其累计。并分析由此会得出什么样的结论。

3 小呼吸损耗及其特点

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。油罐小呼吸损耗具有如下特点。

3.1油罐内温度的变化规律

油罐内气体空间昼夜温度变化很大。白天气体空间受钢板的热辐射，其温度高于油罐周围大气的温度。据实测，气体空间的温度在径向是均匀一致的，而在纵向则不一致。白天上部高于下部，其差值可达20~30℃；晚上，上下温差为5~10℃。油品表面层（约0.5m 范围内）受上部气体空间影响，温度变化较大，白天油品表面层温度比油品内部温度高，晚上则相反。油品表面层和内部的温度差一般不超过5℃。表面层昼夜温度的变化值为其上部的气体空间昼夜温度变化值的20%~40%。油品内部的温度基本上是均匀一致的，它在一天之内的变化一般只有1~3℃。大气温度和油罐内气体空间的温度均按正弦曲线变化，它们同时达到最大值和最小值。从日出到正午这段时间内升温最快，傍晚前降温最快。白天，油罐气体空间温度显著高于大气温度。可以通过淋水降温，油罐淋水后气体空间的昼夜温差将大大减小。

图 3.1 淋水罐及不淋水罐气体空间的昼夜温度变化曲线

3.2 气体空间中油品蒸气浓度的分布规律

气体空间中油品蒸气浓度的径向分布基本均匀，纵向则自上而下地增大。在

油面上0.7~1m 的范围内，浓度显著增大，且愈接近油面，浓度愈接近饱和值，这个大浓度层称为扩散层。在此大浓度层以上的整个气体空间，油品蒸气浓度较小，分布也比较均匀。罐内油品蒸气的浓度昼夜之间也发生变化，白天温度高则浓度大，晚上温度低则浓度小。

4 小呼吸蒸发损耗计算公式

4.1苏联公式

苏联公式包括两个：瓦廖夫斯基—契尔尼金公式(4-1)式和康士坦丁诺夫公式(4-2)式。瓦氏公式是一种适用于各种呼吸损耗的通用公式，它是在三个假设条件的情况下推导出来的半理论半经验公式。康氏公式则是从温度和油气浓度的微量变化引起的罐内空气质量变化入手，采用积分求和的方法推导出来的半理论半经验公式。

瓦廖夫斯基—契尔尼金公式：

P 2-P y 2⎫y μy ⎛P 1-P y 1

⎪ （4-1） G 1=V -⨯⨯ T ⎪T 2⎭-y R 1⎝ 康士坦丁诺夫公式:

-P y 1T 2⎫⎛P y 1+P y 2⎫μy ⎛P 1⎪⎪G 2=V ⨯ln T +T ⎪R P -P ⨯T ⎪ （4-2）

y 21⎭⎝12⎭⎝2

式中：

G 1、G 2——油罐日小呼吸损耗量，kg/d；

V ——油罐气体空间体积，m 3；

P 1、P 2——状体1 和2 时气体空间绝对压力kPa ；

P y 1、P y 2——气体空间日最低温度下油品的饱和蒸气压，kPa ；

μy ——油蒸气摩尔质量，kg/kmol；

R ——通用气体常数；

T 1、T 2——分别为气体空间的日最低和最高温度，K ；

4.2美国公式

美国公式包括三个：API 理论公式(4-3)式，API 经验公式(4-4)式和美国环保局(EPA)经验公式(4-5)式。API 理论公式是从混合气中的空气入手，建立理想气体状态方程，导出由于温度和浓度变化所引起的混合气体积增量，然后引入浓度系数概念计算一次小呼吸损耗的油品体积。API 经验公式是一个纯经验的评价公式，依据64 个静止油罐的实验数据(小直径罐除外) 回归出小呼吸损耗关联式，其依然存在一定的误差。EPA 经验公式的推导过程和API 经验公式大致相似，公式形式也相似，不同点在于各系数的取值上。

G 3=K P μy

⎫P +P y 2⎫⎛T 2-T 1P y 2-P y 1P a -P z V ⎛ y 1⎪ ⎪ （4-3） +-

⎪ K ⎝1380-8μy ⎭⎝T 1P a +P ya -P y 2P a +P ya -P y 2⎪⎭

⎛P y ⎫

⎪G 4=0. 024⨯K 1K 2

⎪365⎝P a -P y ⎭

K ρμy

⎛P y ⎫0. 0226⎪G 5=⨯K 3K 4μy ⎪365⎝P a -P y ⎭式中：

0. 68

D 1. 73H 0. 51∆T 0. 5F p C (4-4)

0. 68

D 1. 73H 0. 51∆T 0. 5F p C (4-5)

K 、K 1、K 3、K ρ——单位换算常数，K 取51.6；K 1取3.05；

K 3 取8.71；K ρ 取9.59；

K 2、K 4——油品系数，汽油K 2、K 4取1，原油K 2 取0.58，

K 4取0.65；

P y ——油品本体温度下的真实蒸气压，kPa ； H ——气体空间高度，m ，包括罐顶部分的相当高度； △T ——大气温度的平均日温差，℃；

F p ——涂漆系数，取1.0；

C ——小罐修正系数，当D ≥9.14 时，C=1；

4.3 日本资源能源厅公式

日本资源能源厅公式(4-6)式也是一个纯经验的评价公式，以大 量实验数据为基础，经过统计、分析，整理成包含各种主要因素 的经验公式。

G 6=0. 024V g

2/3

K 5K 6exp (0. 039t a )

μy

22. 4⨯

273

（4-6）

式中：

V g ——油罐容积，m 3；

K 5、K 6——油品系数，汽油K 5取0.20，K 6取0.16，原油K 5取16，K 6 取12； t a ——大气日平均温度，℃；

t ——排气温度，取气体空间的平均温度，℃；

4.4中国石油化工(CPCC)系统经验公式

中国石油化工(CPCC)系统经验公式(4-7)式也是一个纯经验的评价公式，该公式具有较大的局限性，是一个适用于本地区的经验公式。

⎛⎫P y ⨯10000. 191 ⎪G 7=μy K c

⎪365⎝100910-P y ⨯1000⎭式中：

0. 68

D 1. 73H 0. 51T 0. 45F p C (4-7)

μy ——油蒸气摩尔质量，kg/kmol；

T ——每日大气温度变化的年平均值，℃； Kc ——油品系数，汽油取1，原油取0.58；

5 实例计算及结果分析

5.1 实例及数据

假设油罐的其他情况不变，一天只发生一次小呼吸损耗，储存的油品也不变，只改变环境条件如表3-1所示（温度变为8月份12日至24日每天的日最低、最高气温、日平均气温），即仅仅改变大气温度，计算该油罐在此14天内每天的小呼吸损耗量极其累计。并分析由此会得出什么样的结论。

表5-1 该地区的环境条件

5.2公式的选用

对于三个半理论半经验公式(瓦氏公式，康氏公式，API 理论公式) ，它们的计算值和相对误差都很接近，而且误差分布图也非常相似。因为这个公式选取的影响小呼吸损耗的主要因素都是T 1，T 2，Py1，Py2。而且苏联的两个公式计算结果非常接近，但康氏公式比瓦氏公式计算误差稍小些，可知经过微积分推导出来的公式较准确些。如图5.1所示。

图5.1 瓦式(1)，康氏(2)，API 理论公式(3)相对误差分布图

EPA 经验公式和中石化系统经验公式(CPCC)计算的相对误差比较接近，误差分布图大体相似。两个公式在1 月份相对误差较低，其他月份相对误差较高。但总体来说，EPA 经验公式优于CPCC 公式。如图5.2所示。

图5.2 EPA 经验公式(1)和CPCC 公式(2)相对误差分布图

API 经验公式和日本资源能源厅公式计算的相对误差比较接近，误差分布图也大体相似，而且一年中相对误差值相对于其他公式的相对误差值都比较低，计算结果比较准确。但是在1 月份的时候，计算值比实测值偏差很大。从图5-3 可 看出，API 经验公式只有在1 月和7 月的时候相对误差比日本资源能源厅公式

高，其他月份都低于日本资源能源厅公式。总体来说，API 经验公式优于日本资源能源厅公式。如图5.3所示。

图 5.3 API 经验公式(1)和日本资源能源厅公式(2)相对误差分布图

因此， 一般来说，EPA 经验公式和API 经验公式适应范围比较广，计算误差值比较小，适用于各地区油罐小呼吸损耗的计算。因此，各地区1 月份油罐小呼吸损耗的计算公式建议采用EPA 经验公式，其他月份建议采用API 经验公式。

所以该实例选用API 经验公式进行计算该油罐在此14天内每天的小呼吸损耗量极其累计。并由此得出小呼吸损耗与环境温度的关系。

5.3计算结果与结论

由公式：

G =0. 024⨯

K ρμy

⎛P y ⎫

⎪K 1K 2

⎪365⎝P a -P y ⎭

0. 68

D 1. 73H 0. 51∆T 0. 5F p C 代入相关数据得：

0. 68

⎛⎫P y

1. 730. 510. 5 ⎪G =0. 002D H ∆T μy

101. 3-P ⎪

y ⎭⎝ 式中：

q =0. 002D 1. 73H 0. 51

计算结果如表5-2、表5-3所示

⎛⎫P y 0. 5

⎪=q ⋅∆T μy

101. 3-P ⎪

y ⎭⎝

0. 68

表5-2

表5-3

因此，累计消耗量为1440.56q ，小呼吸蒸发损耗量与油罐存油量、空容量、

油罐允许承受气压力以及温度的变化有着密切关系。温差大，油品的小呼吸损耗就大，温差小，油品的小呼吸损耗就少。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。 环境温度、罐内气相温度、量油孔气体流速的关系曲线图：

图5.4 环境温度-罐内气相温度-量油孔气体流速

5.4 小呼吸损失的相关结论

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。

6 油罐的大呼吸

所谓大呼吸损耗，亦谓之动态损耗，是指在进行油罐收发油作业时，由于罐内油品液位的升降而造成的损耗。油罐收油时，油品液面上升→压缩气体空间→罐内压力升高，当气体压力增大呼吸阀的正阀值时，呼吸阀打开，油气和空气呼出罐外，造成损耗；而当油罐发油时，油罐内的油品液面降低→气相空间增大→气相空间压力降低，当压力下降到呼吸阀的负阀值时，呼吸阀打开，罐外空气进入罐内，使得气相空间的油蒸气浓度降低，由于油面其油气未饱和，又促使油品加速蒸发，

直至重新达到饱和。在发油作用后，罐内压力又逐渐上升，直至向罐外呼出含油气体，造成油品损耗。

6.1大呼吸蒸发损耗公式

瓦廖夫斯基-契尔尼金公式

油罐收发作业时，除了由于油面高度变化引起的呼吸损耗外，还必然伴随有由于温度和油气浓度变化引起的呼吸损耗。温升阶段收油时，温度变化将使实际呼出量增加；温降阶段收油时将使实际呼出量减少。在长期的频繁作业中，二者相互抵消，因而可以不考虑收发作业期间温度和浓度的变化。

P y μy 1

⎡⎤ ∆M y =(P a +P z -P y )V 1-(P a +P ya -P y )V 2⎦P -P R (6-8) T ⎣y 式中

Pa ——当地大气压，kPa ； P z ——真空阀的控制压力，kPa ；

P y ——油品本体体温度下的真实蒸气压，kPa 或1bf /in 2； V 1——状态1时油罐气体空间容积，m 3；

P

ya ——压力阀控制压力，kPa ； V 2——状态2时油罐气体空间容积，m 3 ——油蒸气摩尔质量；

R ——通用气体常数，R =8.314kJ /(kmol K ) T ——气体空间温度，K

P =P a +(P z +P ya )/2

(2)API公式1

μy

API油罐“大呼吸”蒸发损耗公式是基于油罐毎进一定体积油必然排出同体积混合气的假设导出的，并且再次引入混合气浓度系数1/Z这一概念。混合气浓度系数1/Z指在饱和状态下单位体积混合气中所含油品的体积。 ∆Vy =K T K 2

P y

(690-4μy ) K

V 1 (6-9)

式中

∆Vy ——油罐收油作业的油品损耗量，m 3或ft 3

K T = K T ——操作系数，取决于油罐周转系数N ，N

180+N

； N ≥366N

时，K T =1；

K 2——油品系数，汽油K 2=1，原油K 2=0.75； P y ——油品蒸气压，P y =(P y 1+P y 1) /2，kPa ； μy

—— 油蒸气摩尔质量，kg/kmol；

K ——单位换算常数，K =51.6； V 1——油罐收油量，m 3或ft 3；

（3）API 公式2 F =式中

F ——常压时汽油储罐年呼气量。m 3/a； P ——散装温度下液体的真实蒸汽压，mmHg ； V L ——液体年泵入罐量，m 3/a； K T ——周转系数；

(4)美国环保局公式

L W =0.24K 1K 2μy P y K T (6-11) 式中

L W ——油罐收油作业蒸发损耗量，kg /10m 3或1b /103gal ；

K ——单位换算系数，式中参数采用国际制单位时，K 1=0.0658；采用

1

5. 8PV L

⋅K T (6-10) 6

10

英制单位时，K 1=1；

K 2——油品系数，汽油K 2=1，原油K 2=0.84；

P

y ——油品蒸气压，P y =(P y 1+P y 1) /2，kPa ； μy

—— 油蒸气摩尔质量，kg/kmol；

K T =

N

180+N

6N ；

N ≥36时，K T =1；

(5) 日本资源能源厅公式 F 2=

μy 1

(6-12) (1+0.16P )K 2exp(0.039T )

10022.4⨯

273

式中

F 2——每立方米收油量的大呼吸损耗，kg /m 3； P ——油品的雷特蒸气压，kgf /cm 2；

K 2——油品系数，汽油K 2=16；原油K 2=12； T ——大气日平均温度，℃

μ y ——油蒸气摩尔质量，汽油μy =68kg /kmol ，原油μy =49kg /kmol ； t ——排气温度，℃；

(6) CPCC公式

-5

L D W =4. 3⨯ E (6-13) 510P ρV K T K

式中

L DW ——固定罐的年大呼吸损耗量，kg /a ；

P ——储罐内平均温度下油品真实蒸气压，Pa ； V ——油品年泵送入罐体积，m 3/a ； ρ——储存油品的平均密度，t /m 3； K T ——周转系数；

K E ——油品系数，（汽油取1.0，原油取0.75）

6.2实例分析

油气处理站共有4座5 000m 3 原油储罐，其中3 座为净化原油储罐，一座为事故原油储罐，4 座大罐通过大罐抽气系统相连。以图5.4为基础，取每1 h 内的中间气速为平均气速，计算1 h内逸出的气体流量为：

V =δ/4⨯d 2⨯ν⨯3600

式中：V ——逸出气体实际状态流量，m 3/h ；

d ——量油孔直径，m ；

v ——气体流速，m/s。

量油孔气体流速-逸出气体流量关系曲线见图6.2。

图6.2 量油孔气体流速- 气体流量

由图6.2 的曲线可以看出，油罐逸出气体流量变化很大，最低时需要补入300 m 3/h ，而最多时逸出气流量达到630 m 3/h 。从19 日16∶00 时至20 日16∶00 时，该站生产的原油全部进2＃油罐，罐内液位从5 525 mm 上升到7 659 mm ，折合产油约900 t。3＃罐为原油外输罐，液位从3 702 mm 降为2 542 mm，折合外输原油量约490 t。两项相抵折合罐内原油体积增加约494 m 3。由于这个处理站的4座储罐是通过抽气系统连接在一起的，所以2＃罐在液位上升过程中排出的气体首先补充进了3＃罐，多余部分才是真正排出了罐外，即大呼吸损耗494 m 3。由此可见，在24 h 内从大罐挥发逸出的气体总体积为4 575 m 3，由大呼吸造成的部分为494m 3，只占总损耗量的10.8%。

因此，大、小呼吸损耗中主要是小呼吸损耗。

6.3大呼吸损失的相关结论

（1) 油品性质:油品密度越小, 轻质馏分越多, 越易汽化为气态, 所以损耗就越大; 油品蒸汽压越高, 越不易由液态汽化为气态, 所以损耗就越小; 沸点越低, 说明油品中轻组分含量越高, 所以损失就越大。

(2)收发油速度:进油, 出油速度越快, 油品上层空间的压力变化就越大, 所以损失就越大。

(3)罐内压力等级:常压敞口罐压力等级低, 所以遇到油品上层空间压力稍有变化, 就有油品蒸汽逸入大气, 所以大呼吸损耗就大, 如储罐耐压程度增大, 所以油品上层空间压力的变化不会使油品蒸发到大气中, 所以大呼吸损耗就小,

有关

资料数据表明, 当油罐如果密闭, 耐压程度达到5Kpa 时, 则是一般储罐大呼吸损耗的75%左右, 如耐压程度达到26Kpa 时, 则可基本上消除油罐的小呼吸损耗, 并在一定程度上又降低了油罐的大呼吸损耗。

(4)油罐的周转次数:油罐的周转次数越多, 即收发油越频繁, 则油品上层空间的压力变化就越频繁, 所以大呼吸损失就越大。

7 减小油罐的大、小呼吸

油气空间越大，储罐大呼吸和小呼吸排气量增加。外浮顶罐和内浮顶罐采用浮顶与油面直接接触，基本不存在气体空间，大大减小了油罐的大小呼吸损耗。浮顶罐与固定罐相比，油品蒸发损耗减少85%以上，还提高了储罐的防火防爆能力。固定罐采用直接漂浮在液面上的挠性覆盖层能减少固定罐的蒸发损失。能降低固定罐蒸发损失50%～80%。另外，在相同的条件下，油罐安装呼吸阀挡板可减少蒸发损耗20%～30%。

目前，使用效果较好的是采用浮顶和内浮顶油罐。这两类油罐的灌顶(或浮盘) 浮在液面上，随油面升降，极大地减少了蒸发自由表面和气体空间体积，因而具有非常好的降低蒸发损耗效果。

这不仅可以减小小呼吸损失, 还能从基本上消除大呼吸损耗, 目前采用最为广泛的是浮顶油罐, 这种油罐的罐顶(或浮船) 浮在油面上, 随液位的变化而升降, 从而可以极大地减少蒸发自由表面积和气体空间体积, 降低油品的蒸发损耗, 但由于浮船和油品直接接触, 所以腐蚀比较严重, 所以当前研究动向即采用其它覆盖在油品表面来降耗, 其目的是寻找一种比重小, 流动性好, 化学性能安全, 不存在腐蚀, 使用寿命长的物质, 使其覆盖在油品上, 隔绝油品和空气的接触, 消除蒸发自由表面从而减小小呼吸损耗。

8 油品的蒸发损耗

8.1油品的蒸发损耗的大小相关结论

油品的蒸发损耗属于自然损耗，蒸发是表面汽化现象，液体中分子能量的分布是不均匀的，有些分子的能量特别大，是以克服分子间的吸引力而从液体表面逸出年，这就是蒸发现象。这种损耗的大小主要有以下结论。

（1）油品的温度及压力的影响：温度越高或压力越低，则蒸发量就越大；反之则少。

（2）油罐的结构形式及油罐液面蒸发面积的影响，当油罐抗压能力强及油罐蒸发液面小，则蒸发的量就小。反之，抗压能力小，油罐蒸发液面达，蒸发量就大。

（3）蒸发损失与罐内液面上空间的气体流通情况，以及空气中含蒸发气体的多少等有关。当液面上气体的流动速度快和空气中含蒸发气体少，则蒸发量加快。

（4）蒸发损失与油罐的操作有很大关系，在操作中油位变化频繁，则加速蒸发损失。

8.2 减少蒸发损耗的对策

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蒸发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。因而不易引起人们的关注，近年来原油价格暴涨，人们对原油运输、加工、储存过程中的损耗日渐重视，因此减少或回收油品储存过程中的蒸发损耗显得非常重要。

8.2. 1 优化操作，降低损耗

操作中尽量将油品集中储存，不要分散在许多油罐中，这样可减少气体空间的总体积。如将lO00m 的汽油，储存于设计能力为1200m 的油罐内，蒸发表面积为89m ，每月蒸发损失为574 kg ；若分别储存于设计能力为400 m 的三个油罐内，蒸发表面积为135m ，每月损失872 kg ；蒸发损失为前一种情况的1．52倍。在温度发生变化时就可以降低小呼吸损耗。油罐的量油取样作业尽可能在清晨或傍晚进行。因为这时没有温度的急剧升降，且油罐内外的温度和压力比较接近，打开量油孔不会有严重的呼吸现象。上下游装置问采用直供料减少中间产品储量；产品采用在线调和出厂，减少调和倒罐次数；在保证生产安全前提下最大程度降低库存。

8.2.2 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50m 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。4．3 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。同时应注意淋水造成设备腐蚀。

8.2.3 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 。

8.2.4 安装呼吸阀挡板

在呼吸阀下端安装挡板，使油罐内部空问蒸气分层。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％ 。

8.2.5 拱顶罐增加氮封

将氮气充填在固定顶油罐的油气空间，这时因氮气的密度小于油气而浮在油气之上，从而形成氮封，阻止油气泄漏，可以减少油品蒸发损耗98％左右，并且能够防止油罐内气体爆炸，而对储存油品的性质没有任何影响。氮封用的氮气通过管道输入固定顶油罐的油气空间，氮气压力应根据油罐的耐压程度而定，尽量降低压力。当氮气压力达到设定值时，自动停止供给。为了保证油罐内压力平衡和保证油罐安全，油罐顶部安装呼吸阀。呼吸阀负压时吸人空气，正压时排出气体。排出的气体可直接排人大气或与氮气回收系统连接进行回收。氮封系统可单罐运行也可同时控制几个罐，这样更加经济合理。油罐之间用管线连接，管线上安装单向阀，以防倒流，油罐之间互不影响。为防止火灾事故殃及其他储罐，一般在罐间安装阻火器。

结束语

通过上学期对《油库设计与管理》这门课程的学习，我对于油库的的设计和管理有了最基本的认识，了解了许多关于油库方面的知识，为这次油库课程设计打好了基础。根据设计任务书，计算小呼吸损耗量及其与温度的关系，通过本次为期两周的课程设计，锻炼了我们运用油库设计与管理课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识的能力，对油库的小呼吸损耗的计算及其相关知识有了更深的理解。

在做设计的过程中，大部分问题可以从油库设计与管理一书中找到解决方案，有些问题则需要查阅其他相关资料，这部分资料是通过询问老师，或者在图书馆，互联网中查询得到，设计题目看似简单，实则有许许多多平时我们没有注意的问题需要注意，因此必须以严谨认真的态度才能做好这次的课程设计。这次设计不仅提高了我们的设计能力，还培养了我们收集信息的能力，使我们的自学能力得到提高，为往后的工作打好坚实的基础。同时让我明白了做设计的困难，对于认识自身知识的盲点，缺陷都有举足轻重的作用。

最后要感谢高老师的悉心指导，谢谢高老师亲切又耐心的讲解。

参考文献

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