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【摘要】石油是国家的重要战略物质,它的产量增加和质量提高都直接关系到国民经济各个部门的需要和发展。然而各种形式的损耗给企业和国家带来巨大的经济损失。原油储罐即使是万分之一的损耗率,带来的损失也是巨大的。本文将就原油储运损耗进行分析。
【关键字】原油储运损耗分析
中图分类号:TE8文献标识码: A 文章编号:
1、原油储运损耗的原因
1.1 泄漏损耗
1.1.1 正常泄漏损耗正常泄漏损耗为保证原油储运设施正常运行或正常检(维)修时发生的原油泄漏损耗。主要包括运行的输油泵高低压端密封的泄漏(规程规定不同型号的输油泵两端的泄漏量是30~60滴/rain);储油罐液位计口、量油孔及呼吸阀的油气外溢;输油泵、储油罐、加热炉大修理前的扫线损耗;站内(外)管道更换前的扫线损耗等。这些损耗的损失量是可控的,而且为了原油储运设施的正常运转是必需的,因此这些泄漏损耗是值得的,也是能被交接双方所接受认可的。对于输油企业而言,在目前的损耗范围内,除输油泵正常运行的泄漏、储油罐液位计口、量油孔及呼吸阀的油气泄放外,其它方面的扫线或清洗造成的损耗都是严格控制的,从而确保正常损耗的效益不流失。
1.1.2 意外泄漏损耗意外泄漏损耗是指储运设施的意外事故造成的原油泄漏损耗。包括输油设备(加热炉、储油罐、阀门、输油泵)事故造成的原油泄漏损耗。如加热炉炉管穿孔跑油;储油罐罐底板穿孔跑油和储油罐冒顶跑油;站内(外)管道穿孔事故跑油;站外管道被打孔盗(放)油等。目前输油管道沿线人为打孔盗油现象日渐猖獗,如在一条长为171 km的管道上,每年发生的人为打孔盗油就达数百次,这将直接导致油品的意外泄漏损耗。对于以上几种情况造成的原油泄漏损耗尽管从一开始交接双方就存在争议,但这方面的损耗确实存在。因此
储运企业必须高度重视这几方面的损耗,否则会直接影响本企业的经济效益。近几年由于原油储运企业加大了对输油设备(施)的更新改造力度,使原油储运设备(施)事故造成的意外泄漏损耗大大降低。
1.2 蒸发损耗
蒸发性强,是石油的主要性能之一,蒸发损耗不仅造成油品数量上的减少,同时还会引起质量的下降.散失到大气中的油蒸汽,不仅造成了空气污染.而且还形成了潜在的火灾危险。蒸发损耗贯穿于石油经营的全部流转过程和每个操作环节。因此蒸发是造成油品损耗的主要原因.
1.2.1 小呼吸损耗⋯
油品静止储存在油罐中,白天因吸收阳光的热辐射使油品及气体空间的温度升高,形成气体空间的膨胀和油面蒸发的加剧,使罐内的压力增高。当压力达到一定值时,呼吸阀打开,空气和油品蒸汽的混合气体逸出罐外,造成损耗。从傍晚起。罐内温度不断下降将发生相反的过程;气体收缩,油品蒸汽凝结而落回液面的过程加剧,这都引起罐内压力下降。当罐内达到一定真空度时,空气将经过真空阀而被吸入罐内。这些吸入罐内的空气到次日又将混合着油品蒸汽逸出罐外。
1.2.2 大呼吸损耗
当向油罐注入油料,由于罐内液体体积增加,油罐内气体压力增加,当压力增至呼吸阀压力极限时,呼吸阀自动开启排气:相反,从油罐输出油料州。减少罐内液体体积,使罐内压力降低、当风力降擎呼吸阀负压极限时,则吸进空气。如果库内油品经常输转,则罐与罐之间都有较大的损耗,增大了油库总的损耗量。
1.2.3 空罐装油蒸发损失
新投产货经过大修后的油罐,进油后,罐内油品就开始了蒸发,一直蒸发至罐内气体空间达到饱和状态为止.如果油罐不密封,空气在罐内无限制地进行自由调节,油品的汽化现象自然加大,损失也加大。
1.3 计量误差损失
计量误差损失是原油计量器具及人为因素造成的计量不公。对于管输原油的计量问题一直是交接双方关注且存有异议的问题,它既涉及管输企业与炼化企业的交接,又涉及油田企业和管输企业的交接。之所以称为计量的“误差损失”而不称计量的“误差损耗”,是因为计量允许有误差,而允许的误差对任何一方而言只能称为损失,而不能叫损耗。
原油在生产过程中,从油井中采出的原油是油、水、气和含有其它杂质成分的三相流体。由于工艺状况的限制,经罐油气分离或脱水后的原油中仍含有不同程度的水和溶解气或轻质成分,在各个环节集输过程中,原油含水、含气都是随时变化的,而且波动较大,用定时取样化验原油含水率和采用容积式流量计进行交接计量的方式,不能反映集输过程中原油含水、含气的瞬时变化。如平均含水率、含气率、产量等均不代表实际生产状况,因此也无法解决因原油含水率、含气率的波动等因素所造成原油交接计量误差大的问题。
2、原油卸车损耗
引起卸车损耗的各种因素如下。
2.1由于原油槽车本身结构的原因,刮底油后仍有少量原油留在中心阀附近及槽车底部两侧,另外,槽车内壁还附有一定的原油,在卸车时间一定的情况下,无法彻底自流卸净,槽车底油损耗率在0.0041﹪-0。0097﹪之间波动,平均为0.009﹪原油粘度越大,凝点越高,残留底油越多,损耗率越大。
2.2 卸车时原油轻组分从槽车帽口和集油口处挥发。集油口处油气浓度普遍大于槽车帽口处,油气损耗率相应较大,主要是集油口处油品流动速度较快,提高了油气蒸发速度。随着油温的升高,油气损耗率不断增大,油气损耗率在0.004﹪-0.036﹪之间波动,平均为0.018﹪原油储罐容积为30000-100000m3,一般情况下需要45-84h才能灌满,原油槽车的非连续性接卸、输转,使油罐的大小损耗增加,增大了卸车损耗。
3、低油品损耗的措施
3.1 装呼吸阀挡板
在进行收发油作业时,往往由于液面下降太快,空气经呼吸阀迅速进入罐内,气体直冲油面,使油面上的油品蒸汽浓度层被冲散。发油作业结束后,将发生比较剧烈的油面蒸发现象,使回逆呼吸损耗大为增加。为了减少这种损耗,可在呼吸阀下面加一块挡板,空气经呼吸阀迅速进入罐内,使它不能直冲液面。空气冲击挡板后折向油罐的周壁,在呼吸阀下端安装挡板,使油罐内部空间蒸汽分层。当油罐吸入新鲜气体通过挡板时,该气体被分散在罐顶部四周。呼出油蒸汽时,首先将上层浓度较小的油蒸汽从呼吸阀呼出,从而减少了蒸发损失。在收发作业频繁的油罐上使用这种简单的挡板将收到明显的降耗效果,根据实测,它可使油罐的大呼吸损耗降低20%~40%.
3.2 提高管理和操作水平
保持油罐上面设备、设施要灵活、好用,不漏不渗,不锈蚀,不损坏。如油罐的计量口、呼吸阀、消防泡沫室,以及与罐内连通自动化装置及其附件,要定期维护保养,使其处于良好状态。对罐区及区外的连接管线要定期检查,发现问题及时处理,避免大量的跑油损失。收油或卸油时要认真操作防止冒油和洒漏。装油时要密切注意控制好装油高度,卸油时要尽量卸净,残留量不许超过规定,有条件还可对容器底部进行冲扫。计量操作、油品采样、化验等都要严格执行计量规程,在油量计算方法上应按国家标准规定的统一方法进行。
3.3 合理安排运行方式
(1)定期检查罐顶的密封状况,使油罐呼吸阀正负压适度,呼吸正常;在同时具有浮顶罐和拱顶罐时,应优先使用浮顶罐进行收发油作业。(2)严格控制罐内原油的加热温度,以降低油品蒸气压,减少油量的损耗。(3)尽量使同品种的原油集中储存,并且在条件允许时,尽可能使罐内油品保持较高液位。(4)在油罐进油操作时,应尽量在降温时作业。由于在降温时罐内气体因温降而收缩,使蒸气分子凝结加快或蒸发减慢,因此进油时罐内排除的气体量必然少于进油量,致使损耗量比升温时大量减少。另外,在油罐进油时应尽量加大泵的排量,使油品在進油过程中来不及大量蒸发,从而减少损耗。同时,在安排油罐进油时,应优先安排刚排空的储罐。(5)在油罐发油操作时,作业进行得慢些,这样可使罐内气体浓度下降较为缓慢,以避免或减少发油结束后出现回逆呼出损耗,因此可以在呼吸阀的底部安装呼吸阀挡板,使气流折向罐壁,避免直冲油面,从而减少油面蒸发。(6)在长输管道上,采用“从泵到泵”的密闭输送工艺,取消中间站的缓冲罐,这样能够消除中间站油罐的大小呼吸阀损耗。
【参考文献】
[1] 付文辉.李高秋原油储罐防沉积技术的开发与应用[会议论文]-2006
[2] 尹晓玲.宋大鹏流量计离线检定和在线检定对原油计量影响分析[会议论文]-2010
[3] 王兰栋.张士俊.童冬生. 科里奥利质量流量计在油田含水原油计量中的应用[期刊论文]-自动化仪表2000,21(7)
【关键字】原油储运损耗分析
中图分类号:TE8文献标识码: A 文章编号:
1、原油储运损耗的原因
1.1 泄漏损耗
1.1.1 正常泄漏损耗正常泄漏损耗为保证原油储运设施正常运行或正常检(维)修时发生的原油泄漏损耗。主要包括运行的输油泵高低压端密封的泄漏(规程规定不同型号的输油泵两端的泄漏量是30~60滴/rain);储油罐液位计口、量油孔及呼吸阀的油气外溢;输油泵、储油罐、加热炉大修理前的扫线损耗;站内(外)管道更换前的扫线损耗等。这些损耗的损失量是可控的,而且为了原油储运设施的正常运转是必需的,因此这些泄漏损耗是值得的,也是能被交接双方所接受认可的。对于输油企业而言,在目前的损耗范围内,除输油泵正常运行的泄漏、储油罐液位计口、量油孔及呼吸阀的油气泄放外,其它方面的扫线或清洗造成的损耗都是严格控制的,从而确保正常损耗的效益不流失。
1.1.2 意外泄漏损耗意外泄漏损耗是指储运设施的意外事故造成的原油泄漏损耗。包括输油设备(加热炉、储油罐、阀门、输油泵)事故造成的原油泄漏损耗。如加热炉炉管穿孔跑油;储油罐罐底板穿孔跑油和储油罐冒顶跑油;站内(外)管道穿孔事故跑油;站外管道被打孔盗(放)油等。目前输油管道沿线人为打孔盗油现象日渐猖獗,如在一条长为171 km的管道上,每年发生的人为打孔盗油就达数百次,这将直接导致油品的意外泄漏损耗。对于以上几种情况造成的原油泄漏损耗尽管从一开始交接双方就存在争议,但这方面的损耗确实存在。因此
储运企业必须高度重视这几方面的损耗,否则会直接影响本企业的经济效益。近几年由于原油储运企业加大了对输油设备(施)的更新改造力度,使原油储运设备(施)事故造成的意外泄漏损耗大大降低。
1.2 蒸发损耗
蒸发性强,是石油的主要性能之一,蒸发损耗不仅造成油品数量上的减少,同时还会引起质量的下降.散失到大气中的油蒸汽,不仅造成了空气污染.而且还形成了潜在的火灾危险。蒸发损耗贯穿于石油经营的全部流转过程和每个操作环节。因此蒸发是造成油品损耗的主要原因.
1.2.1 小呼吸损耗⋯
油品静止储存在油罐中,白天因吸收阳光的热辐射使油品及气体空间的温度升高,形成气体空间的膨胀和油面蒸发的加剧,使罐内的压力增高。当压力达到一定值时,呼吸阀打开,空气和油品蒸汽的混合气体逸出罐外,造成损耗。从傍晚起。罐内温度不断下降将发生相反的过程;气体收缩,油品蒸汽凝结而落回液面的过程加剧,这都引起罐内压力下降。当罐内达到一定真空度时,空气将经过真空阀而被吸入罐内。这些吸入罐内的空气到次日又将混合着油品蒸汽逸出罐外。
1.2.2 大呼吸损耗
当向油罐注入油料,由于罐内液体体积增加,油罐内气体压力增加,当压力增至呼吸阀压力极限时,呼吸阀自动开启排气:相反,从油罐输出油料州。减少罐内液体体积,使罐内压力降低、当风力降擎呼吸阀负压极限时,则吸进空气。如果库内油品经常输转,则罐与罐之间都有较大的损耗,增大了油库总的损耗量。
1.2.3 空罐装油蒸发损失
新投产货经过大修后的油罐,进油后,罐内油品就开始了蒸发,一直蒸发至罐内气体空间达到饱和状态为止.如果油罐不密封,空气在罐内无限制地进行自由调节,油品的汽化现象自然加大,损失也加大。
1.3 计量误差损失
计量误差损失是原油计量器具及人为因素造成的计量不公。对于管输原油的计量问题一直是交接双方关注且存有异议的问题,它既涉及管输企业与炼化企业的交接,又涉及油田企业和管输企业的交接。之所以称为计量的“误差损失”而不称计量的“误差损耗”,是因为计量允许有误差,而允许的误差对任何一方而言只能称为损失,而不能叫损耗。
原油在生产过程中,从油井中采出的原油是油、水、气和含有其它杂质成分的三相流体。由于工艺状况的限制,经罐油气分离或脱水后的原油中仍含有不同程度的水和溶解气或轻质成分,在各个环节集输过程中,原油含水、含气都是随时变化的,而且波动较大,用定时取样化验原油含水率和采用容积式流量计进行交接计量的方式,不能反映集输过程中原油含水、含气的瞬时变化。如平均含水率、含气率、产量等均不代表实际生产状况,因此也无法解决因原油含水率、含气率的波动等因素所造成原油交接计量误差大的问题。
2、原油卸车损耗
引起卸车损耗的各种因素如下。
2.1由于原油槽车本身结构的原因,刮底油后仍有少量原油留在中心阀附近及槽车底部两侧,另外,槽车内壁还附有一定的原油,在卸车时间一定的情况下,无法彻底自流卸净,槽车底油损耗率在0.0041﹪-0。0097﹪之间波动,平均为0.009﹪原油粘度越大,凝点越高,残留底油越多,损耗率越大。
2.2 卸车时原油轻组分从槽车帽口和集油口处挥发。集油口处油气浓度普遍大于槽车帽口处,油气损耗率相应较大,主要是集油口处油品流动速度较快,提高了油气蒸发速度。随着油温的升高,油气损耗率不断增大,油气损耗率在0.004﹪-0.036﹪之间波动,平均为0.018﹪原油储罐容积为30000-100000m3,一般情况下需要45-84h才能灌满,原油槽车的非连续性接卸、输转,使油罐的大小损耗增加,增大了卸车损耗。
3、低油品损耗的措施
3.1 装呼吸阀挡板
在进行收发油作业时,往往由于液面下降太快,空气经呼吸阀迅速进入罐内,气体直冲油面,使油面上的油品蒸汽浓度层被冲散。发油作业结束后,将发生比较剧烈的油面蒸发现象,使回逆呼吸损耗大为增加。为了减少这种损耗,可在呼吸阀下面加一块挡板,空气经呼吸阀迅速进入罐内,使它不能直冲液面。空气冲击挡板后折向油罐的周壁,在呼吸阀下端安装挡板,使油罐内部空间蒸汽分层。当油罐吸入新鲜气体通过挡板时,该气体被分散在罐顶部四周。呼出油蒸汽时,首先将上层浓度较小的油蒸汽从呼吸阀呼出,从而减少了蒸发损失。在收发作业频繁的油罐上使用这种简单的挡板将收到明显的降耗效果,根据实测,它可使油罐的大呼吸损耗降低20%~40%.
3.2 提高管理和操作水平
保持油罐上面设备、设施要灵活、好用,不漏不渗,不锈蚀,不损坏。如油罐的计量口、呼吸阀、消防泡沫室,以及与罐内连通自动化装置及其附件,要定期维护保养,使其处于良好状态。对罐区及区外的连接管线要定期检查,发现问题及时处理,避免大量的跑油损失。收油或卸油时要认真操作防止冒油和洒漏。装油时要密切注意控制好装油高度,卸油时要尽量卸净,残留量不许超过规定,有条件还可对容器底部进行冲扫。计量操作、油品采样、化验等都要严格执行计量规程,在油量计算方法上应按国家标准规定的统一方法进行。
3.3 合理安排运行方式
(1)定期检查罐顶的密封状况,使油罐呼吸阀正负压适度,呼吸正常;在同时具有浮顶罐和拱顶罐时,应优先使用浮顶罐进行收发油作业。(2)严格控制罐内原油的加热温度,以降低油品蒸气压,减少油量的损耗。(3)尽量使同品种的原油集中储存,并且在条件允许时,尽可能使罐内油品保持较高液位。(4)在油罐进油操作时,应尽量在降温时作业。由于在降温时罐内气体因温降而收缩,使蒸气分子凝结加快或蒸发减慢,因此进油时罐内排除的气体量必然少于进油量,致使损耗量比升温时大量减少。另外,在油罐进油时应尽量加大泵的排量,使油品在進油过程中来不及大量蒸发,从而减少损耗。同时,在安排油罐进油时,应优先安排刚排空的储罐。(5)在油罐发油操作时,作业进行得慢些,这样可使罐内气体浓度下降较为缓慢,以避免或减少发油结束后出现回逆呼出损耗,因此可以在呼吸阀的底部安装呼吸阀挡板,使气流折向罐壁,避免直冲油面,从而减少油面蒸发。(6)在长输管道上,采用“从泵到泵”的密闭输送工艺,取消中间站的缓冲罐,这样能够消除中间站油罐的大小呼吸阀损耗。
【参考文献】
[1] 付文辉.李高秋原油储罐防沉积技术的开发与应用[会议论文]-2006
[2] 尹晓玲.宋大鹏流量计离线检定和在线检定对原油计量影响分析[会议论文]-2010
[3] 王兰栋.张士俊.童冬生. 科里奥利质量流量计在油田含水原油计量中的应用[期刊论文]-自动化仪表2000,21(7)