成品油铁路计量交接损耗分析
2021-03-08单云鹏中国石油东北销售营口分公司
单云鹏 中国石油东北销售营口分公司
铁路运输是现阶段我国成品油运输的一种主要方式。但是,成品油是一种具有易挥发特征的物质,铁路运输过程中,在装车、运输、卸车的时候,极易产生油品挥发的问题,从而导致成品油出现损耗。铁路运输过程中的成品油损耗,直接导致了资源的浪费,也会给生态环境造成一定的污染,不利于节能、环保。鉴于此,成品油铁路运输过程中,应采取有效的措施减少油品损耗,以减少资源浪费、保护生态环境,确保成品油铁路运输的效益。
一、成品油铁路计量交接损耗的影响因素
(一)装车速度
装车损耗是成品油铁路运输油品损耗中的重要组成部分。一般情况下,装车速度越快,那么装车所花费的时间也就越小,从鹤管口喷射而出的液流对液面、铁路罐车内壁带来的搅拌、喷射以及冲击作用越强,罐车内气体的强制对流作用也会加强,从而使气体空间油气浓度急剧提高,并迅速达到饱和。液面迅速上升的同时,推动饱和油气排到罐车之外,从而增加了装车损耗。由此可见,装车速度与成品油损耗正相关。与此相对应的,装车速度较低的情况下,油品损耗也比较小,但装车效率比较低。其他条件相同的前提下,装车速度处于2.8米/秒至6.2米/秒的范围内时,装车损耗量的变化通常在1倍以内。
(二)鹤管位置
通常来说,铁路罐车内油品液面波动越剧烈,那么油品的蒸发速度越快、装车损耗越大。鉴于此,装车时油品的蒸发损耗也在一定程度上受到装车鹤管伸入罐车内的高度的影响。鹤管伸入罐车内的高度不同,则油品的蒸发损耗也有一定的差异。鹤管位置较高的时候,喷射油品的搅拌、冲击作用较强,铁路罐车内油气浓度急剧提高,并迅速达到饱和,排到罐外油气的浓度较高,油品损耗也比较大。鹤管位置较低的时候,铁路罐车内油气浓度提升速度比较慢,仅在罐车接近装满的时候,排出的油气才接近饱和状态,因此排到罐外油气的浓度较低,油品损耗也比较小。
(三)温度变化
温度也是影响成品油铁路计量交接损耗的一个主要因素。夏天气温较高的情况下,油品贮存温度也相对较高。成品油铁路运输过程中,装车、卸车的时候,具有易挥发特征的油气便会迅速挥发,同时罐车内气体空间的油气浓度也迅速上升,排出罐车之外的油气浓度相对较大,从而增加了装车、卸车的油品耗损量。冬季气温较低的情况下,装卸车损耗量一般也比较低。对刚生产出来的成品油进行装车的时候,由于成品油的温度较高,有的甚至在50摄氏度以上,因此装车损耗量也比较高。除此之外,昼夜温差变化也在一定程度上影响着装车损耗。白天,铁路罐车直接受到阳光辐射,从而使得罐车内气体空间温度大大提高,且呈现出分层的趋势,即顶部较高、中部次之、底部较低,这种温度上高下低的分布格局,为油品液面蒸发提供了有利条件。同时,装车的过程中,油品温度低于罐车内气体空间的问题,导致了油品液面蒸发的进一步加剧。
二、成品油铁路计量交接损耗的控制策略
(一)合理控制装车速度
为减少由于装车速度过快而导致的油品损耗,成品油装车过程中,应对装车速度进行合理调整,并要对流速进行严格控制。开始装车时,应将流速控制在1米/秒以下,油面没过出油口之后,可以适当提高装车速度,但不可超过5米/秒。
(二)采取密闭装车方式
装车过程中,铁路罐车内的高浓度气体通常是通过帽口排出。为避免这种情况,可密闭装车,即在帽口处安装一个150毫米厚的耐油橡胶密封垫,并固定在鹤管下部的钢质密封盖板上,从而阻止油气从帽口排出。同时,装车结束后,应马上上升鹤管、封车,不可将鹤管全部升完后再一一封车,从而减少敞口的时长,实现油品损耗量的降低。
(三)采取液下装车方式
鹤管伸入罐车内的高度较高时,油品损耗也比较大。为避免这种情况,可采取液下装车方式,即将鹤管伸入到液面以下。液下装车时,可以使鹤管管口直接到达罐车的底部,此时,成品油流入时不再是以喷淋的形式,而是水平流出,有效减少甚至避免了油品进入罐车时对内壁、液面带来的搅拌、喷射以及冲击作用,避免了罐车内气体空间油气浓度的上升,从而实现了油品损耗的降低。需要注意的是,采取液下装车方式的时候,应确保鹤管垂管足够长,只有这样,液下装车才能得以实现。
(四)设置油气回收装置
成品油铁路运输过程中,在装车时若是采取密闭装车方式,油气虽然不会排到罐车外,但却会被密封在罐车内,导致罐车内的部分空间被占用,这也会带来一定的问题。面对这样的情况,应设置油气回收装置。铁路罐车内,成品油装车过程中产生的油气,通过密封盖内侧的气相出口,在油气线发生聚集,并输送至油气回收装置,油气回收装置可以对油气进行回收,从而减少了油气损耗。同时,柴油的吸附性相对较好,可有效回收部分凝结油,因此可以将柴油当作吸收剂,以实现油品损耗量的减少。
结语:综上,装车速度、鹤管位置、温度变化等,是影响成品油铁路计量交接损耗的主要因素。成品油铁路运输中,为降低油品损耗量,应合理控制装车速度、采取密闭装车方式、采取液下装车方式、设置油气回收装置,从而提高成品油铁路运输的效益,实现节能、环保。