油气储运

加油站油气回收系统液阻研究

 

随着城市经济的迅猛发展和社会生活水平的提高,汽车保有量随之快速增加,这一结果带动了汽柴油的消费量大幅增长,进而使得加油站数量迅速增多。加油站的建立虽然为人们日常生活带来便利,但同时也带来诸多问题[1-2]。由于油蒸气属于易挥发易燃易爆气体,在加油站储存、卸油、加油等过程中都会挥发扩散到周围空气中,不但影响周围员工和居民的身体健康,同时造成油品质量下降和资源浪费,甚至导致火灾爆炸事故的发生[3-4]。因此,对加油站空气中的油气进行回收和利用,对于健康、环境、经济各方面具有重要意义。

但是油气回收系统的回收效率会受到回收设备和技术参数等因素的影响,其中最明显的影响因素体现在系统密闭性、气液比、液阻三个方面。本文以液阻的检测和控制为立足点,针对液阻对油气回收效率的影响提出合理控制液阻、优化油气回收系统管道的方法,从而提高加油站油气回收效率。

1 液阻的检测方法

本文严格按照国家标准《加油站大气污染物排放标准》(GB)的有关液阻检测的性能要求进行设计,结合当前加油站油气回收系统建设及实际参数进行液阻测试计算[5]。

1.1 液阻计算实验设备及结构原理

液阻测试设备选用SDP-102 型密闭液阻测试仪,它是由多个不同量程的压力表和流量计、减压阀和调节阀组成。

1.1.1 液阻测试原理

测试原理是向油气回收管线内充入氮气,模拟加油枪以不同流量加油时,回收油气通过管线被回收的过程。在灌入氮气过程中,测试仪上的液阻可从压力表直接检测得出,该数据即为所需要测试的液阻大小。液阻测试工作原理简单流程如图1所示,根据测量的管线内液阻所得数据即可以判断油气回收情况。

图1 液阻测试流程原理图Fig.1 The principle diagram of the fluid resistance test process

如此根据上述过程,改变充入的氮气流量,就可以测出在不同氮气流量条件下液阻的变化,从而判断出液阻的大小对油气回收效果的影响。

1.1.2 测试设备结构原理

本文设计的液阻测试计算设备试验以SDP-102 型密闭液阻测试仪主导,其内部结构由氮气入口接头、限压阀调节阀、限压压力表、流量计、压力缓冲腔、液阻压力表、系统压力表、泄压阀、氮气出口接头以及连接各设备的管线等部件构成,所有部件设备的液阻测试结构如图2 所示。

图2 液阻测试实验设备结构原理图Fig.2 The principle diagram of the fluid resi stance test equipment structure

该液阻测试仪进行液阻测试时,氮气由外接钢瓶充入,由调节阀、限压阀等调节氮气压力,浮子流量计用于调节和测试氮气流量,经过压力缓冲腔时,可由接在上面的液阻、系统压力测试表读取油气回收系统待检测的液阻。

1.2 液阻现场实验结果

本文以某加油站为例,选用四组SDP-102 液阻测试仪分别进行测试,得出实验数据结果。

1.2.1 结果统计

液阻仪编号分别为1#、2#、3#、4#号,选择的氮气流量分别为18 L/min、28 L/min、38 L/min,实验结果如表1 所示。

表1 回收油气管道液阻测试实验结果Table 1 The results of the fluid resistance of the oil gas recovery system test液SD阻P测-试10仪2 18管线氮 内气 的流 液量2阻8/( 压L/力mi值n)/Pa 38标准液阻限值40 90 155 1# 14 24 35 2# 15 24 36 3# 13 23 34 4# 15 25 35

1.2.2 液阻实验结果分析

由实验结果分析可得,通过管路的气体流量越大,受到的液体阻力越大,同时实验测试的液阻压力都小于液阻限值。相同型号不同编号的测试仪测出的结果基本相同,说明管线内液阻确实存在,实验结果正确。

2 液阻与油气回收系统设计的关系

根据液阻测试实验结果及其分析,从造成液阻的主要原因和液阻对油气回收系统使用效果的影响两方面出发进行分析,确定优化加油站油气回收系统管线设计的思路和方法,以提高油气回收效率。

2.1 管道坡度的设计影响

加油站油气回收系统设计中,管道坡度是指油气回收管入口与油气进入汽油储罐出口之间的高度落差。在进行油气回收系统管道设计时,一般要按照不小于1%的坡度进行设计[6],否则容易使液态汽油无法回流至储罐而聚集在管道内,进而堵塞油气通过,导致油气回收效率降低。同时管道弯曲、凹凸不平等也可能增大液阻。为此,在油气回收管道设计时,应处理好管道垫层,优化工艺管道铺设,尽量减少弯头,保证坡度,保持直线,坡度不足时可以合理设置集液管,以降低液阻。