關于油料油品的蒸發損失和影響因素

閱讀：5248發布時間：2015-3-26

燃料油品，屬于易燃危險品，無論是在生產、運輸過程中，還是在儲存、使用過程中，由于油料自身的性質和儲存手段的制約，都會造成油料的損耗，因此，管理好燃料油品是非常重要。

管理好燃料油品，就是保證油品安全，減少油品損耗，節省能源;抑制油品氧化變質，保證使用前及使用過程中的油品質量。當然，還要防止水和雜質混人，防止混油和油罐污染，適時調運油品，使油品在變質前及時用掉。下面就油料油品的蒸發損失做個簡單介紹以及油料油品蒸發的情況分析。
一些油品，特別是汽油、煤油等輕質油品，蒸發性較強。在生產、運輸和儲存過程中，由于蒸發，除大量輕組分損失外，油品質量也隨之降低。如在7-48℃范圍內，在有透氣閥的露天油罐中存儲90號車用汽油，10個月后10%餾出溫度增高約10℃，飽和蒸氣壓也會下降。油品在長期儲存中還會氧化變質，導致汽油的實際膠質增多（檢測方法為上海羽通儀器儀表廠生產的YT-509或YT-8017實際膠質測定儀），柴油的氧化沉渣增加等（柴油氧化安定性測定儀YT-017）。

一、油料油品的蒸發損失
    蒸發有靜蒸發和動蒸發兩種。動蒸發是指液體及液面上的空氣兩者之*動或同時流動時液體所產生的蒸發。油料收發作業中的蒸發現象屬動蒸發，動蒸發的速度一般較快。靜蒸發是指液體油品在容器中處于靜止狀態，液面上的空氣不流動時液體的蒸發。油料儲存期間的蒸發現象屬于靜蒸發，靜蒸發速度一般較為緩慢。
    蒸發是油料液體的一種物理特性。油料蒸氣的密度通常大于空氣的密度，所以，油氣往往在儲存、收發和使用等作業場所，沿地面飄散或積聚于低洼的場所，從而大大增加了火災的危險性。
    由于油料具有蒸發的特性，在進行儲存、輸送和收發等作業的過程中，油料蒸發的氣體會向空間逸散，造成數量和質量損失，稱為蒸發損失。對于儲油罐來說，其蒸發損失主要有四種:①儲罐通向大氣的孔洞，形成自然通風引起的通風損失;②由于氣溫變化引起罐內壓力，即油品蒸氣壓力變化而形成的小呼吸損失;③由于收發油引起罐內容積變化而形成的大呼吸損失;④由于新建或清洗、檢修的油罐進油后的蒸發損失等。
    所謂蒸氣壓是指液體蒸氣所顯示的壓力，而飽和蒸氣壓是指密閉容器中的液體與液面上空間的液體蒸發處于平衡狀態時，蒸氣所顯示出來的壓力。溫度不同時，飽和蒸氣壓也不同，溫度一定時，飽和蒸氣壓為定值。飽和蒸氣壓是表示液體蒸發性的基本指標之一（具體可采用上海羽通儀器儀表廠生產的YT-8017飽和蒸氣壓測定儀進行測定）。從安全角度來講，油料的飽和蒸氣壓愈高，愈容易蒸發，閃點愈低，火災危險性愈大。
    當液體油品變為蒸氣時，氣體便會急劇膨脹。以汽油為例，它的平均相對分子質量約為100，因而在0℃和一個大氣壓的標準狀態下，汽油蒸氣22.414L的質量為100g。當溫度上升到15℃時，汽油蒸氣的體積便增大到23.646L。另外，當相當于蒸發量的液體汽油的密度為0. 75g/mL時，液體汽油100g的體積為0.133L。因而，蒸氣與液體的體積比如下:23.646/0.133=177
    所以，當液體汽油變為蒸氣時，體積約增大177倍，容器的容積是一定的，蒸發的油蒸氣會迅速脫離容器逃逸到大氣中損失掉。

二、影響油品油料蒸發速度的因素有內因和外因兩個方面：
    1.油料本身性質
    (1)沸點和飽和蒸氣壓是表示油料蒸發性的基本指標。沸點愈低，燕發性愈高，飽和蒸氣愈大，蒸發性愈大。
    (2)蒸氣的擴散性是表示液體蒸發出來的分子能否迅速擴散的性能。蒸氣擴散速度快，蒸發則快，反之則慢。
    (3)蒸發潛熱是指在液體沸點時，使lg的液體變為蒸氣所需熱量的卡數，簡稱蒸發熱或汽化熱。當外界條件相同時，液體油料汽化熱愈高，則由于本身發熱而降低溫度愈多，因而蒸發速度則愈慢。
    (4)粘度，在動蒸發的條件下，油料通常先霧化，然后迅速蒸發。粘度大，霧化困難，蒸發速度低。
    (5)表面張力，在相同條件下，表面張力較小的油料，極易霧化，噴射形成的顆粒細小，使蒸發表面加大，易于蒸發。
    2.使用條件
    (1)溫度，氣溫的高低影響著油料溫度的升降，氣溫高，油料蒸發加快，反之蒸發減慢。
    (2)空氣流速，流過液體表面的氣流速度越大，液體蒸發的速度也越大。
    (3)空氣壓力，液體沸點隨外界空氣的壓力而改變，氣壓越高，沸點也隨之升高。所以，儲于油罐內的油料，在空氣壓力增大時，蒸發速度降低，反之蒸發速度加快。
    (4)蒸發表面大小，蒸發是液體表面汽化的過程，所以蒸發表面越大，單位時間內蒸發量也越大。
    凡是蒸發速度較快的油料，其蒸發的油氣在空氣中的濃度便容易超過爆炸下限而形成爆炸性混合物。這方面的內容將在今后的文章中詳述。
    油庫(站)油蒸氣的產生是從接收煉油廠發來的油料開始，一直到加注入車輛、機械、艦艇、飛機等用油設備油箱的整個過程中不斷發生的。油蒸氣排放源大體分為固定和移動兩類情況。
    固定油蒸氣排放源主要是煉油廠、油庫(站)以及其他以石油為原料的企業的儲油罐、加工和輸轉設施等。
    移動油蒸氣排放源主要是:石油及石油產品在運輸、消費流通過程中排放的油蒸氣。如鐵路油槽車、油罐汽車、油船等運輸設備，在運輸過程中排放油蒸氣，以及各種汽車、飛機、艦船等耗油設備在加注和行駛過程中排放的油蒸氣。

    對油品油料的蒸發強度可以用油蒸氣排放系數來表示，所謂油蒸氣排放系數是指各種油蒸氣排放源所排出的油氣混合物中油蒸氣的含量，其單位為kg/m3。目前尚未見到國內較為系統的測試和調查統計數據，但部分單位測試結果與日本能源廳調查數據相近。以汽油為例，5000m3拱頂油罐小呼吸損失210kg/日，大呼吸損失1.00kg/m3 ;灌裝罐(或高位罐、中繼罐)1.08kg/m3 ;灌裝汽車油罐0.89kg/m3;地下油罐進油1.08kg/m3;油箱加注油料1.44kg/m3

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