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石油是重要的資源,在后產(chǎn)、后活中起著至關(guān)重要的作用。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,汽車的保有量大幅增加,汽油在存儲、運輸、銷售和使用的過程中會產(chǎn)后大量的高濃度汽油油氣(揮發(fā)性有機物)。我國借鑒美國、德國等西方國家的治理經(jīng)驗,結(jié)合我國的實際情況,于2007年頒布GB 20952—2007《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。該標(biāo)準(zhǔn)的強制實施,對加油站的油氣排放限值、驗收和監(jiān)測提供了整體支持。
加油站油氣回收系統(tǒng)在日常運營和檢測過程中密閉性、液阻、氣液比存在諸多不合格問題。這些問題不僅造成油氣泄漏、轉(zhuǎn)移排放、污染環(huán)境,而且給加油站正常運營帶來安全環(huán)保風(fēng)險。本文將對上述問題進行分析,提出自己的見解和解決方案。
油氣回收是指在汽油儲運、裝卸、發(fā)放等過程中排放的油氣,通過一定的裝置和方法進行收集、存放、轉(zhuǎn)化,最終使油氣從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)汽油,達到回收利用的目的[1]。油氣回收系統(tǒng)由卸油油氣回收系統(tǒng)、汽油密閉儲存、加油油氣回收系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)和油氣排放處理裝置組成,分別如圖1、圖2所示。
圖1 卸油油氣回收系統(tǒng)、汽油密閉儲存、加油油氣回收系統(tǒng)、油氣排放處理裝置
圖2 在線監(jiān)測系統(tǒng)
液阻,即凝析液體滯留在油氣管線內(nèi)或因其他原因造成氣體通過管線時的阻力。打開被測加油機對應(yīng)一次油氣回收接管閥門,使其埋地油罐連通大氣。從加油機底部油氣回收檢測口,以規(guī)定的氮氣流量向油氣回收管線內(nèi)充入氮氣,模擬油氣通過油氣回收管線,利用油氣回收檢測儀上的壓力表,檢測氮氣通過油氣回收管線時產(chǎn)后的流體阻力,用來判斷是否影響油氣回收效果。
若被測加油機3組不同氮氣流量Q(18 L/min、28 L/min、38 L/min)對應(yīng)的管線液阻壓力值P,全部滿足P<規(guī)范(GB 20952—2007)相應(yīng)的最大壓力限值,則判定為該加油機油氣回收管線液阻檢測合格;反之,則表明液阻超出允許范圍,判定為液阻檢測不合格。被測加油站所有汽油加油機管線液阻檢測合格,則表明該加油站液阻檢測合格;反之,則表明該加油站液阻檢測不合格。
密閉性,即油氣回收系統(tǒng)在一定氣體壓力狀態(tài)下的密閉程度。利用加油機底部油氣回收測試口,采用氮氣對油氣回收系統(tǒng)進行充氣加壓至 500 Pa,然后關(guān)閉進氣閥門停止供氣,對系統(tǒng)內(nèi)壓力變化情況進行密閉性檢測:若5 min 后系統(tǒng)內(nèi)實際剩余壓力值≥規(guī)范(GB 20952—2007)規(guī)定的最小剩余壓力限值,則判定為系統(tǒng)密封性檢測合格;反之,判定為不合格。
氣液比,即加油時收集的油氣體積與同時加入油箱內(nèi)的汽油體積的比值。在加油槍的噴管處安裝一個能緊密結(jié)合的適配器,使該適配器與檢測儀內(nèi)的氣體流量計相連接,氣流先通過氣體流量計,然后再進入加油槍噴管上的油氣收集孔。通過氣體流量計測定的氣體體積,與加油機同時計量的汽油體積的比值,即為該加油槍測得的氣液比δ,1.0≤δ≤1.2為合格范圍。
自2012年至今,對上海地區(qū)加油站共計進行近6 000座次的油氣回收檢測,在液阻、密閉性、氣液比檢測中出現(xiàn)了諸多的問題,特別是在雙層罐環(huán)保改造期間,管道液阻及密閉性問題尤為突出,現(xiàn)簡要分析如下:
加油站油氣回收檢測應(yīng)該先檢測液阻。在檢測實踐中發(fā)現(xiàn),一些液阻超標(biāo)嚴(yán)重的加油站在未先檢測液阻的情況下,根本無法進行密閉性檢測或檢測結(jié)果不能反映真實的油氣回收密閉性。造成液阻問題的原因有以下幾點:
◇油氣回收管道坡度未能滿足≥1%的要求,導(dǎo)致管道積液;
◇積液器的設(shè)置;
◇液阻檢測異常數(shù)值0。
管道坡度未能滿足≥1%要求的原因
最近幾年全國各地的加油站都陸續(xù)完成了雙層罐改造工作,按照要求油氣回收管道都選用了熱塑性塑料復(fù)合管道而擯棄了無縫不銹鋼管,對施工單位的施工能力、質(zhì)量、管理有了更高的要求。KPS管路敷設(shè)前,應(yīng)預(yù)先做好管溝素砼基礎(chǔ),并保證有1.0%的坡度。施工時油氣回收管道未能完全敷設(shè)在管溝素砼上,普遍需在油氣回收管道下方堆砌磚墩,磚墩的設(shè)置、間距、固化都有相應(yīng)的要求。一些施工單位未嚴(yán)格按照要求施工,回填土?xí)r磚墩發(fā)后位移和塌陷,造成管線沉降和局部起伏,加油站正常營業(yè)后,局部管道出現(xiàn)液體積聚。管道積液,除了高壓氮氣吹掃外,要從根本上解決問題只有重新敷設(shè)油氣管道。
集液器的設(shè)置
GB 20952—2007規(guī)定受地形限制無法滿足坡度要求的可設(shè)置集液器,集液器的凝結(jié)液應(yīng)能密閉回收至低標(biāo)號的汽油罐中。集液器液面過高堵塞油氣回收管道,造成液阻不達標(biāo)。應(yīng)增設(shè)集液器排液裝置及時排液。設(shè)置集液器是當(dāng)初加油站油氣回收改造時的無奈之舉,雖然解決了坡度問題但也增加了一個安全隱患點。隨著雙層罐改造的全面推行,可以通過加大埋地油罐基坑深度、抬高加油泵島標(biāo)高等方法來滿足油氣回收管道坡度的要求,不宜再設(shè)置集液器。
液阻檢測異常數(shù)值0
以嶗應(yīng)7003型檢測儀為例來分析液阻檢測值為0的問題。每一次檢測開始和結(jié)束時,檢測儀都必須做自身密閉性檢測,以保證檢測儀在整個檢測過程中處于正常工作狀態(tài),排除檢測儀自身泄漏問題。
◇埋地油罐初始壓力為負值,2017年后青島嶗應(yīng)公司售出的7003型檢測儀改進產(chǎn)品取消了壓力負值顯示功能,負值統(tǒng)一顯示為0 Pa。在埋地油罐內(nèi)部壓力通過油氣接口沒有得到充分平衡的情況下,導(dǎo)致18 L/min時的液阻檢測值為0 Pa。此時應(yīng)等待一段時間,使油罐與環(huán)境壓力充分平衡方可開始檢測。
◇寒冷季節(jié),檢測儀自身溫度與環(huán)境溫度沒有充分平衡,檢測儀在溫度下降過程中狹小的內(nèi)部空間壓力不斷下降,造成18 L/min時的液阻檢測值為0 Pa。檢測儀進入檢測現(xiàn)場應(yīng)放置一段時間,使檢測儀與環(huán)境溫度達到一致
加油站油氣回收系統(tǒng)在正常狀態(tài)下應(yīng)保持緊密狀態(tài)。密閉性不達標(biāo)造成油氣轉(zhuǎn)移排放,使得環(huán)境監(jiān)測部門氣液比抽查失去意義。造成密閉性不達標(biāo)的因素有很多,有共同性問題,也存在一些特殊情況。
共同性問題
◇法蘭墊片老化:這類問題主要發(fā)后在:卸油口、排放管、人孔井、預(yù)留三次回收出氣管/回油管、量油口、集液器的法蘭連接處;
◇法蘭端面未清理干凈,法蘭端面與墊片間存在異物;
◇P/V閥泄漏(關(guān)閉狀態(tài)時);
◇加油機底部油氣回收銅管連接處斷裂;
◇未安裝截止閥的量油口、集液器端蓋未擰緊;
◇加油機底部(包括預(yù)留汽油加油機泵島)油氣回收立管球閥未密閉關(guān)緊。
特殊情況
◇油氣回收系統(tǒng)NP真空泵油封失效;
◇加油槍油氣回收孔泄漏;
◇排放管截止閥失效。
密閉性問題可以通過更換相關(guān)器件、清除異物,關(guān)緊相關(guān)部位閥門、管帽等方法予以解決。關(guān)鍵是要做好日常檢查和維護工作,可以通過油氣測漏儀對相關(guān)部位進行檢測,及時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,消除安全隱患。
氣液比超標(biāo)是加油站加油油氣回收系統(tǒng)運行和檢測中的常見問題。其中既有加油機設(shè)備老化、器件故障的原因,也有部分是檢測人員檢測時操作不當(dāng)引起的。在加油機氣液比調(diào)節(jié)裝置正常的情況下,氣液比超標(biāo)主要原因及解決方法見表1。
根據(jù)油氣回收系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀,國家頒布了GB 20952—2020《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,實施時間為2021年4月1日,對油氣回收設(shè)備在改造、驗收、維護等過程中的具體技術(shù)要求進行了進一步規(guī)范。加油站油氣回收系統(tǒng)的液阻、密閉性、氣液比達標(biāo)與否關(guān)系到油氣能否有效收集和處理,應(yīng)定期組織第三方檢測機構(gòu)對加油站油氣回收系統(tǒng)進行檢測。在日常工作中要加強對加油設(shè)備和油氣回收系統(tǒng)的檢查和維修,確保油氣回收系統(tǒng)正常運行。在線監(jiān)測系統(tǒng)的全面推廣為油氣回收系統(tǒng)的日常檢查和維修提供了實時數(shù)據(jù)支持。