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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(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,汽車的保有量大幅增加,汽油在存儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售和使用的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)后大量的高濃度汽油油氣(揮發(fā)性有機(jī)物)。我國(guó)借鑒美國(guó)、德國(guó)等西方國(guó)家的治理經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國(guó)的實(shí)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(qiáng)制實(shí)施,對(duì)加油站的油氣排放限值、驗(yàn)收和監(jiān)測(cè)提供了整體支持。
加油站油氣回收系統(tǒng)在日常運(yùn)營(yíng)和檢測(cè)過(guò)程中密閉性、液阻、氣液比存在諸多不合格問(wèn)題。這些問(wèn)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(yùn)營(yíng)帶來(lái)安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。本文將對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行分析,提出自己的見(jiàn)解和解決方案。
油氣回收是指在汽油儲(chǔ)運(yùn)、裝卸、發(fā)放等過(guò)程中排放的油氣,通過(guò)一定的裝置和方法進(jìn)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(dá)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(chǔ)存、加油油氣回收系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)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(chǔ)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(cè)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(guò)管線時(shí)的阻力。打開(kāi)被測(cè)加油機(jī)對(duì)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(jī)底部油氣回收檢測(cè)口,以規(guī)定的氮?dú)饬髁肯蛴蜌饣厥展芫€內(nèi)充入氮?dú)猓M油氣通過(guò)油氣回收管線,利用油氣回收檢測(cè)儀上的壓力表,檢測(cè)氮?dú)馔ㄟ^(guò)油氣回收管線時(shí)產(chǎn)后的流體阻力,用來(lái)判斷是否影響油氣回收效果。
若被測(cè)加油機(jī)3組不同氮?dú)饬髁縌(18 L/min、28 L/min、38 L/min)對(duì)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(jī)油氣回收管線液阻檢測(cè)合格;反之,則表明液阻超出允許范圍,判定為液阻檢測(cè)不合格。被測(cè)加油站所有汽油加油機(jī)管線液阻檢測(cè)合格,則表明該加油站液阻檢測(cè)合格;反之,則表明該加油站液阻檢測(cè)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(jī)底部油氣回收測(cè)試口,采用氮?dú)鈱?duì)油氣回收系統(tǒng)進(jìn)行充氣加壓至 500 Pa,然后關(guān)閉進(jìn)氣閥門停止供氣,對(duì)系統(tǒng)內(nèi)壓力變化情況進(jìn)行密閉性檢測(cè):若5 min 后系統(tǒng)內(nèi)實(shí)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(cè)合格;反之,判定為不合格。
氣液比,即加油時(shí)收集的油氣體積與同時(shí)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(gè)能緊密結(jié)合的適配器,使該適配器與檢測(cè)儀內(nèi)的氣體流量計(jì)相連接,氣流先通過(guò)氣體流量計(jì),然后再進(jìn)入加油槍噴管上的油氣收集孔。通過(guò)氣體流量計(jì)測(cè)定的氣體體積,與加油機(jī)同時(shí)計(jì)量的汽油體積的比值,即為該加油槍測(cè)得的氣液比δ,1.0≤δ≤1.2為合格范圍。
自2012年至今,對(duì)上海地區(qū)加油站共計(jì)進(jìn)行近6 000座次的油氣回收檢測(cè),在液阻、密閉性、氣液比檢測(cè)中出現(xiàn)了諸多的問(wèn)題,特別是在雙層罐環(huán)保改造期間,管道液阻及密閉性問(wèn)題尤為突出,現(xiàn)簡(jiǎn)要分析如下:
加油站油氣回收檢測(cè)應(yīng)該先檢測(cè)液阻。在檢測(cè)實(shí)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(cè)液阻的情況下,根本無(wú)法進(jìn)行密閉性檢測(cè)或檢測(cè)結(jié)果不能反映真實(shí)的油氣回收密閉性。造成液阻問(wèn)題的原因有以下幾點(diǎn):
◇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(cè)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(guó)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(wú)縫不銹鋼管,對(duì)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(shí)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(yíng)業(yè)后,局部管道出現(xiàn)液體積聚。管道積液,除了高壓氮?dú)獯祾咄?,要從根本上解決問(wèn)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(wú)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(hào)的汽油罐中。集液器液面過(guò)高堵塞油氣回收管道,造成液阻不達(dá)標(biāo)。應(yīng)增設(shè)集液器排液裝置及時(shí)排液。設(shè)置集液器是當(dāng)初加油站油氣回收改造時(shí)的無(wú)奈之舉,雖然解決了坡度問(wèn)題但也增加了一個(gè)安全隱患點(diǎn)。隨著雙層罐改造的全面推行,可以通過(guò)加大埋地油罐基坑深度、抬高加油泵島標(biāo)高等方法來(lái)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(cè)異常數(shù)值0
以嶗應(yīng)7003型檢測(cè)儀為例來(lái)分析液阻檢測(cè)值為0的問(wèn)題。每一次檢測(cè)開(kāi)始和結(jié)束時(shí),檢測(cè)儀都必須做自身密閉性檢測(cè),以保證檢測(cè)儀在整個(gè)檢測(cè)過(guò)程中處于正常工作狀態(tài),排除檢測(cè)儀自身泄漏問(wèn)題。
◇埋地油罐初始?jí)毫樨?fù)值,2017年后青島嶗應(yīng)公司售出的7003型檢測(cè)儀改進(jìn)產(chǎn)品取消了壓力負(fù)值顯示功能,負(fù)值統(tǒng)一顯示為0 Pa。在埋地油罐內(nèi)部壓力通過(guò)油氣接口沒(méi)有得到充分平衡的情況下,導(dǎo)致18 L/min時(shí)的液阻檢測(cè)值為0 Pa。此時(shí)應(yīng)等待一段時(shí)間,使油罐與環(huán)境壓力充分平衡方可開(kāi)始檢測(cè)。
◇寒冷季節(jié),檢測(cè)儀自身溫度與環(huán)境溫度沒(méi)有充分平衡,檢測(cè)儀在溫度下降過(guò)程中狹小的內(nèi)部空間壓力不斷下降,造成18 L/min時(shí)的液阻檢測(cè)值為0 Pa。檢測(cè)儀進(jìn)入檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)放置一段時(shí)間,使檢測(cè)儀與環(huán)境溫度達(dá)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(dá)標(biāo)造成油氣轉(zhuǎn)移排放,使得環(huán)境監(jiān)測(cè)部門氣液比抽查失去意義。造成密閉性不達(dá)標(biāo)的因素有很多,有共同性問(wèn)題,也存在一些特殊情況。
共同性問(wèn)題
◇法蘭墊片老化:這類問(wèn)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(shí));
◇加油機(jī)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(jī)底部(包括預(yù)留汽油加油機(jī)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(wèn)題可以通過(guò)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(hù)工作,可以通過(guò)油氣測(cè)漏儀對(duì)相關(guān)部位進(jìn)行檢測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)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(yùn)行和檢測(cè)中的常見(jiàn)問(wèn)題。其中既有加油機(jī)設(shè)備老化、器件故障的原因,也有部分是檢測(cè)人員檢測(cè)時(shí)操作不當(dāng)引起的。在加油機(jī)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(jiàn)表1。
根據(jù)油氣回收系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀,國(guó)家頒布了GB 20952—2020《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,實(shí)施時(shí)間為2021年4月1日,對(duì)油氣回收設(shè)備在改造、驗(yàn)收、維護(hù)等過(guò)程中的具體技術(shù)要求進(jìn)行了進(jìn)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(dá)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(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)加油站油氣回收系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。在日常工作中要加強(qiáng)對(duì)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(yùn)行。在線監(jiān)測(cè)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持。