加油站油氣回收系統檢測數據的分析與測評*

謝小芳 萬 勇 李焯健 張達遠

(廣州能源檢測研究院，廣州 510170)

?

加油站油氣回收系統檢測數據的分析與測評*

謝小芳 萬 勇 李焯健 張達遠

(廣州能源檢測研究院，廣州 510170)

對加油站油氣回收系統歷史檢測數據(密閉性、液阻、氣液比)進行了統計分析及測評，歸納了一些有益的檢測結論，用以提高檢測人員的工作能力，指導技術機構更好地開展油氣回收系統驗收及周檢工作，具有重要的參考意義。

油氣回收系統; 檢測儀; 密閉性; 液阻; 氣液比; 測評

0 引言

汽油具有揮發特性，其在儲、運、銷過程中會產生揮發性混合烴類氣體(簡稱油氣)。油氣的揮發是揮發性有機物(Volatile Organic Compound，VOC)排放的重要來源之一[1]，儲油庫和加油站因儲、銷過程而產生的VOC排放對健康、環境、安全以及油品質量等帶來了一系列負面影響[2]，油氣揮發也造成資源浪費和經濟損失。為此，我國于2007年針對油氣排放問題頒布了GB 20950—2007《儲油庫大氣污染物排放標準》、GB 20951—2007《汽油運輸大氣污染物排放標準》、GB 20952—2007《加油站大氣污染物排放標準》等國家強制性標準，并規定了完成儲油庫、加油站油氣治理達到排放要求的時間表。據此，各地先后開展了儲油庫、加油站油氣回收系統改造、新建、驗收工作。廣東省于2009年頒布《廣東省油氣回收綜合治理工作方案》，進而開展了油氣排放污染治理工程。

1 加油油氣回收系統

加油站油氣回排放治理工程主要是在加油站安裝油氣回收系統。加油站的油氣回收系統實際上分為卸油油氣回收系統(稱為一次回收系統)與加油油氣回收系統(稱為二次回收系統)，如圖1所示。本文主要討論加油油氣回收系統的檢測數據分析與測評問題。

圖1 一次和二次油氣回收系統

2 檢測項目及方法

依據GB 20952—2007和HJ/T 431—2008規定，油氣回收系統檢測項目主要是密閉性、液阻和氣液比三個項目；檢測主要使用的計量器具為加油站綜合檢測儀(以下簡稱檢測儀)，外觀及部件如圖2所示；具體檢測內容、標準器及檢測要求如表1所示。

圖2 檢測儀外觀及部件圖

目前行業內較多研究是針對油氣回收系統存在的問題所進行的描述與探討[3-5]，而對實際的檢測數據缺乏必要的關注與分析。

表1 加油站油氣回收系統檢測指標、設備和要求

3 機構檢測情況

廣州能源檢測研究院自2009年起開始進行加油站油氣回收系統工程的檢測、執法驗收工作，2009～2010年一年多的時間內，檢測驗收加油站油氣回收系統共141家，其中，密閉性檢測141項，油氣管路液阻檢測543個，加油槍氣液比檢測項為1941支，積累了大量的實際檢測數據及工作經驗。

4 檢測數據的分析與測評

4.1 密閉性檢測

4.1.1 標準方法分析

GB 20592—2007表2中規定了加油站油氣回收系統密閉性檢測最小剩余壓力限值，對于給定受影響加油槍數條件下，如1～6支時，儲罐油氣空間與最小剩余壓力限值成一定相關關系，如圖3所示。

圖3 儲罐油氣空間與最小剩余壓力限值的關系

通過擬合得知，它們之間呈指數分布關系。依據GB 20592—2007附錄B的方法，對加油站油氣回收系統用氮氣充壓至500Pa，每隔1min記錄一次系統壓力，5min后記錄系統最終壓力，并與表2的限值進行對比。

4.1.2 數據分析

通過對已完成的141項密閉性檢測所得剩余壓力值進行分析，其結果如圖4所示。

圖4 儲罐油氣空間與實測剩余壓力的關系

其擬合曲線指數形式為：

y=Aex/B+C

式中：y為檢測壓力值；x為儲油罐油氣空間；A、B、C均為常數；相關性系數R為0.6730。

可見此結果從側面驗證了油氣空間大小與剩余壓力限值呈指數關系的合理性。

4.1.3 測評結論

1)如發現密閉性檢測不符合GB 20592—2007表2要求，即表明油氣回收系統管路、閥門等可能出現了泄露，這種情況下進行氣液比或液阻檢測均無意義，故建議密閉性為首要檢測項，如發現密閉性檢測不符合要求，檢測工作應立即終止。

2)依據GB 20592—2007表2儲油罐油氣空間與最小剩余壓力限值成指數關系，在擁有同樣數量加油槍、同樣漏氣速率的條件下，油氣空間越小，壓力降越大，即剩余壓力值也就越小。

3)同樣大小油氣空間的條件下，加油槍數越多，有漏點的可能性就越大，剩余壓力值也就越小。

4)除油氣回收系統本身密閉性外，還應考慮檢測儀本身的密封情況，若檢測儀本身存在泄露，對密閉性、液阻及氣液比檢測均會有較大的影響，因此檢測前的試漏工作顯得尤為重要。

4.2 液阻檢測

4.2.1 標準方法分析

油氣回收液阻檢測是用氮氣分別以18L/min、28L/min、38L/min流量充入油氣管路，以檢測凝析液體滯留在管線內或因其他原因造成氣體通過管線時的阻力，若測得壓力為分別小于40Pa、90Pa、150Pa，則油氣回收系統管線通暢，不阻礙油氣的回收利用。

4.2.2 數據分析

對已完成的141家加油站共543個油氣管路液阻檢測的阻力值進行分析，其結果如圖5～圖7所示。經分析，543個油氣管路在氮氣流量為18L/min下測得液阻平均壓力18.6Pa，最大液阻為38Pa，其中液阻壓力值超過30Pa的油線管路為34個；氮氣流量在28L/min下測得液阻平均壓力33.5Pa，最大液阻為78Pa，其中液阻壓力值超過70Pa的油線管路為9個；氮氣流量在38L/min下測得液阻平均壓力53.4Pa，最大液阻為125Pa，其中液阻壓力值超過120Pa的油線管路為4個。

圖5 18L/min下測得液阻壓力值

圖6 28L/min下測得液阻壓力值

圖7 38L/min下測得液阻壓力值

4.2.3 測評結論

1)液阻檢測符合要求時，說明管路存在較少或無凝析液，管路通暢；反之不符合要求時，說明管路有凝析液或其它物質堵塞，油氣回收的效果不能得到體現，同時也會直接影響氣液比的檢測結果。

2)檢測用氮氣流量越大，回收管線所受到的壓力越大。

3)檢測用氮氣流量較大時，管線內即使有少許雜質堵塞，也很容易被沖開，進而通過檢測；反之大流量檢測不合格，則小流量檢測往往也會不合格。因此檢測液阻時可先在大流量點進行檢測，能起到管路疏導作用，之后再進行小流量點檢測。

4)由于檢測儀上的流量與壓力指標具有一定的相關性，因此要求檢測儀上流量與壓力的相關性不能太大，否則容易將檢測儀本身的誤差帶入到系統檢測中，對油氣回收系統檢測結果造成影響，嚴重者誤判系統檢測不合格。

4.3 氣液比檢測

4.3.1 標準方法分析

氣液比是評估加油站揮發性有機物(VOC)排放控制中非常重要的參數[6]，氣液比檢測是通過測出加油槍內通過的汽油體積及系統回收的油氣體積，通過計算兩者的比值從而得到氣液比。GB 20592—2007規定每個加油槍檢測為1.0≤氣液比≤1.2時滿足要求。

4.3.2 數據分析

通過對141家加油站共1941支加油槍氣液比檢測數據的分析，統計結果如圖8所示。從圖上可以看出，90%的加油槍檢測所得氣液比在1.0～1.15范圍內。

圖8 氣液比數據統計

4.3.3 測評結論

1)氣液比檢測結果直接表明每支加油槍加油時，油氣回收的比例，根據置換法則以及油氣帶入情況，標準規定了1.0～1.2之間的氣液比數值。

2)為了計算氣液比，需要知道氣體累積量與液體汽油的累積量，前者由檢測儀上的氣體流量計(1.5級)得出；后者由被檢加油槍(0.3級)計量得出。顯然氣體流量計的準確度較差，實際應用時氣體流量計讀數必須進行修正，且要求其具有較好的穩定性與重復性。

5 結束語

本文通過對實際開展的油氣回收系統檢測數據的統計分析與專業測評，得出了一些有用的結論，包括了對標準方法的分析與應用、檢測過程注意事項的陳述；其中重點強調了檢測儀自身的性能要求，這就要求必須對檢測儀進行定期溯源，因此急需制定統一的檢測儀檢定規程或校準規范，以指導技術機構開展此項目。

[1] 沈旻嘉, 郝吉明, 王麗濤. 中國加油站VOC排放污染現狀及控制[J]. 環境科學, 2006(08): 1473-1478

[2] 陳家慶, 王建宏, 曹建樹,等. 加油站的烴類VOCs污染及其治理技術[J]. 環境工程學報, 2007 (03): 84-91

[3] 劉振宇, 徐建平. 加油站油氣回收檢測的常見問題及其對策[A]. “加快經濟發展方式轉變——環境挑戰與機遇”——2011中國環境科學學會學術年會[C]. 烏魯木齊, 2011.4

[4] 劉金, 侯有仁. 加油站油氣回收系統原理及其檢測中的問題[J]. 計量與測試技術, 2013 (08): 25-26

[5] 李明哲. 加油站油氣回收系統檢測原理、方法及檢測中發現的問題[J]. 山東化工, 2015,(08): 95-96

[6] 李英杰, 暢孟東, 劉喆,等. 加油站VOC排放污染控制中的氣液比取值[J]. 上海工程技術大學學報, 2012(03): 247-250

*廣州市質量技術監督局科技項目(2014kj11)

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.12.03