1、 本科毕业论文 （ 20 届） 加油站同时加油卸油对油品损耗影响研究 所在学院 专业班级 油气储运工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 目录 【摘要】 .I 【 Abstract】 . II 第 1 章 前言 . 1 第 2 章 加油站油品损耗类型及原因 . 2 2.1 大呼吸损耗 . 2 2.2 小呼吸损耗 . 2 2.3 对外加油时的损耗 . 2 第 3 章 加油站油品计量 . 4 3.1 体积法计量 . 5 3.2 体积 重量计量法 . 5 3.3 重量法 . 5 第 4 章 加油站油品损耗实验方案 . 6 4.1 试验步骤 . 6 4.1.1 无卸油无加油作业 . 6
2、 4.1.2 对外加油（无卸油）作业 . 6 4.1.3 加油站卸油（无加油）作业 . 6 4.1.4 卸油加油同时作业 . 6 4.2 计量具体步骤 . 7 第 5 章 卸油过程 . 8 5.1 卸油作业步骤 . 8 5.2 卸油过程中存在的危险 . 9 第 6 章 计算理论依据 . 10 6.1 油品高度测量及其修正 . 10 6.2 油品体积计算及修正 . 10 第 7 章 实验数据及处理 . 13 7.1 数据处理一 . 13 7.2 数据处理二 . 15 第 8 章 数据分析及解决方法 . 16 8.1 数据结论分析 . 16 8.2 改造油罐以减少蒸发损耗 . 16 第 9 章 总
3、结 . 18 I 【摘要】 在加油站卸油作业时，要考虑计量对油品数量、质量的影响，中石化销售企业加油站管理规范中规定在卸油完成约 10-15 分钟之后才能进行加油，整个过程将需要 35-40分钟。但是在此过程中，加油机不能对外加油对加油站以及顾客造成了一定的影响，因此，中石化浙江省石油分公司对此采取措施，即浙江省内业务量特别大的 67 座加油站，在特别监管的前提下，可以同时进行卸油、加油作业。这样虽然可以避免加油站的作业和用户受影响，但是系统内外对于由此引起的 损耗数量方面的误差，还没有进行深入的研究，所以不能够被行业规范所认同，在实际操作过程中有时会引起加油站与客户之间的纠纷。而且损耗是由油
4、品中的轻组分挥发到空气中形成的，不仅有刺鼻的味道，伤害人们的健康，污染环境，而且油品中的轻组分的流失会造成油品质量下降，能源的浪费，严重伤害到了顾客与加油站的利益。考虑到顾客的整体利益以及企业的长远发展，关于加油站卸油加油同时作业对油品数量的研究已迫在眉睫。油品的损耗主要通过油蒸汽形式向外扩散，根据加油站可利用的条件，将采用对油罐内油品数量的计量来计算油品的损耗量，以确定卸油 加油同时作业对油品数量的影响。并针对该结果，对抑制或减少油品损耗提出一套可行的解决方案。 关键词 加油站油品损耗；卸油；加油II The research of the amount when refueling and
5、 discharging petroleum in gas station 【 Abstract】 When oil discharge in a gas station assignments， need to consider measurement to the oil quantity, quality influence， At Gas Station Management Norms，Sinopec sales enterprise provisions that about 10 min at discharging oil finish after 10-15 minutes
6、to bunkering, the whole process to 35 to 40 minutes will need.But in the process, to foreign refueling tankers cannot gas stations and customer caused certain effect, accordingly, sinopec zhejiang oil branch take measures, So zhejiang province especially 67 large volume seats in special supervision
7、station, at the premise, can simultaneously discharging oil and gas operations.Although we can avoid assignments for gas station and user affected, but the system for the internal and external cause of loss of error and number hasnt in-depth research, so can not be industry standard identification,
8、in the actual operation process sometimes cause gas station and customers dispute.And the loss of light component by oil to evaporate into the air, creating,the environmental pollution not only have pungent flavor,also damage peoples health, and the loss of the oil light component can cause oil qual
9、ity drop, a waste of energy, serious harm to the interests of the customer and gas stations. Considering the clients overall interests and the long-term development of the enterprise, about gas station to refuel and homework oil discharge of oil quantity has imminent. Oil depletion mainly through oi
10、l steam forms to spread outside the condition, according to the situation of the gas station, we will use the available within the number of oil tank of measuring to calculate oil wastage to determine the discharge of oil gas and oil amount of influence homework. And according to the results, the su
11、ppression, or reduce oil loss puts forward a feasible solution. key words amount loss of gas station ； refueling ； discharging1 第 1章 前言 石 油这种流动的黄金，在国际市场上的重要性已不需要多说，面对国际紧张的局势，石油价格的居高不上，能源上的危机似乎随时都能爆发。在不断追寻替代能源的同时，提高能源的利用率，以及降低能源的损耗率，成为全世界各个国家各个阶层共同关注的问题。 在中国经济高速发展的今天，国人对成品油的需求量越来越大，作为成品油销售终端的加油站，在能源供
12、应上的地位极其重要。然而值得注意的是，这种珍贵的能源在运输储存过程中的损耗率相当惊人，按一个中等规模的加油站来看，单个油罐每个月的损耗量可达4000-5000L，然而单罐一个月的周转量只有 320000L 左右。从这不难看出，加油站单罐的损耗率在 1.5%左右，巨大的损耗量不仅给大气造成了污染，增加了加油站以及周边地区的潜在危险，还对于这种不可再生的能源造成了不可挽回的损失。由此可见，无论从长远还是短期的利益来看，控制油品损耗率是客观的要求。 在从消费市场看，中国作为一个人口大国，其拥堵不堪的画面早已司空见惯，当然这些画面中也不乏加油站排长队加油，但是如果在加油站卸油的同时有大量的车辆来进行加
13、油，这将妨碍正常的加油操作。考虑计量对油品数量的影响，中石化销售企业加油站管理规范中规定需完成约 10-15 分钟之后才能进行加油（整个过程将需要 40-50 分钟），若按此项规范操作，对加油站及城市交通都将带来很大影响，另外对于出现一部分顾客转移的现象也将给企业带来一定的潜在经济损失。因此，中石化浙江省石油分公司对此采取措施，即浙江省内业务量特别大的 67 座加油站，在特别监管的前提下，可以同时进行卸油、加油作业。这样可以避免加油站的作业和用户受影响。但是在为给予方便的同时，还是有一系列的问题没有解决。卸油加油同时进行对于油品静电导散、水杂对油品质量的影响等问题一直停留于理论阶段，没有很好的
14、切实的解决方案。但是系统内 外对于由此引起的数量方面的误差，还没有进行深入的研究，所以不能够被行业规范所认同，在实际操作过程中有时会引起加油站与客户之间的纠纷。考虑到顾客的整体利益以及企业的长远发展，关于加油站卸油加油同时作业对油品数量的研究已迫在眉睫。 基于此，对于加油站卸油加油同时作业对数量影响研究应运而生。主要针对加油站加油卸油同时进行与单独对外加（卸）油时的油罐内的液位以及温度进行计量，根据油罐的相关体积表换算体积数量，同时对加油机向外加油的数量进行实时记录，从而得出其损耗量的相对精确的数据，并且对各组的数量比较，从而得出卸油 加油同时进行对于数量的影响（增加了损耗量或减少了损耗量）。
15、 油蒸汽是油品中的轻组分挥发到空气中形成的，温度、大气压、风力以及油罐进（出）油的速率都影响着油品的损耗量。排出外界因素，油罐内油品本身的扰动是造成油品损耗的最主要原因。在加油站卸油加油同时进行的情况，相比加油站单独对外加油或者单独卸油作业过程中的扰动更为剧烈，并且在卸油加油同时进行的过程中，罐内的压力虽然会比单独卸油时的压力来的低但是幅度不大，所以按此推论其损耗量必定会增加。当然这只是初步推算，一切还需实验数据进行论证。 2 第 2章 加油站油品损耗类型及原因 卸油加油同时作业增加了加油站埋地卧罐液面扰动因素，油气和油品的流动状态变得更为复杂，则相应地可能会导致更多的油品损耗及油气逸散，这就
16、要求我们提出相应的对策措施来解决此问题。油蒸汽是由油品中的轻组分挥发到空气中形成的，不仅有刺鼻的味道，伤害人们的健康，污染环境，而且油品中的轻组分的流失会造成油品质量下降，能源的浪费，严重伤害到了顾客与加油站的利益。对此，社会也给与了高度的关注，进行了有关损耗问题的探究。油品损耗形式：油品是一种液态形式存在的商品，它具有流动性，易爆炸性，易挥发性，易渗漏性，微毒性等特点。其流动 性，易挥发性，易渗漏性决定了在油品储运过程中不可避免的会发生油 品损耗，而损耗量最普遍的就是挥发损耗。而在加油站油品的挥发损耗又来自三方面： 2.1 大呼吸损耗 大呼吸损耗是指在油罐输转油品的过程中，由于油罐呼出油蒸汽
17、和吸入空气而产生的油品损耗。在油罐车对加油站油罐进行卸油时，油罐内的液面产生剧烈扰动，油蒸汽的蒸发量大大增加，从而使得油罐内的油蒸汽浓度上升。有我们物理中的分子扩散论可以知道，油罐中的油蒸汽从呼吸孔向外扩散的速率会大大加快，从而使得油蒸汽的损耗量增加。另一方面，在油罐车向加油站油罐卸油的同时，油罐内的油 品液面会升高，于是会推动剩余空间中的油蒸汽向外界排出，使得油品进一步增加了损耗。以上两方面就是产生大呼吸损耗的原因。 2.2 小呼吸损耗 小呼吸损耗是指由于罐内气体空间温度的昼夜变化过程中，造成油罐呼出油蒸汽和吸入空气而产生的油品损耗。虽然加油站普遍采用埋地油罐，大气温度对于油罐的罐壁温度影响
18、不大，但是在炎热的夏季，由于强烈的日照，地面的昼夜温差对于油罐内油品温度的影响还是不能忽略的。一旦油品温度升高，油品表面的蒸发速度将加快，油蒸汽浓度将增大，使得油品损耗增加。此外，由于油罐内的气压主要由油罐内油品的温度以及油罐 剩余空间内的油蒸汽浓度决定，所以从某种程度上讲，主要取决于内部因素。然而，油蒸汽的扩散与有关内外的压差有很大关系，即当外界大气压由于天气等原因发生变化时，而还未能从温度上影响油罐内的油品温度时，油罐内就开始表现除了一定的滞后性，那么，在外界气压高于油罐内压力时，为了保持平衡，外界的空气就会涌入油罐；相反的，当油罐内的压力高于外界压力时，油罐内的油蒸汽会向外界逸出，从而导
19、致油品损耗。 2.3 对外加油时的损耗 在加油站通过加油枪向外加油时，由于未采用油气回收系统或者油气回收系统的气密性降低而产生的一部分油品挥发损耗。 就一般规模的加油站而言，一个 93#油罐配备 4 个加油枪，3 虽然小轿车每次只会加 30-40L 的油，平摊到油罐中的液位高并不是很明显，但是滴水穿石，长此以往，他产生的作用也不可小觑。在油罐没有进油的情况下，油罐内的液位会不断降低，外界的空气就会进入补充稀释油蒸汽浓度，直到油蒸汽达到饱和，虽然好像现阶段不会产生损耗，但是在下一次卸油时，油罐内的油蒸汽将会伴随着液位升高而想大气排出，所以影响还是非常大的。 以一个中等加油站，业务量一般的加油站而
20、言，其单罐容量一般是 60 立方米，每天的输转率是 1 次，从夏秋两季的损耗率 0.18来看，其大呼吸损耗量是相当大的。加油站一般采用的都是埋地油罐，春秋以及冬天由于昼夜土壤温度变化不会太大，不会引起罐内油品温度与压力的剧烈变化，所以由于小呼吸而产生的损耗比较低，但是在夏天还是会产生一定的影响。 加油枪对外加油时，也会产生一定的损耗量。由于加油枪对车辆进行加油时，加油枪与注油口并不是密封的，所以油蒸汽会在加油的时候产生，并扩散至空气中，形成刺鼻的味道，增加了油品数量的损耗。然而对于本课题而言，主要研究的是油罐损耗，加油加的损耗从某种意义上来说是转嫁给了消费者，因为加油机的流量计是在加油机内 部
21、的，他所得出的数据是还未经过蒸发损耗的，所以就加油站的纯营业利益而言，这部分可以忽略。虽然这部分的损耗与我们课题相关性不大，但是在我们的解决方案中也会有所包含有所涉及，这会对我们减少污染空气，降低损耗，提高加油站安全性具有重要意义。 4 第 3章 加油站油品计量 加油站卸油加油同时进行对于油品损耗蒸发数量的影响，首要解决的问题便是对于油品数量的计量问题。加油站油气损耗的计量主要涉及到以下两方面：加油站油罐的大小呼吸所产生的损耗以及加油枪对外加油时产生的损耗。产生加油站小呼吸损耗的原因是由于油罐内油品受到温度的影响 发生膨胀（或收缩），更加重要的是由于油品的蒸发量会随着温度而发生变化故而引起油品
22、损耗量的增加（或减少），最终导致了油罐内的空间压力增大（或减小）。加油站的油罐设有呼吸口，与外界大气压直接相连，自然而然的，罐内压力的增大或减小回引起油蒸汽的呼出或者是大气的吸入过程。而大呼吸损耗主要是由于加油站油罐进行卸油或对外发油作业时，油罐内油品的液位高发生了变化，引起油罐内压力的增大或减小，进而导致油蒸汽的呼出或大气的吸入产生油品损耗。知道了油品损耗产生的原因后，要解决的便是对油品数量的测定。国际上最常用的液体及油品计量 的方法主要有三种，分别为体积法、体积重量法、重量法。 体积法是先测定 ，然后根据公式 计算出液体及油品的体积 ( V t)， 然后换算为标准状态下 (15 或 20
23、)的体积 ( V15 或 V20)； 体积重量法是先 进行测量需要的数据，然后根据公式 计算出液体及油品的体积 ( Vt )， 其次再测量出液体及油品的液温 ( t y)、视温 ( t s)和视密度 (s)， 然后换算 成 为标准状态下 ( 15 或 20 )的体积 ( V15 或 V20 )和密度 (15或 20)， 最后 再 换算为标准状态下 ( 15 或 20 )的重量 ( G15 或 G20 )； 重量法主要是通过称重或质量流量计进行计量 。 加油站作为油品销售的终端机构，其油品计量的准确性关系着加油站与客户双方的利益，因此在油罐车运输过程中的充装、卸油量值的准确性起着重要作用。 目前
24、 ， 国际液体及石油贸易中 关于 计量方法 ， 存在 着 两类标准 ： 一类标准是以 美国和英国 为主的 ASTM 标准 ，它主要是以 体积计量法为主 ，以 体积 -重量计量法为辅的计量方法 ，在国际石油贸易中 有 广泛 的应用 。 它以体积 作为它的 核算单位 ， 规定的计量单位为容积单位 ，多用升 （ L）、 伦 (gal)加以表示 。它的 计量参数 主要有 温度 （ t） 、体积 （ V）， 另外还需测量液体及石油比重指数 （ API 度 ） 。另一类标准是前苏联的 标准 为指导， 世界上推行 公有制的国家以前都参照这一标准 ，然后 制定本国的标准 ， 它 是 以体积重量法为主 ， 重量
25、法为辅的计量方法 ， 以重量 （ kg 或 T） 作为计量核算 的 单位 ， 规定的计量单位是质量 /重量 单位 ， 计量过程中测定的参数 主要有 体积 （ V） 、 温 度 （ t）和 密度 （ ） 。 国际标准化组织 （ ISO） 于 1982 年将 ASTM 标准转化为国际标准 ISO 91 - 1 1982 ,该标准规定的标准状态为 15 ,也就是将测定的容积 Vt 转化 为 15 时的 标准体积 V15。由于许多推行公制的国家规定的标准状态为 20， 所以国际标准化组织在 ISO 91 -1 标准的基础上将在同一种视温 （ t s） 和视密度 （ s ） 时的 15 时的密度 15
26、与 20 时的密度对应关系以 ISO 92 - 2 1991 标准给予公布 ， 极大的规范和方便了世界各国液体及石油产品贸易中的计量工作。 国际上在铁路罐车与液体体积计量研究方向上也存在两种趋势 ， 英国、 美 国等以英制单位为主的国家在铁路罐车、油储罐计量方面着重于液面计、的国家着重于体积重量和重量计量相关内容的研究。 5 3.1 体积法 计量 体积法是先测定 ，然后根据公式 计算出液体及油品的体积 （ Vt）， 然后换算为标准状态下（ 15 或 20） 的体积 （ V15 或 V20）。该方法简单易行，在加油站中广泛运用。在实际操作中只需测定一下几个数据即可，一是油品的高度，二是油品的计量
27、温度，然后根据油罐的容积表对油罐内的油品进行换算得出油罐内的油品体积。 3.2 体积 重量计量法 体积重量法是先 进行测量需要的数据，然后根据公式 计算出液体及油品的体积 ( Vt )， 其次再测量出液体及油品的液温 （ t y） 、视温 （ ts）和 视密度 （ s）， 然后换算 成 为标准状态下 （ 15或 20） 的体积 （ V15或 V20） 和密度 （ 15或 20）， 最后 再 换算为标准状态下 （ 15 或 20）的重量 （ G15或 G20）。这种方法和重量法相比，具有较好的实际操作性，油库也是采用这种方法来进行贸易交接计量的。但是无论是温度、密度还是油高都是依靠人工计量，而人
28、工计量的弊病就是，计量人员的状态对数据的影响因素较大，从而增大了误差。相对于体积法而言，其误差相对会较大，所以不采用该方法。 3.3 重量法 重量法主要是通过称重或质量流量计进行计量 。重量法可以说是最准确的计量方式，我们可以通过对其质量及其油品品质的测定 ，对油品的总价值做一个评断。该种方法不受温度压力等的影响，但是对于目前加油站而言，其可行性不是很高。首先，若要安装地称，就必须对加油站进行全方位改造，并配合有完备的实验室，这对我们来说不太现实。其次，假使我们可以对加油站卸油进行重量计量，但是对外若用体积法的话，这种双重标准必定不被认同。更重要的是，我们运用此种方案来研究加油站写有加油同时作
29、业是不可能的，因为目前没有一家加油站采用该种方法。 6 第 4章 加油站油品损耗实验方案 4.1 试验步骤 根据实验室以及加油站所能提供的条件，我们对第三章中提到的三种方法，进行了可行性 的比较，最后决定岁采用体积法进行计量。鉴于该课题“加油站写有加油同时作业对数量影响研究”，我们可以根据最基本也是最有效的比较试验来进行研究。对于加油站的数量影响主要是针对油气损耗而言，所以我们通过对油品数量的测定，对损耗数量进行测定。总共可以分为四组实验，加油站只进行加油作业，油站只进行卸油作业不对外加油，加油站油罐静止状态（即不卸油也不对外加油作业）及加油站卸油加油同时作业时对于油气损耗量的计量，对各个状况
30、下的损耗量进行分析比较，从而得出结论。具体各个小组实验步骤如下： 4.1.1 无卸油无加油作业 1. 用量油尺量取油罐 内油品高度 H1,读取当时的油品的温度 T1，根据公示计算得出油罐内油品的体积 V1。 2. 用量油尺量取油罐内油品高度 H2, 读取当时的油品的温度 T2，根据公示计算得出油罐内油品的体积 V2。 3. 依据公示计算得出油蒸汽损耗量 S1。 4.1.2 对外加油（无卸油）作业 1. 用量油尺量取油罐内油品高度 H1, 读取当时的油品的温度 T1，根据公示计算得出油罐内油品的体积 V1。 2. 当加油机对外加油时，并且记录好加油的起讫时间以及加油量 V3。 3. 用量油尺量取油罐内油品高度 H2, 读取当时的油品的温度 T2，根据公示计算得出油罐内油品的体积 V2。 4. 依据公示 计算得出油蒸汽损耗量 S2。 4.1.3 加油站卸油（无加油）作业 1. 用量油尺量取油罐内油品高度 H1, 读取当时的油品的温度 T1，根据公示计算得出油罐内油品的体积 V1。 2. 油罐车卸油完成并且稳油结束后，用量油尺量取油罐内油品高度 H2, 读取当时的油品的温度 T2，根据公示计算得出油罐内油品的体积 V2。 3. 依据公示计算得出油蒸汽损耗量 S3。 4.1.4 卸油加油同时作业 1. 用量油尺量取油罐内油品高度 H1, 读取当时的油品的温度 T1，根据公示计算得出油
