1、浅议温度对油品体积损耗的影响中石化湖北恩施石油分公司 向东关键词: 温度 体积损耗 影响摘 要:温度是影响油品体积损耗的重要因素,而温度对油品体积损耗影响主要表现为“对油品本身体积的影响、对储油容器体积的影响和油品蒸发”等三种形式。在油品经营过程中，温度对油品体积损耗影响主要发生在“付油、运输、收油、 储存 ”等四个环节。在实际工作中，根据温度影响的原理和环节，可以采取适当措施，降低温度对油品体积损耗的影响。油品损耗按计量单位可分为重量损耗和体积损耗，在实际工作中，影响油品损耗的因素较多，温度就是其中之一。 比较而言,温度对油品重量损耗的影响较小,而对油品体积损耗的影响则十分明显。下面笔者从以
2、下几个方面,浅述温度对油品体积损耗的影响,以便准确认识和了解这种影响，并采取有效措施降低其影响。一、温度对油品体积损耗影响的形式1、对油品本身体积的影响从分子学角度分析,油品和其它物质一样，是由大量分子构成的，分子的直径极小,只有 10-9 米左右,分子之间有间距，油品的体积主要是由油品分子间的距离决定的。分子无规则运动时，既有动能，也有因分子间距离而产生的势能，当温度发生变化时，分子无规则运动的速度也随之发生变化，从而使分子运动的动能发生变化。根据能量均分定理，热力学平衡系统内，每个自由度能量均分，因此随着油品分子动能的变化，其势能也相应发生变化，而势能的变化主要是通过改变分子间的距离来实现
3、的。故当温度变化时,一定量的油品通过分子间距离的改变致使其体积发生变化。从原子学角度分析，油品和其它物质一样，又是由原子组成，原子是构成物质的最小单元，也是热力学过程的最小单元，是最小的物体。原子核外空间是阳性电子形成的密度梯度的空间，电子在这个空间里受到指向电性子密度梯度方向的属性力的作用，从而使电子作其属性运动。在没有外界干扰的情况下，速度确定的电子，其属性运动的轨道半径也是确定的，在一般情况下，若把原子看成是球体，可以认为原子的体积由这最外层电子的属性运动轨道半径决定。 当油品温度变化时 ，原子最外层电子在原属性运动的轨道上的运动速率也会发生变化，以致其在该轨道上运动要求的向心力大小发生
4、变化，但是，由于该轨道在原子核空间位置不变，即其提供的环境属性力大小不会改变，于是，速率变化使电子产生了靠近或远离原子核的属性运动，使其运动轨道半径发生变化，从而使每个原子占据的自由体积相应发生变化，相应的有效体积也随之发生变化。从宏观上表现为物质体积发生变化。温度对油品本身体积的影响主要表现为“热胀冷缩” ，即当温度升高，油品体积增大，温度降低时，油品体积减少。2、对储油容器体积的影响理论上讲， “热胀冷缩” 的原理不仅针对液体，同 样也适用于固体，只不过相对于液体而言，固体的这种变化不为明显，甚至不能为肉眼所见。当前用于评价温度对固体材质影响程度的主要参数是材质的体膨胀系数，不同的固体材质
5、，其体膨胀系数不同。目前成品油储存和运输容器主要为钢制品，其体膨胀系数数为510-5，即单位体积容器，温度每 变化 1，其容器体 积增大或缩小 0.00005 个单位。当然储存容器体积的变化，并不能直接导致其内油品体积发生变化， 但容器体积的 变化会导致容器结构发生一定的变化，从而改变容器内油品计量高度，使油品的计量体积发生变化，出现虚盈或虚亏。在实际工作中，由于储油容器本身的体积受温度影响变化幅度很小，基本上可以忽略不计。3、油品蒸发蒸发是发生在液体表面的汽化过程，任何温度下这个过程都在不断地进行。油品蒸发时，油蒸气分子从液体表面逸出，扩散到液面之上的大气空间中，除了一部分油蒸气返回液面中去
6、重新凝结成液体之外，其余的油蒸气就留在气体空间里，使油品数量减少，形成永久的损耗。影响油品蒸发的主要因素有：油品组成、温度、蒸发面积及容器状况等。对同一种油品而言，温度即气温和油温的高低是决定其蒸发速度的重要因素。温度越高，油品蒸发速度越快，反之，则越慢。同时随着温度的升高，容器中的气体空间的压强也会很快升高，增大的压强一旦超过容器的控制压力使呼吸阀打开，大量的油蒸气就会排出罐外，从而造成很大的损耗。二、温度对油品体积损耗影响的环节1、付油环节油库对陆上罐车付油大多采用容积式流量表计量，流量表的计量精度决定了付油体积的准确度。在实际工作中，影响流量表计量精度的因素较多，而温度则是其中一重要因素
7、。温度对流量表计量精度的影响主要表现为三个方面，一是温度的变化会使流量表壳体与转子之间间隙发生变化，进而使流量表计量室的容积发生变化，很高的温度甚至使油品气化造成相流，严重破坏流量表的计量精度；二是温度的变化会导致油品粘度发生变化，从而使流经流量表的油品漏失量发生变化；三是温度的变化会使流经流量表的油品体积发生变化，以致油品实际体积数与流量表计量数相差量发生变化。若以罐车计量结果作为油品交接数量（原发数），则可消除温度对流量计的影响而形成的计量误差，但如果付油结束至人工计量间隔时间过长，气温变化幅度过大，则罐车内油品体积会发生明显变化，此时罐车计量体积数并不能真正代表发油体积数量，否则会使加油
8、站进货体积数虚增或虚减（很多单位规定加油站进货体积数为油库原发数），从而增加或降低加油站的体积损耗。2、运输环节油品在运输过程中,温度会不断地发生变化,而温度变化又直接影响油品体积,导致油品体积损耗增大或减小。在运输环节，温度对油品体积损耗的影响主要表现在两个方面，一是温度的变化引发罐车内油品发生小呼吸损耗，而且温度变化幅度越大，其小呼吸损耗越明显，且这种损耗是实实在在的；二是温度变化导致罐内油品体积热胀冷缩，使油品在运输过程中的体积损耗增加或减少，当然这种油品体积损耗并不是绝对的，它也会随着温度地变化而变化，而当温度还原时，这种损耗又会趋近于“0”。由于后一种影响程度大于前一种，因此，综合考
9、虑这两方面的影响因素，可以认定，当温度升高时，罐车内油品体积损耗会降低，当温度降低时，罐车内油品体积损耗会上升。3、收油环节在加油站收油环节,温度对油品体积损耗的影响,主要通过卸油前罐车内油温对卸油后地罐油温的影响来实现。当油品卸进地罐后，会与地罐内原有油品相混合，二者之间发生热传递，使地罐油温发生变化，根据能量守恒定律：Q 吸=Q 放 对同一类油品，即： V 吸（t 2t1）=V 放 （t3t2）则 t2= （V 放t3+ V 吸 t1）/（V 放+ V 吸）（式中 V 吸为低温油品体积， V 放为高温油品体 积，t 1为低温油品温度，t3 为高温油品温度，t 2为油品混合后的平衡温度）假设
10、罐车内油品体积为 17800 升，油温为 25，地罐内油品体积为 25400 升，油温为 18，则根据上式可得 t2=20.88。卸油前油品总体积为 43200 升，油品混合后，罐车内油品体积变为 17800+17800（20.88-25）0.0012=17711.99 升,地罐内油品体积变为 25400+25400(20.88-18)0.0012=25487.78 升,则混合后油品总体积为 17711.99+25487.78=43199.77 升,与卸油前油品总体积相差 0.23 升。由此可见, 两种温度不同的同类油品混合后,理论上体积不变。对 于同一车油，由于卸油前罐车内较高油温相对于较低
11、油温体积较大，因此卸入油罐后，地罐内油品总体积也相对较大，这样可以有效降低因温差而产生的油品体积损耗，此效果在销量大、销售节奏快的加油站更为明显。因此很多加油站，在不影响经营和安全管理的前提下，往往选择在较高油温时卸油，其目的就是为了降低油品体积损耗。4、储存环节加油站地罐内油品在储存过程中会发生体积损耗,发生体积损耗的原因主要有两点,一是油罐的小呼吸损耗,而小呼吸损耗是因罐内气体空间温度变化而产生的。白天外界温度上升,罐内气体空间的温度也随之上升,罐内油温升高，引起罐内上部空间气体膨胀和油面蒸发加剧，罐内压力随之升高，导致油蒸气大量蒸发,蒸发出来的油蒸气和上升的温度使罐内气体空间压力增大,当
12、压力达到呼吸阀允许压力值时，油蒸气就逸出罐外造成损耗;夜晚外界温度下降,罐内温度也随之下降,温度下降使罐内气体收缩，油气凝结，罐内压力随之下降，当压力降到呼吸阀允许真空值时，空气进入罐内，使气体空间的油气浓度降低，又促使油品不断蒸发,产生损耗，这样反复循环，就形成了油罐的小呼吸损耗，且这种损耗是绝对的，是实实在在的损失量。二是罐内油品在储存过程中的温度变化，使油品“热胀冷缩” ，导致单位重量油品销售体积和储存体积发生变化，从而使油品体积损耗随之发生变化，即我们常说的温差体积损耗，这种损耗是相对、动态的，一旦温度急剧升高时，甚至会使油品体积从亏损转为盈余。三、降低温度对油品体积损耗影响的措施尽管
13、温度对油品体积损耗影响较为明显，但只要我们在实际工作中，根据温度对不同环节油品体积损耗影响的不同特点，采取有效措施，就可降低温度对油品体积损耗的负面影响。1、选择较低温度时装油自加油站油品实行体积管理以来，不少单位都将油库原发体积数作为加油站进货数入帐。若罐车选择在相对较低温度时装油，同样重量的油品其体积相对较小，即加油站进货体积数相对较小，相对于在较高温度时装油（加油站进货体积数相对较大），无论罐车在加油站卸油时温度如何，是有利于油品体积损耗管理，即有利于降低油品收、发体积温差损耗。2、选择较高温度时卸油。罐车到站后卸油时,温度的高低对罐内油品体积影响十分明显,在不影响安全和经营的前提下,选
14、择在较高温度卸油,有利于提高卸油后地罐内油品混合温度,增加卸油后混合油品体积,从而增加单位重量油品销售体积。尽管地罐内油温升高后，会导致小呼吸损耗增加，但跟地罐内因温度升高而增加的油品体积相比，其量要小许多，因此，加油站选择较高温度卸油有利于降低油品体积损耗。3、保持罐车附件技术状况良好汽车罐车罐体上的呼吸阀是油罐汽车的一个重要附件，它既是确保油罐安全使用的重要部件，又是油品在运输过程中产生小呼吸损耗的重要通道。目前不少油罐车的呼吸阀不符合技术规范要求，有的仅仅用一根直通金属管代替，这样无疑会增加油品在运输过程中因温度变化而产生的小呼吸损耗。因此，油罐汽车罐体上使用符合技术规范要求且状况良好的呼吸阀，有利于控制油品运输过程中产生的小呼吸阀损耗，从而控制和降低油品运输损耗。4、保持储存罐有较高的装满高度加油站地罐内油品越多，油罐中的气体空间越小，可有效控制因温度变化而引起的油品蒸发量，减少罐内油品的小呼吸损耗，从而降低油品体积损耗。参考文献:郭用猷编物质结构基本原理二 0 一 0 年六月
