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库油气回收处理装置配套设施的技术要求

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油气 回收 处理 装置 配套 设施 技术 要求
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库油气回收处理装置配套设施的技术要求摘 要:针对目前油库油气回收处理装置效果普遍不好的情况,分析了油库油气回收系统的组成和油气收集接口、油气输送管路的存在的问题。在介绍实例情况的基础上,建议业主对油库油气回收处理装置配套设施的设计和施工,约定技术要求,写进承揽合同或销售合同。关键词:油气回收 油气收集接口 油气输送管路 油罐车附件 密闭鹤管订货要求2007 年 8 月 1 日开始实施、有强制执行的效力的国家标准《储油库大气污染物排放标准》 (GB20950—2007)规定,油库必须治理油气的污染。目前,许多炼油厂及石油公司的油库已采用油气回收装置。但是,普遍存在与预期效果差距很大的情况。还有几套用巨资引进的油气回收装置处于停用状态。油库油气回收处理装置及其系统遇到的问题越来越受到关注。本文谨以广东某油库为例,分析油库油气回系统的组成和油气收集接口、油气输送管路存在的问题,提出设计、订货、施工不可遗漏的技术要求。1 储油库油气回收系统的组成储油库油气回收系统由三大部分组成:油气回收处理装置、油气收集接口、油气输送管路。油气回收处理装置,是将油气从气相转化为液相的设备,是油气回收系统的末端设备。按照处理工艺分为冷凝法、吸附法、吸收法、膜分离法。实际应用的油气回收处理装置,除了冷凝方法具有单一技术工艺的特点,其他方法都是两种以上方法组合应用的工艺。如吸附与吸收、膜分离与吸收的组合应用。近来还出现以冷凝加吸附或冷凝加膜分离的复合工艺的技术方案。油气收集接口,是发油鹤位密闭收集油气的设施,在发油时负责收集从火车或汽车油罐车罐体中置换出来的油气,是油气回收系统的前端设备。顶部装车的油气收集接口由密闭收集罩、连接收集罩和输送管路的金属软管及阀门等元件组成。底部装车的鹤位,收集接口由连接油气管路与罐车底部油气排放口的软管和快速接头组成。快速接头带有自动闭合阀芯,防止快速接头在闲置状态时成为油气的泄漏口。油气输送管路,是连接油气收集接口和油气处理装置的管路,油气回收系统的中间设备。发油鹤位到油气处理装置之间管路的距离短的有 50m、长的可达 300m 甚至更远。管路的架设方式有高架式也有地埋式。主管路到各个发油鹤管的连接管路形成分支管路。为了防止油气倒流或泄漏,必须限制油气单向流动,因此在主管路与分支管路之间或分支管路与油气收集接口之间安装有受发油控制室发油信号控制而联动连锁的电磁阀、气动阀。也有的油库安装的是单向阀或止回阀。比较差的是安装的手动阀。油气收集接口和油气输送设施虽然只是油气回收系统中的前端和中间设备,但是对整个油气回收系统正常运行起着至关重要的作用,如果它们发生问题,技术工艺再先进的油气回收处理装置,也难为“无米之炊” ,收不到油气,只会成为油库的摆设。2 对油气收集接口的要求对油气收集接口最基本的要求是:密闭。底部装车的油气收集接口较好地解决了罐车排出油气快速接口与油气输送管路的密闭连接问题。国内绝大多数运油罐车灌装油品的方式仍然是从顶部装车。要确保顶部装车对油气的收集,发油鹤管上装设的油气收集罩(圆锥形或瓶盖形)与油罐车的罐口必须紧密结合,达到密闭,不能有油气泄漏。顶部装车的密闭鹤管遇到的问题主要有三个:第一,是油罐车罐口与密闭鹤管的收集罩尺寸不匹配,通用性差。由于油罐车的罐体规格较多,罐口尺寸不统一,鹤管上油气收集罩的大小与罐车的罐口不对应,不少收集罩与罐口的连接处都有空隙(人们常说漏气) ;第二,是鹤管悬臂配套气缸的压力不足,在油罐车罐口对油气收集罩压联力度不够(人们常说压不紧) ,收集罩很容易被油气的反冲压力顶开而大量泄漏油气;第三,是密闭接口油气输送管路上的控制器件不合理,有的油库使用电磁阀或气动阀控制,情况好一些,有的油库使用手动阀控制,常常因为驾驶员或押运员操作失误、忘记关闭阀门,造成系统泄漏,情况就很糟糕。3 对油气输送管路的要求对油气输送管路最基本的要求是:畅通。影响畅通的因素有阀门和管路产生的阻力和低位管路的液阻。油气输送管路的管径、管路上的阀门、过滤器、单向阀等的设计参数要合适,不能对油气传输压力衰减过分或阻碍油气的传输。如果选用止回阀,其启动效果应该经过现场试验,确保油气能顺畅通过止回阀。油气输送管路有地下埋设方式,也有架空安装方式。 油气输送管路容易发生的问题是液堵,油气在相对低温和管壁摩擦的作用下会凝结为油液,这些油液积留在管路最低处就形成液堵。解决液堵的方法是在输送管路最低处设置密闭的集油罐,让凝结油液流入集油罐。在油气处理装置前安装缓冲罐或埋设地下集油罐的,输送管路整体要坡向该油罐,油气经过该罐空间以后再进入油气处理装置。油气输送管路的管径选择,在管径大,距离远、流量小的情况下,油气流速慢,如果发油间隔时间长,不能连贯推送油气,油气也很难到达回收处理装置。4 防止分支管路的泄漏在油气输送管路上,每一个鹤位就是一个分支管路。鹤管上的油气收集罩和连接管(通常是金属软管)之间安装了受发油信号控制并与发油同步动作的气动阀门或电磁阀,在发油同时自动打开阀门收集油气,发油完毕自动关闭阀门制止油气泄漏。底部装车的油气连接管快速接头上设计有阀门,在接通罐车瞬间自动打开阀芯、退出罐车瞬间自动关闭阀芯,作用也是防止泄漏。有的油库在收集罩和连接管之间安装手动阀门,要求油罐车驾驶员在放下鹤管的同时扳开阀门、装完油取出鹤管同时关闭阀门。这些阀门在闲置状态时如果不关闭,鹤管上的收集罩就会成为泄漏点,此时 A 位收集的油气就会从 B 位泄漏出去。有的油库在油气管路上采用蝶阀控制开通或关闭,但是蝶阀很难关严,泄漏油气也很严重。5 不能小看“节外生枝”的问题所谓节外生枝,是指本来不是油气回收系统的固定设备设施,但是他们的出现立即成为油气回收系统的一个组成部分,他们的状态不正常立即造成油气回收系统状态不正常。这类问题主要有油罐车附件不良和对油罐车驾押人员管理措施不到位。油罐车附件不良会破坏系统的密闭。油罐车附件有罐体上的大盖、量油口、安全阀等。来装油的油罐车,从鹤管插入车罐或接通油气回收软管的瞬间开始就成为油气回收系统的一个组成部分。这时油罐车的罐体和所有附件也必须密闭,才能保证系统的密闭。油罐车驾押人员缺乏配合会人为损坏系统的密闭。驾押人员一是必须维护好自己车上的附件,确保不损坏、不缺件(如密封圈) 、不泄漏。二是在装油操作时要注意将车罐口对正鹤位收集罩、细心做好油气回收管线与车罐的连接、按照程序操作收集油气管路上的阀门。6 案例分析广东某油库汽油日均发油约 1500 吨、发油鹤管共 32 支,其中发汽油的鹤管为底部装车鹤管 16 支顶部装车鹤管 4 支。安装了处理能力 300m3/h 冷凝油气回收处理装置。运行一段时间回收汽油远低于预想。原来认为该油库九成鹤位底部装车,油气收集接口密闭可靠,不会出现油气收集方面的问题。查原因时,在输送管路上安装气体流量计,显示不出油气流量,瞬间最大量也只有几个 m3,说明油气没有输送过来。在现场顺藤摸瓜发现致使油气回收系统不能正常运行的原因有:6.1 配套的缺陷造成油气输送管路不畅通配套的缺陷是止回阀选用不当。该油库油气输送管路每个支路都安装了止回阀。铭牌的数据为:型号 DH71X-16、工作压力 1.6Mpa、使用介质为水。在现场油气管路上安装 0-1.6Kpa 的压力表,实测底部装车的油气输出压力,显示为发油开始时 0.24Kpa、随后降到 0.12Kpa 稳定、灌装快结束时 0.10Kpa。而后,将止回阀接口打开,试用竹条捅开止回阀阀芯,需要用劲才能捅开。对阀芯启动力计重分析,需要 1-1.2kg 力才能打开。底部装车的油气输出压力根本不能启动止回阀,止回阀选用不当成为油气输送管路不畅通的首要原因。该油库发现这一问题后,采取改进措施为将止回阀阀芯拆除,将油气收集软管的接头改为带阀芯的快速接头。使用效果仍然不见好转6.2 油罐车附件不密闭破坏了整个系统的密闭在现场先后爬上七辆车顶仔细检查附件,量油口、安全阀、油气管路的连接胶管、罐体大盖等都有泄漏点。没有一辆车达到完全密闭。泄漏状态可谓之“针大的眼、斗大的风” ,后果是整个回收系统泄压严重。(1)油罐大盖:在油罐车装油的同时用手触摸大盖边缘,不少大盖边缘的手感明显有风力。查看了几个车的大盖,有的已经没有密闭圈,有的密封圈变形失去作用。有的驾驶员说,下雨天大盖边缘会积留雨水,装油时油气可以把积留的雨水吹得飞溅,漏气很明显。(2 ) 量油口:在现场发现许多油罐车装油时量油口盖子都没有盖上,量油口喷出油气。驾驶员说不想盖上量油口盖子,只是想装油时间快一些而已。检查一些量油口盖子,发现盖子内已经没有密封圈,这种盖子盖上也没有密封作用。(3) 油气接管汇总处:底部装车的油罐车都是多个油仓,每个油仓顶部都有一个排放油气的接口,与罐车顶部边缘的油气管接通,接口距离有 20 公分左右。接口的连接管是橡皮管,橡皮管两头用金属抱箍紧固。检查看到有的金属抱箍没有上紧、有的橡皮管没有连接到位、有的橡皮管两端已经被踩瘪有缝隙,都成为明显的泄漏点。(4) 安全阀:安全阀的控制压力应该定期检定和调整。不少油罐车罐体上的安全阀长期没有检定过,正压压力值已经偏小,还有的积累着厚厚的污垢,使阀芯不能覆盖安全阀气孔,也成为泄漏点。6.3 管理措施不到位的影响该油库根据发现的问题,2006 年 12 月该油库上级部门即下达文件,要求整改。但是,由于一些“先天性问题”所致,至今没有解决问题。目前,油气回收处理装置仍然处于休克状态。7 订货必须约定配套设施的技术要求油气回收处理装置前端的密闭鹤管收集和油气输送系统,对装置的效果起着关键作用。用户单位在设计和采购油气回收处理装置时,必须对鹤管系统包括从发油密闭鹤管到油气回收装置接口的油气输送管线,明确约定技术要求,写进合同,避免出现问题,谁也可以不承担责任。至少应当明确下述相关的技术参数,:(1)鹤管上臂的工作压力。有的厂家给出 0.6Mpa 的数据。但是在现场随着灌装量增加、下压车轮钢板拉直后罐体下沉,如果鹤管上臂压力不够,密闭罩不能跟进,立即就会泄漏。鹤管上臂的工作压力数据应该定为多少,还要考虑臂长、栈桥高度等因素;(2)油气回收管线的密闭保压试验。油气收集设施和输送管线必须做到密闭无泄漏,检测密闭质量的方法是做保压实验,测试时用盲板将前端与油气收集口接管的法兰和后端与油气回收装置入口接管的法兰封闭,并在盲板上安装压力显示表和输入压缩气体的阀门。台湾相关企业执行的规范是《油气回收机相关衔接管线安装注意事项》 ,其规定“油气管道安装完成后应进行保压测试,测试条件如下:5kg/cm2, 24hours”。 油气收集设施和输送管线保压测试是油气回收系统质量验收必不可少的一个项目,由施工企业会同密闭设施供应商完成竣工测试,最后经业主验收认可。(3)油气传输到油气回收装置接口的压力,不低于 2kpa, 。实际上,不同工艺技术的油气回收处理对这个数值会有不同要求。如果装置本身压降大,则需要采取压缩机抽吸油气,如膜分离和活性炭吸附工艺。压缩机压缩过程又会带来安全方面的其他顾虑。所以,用户必须关注油气传输到油气回收处理装置接口的压力,向工程设计和施工承揽方提出明确而具体的要求。油气处理装置、油气收集接口、油气输送管路是油气回收系统不可分割的三大组成部份。业主在投资建设油气回收系统时一定要要求供应商提供完整的技术方案和设备设施,约定十分明确的验收技术指标。不能因为配套的缺陷和细节的问题影响油气回收系统的效果,浪费了油气回收的巨额投资。
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