1、 1 开开 题题 报报 告告 毕业设计论文题目:输气管道的设计 2 一、课题的研究背景和意义 1.1 浪费能源、 石油是重要的战略物资， 国家的重要能源之一。 大量油料白白蒸发损失直接影响到我 国的经济建设和国防建设。 1.2 降低了油料质量 随着油料中轻馏分的损失，汽油的起动性能变坏，胶质增加，辛烷值下降，发动机的 工作效率变差，抗爆性变坏。 1.3 造成严重的环境污染 油蒸气是气相烃类，属有毒物品，密度比空气大，漂浮于地面之上。在油料的收发 及储存中，大量油蒸气的排出，使空气中的含烃浓度大大增加，严重地污染了环境。油蒸气 不仅是直接危害人体健康的一次污染物， 而且是形成具有更大危害的光化学
2、烟雾的二次污染 物。 1.4 严重影响作业人员的身体健康 据调查，油蒸气对人体神经系统、消化系统、呼吸系统和血液循环系统等均有不良 影响。长期从事油料工作 的人员易出现皮肤干燥、红疹及体乏无力等症状。 1.5 对加油站构成威胁 油蒸气与空气混合，可形成爆炸性混合物，而且易于积聚在低洼、不易通风的地方。 当油气混合物达到爆炸浓 度极限范围时，遇火就会发生爆炸事故。 1.6 经济损失 由于油品的蒸发损耗，造成经济上的损失，若以总损耗率为 3%估算，全世界每年散 失于大气中的油品约有 1X10t，经济损失相当严重。 2、引起蒸发损耗的原因 任何形式的油品蒸发损耗都是在输、储油容器内部传质过程的基础上
3、发生的。这种传 质过程包括发生在气、液接触面的相际传质，即油品的蒸发，以及发生在容器气体空间中烃 分子的扩散。 通过上述传质过程， 容器气体空间原有的空气逐渐变为趋于均匀分布的烃蒸气 和空气的混合气体， 当外界条件变化引起混合气体状态参数改变时， 混合气体从容器排人大 气，就造成了油品的蒸发损耗。 引起蒸发的内因是油料的馏分组成，馏分组成愈轻，沸点愈低，蒸气压愈大，蒸发愈 严重，蒸发损失愈大，对油料质量影响愈严重。因此在储存中溶剂汽油、航空汽油、车用汽 油和原油，容易造成蒸发损失，煤油、柴油的蒸发损失稍小，润滑油的蒸发损失很小，可忽 略不计。 2.1、油罐的大小呼吸 石油成品油有容易蒸发的性质
4、，其中汽油、溶剂油蒸发性最强。油品储存在容器中，液 体因分子本身的热运动和空气流动，从中逸出蒸汽分子，逐渐扩散到液面空间，形成油蒸汽 层，聚积在容器内，直到一种饱和平衡状态。饱和油蒸汽在两种情况下会逸出容器，散发到 空气中。一种是“大呼吸” ，即在收进或发出油品时，随着油罐内液体体积的增加，液相的 油液体进入油罐，将气相的油蒸汽转换，并使油蒸汽排放到大气中；一种是“小呼吸” ，因 昼夜气温升降变化，油品液体体积和油气气体体积随气温变化热胀冷缩，当体积胀大时，将 油蒸汽排挤呼出油罐。每当“呼”时，油蒸汽排放到大气中；每当“吸”时，新鲜空气进入 油罐，降低油蒸汽浓度，促使油品液面进一步蒸发，重新达
5、到饱和。即使油罐发完油、油船 仓和槽车罐卸完油、汽车油箱内的油使用完，容器内油蒸汽仍然存在，因为在油液减少、空 气补进的过程中，油分子继续在蒸发、浓度逐渐饱和。在下一次进油时，空容器内的油蒸汽 3 还会重复“呼出”而进入大气环境。 “大呼吸”挥发量是很大的。每批油品从炼油厂到用户的过程中，至少会发生五次“大 呼吸” 。第一次，从炼油厂发到运油船或铁路槽车时，油仓或槽罐内的油蒸汽“呼出” ；第二 次，输入石油公司油库时，油罐内的油蒸汽“呼出” ；第三次，油罐车在油库灌装时，油罐 车槽罐内的油蒸汽“呼出” 。第四次，到加油站卸入地下罐时，罐内油蒸汽“呼出” ；第五次， 向汽车油箱加油时，油箱内油蒸
6、汽“呼出” 。每吨汽油从炼油厂到最终用户，每吨汽油“大 呼吸”挥发油气可达 7 立方米。以 2003 年汽油消耗 0。 6 亿吨估算，排放油气可达 4.2 亿立 方米。 “小呼吸”排放，温度每升高 1 摄氏度，会排出 0.21的油气，储存天数越多、罐内油 气体积与油液体积之比就越大、 “小呼吸”排放的油气越多。如果 200 万吨油存放在利用率 为 50的油罐内三百天，平均每天气温变化 10 摄氏度，就会有 55 万多立方米油气排放到 大气中。从成品油出厂，经石油公司、加油站批发和零售到汽车司机的过程：一般要发生 3-5 次大呼吸损耗和平均不少于 20 天的储存期小呼吸损耗，以油蒸气形态蒸发散失到大 气环境。据此估算：2003 年全国汽油车 1960 万辆，消耗汽油 6000 万吨。在销售环节的蒸 发损耗损失在 1824 万吨。 损失金额在 7.29.6 个亿。 如果加上炼油生产环节的蒸发损耗 损失，将有 1419 亿人民币被蒸发损失了。 2.2、温度
