石油储运中油品质量稳定性的影响因素剖析

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       本文简介：影响油品稳定性的因素有很多，包括油料的蒸发、温度、空气、金属、水分等外界因素、表面活性物质及细菌、混油等，本文将仔细分析各个因素对油品质量的影响。

       油料中如含不饱和烃则安定性差，特别是二烯烃最不安定，使油料的氧化安定性最差，油料很容易变质。其次温度、空气、金属、水分等外界因素对油料也有很大影响，起加速氧化的作用。温度升高时，油料氧化速度加快。油料与空气接触愈多，愈易氧化，产生胶质的现象愈严重。与金属接触时，由于金属表面的催化作用，油料的氧化速度也会加快。

       总之，为了延缓油料的氧化，除提高油料本身的抗氧化安定性外，还应注意外界条件对油料氧化的影响，采取有效措施延缓油料氧化，做好油料质量管理工作。

       油料在运输、装卸、加注、储存和使用过程中，其质量会不断发生变化。这种变化虽然不可避免，但我们可以了解其原因，掌握其规律，以便加强管理，减少或延缓油料质量的变化。

       油料的蒸发

       油料蒸发是指油品蒸气散失到大气中的现象。油料蒸发不仅造成数量的减少，同时也引起质量的下降，并因油料蒸发造成环境污染，增加着火危险性。油料蒸发损耗造成一定的能源浪费。由于原油和燃料油都是易挥发的油品，而且贮存这些油品的油罐又都是低压容器，所以，油料蒸发每时每刻都在发生着。油品的蒸发损耗其累积数量是相当可观的，大约占油料总损耗量的70％左右。

       油料的蒸发损耗以油罐的大小呼吸损耗为主要形式。油罐的“大呼吸”损耗是指油料在收、发过程中所产生的蒸发损耗。发油时，罐内油位降低，气体空间体积增大，罐内出现真空，就吸入罐外的新鲜空气。收油时，罐内油位增高，气体空间体积减小，压力升高，排出油罐上部的空气和油蒸气的混合气。油罐的“小呼吸”损耗是指油罐静止储油时，由于昼夜温差引起罐内气体空间变化而导致的蒸发损耗。油罐的“小呼吸”损耗主要发生于地面油罐。当油罐装油时，夜间罐内温度降低，罐内混合气体中的部分油蒸气凝结，空气的体积也因温度的降低而减小，罐内出现真空，就吸进罐外的新鲜空气。白天大气温度升高，罐内混合气体体积膨胀，压力升高，就排出罐内一部分油蒸气和空气的混合气。这个过程将随着昼夜的交替而周期地产生。由于洞库内常年温度变化很小，昼夜温度相同，所以小呼吸损耗对洞库来说是极小的。

       油料的蒸发不仅造成了数量上的很大损失和能源的浪费，同时，也严重地影响了油料的质量。轻质燃料油馏分轻、沸点较低，容易蒸发。轻质成分蒸发引起油品指标变化：10％馏出温度升高、饱和蒸气压降低、辛烷值降低等。油料蒸发往往是轻质成分最易挥发掉，而燃料中的轻质成分常常是最宝贵的成分，因为各种液体燃料在燃烧前，总是先与空气形成良好的混合气，然后进行燃烧。蒸发性良好的油料在发动机中最容易汽化，易与空气形成可燃混合气并进行正常燃烧，也能保证发动机在低温条件下迅速起动，满足发动机正常运转的要求。

       油料的氧化

       油料与空气接触，特别是在气温较高和有金属催化作用时，极易氧化变质。各种油料的氧化倾向不同，变质情况也不一样。氧化的结果是许多质量指标发生变化。油料是否易于氧化，首先与其化学组成有关，饱和烃在常温下不易与空气中的氧反应，所以含有饱和烃较多的油料安定性就好，不易氧化变质。不饱和烃在常温下易和空气中的氧反应，油料中如含不饱和烃则安定性差，特别是二烯烃最不安定，使油料的氧化安定性最差，油料很容易变质。其次温度、空气、金属、水分等外界因素对油料也有很大影响，起加速氧化的作用。温度升高时，油料氧化速度加快。油料与空气接触愈多，愈易氧化，产生胶质的现象愈严重。与金属接触时，由于金属表面的催化作用，油料的氧化速度也会加快。

       总之，为了延缓油料的氧化，除提高油料本身的抗氧化安定性外，还应注意外界条件对油料氧化的影响，采取有效措施延缓油料氧化，做好油料质量管理工作。

       混入外来物

       油料在收发、储存、倒装等过程中要与许多设备、器材接触，如果这些设备器材不干净，就会使杂质和水分等一些外来物混入油中。

       水分：油料本身含有微量的溶解水。由于外界温度的变化，油料会因小呼吸吸收空气中的一些水分，加之外界混入的水分，都会使油料质量发生变化。首先使油料的洁净度下降，水分含量超过允许量而不能使用，同时，水分能使有些添加剂失效，直接腐蚀金属，加剧油品的氧化。寒冷地区冬季油料水分超标会产生冰霜、冰晶堵塞过滤器，破坏油料润滑。

       机械杂质：油料的机械杂质是指油品中所有不溶于油和规定溶剂的沉淀或悬浮物质。这些物质一是外部进入的，如灰砂、尘土等；二是因储运设备的材料老化或零件的磨损而落入油中的，如铁锈、漆皮、纤维、金属屑等。油料中的机械杂质是使油料洁净度下降的重要原因之一，所以，机械杂质含量是油料的一项重要指标。油料含有机械杂质会堵塞油路，促进生成胶质或腐蚀。喷气燃料中的机械杂质，严重地威胁着飞行安全。如燃油泵就是比较精密的部件，油料中固体杂质会使油泵间隙很小的零件卡死或划伤。杂质进入工作喷嘴阻塞油路，降低喷油量，还会引起发动机涡轮叶片根部产生裂纹，甚至引起叶片折断。因此，油料在储存中应采取必要的措施预防机械杂质混入油中。

       表面活性物质及细菌

       油料中的表面活性物质是既具有亲油基又有亲水基的物质。油料中含有表面活性物质会增强油水乳化现象。油料中表面活性物质含量只要达到百万分之一(1ppm)，就会使油料中的水难以分离，或者促使一些细微的杂质聚集在过滤器上，使过滤器的使用周期降低到正常使用周期的五分之一。表面活性物质还会形成黑色或绿色的粘液，这些粘液是由表面活性物质、水、油及其它杂质经剧烈搅拌后形成的，它也会堵塞过滤器。这种粘液有时可从管线放出的燃料中看到。

       喷气燃料中的细菌约有100多种，在有水的环境中，能在较大温度范围内生长，最有利的繁殖温度是25～35℃。如果有铁锈及污渣等，繁殖特别迅速。它们主要以直链烃为食物，然后产生出二氧化碳、醇、酯、有机酸等物质。当储油容器、飞机油箱等长期未清洗，底部有水时，在湿热的情况下，细菌很容易繁殖。在油水界面上繁殖出的细菌，有的能产生出有机酸，有的能将油料中的硫化物转化为硫及硫化氢等活性硫化物，使容器遭到腐蚀。细菌缺乏游离水时，便不会繁殖。所以，在储运及使用过程中，要防止水分进入并及时排出储油容器及飞机油箱中的水分，定期清洗容器。也可以在燃料中加入杀菌剂。

       混油

       混油的情况很复杂，有的是不同品种、不同牌号的油相混，有的是含添加剂与不含添加剂的油相混，也有的是质量不同的油相混。混油多发生在收发作业过程中，如阀门开错，原来盛装的油料品种没有弄清，用同一管线输送不同油料时管线油没有放净等。油料在储存中，有时在管线连通的油罐之间，由于阀门不严，处于高处的油料渗透到低处油料中去，天长日久也会使大量油相混。总之，混油多是责任心不强所致，只要加强责任心，建立和健全各项规章制度，落实各类人员的岗位责任制，就可以减少或避免这类事故。

       对输油管道相关的信息进行完整性评价，根据评价结果对管道腐蚀和运营风险进行识别，据此对管道的适应性进行评估，制定相应的风险控制和管理对策，将管道运营风险水平控制在合理范围之内，最终达到持续改进、减少和预防管道事故的发生。

       目前应用比较广泛的资产完整性管道风险管理技术，可以使管道运行风险始终处于受控状态，及时发现管道腐蚀、变形等各种隐患，并根据评价结果，科学采取相应措施。埋于地下的输油管道，如果腐蚀点不能及时发现，极可能造成原油大面积泄漏及次生灾害的发生，不仅给国家和企业带来重大经济损失，还会造成严重的社会影响。通过管道完整性评价管理的多位检测和风险分析，能够及时发现问题，及时处理。

       依靠技防、人防、物防可以最大限度地减少各种因素对长输油气管道的破坏，做好管道沿线风险识别，建立和完善企地联防的管道保护机制，提高应急抢险能力，对保护埋地管道的安全都将发挥重要作用。