机械工业第四设计研究院有限公司珠海分公司
摘要:车辆下线前的汽油加注会产生油气挥发,挥发的油气不仅会造成能源浪费,还会对车间环境、健康和安全等产生极大危害。本文以某整车厂总装车间加油机油气回收为例进行实践。
关键词:油气回收;加油机;油气挥发;
1 概述
汽油是一种高度易燃液体,化学品安全技术说明书(简称MSDS)关于车用无铅汽油提到,95号汽油闪点-46℃,爆炸极限1.4-7.6%(体积比),极易挥发,蒸汽与空气能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。汽油加注前汽车油箱处于空箱状态,此时产生的油气主要是加油时汽车油箱内的油气不断地被加入的汽油液体挤出油箱,挥发的油气不仅会造成能源浪费,还会对车间环境、健康和安全等产生极大危害。《加油站大气污染物排放标准》GB 20952-2020中4.1.1规定:加油站卸油、储油和加油时排放的油气,应采用以密闭收集为基础的油气回收方法进行控制。油气经过冷凝后可进行回收再利用。因此,基于现有法律法规、健康安全、节能等方面考虑,有必要对车间加油机进行油气回收系统设计和改造。
车间加油机油气回收属于二次油气回收范畴。加油油气回收是指汽车在加油时,利用加油枪上的特殊装置,将汽车油箱中的油气经加油枪、真空泵、油气回收管道回收到油罐内。常规的二次油气回收分集中式和分散式,其中集中式为多台加油机采用一个真空泵来提供油气回收动力的方式,真空泵一般安装在加油机以外的位置;分散式为每台加油机都分别采用一个或多个真空泵提供油气回收动力的方式,真空泵一般都安装在加油机内部。以上两种方式在加油站油气回收应用广泛,而对于整车厂总装车间加油机油气回收研究不多,尤其是远离加油站、厂区回收管道敷设困难、旧项目改造等案例研究甚少,本文以某整车厂总装车间加油机油气回收改造为例进行应用实践。
图1 加油机油气回收示意图(回收油箱车间内就近放置)
图2 加油机油气回收示意图(回收油箱车间外放置)
2 项目特点
该项目场地较普遍分布有淤泥,且厚度最大12米,浅层土承载力低,埋地管线极易出现不均匀沉降。因此工程建设时厂区供油站至车间段供油管道采用了架空敷设,总长度约300m,供油站地下油罐通过潜油泵将汽油输送至车间,进入车间后管道沿墙柱架空敷设接入加油机,原设计并未对加油机进行油气回收,面对环保及健康安全方面的压力需升级改造。
3 两种改造方案
传统的分散式或集中式油气回收方式均需将加油机油气回收管道引入供油站地下油罐,因本项目厂区供油站地下油罐与车间加油机相距较远,采用传统的油气回收方案,改造难度大,且效果不理想。据此,宜在车间加油机附近设置回收油箱,根据回收油箱位置的不同,制定两种油气回收方案,详见图1及图2。图1将油气回收油箱设置在车间加油机附近防渗池内,池底和侧壁应采取防渗漏措施,油气回收油箱周围填细沙,油气回收管道管道坡向地下油箱,坡度不小于1%。防渗池顶部设格栅盖板,便于通风。地下油箱设置通气管,通气管高出屋面1.5m,末端配压力真空阀及阻火器。油箱内置液位计并设置高液位报警及超高液位报警,可瞬时液位显示,并有现场高液位、超高液位声光报警器。车间管理人员通过读取控制面板的液位,启动气动泵将地下油箱冷凝回收的汽油接走。图2汽油加注机油气回收管道连接集液罐(φ=150mm,L=400mm),然后通过车间架空管道接至室外绿化带埋地油箱。日常管理中再通过手摇泵将回收的汽油清理。
根据汽车加油加气站设计与施工规范 GB 50156-2012(2014年修订版)6.3.6第5条:在加油机底部与油气回收立管的连接处,应安装一个用于检测液阻和系统密闭性的丝接三通,其旁通短管上应设公称直径为25mm的球阀及丝堵。本项目中,两种方案均设置检测三通,用于检测两种方案油气回收的效果。对于改造项目,两种油气回收方案对比如表1所示:
表1 两种方案对比
通过表1的对比可知,业主可根据实际需求决定回收油箱车间内布置还是车间外布置。
4结语
本文介绍了某整车厂总装车间加油机两种油气回收设计方案,可为同类项目提供参考。目前国内尚无相关规范针对车间加油机油气回收进行要求,而现实操作中政府主管部门主要依据GB 20952-2020《加油站大气污染物排放标准》进行监管,检测指标主要为液阻、密闭性及气液比。其中回收管线液阻检测值在通入不同流量氮气时需小于相应最大压力限值,油气回收系统的气液比均应在大于等于 1.0 和小于等于 1.2 范围内,而对于油气回收系统密闭性检测最小剩余压力限值,该标准规定最小储罐油气空间为1893L,在车间回收油箱车间内布置时,回收油箱一般很小,本项目采用的油箱为70L,以至于无法进行密闭性检测,存在一定的局限性。
参考文献:
[1]孟春晖,刘新哲[J].加油站油气回收系统设计,煤气与热力.2008.28(11):23-26
[2]中国石油化工集团公司.汽车加油加气站设计与施工规范 GB 50156-2012(2014年修订版)[S].北京:中国计划出版社,2014.
[3]中华人民共和国生态环境部.加油站大气污染物排放标准:GB 20952-2020[S].北京:中国环境科学出版社,2020.