油气回收在线监测技术发展现状及改进建议

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时间：2017-02-03 10:36:25

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油气回收在线监测技术发展现状及改进建议加油站在油品接卸、储存、销售等各环节不可避免的存在油气蒸发、泄漏等情况。蒸发和泄漏的油气是烃类VOCs与空气的混合物，是形成化学污染和臭氧生

加油站在油品接卸、储存、销售等各环节不可避免的存在油气蒸发、泄漏等情况。蒸发和泄漏的油气是烃类VOCs与空气的混合物，是形成化学污染和臭氧生成的前体物质，不仅污染大气环境，而且造成资源浪费，并且存在安全隐患。为了减少和控制油品运输、储存、销售各环节发生的油气蒸发和泄漏，原国家环境保护总局在2007年发布实施了GB20952—2007《加油站大气污染物排放标准》，要求全国范围内的加油站需在2015年1月1日前完成油气回收改造，规定年销售汽油量大于8000t及臭氧浓度超标城市年销售量大于5000t的加油站应安装油气回收在线监测系统。部分学者对京津冀一带的20多个加油站安装的油气回收系统进行检测，发现国内加油站安装的油气回收系统气液比（A／L）和密闭性不合格率偏高，油气回收系统运行效果及油气回收效率很难保障。因此，按照国家标准规范要求，建设并运行油气回收在线监测系统运用在线监测手段代替人工监测，实时、连续对油气回收系统运行情况进行监测，确保油气回收系统稳定运行、油气回收效率有效是非常必要的。

1、国外油气回收在线监测技术现状

20世纪80年代以来，美国、德国等发达国家陆续颁布法令要求加油站对蒸发、泄漏油气进行处理，安装油气回收处理装置（二次油气回收），实现油气零排放。为确认油气回收处理装置运行效果，美国环保署（EPA）对安装了油气回收处理装置的加油站开展了检测研究，发现油气回收系统平均回收效率仅为60％左右。通过对各项指标分析结果可知，因A／L不合格造成油气回收效率低的占24％，油罐压力过高导致油气泄漏排放，回收效率低的占29％，油罐或输油管道泄漏引起油气泄漏回收效率低的34％。美国加州空气资源委员会（CARB）在1999年开展的加油站现场检测结果表明，油气回收系统有90％出现泄漏，油气回收系统设备故障率4．8％～47．4％，加州地区有相当一部分加油站油气回收系统处在低于认证效率的状况工作。1998年，德国对加油站油气回收系统应用情况进行了全面的检查，情况与美国相似，大部分设备偏离了正常工作状态。因此，EPA认为仅完成加油站油气回收改造尚不能根本解决加油站油气泄漏排放的问题，需要使用在线监测的手段，对油气回收系统进行长期、连续监测，依据监测结果对不合格的处理单元进行修复处理，才能有效保证油气回收系统运行效果及油气回收效率。

目前，商品化的油气回收在线监测设备以国外产品居多，有美国Veeder－Root公司的ISD系统、Franklin的INCONVRM系统、德国FAFNIR公司的VAPORIX系统以及法国的TOKHEIM公司的ECVR－SCS系统。美国Veder－Root公司的ISD系统是唯一通过美国CARB认证的加油站油气在线监测设备，由罗茨流量计、压力传感器、ISD内存扩展卡和ISD接口模块等组成，其工作原理是将流量计和压力传感器采集数据传输至加油机TLS控制台，同时采集加油量脉冲信号，计算A／L；罗茨流量计可自动补偿因罐压和温度变化导致的误差；具有非正常工作状态报警及强制锁定加油机功能，督促加油站管理人员对故障进行维修，保持系统稳定运行。德国FAFNIR公司的VAPORIX系统由VAPORIXFlow（油气传感器）、VAPORIXControl（控制器）、VA－PORIXMaster（操作面板）组成，其工作原理为通过在线测量油气浓度、温度、流量及流速等参数，结合加油量脉冲信号，计算A／L；同样具有非正常工作状态报警及故障自动控制功能。

2、国内油气回收在线监测技术现状

2008年，北京市、天津市、河北省设市城市加油站开展并完成了油气回收改造工作；长江三角洲、珠江三角洲地区加油站也于2010年陆续完成油气改造工作。但是，由于我国在油气回收改造及系统安装、运维方面的经验欠缺，再加上销售企业和加油站对油气回收系统应用的重视程度不够，油气回收系统安装之后，系统运行效果及油气回收效率不能得到保证。严龙等对京津冀一带的20多个加油站安装的油气回收系统进行检测发现，液阻合格率为95．4％，A／L和密闭性两项指标的合格率仅59．8％和47．6％。由此可以看出，国内加油站安装的油气回收系统A／L和密闭性不合格率偏高，油气回收系统运行效果及油气回收效率很难保障，需要尽快按照GB20952—2007《加油站大气污染物排放标准》要求，安装并运行油气回收在线监测系统，对油气回收系统运行状态进行长期、连续、在线监测，对非正常工作状态进行实时报警，确保能够及时发现并处理设备故障。

针对欧美油气回收在线监测系统监测参数少（仅能监测A／L、油罐压力两项参数），不具备无线远程传输数据功能，且价格过高、后期维护困难等不足，国内部分研究机构与学者对照国家规范要求，结合国内加油站现状，开展了加油站油气回收在线监测系统研究。中国机械科学研究总院开发研制的RSS系统，可以对A／L、油罐密闭性、外排VOCs浓度等技术指标进行实时、在线监测，远程实时传输数据，并对数据进行集中处理，实现了分类权限管理、资料安全控制、报警处理、数据统计与显示、报表及打印、故障模式分析等功能，但是RSS系统尚无广泛的市场应用，其系统的稳定性以及数据的可靠性未知。

孟振振等研制的专门用于加油站在线监测的数据采集器，可以对加油量数据、回气体积、油罐压力等参数进行采集，通过嵌入式监控机对采集数据进行存储、分析、报警和远距离传输。系统具有占用空间小、成本低和施工安装方便等特点。尽管国内对加油站油气回收在线监测系统研究工作起步较晚，但是随着国家对这方面工作重视程度不断提高，国内研究机构、学者在充分借鉴国外先进经验的基础上，国内油气回收在线监测系统的发展应该具有良好的前景。