基于峰值守恒法的油罐呼吸阀气通量的计算方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于峰值守恒法的油罐呼吸阀气通量的计算方法，目的在于：能够反映油罐的实际使用环境，考虑的因素全面，反映呼吸阀的实际工况，计算的气通量接近实际情况，提高了呼吸阀的设计准确性，为呼吸阀的选型提供理论依据，所采用的技术方案为：根据公式：当罐内气体空间温度从最低温度t1变为最高温度t2时Q为最大油品气化量Qqmax，温度由最高温度t1变为最低温度t2时Q为最大油气液化量Qlmax，根据公式QYmax＝Qsmax+Qqmax和QZmax＝Qfmax+Qlmax，式中，QYmax为呼吸阀的压力阀最大设计气通量，Qsmax为油罐最大进油量，QZmax为呼吸阀的真空阀最大设计气通量，Qfmax为油罐最大发油量，其中Qsmax和Qfmax为已知量，根据公式即可得到呼吸阀的压力阀最大设计气通量QYmax及真空阀的最大设计气通量QZmax。
【专利说明】基于峰值守恒法的油罐呼吸阀气通量的计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于储油罐【技术领域】，具体设及一种基于峰值守恒法的油罐呼吸阀气通量 的计算方法。
【背景技术】
[0002] 为了防止由于油罐内气体压力的变化而给油罐等储油设备带来的破坏作用，必须 在储油罐上安装有呼吸阀。当罐内气体压力增加或减小至油罐呼吸阀设定极限压力时，泄 压阀自动打开放出气体，防止油罐因超压而损坏；或打开真空阀使空气吸入罐内，防止油罐 因在负压状态下而被压痕。由于储油罐所处环境条件的不同，罐内物性参数随时间不断的 变化，由此给呼吸阀设计带来许多不确定因素。目前还无法完全消除由于油罐呼吸作用而 带来的油品自然蒸发损耗，但可W通过对呼吸阀的研究和分析，找到更为合理的呼吸阀设 计方法，在确保油罐的安全使用的前提下最大限度地减少该种损耗。
[0003] 目前国内确定呼吸阀的通气量主要是根据油罐大呼吸时气体流量估算的，考虑了 收发油量及热效应对呼吸阀通气量的影响。该里在分析目前常用的经验公式基础上，结合 呼吸阀实际工作特点，给出W下经验公式：
【权利要求】
1. 一种基于峰值守恒法的油罐呼吸阀气通量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
体空间温度从最低温度h变为最高温度12时Q为最大油品气化量Qqmax，温度由最高温度h变为最低温度12时Q为最大油气液化量Qlmax，能够分别得到最大油品气化量Qqmax和最大油 气液化量Qlmax，式中\为油罐的容积，V71为ti温度时液相油品体积，y:为ti温度时油品 蒸气摩尔质量，P1St^显度时油罐内气体最大饱和蒸气压，R:为t^显度时气相油品气体常 数，T1=ti+273K，P71为ti温度时液相油品的密度，Qqmax为最大油品气化量，Q^,最大油气 液化量，T为气体空间温差最大时的时间，P2St2温度时气相油品密度，Py2St2温度时 液相油品密度，U2为12温度时油蒸气摩尔质量，P2为12温度时油罐内气体最大饱和蒸气 压，馬为1 2温度时气相油品气体常数，T2= 1 2+273K; 2)根据公式Qymax=Q_^_和QZmax=Qfmax+Qlmax，式中QYmax为呼吸阀的压力阀最大设 计气通量，Qsniax为油罐最大进油量QSMX，Qzniax为呼吸阀的真空阀最大设计气通量，Qfniax为油 罐最大发油量，其中Qsmax和Qf_为已知量，即可得到呼吸阀的压力阀最大设计气通量QY_ 及真空阀的最大设计气通量QZmax。
2. 根据权利要求1所述的一种基于峰值守恒法的油罐呼吸阀气通量计算方法， 其特征在于：所述的步骤1)中L温度时油罐内介质的总质量Mzl=Mql+Myl，其中， MqlSti温度时的气相介质质量，My1Sti温度时的液相介质质量，Mql的计算公式为：
温度从最低温度^变为最高温度12时Q为最大油品气化量Qqmax，温度由最高度t/变为最低 温度〖2时Q为最大油气液化量Qlmax，T为气体空间温差最大时的时间，'为油罐的容积，Vyl 为心温度时液相油品体积，P2为12温度时气相油品密度，P72为12温度时液相油品密度， U2为12温度时油蒸气摩尔质量，P2为12温度时油罐内气体最大饱和蒸气压，R2为12温度 时气相油品气体常数，T2=t2+273K;My2的计算公式为：My2= (Vyl-AV)Py2，式中AV为从
油罐的呼吸过程为一个整体热力系，热力系总质量保持不变，所以有Mzl=Mz2，即Mql+Myl=Mq2+My2，因此得到公式：
3. 根据权利要求1或2所述的一种基于峰值守恒法的油罐呼吸阀气通量计算方 法，其特征在于：所述的步骤1)中设气态油品密度P、油蒸气摩尔质量U及油品气体 常数R在油罐作业时不随温度而变化，因此有P1=P2=P，Pyl=Py2=Py，^iI= y2=y，R1=R2=R，得到最大油品气化量Qqmax和最大油气液化量Qlmax的计算公式：
4. 根据权利要求2所述的一种基于峰值守恒法的油罐呼吸阀气通量计算方法， 其特征在于：所述的Wt1温度到〖2温度时液态油品最大气化体积AV根据公Sv2 = QT+Vg-Vyl+AV计算，式中Q为最大油品气化量Qtpax或最大油气液化量Qlmax，T为气体空 间温差最大时的时间，\为油罐的容积，V71为t:温度时液相油品体积； 呼吸阀打开前后的气体空间为饱和蒸气压状态，且忽略由于蒸气压力改变而引起的原 有气体空间质量的变化，所以AV液态油品的质量表示为：
5. 根据权利要求3所述的一种基于峰值守恒法的油罐呼吸阀气通量计算方法，其特征 在于：所述的气体空间温差最大时的时间T，夏季取3?5h，冬季取4?7h。
6. 根据权利要求1所述的一种基于峰值守恒法的油罐呼吸阀气通量计算方法，其特征 在于：所述的t2温度时油罐内气体最大饱和蒸气压PjP为油品蒸气压Pzy，罐内介质处于稳
式中t为气体的温度，即t2温度，A、B和C均为油品的Antonie常数。
7. 根据权利要求1所述的一种基于峰值守恒法的油罐呼吸阀气通量计算方法，其特征 在于：所述的h温度时油罐内气体最大饱和蒸气压Pi，当温度从最低温度h变为最高温度 t2时，Pi为呼吸阀泄放压力PY;温度由最高度ti变为最低温度t2时，Pi为呼吸阀吸入压力 Pz〇
【文档编号】G06F19/00GK104504242SQ201410720322
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】康勇 申请人:西安石油大学