在線監測、聯網監控加油站油氣回收系統的開發

沈燕 蔣志剛

[摘要]重點探討“通過在某加油站安裝一套油氣回收在線監測系統，并在加油站內的相關監測點安裝不同的監測儀器，建立一套適用于國內加油站的油氣回收的在線監測系統，并通過聯網監控應用平臺的開發，為環保部門實現油氣污染的高效、全程、在線監管提供技術支撐。

[關鍵詞]在線監測；聯網監控；加油站；油氣回收

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.42.134

油氣污染物是霧霾、光化學煙霧等大氣污染問題的重要原因，為控制燃料油在經過煉油廠與油庫、油庫與加油站之間的收發以及加油站向車輛加油的多層儲運環節中的揮發，許多發達國家都制定了嚴格的法律法規，其中以美國為先行、以歐盟為嚴格。我國也出臺了《儲油庫大氣污染物排放標準》（GB 20950—2007）、《汽油運輸大氣污染物排放標準》（GB 20951—2007）、《加油站大氣污染物排放標準》（GB 20952—2007）等相關標準，對油氣回收提出了相應的要求。為改善環境空氣質量，控制油氣污染排放，環保部“關于加強儲油庫、加油站和油罐車油氣污染治理工作的通知”（環辦〔2012〕140號）明確要求 “2015年1月1日前全國完成油氣污染治理工作、加大污染治理督辦力度、推進油氣排放在線監測系統、加強環保日常監管……”。為此，地方環保部門把“建設機動車環保監管平臺，健全油氣污染日常監管制度”列入日常工作重點。

由于我國加油站數量多、分布范圍廣，采取常規的定期檢查、現場抽查方式，既增加了環保部門的監管成本，又降低了監管效率。如能對加油站油氣回收裝置的“運行狀況”進行在線監測、聯網監控，不僅可方便業主及時發現油氣回收裝置是否正常運行，減少油氣污染物的排放，而且能協助環保部門高效、全程、在線完成監管工作，并節約大量的時間、人力、物力等成本，符合當前的節能環保的政策。

1現狀分析

加油站的油氣損耗除了在儲油罐的大、小呼吸時會產生外，加油槍在給車輛加油時，也存在著油氣排放損耗。對于第一個排放點，一般采取密閉處理方式，由油罐車將油氣帶回油庫集中回收，即油罐車密閉式卸油，又稱第一階段油氣回收。對于第二個排放點，一般對加油站的加油槍處理，對加油站車輛加油作業進行油氣回收，即第二階段油氣回收。

加油站油氣回收在線監測系統主要就是監控這兩個點的油氣排放。對于第一個排放點的監控，主要是利用卸油時的流速、油罐的壓力變化并輔以視頻監控來反映是否操作正確。而對于第二個排放點的監控，則難度遠遠大于第一個排放點。

加油站由于建設時期不一，投入的加油機品牌、廠商、型號、流量計、真空泵、加油機內部空間結構都不同。對加油機的監控不僅施工難，而且數據采集難，主要難點在于：要實現加油時液相數據的實時采集和氣相回路的實時同步，用傳統的數據采集手段具有一定的難處。如從加油機主板直接讀取加油脈沖，則牽涉到和各加油機廠商的商談合作、加油站業主的售后維保，更有計量、稅務部門的報備審批、校準、監督等；如從加油站后臺讀取，不同廠家軟件系統數據庫也不相同，出于安全（在加油站原有的設備上添加非本裝置廠家的裝置，業主不知是否可能影響裝置正常工作或造成安全隱患）等方面的考慮，業主存在抵觸的心理。

同時，由于目前運營的企業、地方加油站建設年代不同，進口、國產的加油機品牌繁雜，結構也是各不相同；各型號加油機的電腦主板和計量數據接口都由各地計量部門審驗校準后鉛封，杜絕任何對加油機油路、電腦主板計量部分的改動和線纜的接入等因素，導致傳統的數據采集方法無法滿足在線監測系統的實際需求。

國外加油機在線監測系統以自我檢測為目的，不具備信息上傳功能，且該系統需要讀取加油機內部主板的數據，存在施工難、數據采集難等問題，制約了其在國內的應用。

2解決方案

根據國家環保要求，越來越多的加油站完成了油氣回收改造，但是尚沒有成熟的能適用于國內各種品牌加油機改造的油氣回收在線監測系統。為此，南京天膜科技股份有限公司采用附加式流量計編碼器技術（該公司專利技術）、PLC擴頻數字通信技術、數據實時采集同步更新技術，成功開發了一套可靠性好、性價比高、安裝方便、維護便捷、能適用于各種品牌加油機的油氣回收在線監測系統，并可實現遠程聯網監控。該技術依據原有流量計的原理，直接對液體流量進行計數，完全不需要破壞鉛封或讀取加油機內部數據，也無須路面開挖、施工、另行敷設線纜，減少在線監測系統的項目施工對加油站原有環境的影響和干擾。

系統特點：可在線監控加油站油氣回收系統“真空泵運行情況、地下罐及回氣管線的壓力、液阻、回氣管線的油氣流量、氣液比、卸油時是否使用回氣管、地下儲油罐、管線系統的密閉性”等。所有系統內數據，通過設備獨立自帶的無線網絡，實時上傳至主管部門服務器，供不同權限的用戶“實時登錄、在線實時查看、歷史數據查詢、打印、數據統計等功能”。

實時檢測裝置運行主要參數：氣相參數（流量、流速），液相參數（流量、流速），氣液比計算，卸油時回氣量檢測，系統管路液阻檢測計算，系統密閉性檢測，超范圍報警，大數據量儲存。在對采樣數據進行可靠性、穩定性分析后，對有效數據進行分析，可以計算出一個加油站減排有機氣體的總量，從而推算出地區所有加油站的有機氣體減排量，得出相應的經濟效益（回收價值）、社會效益及環境改善效益。該系統現已應用于南京市、杭州市及北京市等地區。

3研發過程簡介

第一，調查、研究現有的各種檢測氣液比、液阻、密閉性的方案，從中優選出一種適用于國內加油站油氣回收的在線監測系統，該系統不僅要適用于國內各種品牌加油機的改造，還要最低限度地影響加油機的內部結構，從而可以快速、高效地完成加裝。

第二，將優選出的油氣回收在線監測系統安裝在某加油站，對加油站內的相關監測點安裝不同的監測儀器進行監測、調試，并評估不同的監測設備的穩定性，最終選出性價比最好的監測儀器。

第三，根據《儲油庫、加油站大氣污染治理項目驗收檢測技術規范》（HJ/T 431—2008）要求，對“液阻、密閉性、氣液比因子等相關數據”連續進行手工監測與在線監測系統監控的數據的比對，通過實測數據，考核在線監測系統監測數據的正確性、穩定性（6個月以上，至少每2個月1次），篩選、確定最優方案。

第四，完成油氣回收在線監測系統的開發。監控并判斷加油站及儲油庫油氣回收的使用情況，監測并記錄加油站及儲油庫油氣回收的污染源排放情況，預警并提醒用戶關于油氣回收的使用情況，統計各加油站及儲油庫非甲烷總烴的排放量。

第五，完成聯網監控應用平臺開發。軟件基于環境地理信息系統，集數據采集、傳輸、存儲、應用分析以及測量監控、網絡通信等新技術為一體，能實現加油站油氣回收排放環節信息管理、數據自動監測監控、環境突發事件應急指揮及處理、B/S模式信息查詢和綜合執法等功能，形成一個高端集成的環保綜合業務管理平臺，服務于環境監管工作。

第六，最終通過建立一個可靠性好、性價比高的加油站油氣回收在線監測系統，探索一種安裝方便、維護便捷、能適用于各種品牌加油機的油氣回收在線監測系統，解決目前存在的施工難、數據采集難的問題。

4主要創新點

依托關鍵技術建立一套適用于國內加油站油氣回收的在線監測系統，并對該系統進行比對評估，最終找出合適的、最優的、性價比高的方案；并通過聯網監控應用平臺的開發，為實現油氣污染的高效、全程、在線監管提供技術支撐。

參考文獻：

[1]環境保護部.儲油庫大氣污染物排放標準（GB 20950—2007）[S].2007.

[2]環境保護部.汽油運輸大氣污染物排放標準（GB 20951—2007）[S].2007.

[3]環境保護部.加油站大氣污染物排放標準（GB 20952—2007）[S].2007.

[4]儲油庫、加油站大氣污染治理項目驗收檢測技術規范（HJ/T 431—2008）[S].2013.

[5]熊琳.淺談加油站高標號汽油營銷[J].中國市場，2015（24）.

[6]薛彥卓.加油站開發項目風險管理探討[J].中國市場，2014（46）.

[作者簡介]沈燕（1965—），女，江蘇無錫人，碩士，從事建設項目竣工環保驗收監測工作；蔣志剛（1965—），男，江蘇常州人，學士，從事環境污染治理工作。