簡析加油站優化油品溫差控制對損耗的影響

李想(中國石化銷售有限公司陜西石油分公司，陜西 西安 710003)

0 引言

因國家標準規定加油站銷售油品采用體積交接，故成品油銷售企業在加油站的計量管理方式上均采用“升進升出”模式。但成品油體積量具有“熱脹冷縮”的特性，加油站的油品一般由油庫或煉廠立式罐發出，經油罐車運輸至加油站銷售，這樣油品的溫度在：“油庫或煉廠的發貨環節”“油罐車的運輸環節”“加油站的卸油環節”、“加油站的銷售環節”就均產生了溫度影響的體積變化。

尤其是煉廠發貨溫差波動較大或冬、夏季加油站進油時，油罐車到站后車內油溫會與加油站臥罐油溫有較大差異。例如：夏季明顯高于臥罐溫度，冬季又明顯底于臥罐溫度，因此加油站的損耗通常是夏季較大，冬季較小，這其中主要的原因就是油品溫度變化導致的損耗。

然而多數加油站油罐庫存使用的習慣是：進油后將罐存油品銷售到低液位，在保證不斷供油品前再次進油。此種操作往往會加大損耗的數量，通過對油品卸入臥罐后的溫度變化曲線的研究，更直觀的認識到不同接卸溫差下油品溫度的變化趨勢，合理利用好溫度變化快慢的最優時段，并結合好站內油罐及油槍的配置情況，優化站內庫存管理，起到降低損耗的目的。

1 地表溫度對加油站臥罐油品溫度的影響

自2015年國家《水污染防治行動計劃》實施以來，加油站均按要求將傳統單層臥罐更換為雙層防滲漏臥罐。且加油站臥罐均采用地埋式，罐體表層會做“三油兩布”的防腐工藝，加之罐體外填沙和至少0.5m以上的覆土層厚度，都使臥罐具備了較好的“保溫”性能。本次分析數據均采自于雙層防滲漏臥罐，地表溫度數據均采自于中國氣象數據網站公開數據。

1.1 地表溫度對加油站臥罐油品溫度短周期內的影響

圖1為陜西榆林地區某加油站某汽油臥罐在6月份地表環境溫度晝夜溫差達20℃時，連續24小時內對地下臥式雙層油罐內存量油品溫度變化的影響：

圖1 短周期內外界地表溫度與油罐內油品溫度關系圖

通過數據可以看出在單日最高溫度33℃，最低溫度13℃，晝夜溫差達20℃的情況下，油罐內的油品溫度在未進油的情況下基本保持在15.2℃不變，可見在短周期內油溫與臥罐埋地深度土壤溫度達到平衡時，外界地表溫度的大幅變化對油罐內存量油品溫度基本沒有影響。

1.2 地表氣溫對加油站臥罐油品溫度長周期內的影響

圖2為2020年2月1日-5月2日榆林地區某加油站某汽油罐內存量油品溫度隨地表溫度變化的影響情況。

圖2 長周期內外界地表溫度與油罐內油品溫度關系圖

陜北地區全年季節溫差較大，從圖表中可以看出2月1日-5月2日這一時間段內，該地區的平均地表氣溫最低為-10.2℃，最高為25.3℃，溫度最高上升了35.5℃，相較于多數地區季節性溫差較大，但是油罐內油品在未進油的情況下，其溫度在3個月(14周)的時間內隨外界溫度的升高只升高了4.1℃，平均每周上升0.33℃，遠低于外界地表環境溫度的上升。

以上數據說明了加油站的地罐溫度對環境氣溫變化不敏感，雖然也會隨著地表溫度的變化而緩慢、小幅變化，但以一般加油站的單個油罐一車油品(一般為20噸左右)的銷售周期約在3～25天來看，在我們研究每一車油品從卸后到銷售完的這一過程，無論是晝夜的較大溫差還是季節性的溫度變化，均對地罐內油品溫度的影響較小。

2 加油站油品接卸對臥罐內油品溫度的影響

加油站的油品一般都經由油庫或者煉廠的立式罐內發出，經油罐車運輸至加油站臥罐。立式罐、油罐車均處于地表之上，受到外界暴曬雨淋，其罐內油品溫度常年與地表環境溫度接近。加油站地埋臥罐中的存量油品隨著時間的推移，緩慢與周圍地下環境溫度達到平衡，其罐內油品溫度，尤其是在冬、夏季將會與進貨時油罐車內的油品溫度存在較大差異。

2.1 加油站臥罐進行接卸作業的前后溫度變化情況

圖3為陜南地區某加油站在2019年7月15日-2019年8月11日期間，某柴油罐內油品溫度在進油前后隨時間變化的趨勢圖。

圖3 油罐內油品溫度進油前后溫度走勢圖

從上述數據我們可以看出油品在未進油時，該臥罐油品溫度基本穩定在23℃左右，已與地罐環境溫度達到基本平衡狀態。7月21日該油罐購進一車柴油21963升，其出庫時溫度為27℃，因該車油品從關中地區配送至陜南，運距130公里，途中油罐車經太陽暴曬，到站后油品溫度升至30℃。由于卸油前該臥罐存油品處于低液位(4218升)，故卸油時購進油品與存量油品混合后溫度會有一個陡增，然后隨時間的推移逐漸下降，直至22天后溫度再次降低到進油前水平。

2.2 加油站臥罐進行接卸作業后的溫度變化趨勢

圖4為3.1中柴油罐卸油完成后120小時內其溫度的具體變化趨勢。

圖4 卸油后罐內溫度變化趨勢

從圖表中數據可以看出，油品接卸完成后罐內油溫從28.5℃隨時間開始迅速下降，但是下降的速率逐漸減慢，整體的下降趨勢與對數函數基本擬合。

3 利用好罐內油溫的變化規律指導優化站內庫存管理

通過地表溫度和來油接卸油溫對臥罐油溫的影響趨勢分析，正常經營的加油站油溫變化趨勢為逐漸趨近于臥罐埋地深度土壤溫度，且變化幅度逐漸趨緩。那么對加油站經營管理者來說，降低溫差損耗的最優方式就是：當進油溫度高于地罐溫度時，越快銷售完油品，損耗越小；當進油溫度低于地罐溫度時，則越慢銷售完油品，損耗越小。但這在大多數銷量固定的加油站難以人為控制，盲目的利用營銷或價格去調整銷售進度，在油品損溢方面的收益往往會小于經營成本的投入。但通過前文對溫度變化規律的研究，我們發現油品在油罐內的溫度變化有一個最優時段，最優時段內溫度的變化遠遠大于后面較長周期內溫度的變化，我們只需利用好這最優時段，集中或錯開銷售，便能做出“性價比”最高的庫存管理方式。根據表1中溫度的變化我們發現：當溫差在3℃以內時，其溫度后續的變化近似為線性變化，假設加油站銷售分部均勻的情況下，其庫存變化的快慢不具有太高經濟價值，可以忽略。當溫差在3℃以上時，從油品在72小時內的溫度變化可以看出，基本在前18小時內溫度的變化總量等于后54小時溫度的變化總量，結合加油站經濟性，開始的18小時可以視為其溫度變化的最優時段。在此較短的時間內既最大限度的減少了損耗，也兼顧了加油站可操作性，不影響正常經營。

例如：某加油站有兩個柴油臥罐，其中一個柴油臥罐夏季進油30000升，其卸前溫度29.6℃，臥罐存油體積6000升，存油溫度23.2℃，卸油后混合溫度28.5℃，溫差達5.3℃。我們按照表1中的同類情形計算，若該站能集中銷售剛卸入油罐的該車油品并在12小時銷售完畢，按照柴油的體積膨脹系數0.0008計算，自卸后至銷售完該車油品，產生的損耗約19升(假設油站銷售量分部均勻的情況下)；若使用另一未進油臥罐集中銷售，而使卸油臥罐停滯12小時后再開始銷售時已經產生了約35升損耗，后續溫度變化速率很小，銷售再快經濟意義已不大。如此該車油品能為加油站減少溫度影響的損耗16升，同比降低溫度損耗46%。當溫差在10℃以上時。因部分加油站存在由煉廠直接配送高溫油品的情況。如：長期監測發貨溫度的某煉廠，其2020年4月0號車用柴油平均發貨溫度為37.4℃，與同期同區域加油站臥罐溫度相差10℃以上，此類情況導致臥罐接卸油品時溫差更大，其優化庫存的經濟效益就更大。

例如：某服務區加油站，現有50m3柴油罐兩座，全年銷售柴油18737噸，平均每日銷售柴油51噸，其購進的油品均為煉廠直接配送的高溫油品，運距9.8公里。全年平均到站溫度為33℃，地埋罐深度土壤的平均溫度為17℃，前后平均溫差達16℃，其下罐混合后油溫會有所降低，全年平均卸后加權溫度為20℃。故可按照表1中的溫差13.3℃來計算，查詢該站各時段銷量分布情況可知：65%的銷量集中在早10點至晚10點間，每車進貨油品約為25噸(30230升)，若該站按照早10點第一車油品到站完成接卸并開始集中銷售，下午7點完成另一車的接卸并開始集中銷售，每日因溫度產生的損耗為91升；如果該站按照晚10點完成兩車油品的接卸并開始同時銷售，至次日晚10點再次進油，則每日因溫度產生的損耗為169升。若能按前一種方式優化接卸，減少溫差對庫存油品的損耗影響，全年可減少溫度下降引起的損耗28470升。

4 結語

向精細化管理要效益已經成為越來越多石油公司的企業訴求，本文通過對油品接卸后溫度變化趨勢的分析，為加油站合理安排庫存提供了參考和方向。尤其是在進油溫差較大時，可優化油品到站接卸時間，并在滿足最優時段的情況下，盡量調配站內同品號臥罐資源，優先集中銷售或滯后銷售，以減少加油站不必要的溫度損耗。