API MPMS 19.1 2012 石油测量标准手册第19.1部分：固定顶罐蒸发损失测量

1. 标准概况与适用范围

API MPMS 19.1 2012（石油测量标准手册第19.1部分：固定顶罐蒸发损失测量）是美国石油学会（API）发布的石油计量标准体系的重要组成部分。该标准取代了早期的API 2518《固定顶罐蒸发损失测量》，首次将固定顶罐的排放计算纳入统一的石油测量标准框架。标准发布后，已成为全球石油天然气行业计算挥发性有机液体储运过程中蒸汽排放的事实标准。

本标准适用于常压或低压固定顶罐（包括卧式罐和球形罐）内储存的原油、汽油、中间馏分等易挥发性石油液体的蒸发损失测量。适用工况覆盖静止储存与收发作业，即分为工作损失（大呼吸）和呼吸损失（小呼吸）两大类型。标准提供的计算方法可为企业评估排放量、设计减排措施、编制环境报告及应对国内外环保法规提供坚实的技术支撑。

2. 主要技术内容与要求

2.1 蒸发损失模型与基本公式

API MPMS 19.1 2012基于蒸汽空间质量平衡和油罐热力学行为，给出了固定顶罐蒸发损失的总量计算公式：

• 总损失 = 呼吸损失（小呼吸） + 工作损失（大呼吸）
• 呼吸损失（(L_s)）由日温差引起的蒸汽膨胀与收缩导致，采用基于蒸汽空间体积和蒸汽浓度变化的公式计算。
• 工作损失（(L_w)）由进油挤出饱和蒸汽或排油吸入空气产生，取决于油罐周转量、蒸汽密度和饱和因子。

标准详细列出了各计算参数的定义、推荐取值和确定方法，包括储罐尺寸、最高/最低液面温度、日温差、油品雷德蒸气压（RVP）、平均日空气温度、蒸汽空间膨胀因子、蒸汽空间饱和因子等。

2.2 关键参数与数据处理

标准将所需参数归纳为三类：储罐几何参数、油品物性参数与气象参数。下表列出了计算中常用的部分物性参数典型值：

表中数据仅为典型范围，实际计算应根据ASTM D323或D6378等标准测定雷德蒸气压，并利用关联式确定真实蒸气压和蒸汽分子量。此外，储罐涂料颜色、保温状况以及日照强度对蒸汽温度影响显著，标准提供了详细的修正图表。

2.3 单位换算与计算流程

标准采用美制工程单位（磅、英尺、华氏度等），并提供了公制换算系数。完整的计算包括数据收集、参数计算、分项损失计算和汇总四个步骤。标准特别强调了蒸汽空间温度变化与液面温度差的确定，这是影响小呼吸损失精度的核心环节。

3. 实施/应用要点

3.1 数据采集要求

企业应用本标准时，应系统收集以下数据：

• 储罐基本信息（罐型、直径、高度、容积曲线、涂层颜色与状况、是否保温）
• 油品特性（雷德蒸气压、分子量、平均液面温度、年周转次数）
• 气象资料（平均日环境温度、日温差、太阳辐射强度、当地风速）

数据的完整性与准确性直接决定计算结果的可信度。对于关键参数如液面温度，若不能实测，可采用标准推荐的经验关联式，但应在报告中注明引入的不确定度。

3.2 合规性应用

随着各国对挥发性有机物（VOCs）和温室气体（GHG）排放监管的日益严格，本标准已成为石油企业编制年度排放报告不可或缺的计算依据。标准中的计算方法被美国环保署（EPA）AP-42强制推荐，并直接用于多种联邦及州法规的合规计算，对于碳交易、排污权核算同样适用。

3.3 不确定度管理

标准明确指出蒸发损失计算本身具有较大不确定性（通常可达±30%），但通过使用高质量输入数据、严格遵循计算步骤和选用合适的修正系数，可有效缩小不确定性范围。鼓励企业采用高级测量技术（如差分光学吸收光谱或被动测距法）对计算结果进行定期验证，不断优化输入参数。

4. 与其他标准的关系

API MPMS 19.1 2012是石油测量标准第19章（蒸发损失测量）的基础部分，与之直接衔接的其他部分包括：

• API MPMS 19.2：浮顶罐蒸发损失测量，采用密封因子等不同模型。
• API MPMS 19.3：船舶装载作业蒸发损失测量（采用Wiltox模型等）。
• API MPMS 19.4：公路和铁路罐车装载损失测量。
• API MPMS 19.5：非常规储罐（如可变容罐、球形罐）的蒸发损失测量。

此外，本标准大量引用了ASTM测试方法（如D287——比重测定、D323——雷德蒸气压测定、D6378——蒸气压测定）和API其他标准（如API 2000——常压储罐通风）。计算结果的报告格式可参照ISO 14064系列温室气体报告标准。在欧洲，EN 17633也借鉴了API MPMS 19.1的核心理念，但在单位制和部分修正系数上存在差异。国内石油行业标准（如SY/T 7510）同样参考了该基准方法。

值得注意的是，尽管API MPMS 19.1与ISO 15156或ISO 13689等标准应用领域不同，但在蒸汽排放计算领域，API MPMS已确立为全球通行的行业基准。

常见问题（FAQ）