原油储存与运输知识

《原油储存与运输知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《原油储存与运输知识（71页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 石 油 是 工 农 业 生 产 的 重 要 能 源 之 一 。 世 界 上 石 油 运 输 的 需 求 一 方面 产 生 于 石 油 产 地 和 销 地 的 不 平 衡 ， 另 一 方 面 是 由 于 现 代 工 农 业 生产 的 高 度 发 展 ， 对 以 石 油 为 主 的 能 源 的 越 来 越 大 量 的 要 求 。 所 以 石油 的 海 运 量 在 近 几 十 年 内 一 直 趋 于 上 升 的 趋 势 ， 当 前 其 运 输 量 是 居世 界 各 货 种 相 对 运 量 之 首 位 ， 在 所 有 新 能 源 尚 不 能 完 全 取 代 石 油 前 ，石 油 运 量 还 将 要

2、维 持 在 相 当 高 的 水 平 。 传 统 的 石 油 运 输 是 以 桶 装 的 件 货 运 输 为 主 要 运 输 方 式 的 ， 20世 纪上 叶 出 现 的 散 装 石 油 运 输 ， 导 致 了 现 代 化 超 级 油 轮 的 诞 生 和 港 口 石油 专 业 化 码 头 和 装 卸 工 艺 的 出 现 ， 带 来 了 水 上 运 输 工 艺 的 第 一 次 革命 ， 同 时 也 进 一 步 促 进 了 世 界 石 油 运 输 的 发 展 。 石 油 可 分 为 原 油 和 石 油 产 品 两 大 类 。 第 一 类 ， 原 油 是 未 经 提 炼 的 石 油 。 第 二 类 ，

3、 石 油 产 品 是 原 油 经 过 提 炼 而 成 的 油 品 。 它 可 分 为 ： （ 1)透 明 石 油 及 其 产 品 ： 如 汽 油 ， 煤 油 等 轻 质 油 品 。 (2)深 色 石 油 及 其 产 品 ； 柴 油 ， 润 滑 油 等 。 (3)沥 青 及 其 他 ： 沥 青 呈 固 体 状 ， 是 石 油 经 提 取 油 品 后 的 剩 余 物 。在 运 输 和 装 卸 时 ， 以 件 杂 货 处 理 。 1 易 燃 性 和 爆 炸 性 石 油 和 石 油 产 品 的 易 爆 程 度 可 以 用 闪 点 、 燃 点 和 自 燃 点 来 衡 量 。 闪 点 即 在 常 压 下

4、和 一 定 温 度 时 ， 油 品 蒸 发 出 来 的 油 蒸 气 和 空 气混 合 后 ， 与 火 焰 接 触 闪 出 蓝 色 火 花 并 立 即 熄 灭 时 的 最 低 温 度 ； 燃 点 即 在 常 大 气 压 力 下 和 一 定 温 度 时 ， 油 品 蒸 发 出 来 的 油 蒸 气与 空 气 混 合 后 ， 与 火 焰 接 触 而 着 火 并 继 续 燃 烧 不 少 于 5s时 的 最 低 温度 ； 自 燃 点 即 在 常 压 下 ， 将 油 品 加 热 到 某 温 度 ， 不 用 引 火 也 能 自 行燃 烧 时 的 最 低 温 度 。 一 类 是 油 气 混 合 气 因 遇 火

5、而 爆 炸 ， 这 是 一 种 化 学 性 爆 炸 ； 另 一 类 是 密 闭 容 器 内 的 介 质 ， 在 外 界 因 素 作 用 下 ， 由 于 物 理 作用 ， 发 生 剧 烈 膨 胀 超 压 而 爆 炸 ， 如 空 油 桶 或 空 油 轮 等 因 高 温 或 剧 烈的 碰 撞 使 腔 内 气 体 剧 烈 膨 胀 而 造 成 爆 炸 等 。 在 油 库 中 最 易 发 生 且 破坏 性 较 大 的 是 第 一 类 爆 炸 。 油 蒸 气 与 空 气 的 混 合 气 达 到 适 当 浓 度 时 ， 遇 到 足 够 能 量 的 火 源就 能 发 生 爆 炸 。 某 种 油 蒸 气 在 空

6、气 中 能 发 生 爆 炸 的 最 低 浓 度 和 最 高浓 度 ， 称 为 某 种 油 蒸 气 的 爆 炸 浓 度 下 限 和 爆 炸 浓 度 上 限 ， 其 所对 应 的 饱 和 蒸 气 压 对 应 的 油 料 温 度 称 为 这 种 油 料 的 爆 炸 温 度 极 限 。 不 同 的 油 料 的 挥 发 性 是 不 同 的 ， 一 般 轻 质 成 分 越 多 ， 挥 发 性 越大 ， 汽 油 大 于 煤 油 ， 煤 油 大 于 柴 油 ， 润 滑 油 挥 发 较 慢 ， 同 时 油 料 在不 同 温 度 和 压 力 下 ， 挥 发 性 也 不 同 ， 温 度 越 高 ， 挥 发 越 快

7、， 压 力 越低 ， 挥 发 越 快 。 从 油 料 中 挥 发 出 来 的 油 蒸 气 迅 速 与 空 气 混 合 ， 形 成可 燃 混 合 气 ， 一 旦 遇 到 足 够 大 的 点 火 能 量 ， 就 会 引 起 燃 烧 和 爆 炸 。挥 发 性 越 大 的 油 料 的 火 灾 危 险 性 越 大 。 因 此 时 有 的 挥 发 性 对 安 全 运输 、 装 卸 和 贮 存 具 有 重 大 的 意 义 。 再 则 ， 石 油 的 挥 发 会 引 起 油 量 的 减 少 和 油 质 的 降 低 ， 因 为 挥 发 成气 体 的 大 部 分 是 石 油 及 其 产 品 中 的 轻 质 有 效

8、 成 分 ， 而 且 这 些 挥 发 的气 体 还 有 伤 害 人 体 健 康 ， 一 般 情 况 下 ， 当 空 气 中 油 蒸 汽 的 含 量 达 8 3g/L时 ， 还 会 危 及 人 的 生 命 。 所 以 这 就 是 要 求 ， 油 码 头 要 加 强 通风 ， 开 放 ， 配 备 必 要 的 防 毒 面 具 以 在 检 修 管 道 或 油 堆 时 用 。 油 料 的 扩 散 性 及 其 对 火 灾 危 险 的 影 响 主 要 表 现 在 以 下 三 个 方 面 ： (1) 流 动 性 油 料 ， 特 别 是 轻 质 油 料 ， 具 有 很 强 的 流 动 性 。 油 料 的这 种

9、流 动 性 使 得 油 料 的 扩 散 能 力 大 大 增 强 。 所 以 ， 易 发 生 溢 油 和 漏油 事 故 ， 同 时 也 易 沿 着 地 面 或 设 备 流 淌 扩 散 ， 增 大 了 火 灾 危 险 性 ，也 易 使 火 势 范 围 扩 大 ， 增 加 了 灭 火 难 度 和 火 灾 损 失 。 (2） 油 料 比 水 轻 且 不 溶 于 水 这 一 特 性 决 定 了 油 料 会 沿 水 面 漂 浮 扩散 。 一 旦 管 道 、 储 油 设 备 或 油 轮 把 油 料 漏 人 江 、 河 、 湖 、 海 等 水 域， 油 料 就 会 浮 于 水 面 ， 随 波 漂 流 ， 造

10、成 严 重 的 污 染 ， 甚 至 造 成 火 灾。 这 一 特 性 还 使 得 不 能 用 水 直 接 覆 盖 扑 救 油 料 火 灾 ， 因 为 这 样 做 反而 可 能 扩 大 火 势 和 范 围 。 (3) 油 蒸 气 的 扩 散 性 是 由 于 油 蒸 气 的 密 度 比 空 气 略 大 ， 且 很 接 近， 有 风 时 受 风 影 响 会 随 风 飘 散 ， 即 使 无 风 时 ， 它 也 能 沿 地 面 扩 散 出50m以 外 ， 并 易 积 聚 在 坑 洼 地 （ 1)油 码 头 要 和 其 他 码 头 分 隔 并 设 在 下 游 或 下 风 处 ； (2） 于 临 近 的 建

11、 筑 物 要 有 300m以 上 的 防 护 距 离 ， 并 要和 居 民 区 分 开 ； (3)码 头 要 设 置 合 理 的 消 防 设 施 。 不 同 品 种 的 石 油 产 品 一 旦 混 在 一 起 就 不 易 分 离 ， 这 就要 求 石 油 产 品 在 装 卸 运 输 贮 存 时 要 保 持 其 纯 洁 性 。 石 油 沿 管 线 流 动 时 ， 与 管 道 壁 产 生 摩 擦 ， 石 油 在 金 属 容 器 中 晃动 与 容 器 壁 摩 擦 均 会 产 生 静 电 荷 ， 产 生 的 静 电 荷 就 聚 集 在 管 道 的 容器 壁 上 ， 当 静 电 荷 积 聚 到 一 定

12、电 位 时 ， 会 产 生 静 电 放 电 ， 这 种 放 电的 火 花 对 有 大 量 的 石 油 蒸 汽 的 作 业 场 所 来 说 ， 很 容 易 引 起 燃 烧 和 爆炸 。 油 品 的 粘 度 是 表 示 油 品 流 动 性 的 指 标 ， 一 般 轻 质 油 的 粘 度 小 ， 流动 也 快 ； 重 质 油 的 粘 度 大 ， 流 动 也 慢 。 油 品 的 粘 度 与 温 度 有 关 ， 温度 升 高 ， 粘 度 下 降 ， 流 动 性 好 ； 反 之 ， 温 度 降 低 ， 粘 度 升 高 ， 油 品易 凝 固 。 物 质 具 有 热 胀 冷 缩 的 特 性 ， 称 为 膨 胀

13、 性 。 膨 胀 性 表 现 为 物 质 的体 积 随 着 温 度 的 升 高 或 降 低 产 生 膨 胀 或 缩 小 。 石 油 及 其 产 品 受 热 时 ， 体 积 会 膨 胀 而 增 大 ， 这 就 是 石 油 的 膨 胀性 。 油 品 的 膨 胀 性 与 体 积 、 温 度 有 关 、 一 般 说 来 ， 油 品 越 轻 ， 膨 胀系 数 越 大 。 石 油 及 其 产 品 的 膨 胀 性 要 求 我 们 在 输 油 和 贮 油 的 油 罐 容 器 中 留出 一 定 的 剩 余 空 间 ， 以 适 应 这 种 特 性 的 要 求 。 石 油 蒸 气 对 人 体 健 康 很 有 害 。

14、 因 石 油 中 毒 或 吸 入 蒸 气 而 引 起 中 毒的 情 况 时 有 发 生 ， 越 是 大 量 吸 人 蒸 气 就 越 能 造 成 人 体 中 毒 甚 至 死 亡 。 石 油 的 毒 性 与 其 蒸 发 性 有 密 切 关 系 ， 易 蒸 发 的 石 油 制 品 比 难 蒸 发 的石 油 制 品 毒 性 大 。 按 照 储 运 方 式 的 不 同 分 为 散 装 和 整 装 两 种 。 凡 是 用 油 罐 、 车 （ 铁 路 油 罐 车 或 汽 车 油 罐 车 ） 、 船 （ 油 轮 、 油驳 ） 、 管 道 等 储 存 或 运 输 的 油 料 称 为 散 装 油 料 。 在 油

15、库 中 ， 油 罐 是储 存 散 装 油 料 的 主 要 容 器 ， 也 是 油 库 的 主 要 储 油 手 段 。 凡 是 用 油 桶 及 其 他 专 用 容 器 整 储 整 运 的 油 料 称 为 整 装 油 料 。 油桶 是 储 存 整 装 油 料 的 主 要 容 器 。 海 上 油 田 储 存 与 运 输 方 式 （ 1） 海 上 储 存 ， 油 轮 运 输 （ 2） 海 底 管 道 ， 岸 上 中 转 站 其 他 方 式 运 输 。 油 轮 平 台 储 罐 海 底 油 罐 重 力 式 平 台 支 腿 油 罐 石 油 的 装 卸 设 备 主 要 包 括 输 油 泵 、 管 线 及 附

16、加设 备 。 油 品 装 卸 用 输 油 泵 。 输 油 泵 的 作 用 是 产 生 压 能 ， 使 油 品 在 压 差 的作 用 下 流 动 。 输 油 泵 一 般 要 求 排 量 大 ， 扬 程 较 低 ； 扬 程 高 时 ， 采 用多 级 离 心 泵 ； 扬 程 低 的 采 用 单 级 离 心 泵 。 输 油 泵 主 要 有 离 心 泵 、 往 复 泵 、 齿 轮 泵 和 螺 杆 泵 等 几 种 。 油 港 输油 实 际 中 通 常 采 用 的 是 离 心 泵 。 (1)流 量 ： 指 单 位 时 间 内 从 泵 的 排 出 口 所 排 出 的 液 体 体 积 ， 用 Us, m3/h表

17、 示 。 (2)压 头 （ 扬 程 ） ： 指 单 位 重 量 液 体 通 过 泵 所 获 得 的 能 量 增 值 （ 用m表 示 ） 。 (3)功 率 和 效 率 ： 泵 在 单 位 时 间 内 对 液 体 所 做 的 功 ， 称 之 为 有 效 功率 (4)转 数 n： 指 泵 轴 或 叶 轮 每 分 钟 旋 转 的 次 数 ， 单 位 r/min. (5)允 许 吸 人 真 空 高 度 H s,是 指 泵 在 正 常 运 转 的 情 况 下 ， 泵 入 口 处许 可 的 最 大 真 空 度 ， 单 位 为 m（ 液 柱 ） ， 它 标 志 泵 的 吸 入 性 能 。 泵 铭 牌 上 给

18、出 的 流 量 、 扬 轴 功 率 、 效 率 都 是 用 水 试 验 得 出 的 。 输 油 泵 的 型 号 ， 应 根 据 原 油 性 质 和 输 油 参 数 进 行 选 择 ， 一 般 宜 选 用离 心 泵 ， 同 一 泵 房 内 ， 泵 型 应 尽 量 一 致 。 配 用 电 机 应 优 先 考 虑 防 爆型 电 压 力 求 一 致 。 输 油 泵 的 流 量 ， 应 根 据 装 船 、 装 车 、 管 道 输 送 等 不 同 情 况 分 别 确定 油 港 内 的 管 线 有 油 管 线 、 气 管 线 （ 如 压 缩 空 气 管 线 、 真 空 管线 ） 、 水 管 线 （ 冷 水

19、、 热 水 管 线 ） 几 种 ， 一 般 都 用 无 缝 钢 管 和 有 缝钢 管 。 （ 1） 油 管 线 的 种 类 油 管 线 是 联 系 泵 房 、 油 轮 、 油 码 头 及 铁 路 装 卸 车 台 的 主 要 设 备 。油 管 线 的 种 类 有 ： 钢 管 、 耐 油 胶 管 、 软 质 输 油 管 等 。 固 定 油 管 多 用钢 管 ； 耐 油 胶 管 主 要 用 于 机 动 装 、 卸 、 输 油 设 备 ， 连 接 的 活 动 部 位 ；软 质 输 油 管 是 一 种 新 产 品 ， 由 于 其 收 卷 方 便 ， 在 野 外 作 业 时 得 到 广泛 应 用 。 钢

20、管 按 其 制 造 方 法 分 为 无 缝 钢 管 和 焊 接 钢 管 。 无 缝 钢 管 又 分 为 热轧 和 冷 拔 两 种 ， 油 库 常 用 的 是 热 轧 普 通 无 缝 钢 管 。 它 的 主 要 优 点 是 ：品 种 规 格 多 ， 强 度 高 ， 安 全 可 靠 。 无 缝 钢 管 的 规 格 用 外 径 乘 壁 厚 表示 ， 如 们 59mm x 4 5mm， 表 示 外 径 为 159mm。 壁 厚 为 4 5mmo 焊 接 钢 管 是 先 将 钢 板 卷 成 圆 筒 ， 然 后 焊 接 而 成 。 根 据 钢 板 卷 制 的方 式 不 同 ， 可 分 为 对 缝 焊 管

21、和 螺 旋 焊 接 管 两 种 ， 大 直 径 管 路 采 用 螺旋 形 焊 缝 。 按 表 面 质 量 分 镀 锌 和 不 镀 锌 两 种 ， 镀 锌 的 俗 称 白 铁 管 ，不 镀 锌 的 俗 称 黑 铁 管 。 焊 接 钢 管 价 格 较 便 宜 。 管 壁 较 均 匀 ， 能 制 成较 大 直 径 ； 缺 点 是 焊 缝 强 度 往 往 不 能 完 全 得 到 保 证 ， 因 而 承 受 压 力较 低 。 油 库 常 用 的 胶 管 主 要 有 输 油 胶 管 、 重 型 输 油 胶 管 、 钢 丝 编 织 输 油胶 管 等 。 输 油 胶 管 ， 即 中 间 及 外 层 带 螺 旋

22、 金 属 丝 的 输 油 胶 管 ， 这 种 胶 管 由内 胶 层 、 内 增 强 层 、 螺 旋 金 属 丝 、 中 胶 层 、 中 间 增 强 层 、 螺 旋 金 属丝 、 外 增 强 层 以 及 外 胶 层 组 成 。 承 压 能 力 较 高 ， 可 用 于 吸 人 和 排 出管 。 适 合 用 于 油 轮 的 装 卸 ， 也 可 用 于 军 舰 加 油 。 3)钢 丝 编 织 输 油 胶 管 钢 丝 编 织 输 油 胶 管 由 内 胶 布 缓 冲 层 或 棉 线 螺 旋 钢 丝 、 中 间 胶 层 、钢 丝 编 织 层 和 外 胶 层 组 成 。 承 压 能 力 较 高 ， 工 作 压

23、 力 为 980kPa。 这种 胶 管 没 有 接 头 ， 可 以 截 断 使 用 。 可 以 作 为 排 出 管 ， 也 可 用 于 吸 人管 路 。 4)软 质 输 油 管 这 种 输 油 管 主 要 由 能 承 受 内 压 和 拉 力 的 编 织 骨 架 层 和 防 渗 内 外 保护 层 组 成 。 编 织 骨 架 层 采 用 锦 纶 涤 纶 做 主 要 材 料 ， 内 外 保 护 层 采 用橡 胶 做 主 要 材 料 。 它 的 优 点 是 重 量 轻 、 存 放 体 积 小 ， 使 用 方 便 等 。 1.油 船 装 卸 在 国 内 外 油 港 ， 油 船 装 卸 方 式 可 分 为

24、 ： （ 1)靠 码 头 直 接 装 卸 ， 目 前 我 国 大 部 分 油 码 头 均 采 用 这 种 方 式 。 (2)通 过 海 上 泊 地 装 卸 ， 海 上 泊 地 可 理 解 为 在 离 开 陆 域 较 大 水 深 地点 设 置 的 靠 船 设 施 。 油 船 的 海 上 泊 地 ， 按 其 构 造 形 式 及 输 油 管 方 式 分 类 单 点 系 泊 方 式 是 油 船 的 船 首 系 在 一 个 浮 筒 上 的 方 式 。 多 点 系 泊 方 式 是 将 油 轮 的 船 首 与 船 尾 用 数 个 浮 筒 保 持 在 一 定 方 向 的 系 泊 方 式 。 单 点 系 泊 方

25、 式 多 点 系 泊 方 式 如 ： 船 一 船 直 接 装 卸 ， 船 一 驳 直 接 装 卸 。 海 上 大 量 石 油 运 输 是 专 用 油 船 来 进 行 的 ， 油 船 都 备 有 高 效 率 的 油泵 ； 现 在 国 外 油 船 每 小 时 装 油 或 卸 油 能 力 多 选 用 油 船 载 重 量 的 1/10或 稍 多 ， 载 重 吨 位 为 6万 吨 级 的 油 船 每 小 时 卸 油 6500m3， 载 重 吨 位为 20万 吨 级 的 油 船 每 小 时 卸 油 15000m3. 我 国 24000t油 船 的 自 卸 时 间 平 均 为 16.5h.我 国 石 油 装 船 一 般 用 设 在岸 上 的 油 氮 向 10万 吨 级 油 船 装 油 用 4台 油 泵 ， 每 台 生 产 率 为3000m3/h,用 10个 多 小 时 可 装 满 。 装 原 油 、 重 油 及 轻 油 多 用 离 心 泵， 所 装 重 油 的 流 量 较 小 时 ， 也 有 用 活 塞 泵 的 ； 装 卸 润 滑 油 用 齿 轮 泵。 海 底 输 油 （ 气 ） 管 道 设 计 与 施 工