原油儲存與運輸

第六章原油儲存與運輸石油是工農業(yè)生產的重要能源之一。世界上石油運輸的需求一方面產生于石油產地和銷地的不平衡，另一方面是由于現代工農業(yè)生產的高度發(fā)展，對以石油為主的能源的越來越大量的要求。所以石油的海運量在近幾十年內一直趨于上升的趨勢，當前其運輸量是居世界各貨種相對運量之首位，在所有新能源尚不能完全取代石油前，石油運量還將要維持在相當高的水平。

傳統(tǒng)的石油運輸是以桶裝的件貨運輸為主要運輸方式的，20世紀上葉出現的散裝石油運輸，導致了現代化超級油輪的誕生和港口石油專業(yè)化碼頭和裝卸工藝的出現，帶來了水上運輸工藝的第一次革命，同時也進一步促進了世界石油運輸的發(fā)展。

一、石油種類

石油可分為原油和石油產品兩大類。

第一類，原油是未經提煉的石油。

第二類，石油產品是原油經過提煉而成的油品。它可分為：（1)透明石油及其產品：如汽油，煤油等輕質油品。(2)深色石油及其產品；柴油，潤滑油等。(3)瀝青及其他：瀝青呈固體狀，是石油經提取油品后的剩余物。在運輸和裝卸時，以件雜貨處理。

二、石油的特性

1．易燃性和爆炸性

石油和石油產品的易爆程度可以用閃點、燃點和自燃點來衡量。

閃點

即在常壓下和一定溫度時，油品蒸發(fā)出來的油蒸氣和空氣混合后，與火焰接觸閃出藍色火花并立即熄滅時的最低溫度；

燃點

即在常大氣壓力下和一定溫度時，油品蒸發(fā)出來的油蒸氣與空氣混合后，與火焰接觸而著火并繼續(xù)燃燒不少于5s時的最低溫度；

自燃點

即在常壓下，將油品加熱到某溫度，不用引火也能自行燃燒時的最低溫度。

爆炸原理

一類是油氣混合氣因遇火而爆炸，這是一種化學性爆炸；

另一類是密閉容器內的介質，在外界因素作用下，由于物理作用，發(fā)生劇烈膨脹超壓而爆炸，如空油桶或空油輪等因高溫或劇烈的碰撞使腔內氣體劇烈膨脹而造成爆炸等。在油庫中最易發(fā)生且破壞性較大的是第一類爆炸。

油蒸氣與空氣的混合氣達到適當濃度時，遇到足夠能量的火源就能發(fā)生爆炸。某種油蒸氣在空氣中能發(fā)生爆炸的最低濃度和最高濃度，稱為某種油蒸氣的爆炸濃度下限和爆炸濃度上限，其所對應的飽和蒸氣壓對應的油料溫度稱為這種油料的爆炸溫度極限。

2．揮發(fā)性

不同的油料的揮發(fā)性是不同的，一般輕質成分越多，揮發(fā)性越大，汽油大于煤油，煤油大于柴油，潤滑油揮發(fā)較慢，同時油料在不同溫度和壓力下，揮發(fā)性也不同，溫度越高，揮發(fā)越快，壓力越低，揮發(fā)越快。從油料中揮發(fā)出來的油蒸氣迅速與空氣混合，形成可燃混合氣，一旦遇到足夠大的點火能量，就會引起燃燒和爆炸。揮發(fā)性越大的油料的火災危險性越大。因此時有的揮發(fā)性對安全運輸、裝卸和貯存具有重大的意義。

再則，石油的揮發(fā)會引起油量的減少和油質的降低，因為揮發(fā)成氣體的大部分是石油及其產品中的輕質有效成分，而且這些揮發(fā)的氣體還有傷害人體健康，一般情況下，當空氣中油蒸汽的含量達8．3g/L時，還會危及人的生命。所以這就是要求，油碼頭要加強通風，開放，配備必要的防毒面具以在檢修管道或油堆時用。

3．擴散性

油料的擴散性及其對火災危險的影響主要表現在以下三個方面：

(1)流動性油料，特別是輕質油料，具有很強的流動性。油料的這種流動性使得油料的擴散能力大大增強。所以，易發(fā)生溢油和漏油事故，同時也易沿著地面或設備流淌擴散，增大了火災危險性，也易使火勢范圍擴大，增加了滅火難度和火災損失。

(2）油料比水輕且不溶于水這一特性決定了油料會沿水面漂浮擴散。一旦管道、儲油設備或油輪把油料漏人江、河、湖、海等水域，油料就會浮于水面，隨波漂流，造成嚴重的污染，甚至造成火災。這一特性還使得不能用水直接覆蓋撲救油料火災，因為這樣做反而可能擴大火勢和范圍。

(3)油蒸氣的擴散性是由于油蒸氣的密度比空氣略大，且很接近，有風時受風影響會隨風飄散，即使無風時，它也能沿地面擴散出50m以外，并易積聚在坑洼地

注意

（1)油碼頭要和其他碼頭分隔并設在下游或下風處；(2）于臨近的建筑物要有300m以上的防護距離，并要和居民區(qū)分開；(3)碼頭要設置合理的消防設施。

4.純潔性

不同品種的石油產品一旦混在一起就不易分離，這就要求石油產品在裝卸運輸貯存時要保持其純潔性。

5．易產生靜電性

石油沿管線流動時，與管道壁產生摩擦，石油在金屬容器中晃動與容器壁摩擦均會產生靜電荷，產生的靜電荷就聚集在管道的容器壁上，當靜電荷積聚到一定電位時，會產生靜電放電，這種放電的火花對有大量的石油蒸汽的作業(yè)場所來說，很容易引起燃燒和爆炸。

6．粘度油品的粘度是表示油品流動性的指標，一般輕質油的粘度小，流動也快；重質油的粘度大，流動也慢。油品的粘度與溫度有關，溫度升高，粘度下降，流動性好；反之，溫度降低，粘度升高，油品易凝固。

7．膨脹性

物質具有熱脹冷縮的特性，稱為膨脹性。膨脹性表現為物質的體積隨著溫度的升高或降低產生膨脹或縮小。

石油及其產品受熱時，體積會膨脹而增大，這就是石油的膨脹性。油品的膨脹性與體積、溫度有關、一般說來，油品越輕，膨脹系數越大。石油及其產品的膨脹性要求我們在輸油和貯油的油罐容器中留出一定的剩余空間，以適應這種特性的要求。

8．毒害性

石油蒸氣對人體健康很有害。因石油中毒或吸入蒸氣而引起中毒的情況時有發(fā)生，越是大量吸人蒸氣就越能造成人體中毒甚至死亡。石油的毒性與其蒸發(fā)性有密切關系，易蒸發(fā)的石油制品比難蒸發(fā)的石油制品毒性大。

按照儲運方式的不同分為散裝和整裝兩種。凡是用油罐、車（鐵路油罐車或汽車油罐車）、船（油輪、油駁）、管道等儲存或運輸的油料稱為散裝油料。在油庫中，油罐是儲存散裝油料的主要容器，也是油庫的主要儲油手段。

凡是用油桶及其他專用容器整儲整運的油料稱為整裝油料。油桶是儲存整裝油料的主要容器。

三、石油的存儲設備

海上油田儲存與運輸方式

（1）海上儲存，油輪運輸

（2）海底管道，岸上中轉站其他方式運輸。

油輪平臺儲罐海底油罐重力式平臺支腿油罐

四、石油的裝卸設備

石油的裝卸設備主要包括輸油泵、管線及附加設備。

1、輸油泵

油品裝卸用輸油泵。輸油泵的作用是產生壓能，使油品在壓差的作用下流動。輸油泵一般要求排量大，揚程較低；揚程高時，采用多級離心泵；揚程低的采用單級離心泵。

輸油泵主要有離心泵、往復泵、齒輪泵和螺桿泵等幾種。油港輸油實際中通常采用的是離心泵。（a）．離心泵的主要特性參數

(1)流量：指單位時間內從泵的排出口所排出的液體體積，用Us,m3/h表示。(2)壓頭（揚程）：指單位重量液體通過泵所獲得的能量增值（用m表示）。(3)功率和效率：泵在單位時間內對液體所做的功，稱之為有效功率

(4)轉數n：指泵軸或葉輪每分鐘旋轉的次數，單位r/min.(5)允許吸人真空高度Hs,是指泵在正常運轉的情況下，泵入口處許可的最大真空度，單位為m（液柱），它標志泵的吸入性能。

泵銘牌上給出的流量、揚軸功率、效率都是用水試驗得出的。（b）.輸油泵的選擇

輸油泵的型號，應根據原油性質和輸油參數進行選擇，一般宜選用離心泵，同一泵房內，泵型應盡量一致。配用電機應優(yōu)先考慮防爆型．電壓力求一致。

輸油泵的流量，應根據裝船、裝車、管道輸送等不同情況分別確定

2、管線及附加設備

油港內的管線有油管線、氣管線（如壓縮空氣管線、真空管線）、水管線（冷水、熱水管線）幾種，一般都用無縫鋼管和有縫鋼管。

（1）油管線的種類

油管線是聯(lián)系泵房、油輪、油碼頭及鐵路裝卸車臺的主要設備。油管線的種類有：鋼管、耐油膠管、軟質輸油管等。固定油管多用鋼管；耐油膠管主要用于機動裝、卸、輸油設備，連接的活動部位；軟質輸油管是一種新產品，由于其收卷方便，在野外作業(yè)時得到廣泛應用。

1)鋼管

鋼管按其制造方法分為無縫鋼管和焊接鋼管。無縫鋼管又分為熱軋和冷拔兩種，油庫常用的是熱軋普通無縫鋼管。它的主要優(yōu)點是：品種規(guī)格多，強度高，安全可靠。無縫鋼管的規(guī)格用外徑乘壁厚表示，如們59mmx4．5mm，表示外徑為159mm。壁厚為4．5mmo

焊接鋼管是先將鋼板卷成圓筒，然后焊接而成。根據鋼板卷制的方式不同，可分為對縫焊管和螺旋焊接管兩種，大直徑管路采用螺旋形焊縫。按表面質量分鍍鋅和不鍍鋅兩種，鍍鋅的俗稱白鐵管，不鍍鋅的俗稱黑鐵管。焊接鋼管價格較便宜。管壁較均勻，能制成較大直徑；缺點是焊縫強度往往不能完全得到保證，因而承受壓力較低。

2)膠管

油庫常用的膠管主要有輸油膠管、重型輸油膠管、鋼絲編織輸油膠管等。

輸油膠管，即中間及外層帶螺旋金屬絲的輸油膠管，這種膠管由內膠層、內增強層、螺旋金屬絲、中膠層、中間增強層、螺旋金屬絲、外增強層以及外膠層組成。承壓能力較高，可用于吸人和排出管。適合用于油輪的裝卸，也可用于軍艦加油。

3)鋼絲編織輸油膠管鋼絲編織輸油膠管由內膠布緩沖層或棉線螺旋鋼絲、中間膠層、鋼絲編織層和外膠層組成。承壓能力較高，工作壓力為980kPa。這種膠管沒有接頭，可以截斷使用。可以作為排出管，也可用于吸人管路。4)軟質輸油管這種輸油管主要由能承受內壓和拉力的編織骨架層和防滲內外保護層組成。編織骨架層采用錦綸滌綸做主要材料，內外保護層采用橡膠做主要材料。它的優(yōu)點是重量輕、存放體積小，使用方便等。（2）油管管徑的確定

五、原油裝卸1.油船裝卸

在國內外油港，油船裝卸方式可分為：

（1)靠碼頭直接裝卸，目前我國大部分油碼頭均采用這種方式。

(2)通過海上泊地裝卸，海上泊地可理解為在離開陸域較大水深地點設置的靠船設施。油船的海上泊地，按其構造形式及輸油管方式分類

單點系泊方式是油船的船首系在一個浮筒上的方式。

多點系泊方式是將油輪的船首與船尾用數個浮筒保持在一定方向的系泊方式。

單點系泊方式多點系泊方式2、水上直接裝卸

如：船一船直接裝卸，船一駁直接裝卸。

海上大量石油運輸是專用油船來進行的，油船都備有高效率的油泵；現在國外油船每小時裝油或卸油能力多選用油船載重量的1/10或稍多，載重噸位為6萬噸級的油船每小時卸油6500m3，載重噸位為20萬噸級的油船每小時卸油15000m3.

我國24000t油船的自卸時間平均為16.5h.我國石油裝船一般用設在岸上的油氮向10萬噸級油船裝油用4臺油泵，每臺生產率為3000m3/h,用10個多小時可裝滿。裝原油、重油及輕油多用離心泵，所裝重油的流量較小時，也有用活塞泵的；裝卸潤滑油用齒輪泵。

海底輸油（氣）管道設計與施工9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。4月-254月-25Wednesday,April30,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。13:11:2613:11:2613:114/30/20251:11:26PM11、夫學須志也，才須學也，非學無以廣才，非志無以成學。4月-2513:11:2613:11Apr-2530-Apr-2512、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。13:11:2613:11:2613:11Wednesday,April30,202513、志不立，天下無可成之事。4月-254月-2513:11:2613:11:26April30,202514、ThankyouverymuchfortakingmewithyouonthatsplendidoutingtoLondon.ItwasthefirsttimethatIhadseentheToweroranyoftheotherfamoussights.IfI'dgonealone,Icouldn'thaveseennearlyasmuch,becauseIwouldn'thavek