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油气储运基础知识分析介绍

时间:2023-09-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:油气储运是一门综合性工程学科,涉及面广,实践性强,包括原油、成品油、中间馏分、液化石油气、炼厂气、天然气的储存和运输。油品的挥发性在油品储运过程中,会使油品数量减少,产品质量下降,污染周围环境,甚至使人中毒,更为严重的是增加了火灾爆炸的危险性。因此,减少油品蒸发损耗是石油储运工作者的一项重要任务。水路运输是利用油船通过海洋、江河输送原油及其产品的运转方式。

油气储运是一门综合性工程学科,涉及面广,实践性强,包括原油、成品油、中间馏分、液化石油气、炼厂气、天然气的储存和运输。油田原油和天然气的集输、储运,炼厂的原油接卸、产品调和、输转、计量、储存、装卸,销售和使用过程中的产品调运、保管,油库、管线、码头的设计和管理,都属于油气储运范畴。

1. 油气的储运特性

(1)易燃性。油气及其产品都具有容易燃烧的特性。燃烧的难易和石油产品的闪点、燃点和自燃点三个指标有密切关系。

(2)易爆性。油气及其产品受热后都会挥发产生可燃蒸气,这些气体和空气混合达到一定浓度,一遇明火都有发生火灾、爆炸的危险。

(3)易挥发、易扩散、易流淌性。液体受热后表面发生气化的现象叫蒸发。石油在任何温度下都有蒸发现象,尤其是轻质油品。油品的蒸发特性是通过饱和蒸气压指标来体现的。油品挥发出来的油气可以随风四处扩散,而跑出的液体可顺地势蔓延。特别是石油气体,除甲烷外,都比空气重,一旦发生泄漏,石油气体都沿地面或水面流放并积聚在低洼的管沟、下水道地下室和室内地面,遇到明火极易引起火灾或爆炸,并向四处迅速蔓延。

油品的挥发性在油品储运过程中,会使油品数量减少,产品质量下降,污染周围环境,甚至使人中毒,更为严重的是增加了火灾爆炸的危险性。因此,减少油品蒸发损耗是石油储运工作者的一项重要任务。

(4)易产生静电性。石油及其产品本身是绝缘体,当它流经管路进入容器或车罐,在运油过程中,都有产生静电的特性。这种特性是由于油品和管壁或容器壁摩擦、冲击以及油流喷射产生的,静电聚集到一定电位就会发生放电,产生火花,遇有油气极易引起着火爆炸。尤其是汽油,在静电电位高于4 V时,火花能量为0.25 mJ就足够引燃汽油蒸气,引起火灾或爆炸。

在油品储运过程中,静电产生还和空气温度、油品流速、油料在管道中的压力及油品电导率等因素有关。为了防止静电引起火灾,在油品储运过程中,设备都应装有导电接地设施;装车要控制流速并防止油料喷溅、冲击,尽量减少静电的发生。

(5)毒害性。石油及其产品、半成品大多具有一定的毒性。石油产品的毒性因其化学结构不同而不一样。一般来说,不饱和烃、芳香烃和易挥发的石油产品毒害程度大。

(6)易受热膨胀性。石油受热后,温度上升,体积迅速膨胀,若遇到容器内油品充装过满或管道输油后内部未排空而又无泄压设施,很容易因体积膨胀使容器或管件爆破损坏。反之,油温降低,油品体积缩小,容器内出现负压,也会使容器凹陷、抽瘪变形。

为了防止设备因油品受热膨胀而受到损坏,装油容器不能充装过满,一般只准充装全体积的85%~95%;油罐和罐车呼吸阀、安全阀必须灵活好用;输油(气)管线上均应装泄压阀。

(7)易沸溢性。含水的重质油油罐加热时,高温重质油品装车遇有罐底明水或含水油品发生火灾时,油品都会发生沸腾,油面迅速上涨,从容器内急速向外喷溅,以致发生跑油、冒罐,甚至导致火灾。其原因主要是水被加热而汽化,体积增大,水汽以高压带动油迅速向上喷出。为避免油罐或装车突沸,一定要控制油温,加强脱水,发现油面上升过快时,应及时关阀和降温。

2. 储运流程描述

石油储运所涉及的流程,可描述为:油田原油开采→(管)运输(罐)储集→预处理(脱水、轻烃回收)→罐储→(管、船)运→中转站(油库)→炼油厂→产品罐储→(管、船、火车、汽车)运→中转站(油库)→加油站(军方则包含空中加油机等各类加油装备)→销售、使用。

3. 散装储运和整装储运

按石油的包装方式,石油储运可分为散装储运和整装储运。散装储运是将石油储存于固定安装的油罐内,油罐不参与石油运销;运输时,只有石油进行转移交易,其运载工具(油船、油罐车、管道等)不参与交易。石油储运周转量大,一般采用散装储运方式。整装储运是油品灌装在小型容器(油桶、油听)内,容器与油品一起进行储存、运输、转移、交易。这种方式主要用于生产批量少、产品质量要求高的润滑油、润滑脂和某些特种油品。

4. 石油运输

石油运输有铁路运输、水路运输、管道运输和公路运输等四种形式,采取何种形式运输,取决于运输量、距离远近、产品发运流向和发运方式以及当地交通条件和自然条件等。

(1)公路运输,指采用汽车油罐车或桶装货运汽车运输石油及其产品。公路运输周转快、机动灵活,特别适用于短线、小批量产品以及近距离无铁路、无水路运输条件地区的石油运输。

(2)铁路运输。全国有60%~70%的成品油由铁路运输来输送、转运。铁路运输具有机动灵活、流向范围广、较为安全可靠、受自然因素影响小等优点,但铁路运输与管道运输相比,存在着装卸环节多、油料损耗大、污染环境、双向占用铁路运力、铁路部门计划限制性强、运输效率低、成本高等缺点。

(3)水路运输。水路运输是利用油船通过海洋、江河输送原油及其产品的运转方式。水路运输按航行区域可分为远洋运输、近洋运输、沿海运输和内河运输。水路运输具有运量大、油品损耗少、能耗和成本低、劳动生产率高等特点。我国海岸线长度达l.8万公里,有良好的港湾和优越的建港条件。从北到南沿海已建成能停靠万吨级以上油轮的港口有大连鲇鱼湾、秦皇岛、山东黄岛、浙江乍浦、镇海算山、福建惠安、广州、惠州、湛江、茂名等十多处。内河运输以长江、珠江、黑龙江和大运河的航线为主。长江水系通航航线里程在8万公里以上,占全国内河通航航线里程的一半,沿江已建有扬子石化、南京炼厂、安庆石化、九江石化、长岭炼化、武汉石化等多座油运码头。为了方便原油的运进和成品油的运出,我国的大型炼油、石油化工企业主要分布在沿海、沿江地区,随着我国对原油进口的依赖和逐年增加,石油水路运输的重要性将越发增强。

(4)管道运输。管道运输是利用专门输油管线来输送石油的运输方式,包括原油管道输送和成品油管道输送。其优点是运输量大、运费低、能耗少、损耗率低,较为安全可靠、受气候环境影响小、对环境污染小,投资小、占地面积少。存在的缺点:用于大量、单向、定点运输,不灵活;经济性受运输量影响,设计值与实际有差距;有极限量的限制,泵性能、管道强度、安全温度等限制输油量。

随着中俄、中哈、中缅油气管线的开工、建设和国内西气东输石油天然气管线的铺设与使用,人们对油气长输管线的关注度越来越高。

长距离输油管道由输油站、线路组成。输油站设有泵房、加热系统、油罐区、阀组间、清管器收发装置、计量间、站控室、油品预处理设施、辅助作业区、生活区等,主要作用是给输送石油加压、加热。首站:接收油品并经计量后输向下站。中间输油站:升压、升温,接力,个数根据具体情况确定。末站:接收管道来油,设有较多的油罐以及油品交接的较准确的计量系统。线路包括管道、截断阀室、阴极保护、通讯与自控线路等。

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