油库储运技术(二)

1、第二章 油品装卸作业,主讲：杨文川,第一节铁路油罐车和铁路专用线 第二节铁路装卸设施及其选择 第三节铁路装卸油系统及其装卸方法 第四节水路装卸设施及其选择 第五节油船装卸工艺流程 第六节公路装卸设施、装卸方法及流程 第七节桶装作业,一、本章内容,主要内容： 铁路装卸油作业 水路装卸油作业 公路装卸油作业与整装作业,本章重点： 油品铁路装卸作业 铁路作业线计算 铁路作业线鹤管数计算 水路装卸船工艺计算 本章难点： 铁路作业线布置和计算,二、本章重点和难点,一、铁路油罐车 1、油罐车类型 根据载重量划分 50t60t 根据所装载油品的性质划分 轻油罐车 粘油（重油）罐车 沥青罐车 液化气罐车,2.

2、1 铁路油罐车和铁路专用线,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,轻油罐车与粘油罐车的区别： 罐体外所刷涂料颜色不同 轻油罐车：银白色 粘油罐车：黑色 结构不同 轻油罐车安装呼吸阀 正压与负压大呼吸与小呼吸 粘油罐车有加热套和下卸器 上卸与下卸气阻问题,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,2、铁路油罐车的主要指标 （1）实际载重（净载重）：油罐车可以装载油品的重量，单位以吨计。 （2）标记载重和自重：油罐车上所标示的载重量，单位以吨计。 （3）净载重系数：油罐车净载重与标记载重

3、加自重之和的比值，一般在0.550.7之间。,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,（4）冷却系数：罐车油罐表面积与载重量的比值，表示每吨油品的散热面积。 （5）车体尺寸：主要包括罐车长度（1212.5m）、罐车总高、罐车总宽、底架高度、罐体直径等。 （6） 容量（计）表,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,铁路油罐车的装卸作业是在专门修建的铁路专用线上进行的。一般是由使用单位提出要求，委托铁路部门设计和建造管理的。从事油库设计管理的工程技术人员必须对铁路专用线的技术要求有一定的了解。以便和铁路工作人员配合工作，并做好工程验收工作。 油库的专用线分为厂外线和厂内线二部分。

4、,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,二、铁路专用线,（一）厂外线 根据铁路货运量的大小，厂外线分为三个等线。,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,1 厂外线的长度取决于接轨点与库区的距离和地形，一般35km。 2 厂外线的限制坡度，应根据铁路等级、牵引种类、地形条件、邻近线路的限制坡度，牵引定数确定。 3 牵引定数：是在不同的坡度下，不同种类的机车的限制牵引能力。 4 各级铁路的限制坡度和加力牵引坡度和厂外线的最小曲率半径在书中有表，设计时可供参考。,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,作业线必须布置成尽头式； 作业线必须严格保证平坡直线； 自流装车时，油品的流量应满足装车时间要求，并且鹤管出口流速不得

5、大于防静电所要求的控制流速4.5m/s； 合理选择作业线股数 一般车位大于12节时设2股； 轻、粘油作业线宜分开布置。若轻、粘油布置在同一条作业线上时，相邻轻、粘油两鹤管之间的距离不宜小于24米，而且在布置时应轻油在前，粘油在后。,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,（二）厂内线（装卸作业线）,作业线形式及其特点,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,2. 铁路作业线长度计算 式中： L 装卸线有效长度，m； L1机车至警冲标的距离，一般为31m； L2油罐车列总长度 L2=nl n油品一次到库的最大油罐车总数 l油罐车长度l=12m L3 装卸线终端安全距离，一般为20m。,2.1 铁路油罐车和铁路专

6、用线,2.1 铁路油罐车和铁路专用线,一、鹤管 1.鹤管的结构 鹤管是由108或200的钢管或铝管制成的。 108为最常见的小鹤管，由四个回转接头组成，并且在对车范围内可实现上下起落、左右旋转、前后伸缩的三维空间内自由转动。,2.2 铁路装卸设施及其选择,2.常用鹤管形式 （1）固定式万向鹤管 （2）自重力矩平衡鹤管 （3）配重力矩平衡鹤管 （4）气动鹤管 （5）卸油臂 （6）大鹤管 （7）目形鹤管 （8）套筒式鹤管 （9）液压鹤管 （10）电动鹤管,2.2 铁路装卸设施及其选择,2.2 铁路装卸设施及其选择,2.2 铁路装卸设施及其选择,卸油臂,二、栈桥 铁路栈桥分单侧和双侧两种，不论哪种都

7、应符合石油栈桥限界，栈桥一般为钢结构和混凝土结构。 栈桥高度：高出轨面 3.5m。 栈桥宽度：双面栈桥23m，单面不小于1.5m 栈桥长度：单侧： 双侧： （n为鹤管数）,2.2 铁路装卸设施及其选择,2.2 铁路装卸设施及其选择,2.2 铁路装卸设施及其选择,2.2 铁路装卸设施及其选择,2.2 铁路装卸设施及其选择,2.2 铁路装卸设施及其选择,三、集油管和输油管 集油管和输油管的长度和位置，应根据油罐车位数和装卸区的平面布置确定，它们的管径根据装卸油品的数量、允许卸油时间、油品性质、泵的吸入能力及高差，通过工艺计算确定。,2.2 铁路装卸设施及其选择,2.2 铁路装卸设施及其选择,集油管

8、,鹤管、集油管和输油管的连接,2.2 铁路装卸设施及其选择,放空的最小坡度 轻油 0.002 粘油 0.003,四、零位油罐 一般来说，油库很少设缓冲油罐，这样会带来不必要的蒸发损失。对粘油的设施，通常设零位油罐，它不担负长期存储任务，因而容量不应大于一次卸车的体积。转油泵的排量可视具体情况而定。目的是在两次卸车的时间间隔内把零位油罐内油品送往罐区。 这样零位油罐的最小容积为： V=1.25 50n 式中： V零位油罐容积，m3； n 该种油品一次到库的最多罐车数。,2.2 铁路装卸设施及其选择,2.2 铁路装卸设施及其选择,零位油罐示意图：,零位油罐的设置应符合以下规定： 1、零位油罐的布置

9、应充分利用地形，满足卸车台与零位油罐的位差要求； 2、零位油罐的数量按下列原则设置： 当一次卸车少于13个油罐车时宜设1个，超过13增加1个，但余数多于6个时，可增设1个。卸油种类多时，应分别设零位油罐。,2.2 铁路装卸设施及其选择,本节概要 铁路装卸油系统按照油品性质分类，可分为轻油装卸系统和粘油装卸系统；按照卸车方式可分为上部卸车系统和下部卸车系统； 铁路装卸油方法主要是泵装卸和自流装卸；,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,一、铁路装卸油系统 轻油装卸系统 输油系统 真空系统 放空系统 粘油装卸系统 输油系统 加热系统 放空系统,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,2.3 铁路装卸油系

10、统及其装卸方法,放空系统由放空罐和放空管路组成。 放空系统的作用 防混油 防凝管 防热涨,放空系统,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,输油系统和真空系统示意图：,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,真空系统的作用是引油灌泵和收净油罐车底油。 真空系统由真空泵、气水分离器、真空罐和真空管路组成。 为了保证真空泵内形成水环和循环冷却，在真空泵的排出管线上串装一个气水分离器（即水箱），真空泵排汽口与气水分离器进气口相接，将含有油蒸气的气体引至泵房外排出或冷凝回收部分油品。 在真空泵的吸入管线上设置真空罐，真空罐收集引油灌泵输入的少量油品和油罐车的底油。,真空系统,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法

11、,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,气液分离器,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,真空管路与输油系统的连接方式 （1）在鹤管控制阀门的上部引出管路与真空集油管相连 这种连接方式引油灌泵的虹吸速度快。采用泵卸时，在操作上需要打开泵的出口阀或泵的放气阀，依靠油品的自流将吸入管路的气排出，然后开泵。 （2）真空管路与输油管在泵入口附近连接 使用时开动真空泵，使吸入管路中的气体全部由真空系统排出。这种连接方式虹吸速度慢，但可以避免离心泵的放气阀开阀启动。真空集油管只作为扫舱用。,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,真空管与输油系统的连接示意图：,2.3 铁路装卸

12、油系统及其装卸方法,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,真空管路与输油管路的二种连接方式：,鹤管与集油管的连接,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,鹤管与集油管的连接方式： （1）专用单鹤管式 适用于质量要求较高、收发量较大的单一种类的油品装卸。鹤管间隔12m或12.5m。 （2）多用单鹤管式 每个鹤管分别与两条（或多条）集油管相连。适用于种类接近的多类油品装卸。鹤管间距根据铁路作业线的股数确定，一股作业线时，鹤管间距为12m或12.5m；若有两股作业线，鹤管间距一般为6m或6.25m。 （3）双鹤管式 每一组有两个鹤管，分别与各自的集油管相连，每组鹤管间距为6m。这种连接方式适用于品种多而收

13、发量小，同时产品质量要求较高的油品。,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,专用单鹤管式,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,多用单鹤管式,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,双鹤管式,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,二、铁路油罐车的装卸方法： （一）上部卸车 上部卸车作业是将鹤管端部的垂管从油罐车上部的人孔插入油罐车内，然后将油品导入油罐的过程。,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,上部卸车方法： 1. 泵卸油 应用最广泛 泵卸油必须保证泵吸入系统充满油品，并在鹤管顶点部位不产生气阻断流现象，所以必须配有真空泵以满足灌

14、泵和抽底油的要求。在某些大型油库，由于储油区和装卸区距离较远，而且标高差较大，采用一台泵快速接卸并输入罐区时，则要求泵排量大，扬程高，而且管径大，造成设备选型难，增加投资，因此采用下图的流程。,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,2. 自流卸车 自流卸车必须有足够的位差，可采用虹吸自流卸油。 3. 压力卸车 通过注入惰性气体压油入泵，成本高。 4. 浸没泵卸油 这种方法卸油灵活，近年来逐渐采用。,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,泵卸法,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,自流卸油,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,压力卸油,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,浸没泵卸油,2.3 铁路装卸

15、油系统及其装卸方法,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,（二）下部卸车 粘油卸车采用的方法。由下卸鹤管和输油管路组成，下部卸车投资少，劳动强度低，卸车时油品损耗少，没有气阻现象。,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,下部卸车,1.自流装车 如果地形高差允许，尽量采用自流装车，因为投资少，运营费用少，安全可靠。,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,（三）上部装车,2.泵送装车,2.3 铁路装卸油系统及其装卸方法,计算：鹤管数的确定 铁路装卸油鹤管数与到库油罐车数和鹤管与集油管的连接方式有关。 （1）首先需要确定一次到库的最大

16、油罐车数。 式中：n 小鹤管数 ； G 一年装卸量，t/a ；,K铁路不均衡系数； 推荐 成品油库K=12 原油库K=2 3 T年操作天数，取350 360d； 油品密度，t/m3； V油罐车平均容积，m3/辆，取50m3/辆； m每天装油批数，日作业批数不应大于4批； （克西）油罐车装满系数，原油、轻油取0.9，重油取0.95，液化气取0.85。,（2）确定鹤管数需要首先确定一次到库油罐车数,（向下取整）,（3）取较小值,铁路作业线布置计算 1. 计算鹤管数； 2. 计算铁路作业线长度并画出布置图。,收发不均匀系数取2，机车牵引定数为3400t， 油罐车标记载重为50t，自重为22t。,由于

17、油船运输成本低、效率高，因此沿海和江河沿岸的油库油品的水路运输、装卸方式较为普遍。 本节我们主要介绍油码头及油船的种类、水路装卸油设施。,2.4 水路装卸设施及其选择,本节概述：,一、油码头的种类 1. 近岸式码头：这种码头多利用天然港湾或建筑防护设施而建成。 （1）固定码头： 优点：具有抵抗船舶水平载荷的能力大，施工简单。 缺点：水位落差大，不利于油船的停靠和作业。目前新建油港很少采用。,2.4 水路装卸设施及其选择,2.4 水路装卸设施及其选择,近岸式固定码头,由趸船、趸船的锚和支撑设施、引桥、护岸部分、浮动泵站及输油管组成。 特点：由于将泵设在趸船上，无论水位涨落，浮码头上的泵与水平面的

18、高差为定值，便于装卸作业。 目前江河油码头大都采用此类。,2.4 水路装卸设施及其选择,1. 近岸式码头,（2）浮码头,2.4 水路装卸设施及其选择,近岸浮码头,2.4 水路装卸设施及其选择,近岸浮码头,2. 栈桥式固定码头 近岸码头停泊油轮吨位不大，随着油船的大型化，目前万吨以上的油轮大多采用栈桥式固定码头，这种码头借助引桥将泊位引向深水处。,2.4 水路装卸设施及其选择,栈桥式固定油码头,2.4 水路装卸设施及其选择,栈桥式固定码头,2.4 水路装卸设施及其选择,大连港30万吨油码头,黄岛30万吨油码头,2.4 水路装卸设施及其选择,2.4 水路装卸设施及其选择,栈桥式固定码头,（1）浮筒

19、式单点系泊设施 （2）浮筒式多点系泊设施（p 70） （3）岛式系泊设施,2.4 水路装卸设施及其选择,3. 外海油轮系泊码头,近年来，油轮吨位不断增大，10万吨、20万吨、30万吨油轮普遍使用。诺克耐维斯号（Knock Nevis）达到82万吨。,浮筒式单点系泊设施,2.4 水路装卸设施及其选择,2.4 水路装卸设施及其选择,浮筒式单点系泊设施,2.4 水路装卸设施及其选择,岛式系泊设施,2.4 水路装卸设施及其选择,油码头的类型和特点,一、近岸式码头 1、固定码头 2、浮码头 二、栈桥式固定码头 三、外海油轮系泊码头 1、浮筒式单点系泊设施 2、浮筒式多点系泊设施 3、岛式系泊设施,二、油

20、港及码头选址 1. 地质条件：一般对岩石、砂土及较硬的粘土、砂质粘土较合适。 2. 防波条件：码头应可靠遮住海风，尽可能保护其不受波浪击，最好设在河湾或海湾。 3. 应有足够的水域面积，以便设置适当数量的码头和供调度油船、拖船之用。,2.4 水路装卸设施及其选择,4. 应有足够的深度，以便在直接靠近河岸的地方设置泵头。最低深度为 式中： T船的最大吃水深度，m； Z1船底至河底允许的最小富裕量； 河港 Z1=0.150.25m，海港Z1=0.20.6m。 Z2波浪影响的附加深度，m； Z2=0.32h Z1 h码头附近最高波浪，m ； 当Z20时 Z2取零。,2.4 水路装卸设施及其选择,Z3

21、船在装卸和航行中吃水差的附加深度，m； 河港Z3=0.3m，海港Z3=KV； K与速度有关的系数； V航速，Km/h； Z4考虑江、河、海砂淤积的增加量 m 一般取Z4=0.4m。 5. 在油港内应尽量避免冲积泥砂。 6. 油码头应与其它货运码头、客运码头及桥梁有一定距离，并尽可能设置在下游。,2.4 水路装卸设施及其选择,2.4 水路装卸设施及其选择,三、油船 1.分类 （1）油轮：带有动力设备，可以自航，还设有输油、扫舱、加热以及消防设施。大型的油轮的装卸泵每小时可以泵上万吨的液体。 20万吨油轮的每吨运输成本仅为5万吨油轮的50%。 （2）油驳 ：不带动力设备，不能自航，编组列队，必须依

22、靠拖船，。一般没有装卸泵，也没有加热系统。 （3）储油船：常见于于海上开采石油，代替储油罐，设施齐全。,2.4 水路装卸设施及其选择,2.4 水路装卸设施及其选择,诺克耐维斯号,2.4 水路装卸设施及其选择,2.油船主要技术指标 （1）排水量 （2）载重量 （3）载货量 （4）吃水深度 （5）航速 （6）利用系数,2.4 水路装卸设施及其选择,满载时的排水重量=载重量+自重,承运的油品和油船本身消耗品的重量,承运的油品重量,满载时的吃水深度,满载时的航速,载重与排水量之比,确定工艺流程的原则 1.应能满足油港装卸作业和适应多种作业要求； 2.同时装卸几种油品时互不干扰； 3.管线互为备用，但不

23、允许混油事故； 4.泵互为备用，当泵发生事故时能正常工作； 5.发生事故时能迅速切断油路，有放空设施。,2.5 油船装卸工艺流程,2.5 油船装卸工艺流程,2.5 油船装卸工艺流程,橡胶软管,2.5 油船装卸工艺流程,输油臂： 内臂 头部回转接头 外臂 三向回转接头 接管器,2.5 油船装卸工艺流程,2.5 油船装卸工艺流程,一、概述 主要特点：灵活，小宗产品，中小型中转分配油库。,2.6 公路装卸油设施、装卸油方法及流程,二、装卸油设施 1.汽车油槽车,2.6 公路装卸油设施、装卸油方法及流程,2 鹤管 （1）主要为Dg80。 （2）小宗产品可用Dg50。 （3）液化汽，Dg25耐油胶管。,

24、2.6公路装卸油设施、装卸油方法及流程,2.6公路装卸油设施、装卸油方法及流程,上部装车鹤管,2.6公路装卸油设施、装卸油方法及流程,下部灌装鹤管,3.发油台 通过式 倒车式 圆亭式,2.6公路装卸油设施、装卸油方法及流程,2.6公路装卸油设施、装卸油方法及流程,2.6公路装卸油设施、装卸油方法及流程,倒车式发油台,2.6公路装卸油设施、装卸油方法及流程,圆亭式发油台,2.6公路装卸油设施、装卸油方法及流程,公路卸油亭,4.公路卸油,三、装卸方法 1.泵送灌装 2.直接自流灌装 3.高架罐自流灌装(GB50074不推荐使用),2.6 公路装卸油设施、装卸油方法及流程,四、原则 1.甲、乙、丙A

25、类油品宜在装车棚（亭）内进行，甲、乙、丙A类油品可共用一个装车棚； 2.宜采用泵送装车，有位差，宜自流装车； 3.宜采用定量控制装车方式； 4.装车流量不宜小于30m3/h，但流速不大于4.5m/s 5.装卸量（包括铁路）20万吨/年，应设油气回收装置。 6.上装时，鹤管插到底部。,2.6 公路装卸油设施、装卸油方法及流程,五、装油鹤管数确定 式中： N鹤管数； G年装卸量，吨； K不均衡系数，K取1.11.3； T每天作业时数，取7h；,2.6 公路装卸油设施、装卸油方法及流程,V油槽车容积，m3； m每小时装车个数； 4 m3的有槽车，取58分钟装一车； 8 m3的有槽车，1015分钟；

26、等车时间510min。 故，当V=4m3，m=35个/h； V=8m3，m=23个/h。 A装车系数，液化气取0.80.85，其它取0.90.95。,2.6 公路装卸油设施、装卸油方法及流程,一、概述 对于数量小的油品和质量要求严格的油品，常利用桶装进行储存和运输，通常把桶装运输称为整装。 1. 油桶种类： （1）200L圆桶 （2）30L扁桶 （3）19L方听 200L圆桶：分为大小桶和小口桶（50mm，19mm）各一，大口灌装，小口用于进出空气。 30L扁桶：适用于交通不便的山区。 19L方听：用于润滑油和特种润滑油。,2.7 桶装作业,二、桶装方法和计量 1. 桶装方法 （1）自流灌桶

27、（2）泵高架罐桶 （3）泵桶 2. 计量： （1）重量法 称重 （2）流量计 计量罐,2.7 桶装作业,2.7 桶装作业,三、桶装工艺,2.7 桶装作业,四、 桶装灌油栓数量确定,2.7 桶装作业,五、 桶装仓库面积的确定,1.装车工岗位工作规范,必须禁止烟火，禁止将火柴，打火机及非防爆通讯设施摄像机、照相机等器材入内。 必须使用站内配备的照明灯，禁止非防爆型灯具。 必须穿着防静电服和防静电鞋。 进入栈桥前，要触摸消除静电装置。 操作和维修要采用防爆工具，如作业工具应是由铜或铝等软金属制成的，不得使用钢铁制工具，以免碰撞产生火花。,1.1装车栈桥安全规定,鹤管对位时要避免撞击，鹤管应插到罐车的

28、底部。 遇雷电、火灾、原油泄漏等不安全因素时，立即通知泵房停泵，停止作业并采取相应措施。 作业时禁止在油罐车顶跑跳，注意防滑和高空坠落。,1.装车工岗位工作规范,1.1装车栈桥安全规定,1.2检查表,1.3装车前的准备工作,罐车送进栈桥站后，装车工填写所负责的罐号。 检查每个油罐的中心阀是否在关闭状态，是否完好。 检查油罐车堵头是否完好。 上平台后是否放好踏步梯，是否行走在踏步梯上。 上罐检查罐盖螺丝是否齐全。完好，有无缺少和损坏现象。 检查罐盖密封垫有无损伤、断裂和老化现象。 检查罐顶呼吸阀有无铅封，外观有无损伤。 检查罐顶上有无易燃易爆等危险物品和杂物垃圾。 打开罐口检查罐内有无危险品，中

29、心阀是否完好。 检查鹤管锁定是否完好。,1.4装车工作流程,检查完成后将鹤管按照操作要求放入罐内。 所有装车工必须到达所负责的罐车区域，做好进油准备工作。 一切准备工作完成班长通知站调度启泵装车。 装车期间装车工必须监守在所负责的罐车区域，不得随意离开。 油罐装满后装车工及时通知站调度停泵，然后关闭来油阀。 缓慢收回鹤管，放置在污油桶内，避免造成油品喷洒碰撞事故。,装车结束后密封好罐盖，紧固好罐盖螺丝。 收起踏步梯，并清除平台上一切阻挡罐车拉运的物品。 再次检查油罐中心阀和堵头有无渗漏发生。 班长对整列车进行全面检查，确认完好后通知车站拉运。 最后，班长必须到车站货运室进行交接签字。,1.4装车工作流程,1.5岗位风险评价、环境因素评价的结果及控制措施,2.卸油工岗位工作规范,卸油工主要任务是将原油罐车的原油加热后卸至零位罐，再有管道泵输送到原油油罐。本岗位主要设施包括：零位罐、管道泵，热水罐、卸油栈桥、铁路专用线、卸车鹤管等。,2.1岗位描述,2.2