卸车鹤管工作原理

油品输送除管道直输外，还有水运、铁路、公路运输几种形式。大宗原油主要靠管道和水运输送。目前我国成品油输送中，铁路约占50%，水运约占20%，公路约占23%，管道直输大约占7%，后者已在上节讨论。本节主要介绍铁路、水运和公路输送的装卸设施。

一、铁路装卸设施轻油装卸设施由输油设备、真空设备和放空设备组成。如图8-23所示，输油设备用于输转油罐车与储油罐内的油品，包括装卸油鹤管、集油管、输油管和输油泵等。真空设备的作用是抽气引油罐泵和收净油罐车底油，即扫舱，包括真空泵、真空罐、真空管道和扫舱短管等。在装卸完毕后，放空设备将管线中的油品放空，以免输送其他油品时造成混油或易凝油品冻结于管线中。

图8-23　轻油装卸系统

1—装卸油鹤管；2—集油管；3—输油管；4—输油泵；5—真空泵；6—放空罐；7—真空罐；8—零位油罐；9—真空管；10—扫舱总管；11—扫舱短管润滑油多采用上装下卸，选用吸入能力较强的齿轮泵或螺轩泵，不需要真空设备。一般以盘管加热油品。寒冷地区，润滑油罐车到库后可至暖房加热后再卸油。暖房内设有供热或加热设施。

铁路装卸油常用设备很多，常用的鹤管和卸油臂都是连接铁路罐车与集油管的设备。人工操作或液压传动使鹤管伸入罐车内或使卸油臂接口与油罐车下卸接口相连。为了减轻劳动强度、减少启动时间并满足工艺需要，要求鹤管和卸油臂操作灵活、密封性好、可靠耐用、有效工作半径大。

固定式万向鹤管由钢制立管、横管、铝制短管、旋转接头、平衡重锤等组成，如图8-24所示。装在立管上的旋转接头使鹤管能够水平旋转。横管固定在可以旋转的活动杠杆上，并用橡胶软管与立管相连。升降横管即可将短管插入车内或取出。横管和短管由特制法兰连接。松动法兰的螺栓，短管则自然铅垂。铝制短管质量轻，并可避免碰撞时产生火花。平衡重锤用于减轻劳动强度。该鹤管结构简单、质量较轻、操作方便、转动灵活，可减轻劳动强度、减少辅助作业时间。自重力平衡式鹤管是人工操作的装卸油设备。采用压缩弹簧平衡器与鹤管自重力矩平衡，能旋转360°，用于栈桥两旁的油罐车的油品装卸。

图8-24　固定式万向鹤管

1—集油管；2—立管；3—短管；4—旋转接头；5—横管；6—法兰；7—活动杠杆；8—平衡重锤卸油臂也称下卸鹤管，用于原油罐车下部卸油，如图8-25所示。卸油臂设有水平活节和垂直活节，操作比较灵活方便，有效工作范围大，便于油罐车对位。

图8-25　卸油臂

1—卡口快连接头；2—耐油胶管；3—胶管接头；4—旋转接头；5—钢管栈桥是铁路油罐车装卸油作业的操作平台，也是装卸油系统管道集中安装的部位，如图8-26所示。大、中型油库均采用双侧栈桥，只有一次来车量很少的小型油库才使用单侧栈桥。栈桥一般1.5～2m宽，台面高出轨面3.5m，设有安全栏杆，两端及适当位置有上、下栈桥的梯子。栈桥到罐车顶之间常设吊梯或其他形式的踏板，以便操作人员上、下油罐车。

图8-26　铁路栈桥示意图

1—铁路；2—栈桥；3—油管；4—鹤管润滑油卸油场地一般靠近粘油卸油泵房，以减少油品流动距离及流动阻力。桶装作业平台一侧靠近铁路作业线，另一侧直接通向桶装油品仓库。桶装平台一般需要足够的场地以备临时堆放油桶。

铁路油罐车是散装油品铁路运输的专用车辆，分轻油和粘油罐车两类。载重量有50t、52t、60t、62t等，目前国内大多使用50t和60t两类。油罐车由罐体、油罐附件、底架和走行部分组成。罐体是两端为准球形头盖的卧式圆筒。罐顶上的空气包用来容纳因温度升高而膨胀的油品。空气包上有一带盖人孔，附近设有平台。罐车内外有扶梯，供操作人员登车和进入罐内。罐的底部略有坡度，以便底油向集油窝汇集。

轻油罐车运输汽油、煤油、柴油等轻质油品。罐体一般涂成银白色。国产G50型轻油罐车总容积52.5m3，有效容积50m3。罐体或空气包上装有一个进气阀和两个出气阀，以减少途中的呼吸损耗并保证安全。粘油罐车大多数设有加热和排油装置，外表通常涂成黄色或黑色。

油库铁路专用线是沟通油库与国家铁路网的重要设施，可分成库内线和库外线。大都委托铁路部门维护和管理。

库内作业线敷设成零坡度直线，一般位于油库边缘区的最低或最高处。有三种布置形式，如图8-27所示。对于油品种类较多、收发频繁的油库，常设置三股作业线，利于安全防火，但占地面积大、投资较多。对于经营品种比较单一的油库或中、小型油库，常设置两股作业线或单股作业线。轻油散装、粘油散装和桶装作业线分段布置，其间保留一定的安全缓冲段。由于火灾危险性较大，轻油作业线常放在最前端，以便于牵引轻油罐车；粘油装卸作业量少，每次作业时间长，其作业线设置在尾部。单股或双股作业线调车不方便，轻、粘油装卸作业互相干扰，发生火灾时不能将粘油罐车及时引出库区，不利于油库安全，尤其是单股作业线。只有容量很小的油库或因地形限制不能建二股或三股作业线时，才采用单股作业线。

图8-27　铁路库内线布置形式

Ⅰ—润滑油作业线；Ⅱ—轻油作业线；Ⅲ—轻油与桶装油共用作业线；Ⅳ—桶装油装卸台汽油、煤油、轻柴油的装卸作业线通常与重油、润滑油的作业线分开设置。当合用一条线时，相邻鹤管间要留24m以上的安全距离。桶装与散装油品合用作业线时，相邻桶装、散装油品车位净距不小于10m。两条铁路作业线共用一座栈桥或一排鹤管时，两条作业线中心线距离不大于6m。

二、铁路装卸油工艺1.管道系统鹤管与集油管的连接方式有三种，如图8-28所示。(1)专用单鹤管式，用于装卸质量要求较高的油品。集油管布置在铁路作业线的一侧。(2)两用(多用)单鹤管式，每一个鹤管分别和两条(多条)集油管相连，可以同时装卸两种(多种)油品。常用于汽油、柴油的装卸系统中。一股作业线时，鹤管间距为12m或12.5m。若有两股作业线，集油管设置在两股作业线之间,鹤管间距为6m或6.25m。(3)双鹤管式每组有两个鹤管，分别与各自的集油管线相连，每组鹤管的间距为4～6m。适用于品种多而收发量小，但产品质量要求较高的油品，如润滑油等。

图8-28　鹤管与集油管的连接方式

集油管是鹤管的汇集总管，在集油管中部引出一条输油管与输油泵相连。集油管通常自端部下坡向输油管接口，输油管宜下坡向泵房。以一定坡度保证装卸作业结束后积存在管路中的油品能够自流放空。

2.装卸油工艺装卸油工艺分为上部卸油、下部卸油、自流装车和泵送装车等工艺。

上部卸油是将鹤管端部的橡胶软管或活动铝管从上部人孔插入油罐车内，用泵或虹吸自流卸车。如图8-29所示，泵卸油工艺要求泵吸入系统充满油品，任何部位都不产生气阻断流现象，必须配有真空泵以满足灌泵和抽吸底油的要求。某些大型油库储油区和装卸区距离较远、高差较大，卸油泵必须扬程高、排量大，投资也大。因此，常采用图8-29(a)中实线所示流程。其卸油泵选用大排量、低扬程，以便快装快卸；输转泵采用小排量、高扬程，可节省投资，适合罐区较低较远的中转油库。用泵卸油的优点是油罐车卸出的油品

图8-29　上部卸油工艺

直接泵送至储油罐，不经过零位罐可减少油品损耗；缺点是必须设置高大的鹤管、栈桥和真空系统等，设备多、操作复杂，高温时易形成气阻，影响正常卸油。油罐车液面高于零位油罐并具有足够的位差时，可采用虹吸自流卸油，如图8-29(b)所示。该工艺所用设备少、操作简单，但增加了零位油罐，多一次输转，增加了油品的损耗，且必须具备抽真空或鹤管虹吸的设备。

图8-30所示是利用潜油泵进行油品的上卸。潜油泵通常安装在卸油鹤管的软管末端。泵和电动机共装于密闭的外壳中，电机被油罐车内的油品冷却。此法灵活有效、能克服气阻，适用于野外作业。

图8-30　潜油泵卸油工艺

1—卸油鹤管；2—集油管；3—潜油泵；4—电缆下部卸油系统如图8-31所示，目前广泛用于接卸粘油。用橡胶管或铝制卸油臂连接罐车下卸器与集油管。该系统地面建筑少、操作方便，能克服上部卸油的全部缺点。

图8-31　下部卸油系统

1—油罐车下卸器；2—软管；3—集油管；4—油泵我国有很多储备油库建造在山区，储油区大多高于装卸区。高差满足要求时，均采用自流装车，如图8-32(a)所示。自流装车投资省、经营费用低、不受电源影响、安全可靠。若油库高差过大，可在中间加设缓冲罐以实现稳定自流，保证计量精度。缓冲罐的个数、位置及容量大小由计算确定。

图8-32　自流装车与泵送装车

地形不具备自流装车条件的油库，大都采用泵送装车，如图8-32(b)所示。

三、水运装卸油码头水运的显著优点是大运量时运费低，而且运费随运距的变化不大。油轮的运输成本随其吨位的增大而降低，如表8-5所示。但受到地理条件的限制，发油、收油点要有足够装卸能力的港口。难以控制的外界因素对水运的影响大。水运包括沿海和内河运输。内河水运又可分为大型和中、小型河流的油品运输。大型河流河面宽、水流急、位差大，如长江等。中、小型河流如江南众多的湖泊、河网、运河等。

油轮运输成本与载重量的关系装卸油码头是供油船装卸、停泊的油库专用码头。根据油库所在地理环境及船舶性能分为几类。

1.近岸式固定码头近岸式固定码头利用自然地形沿岸建筑，其整体性好、结构坚固耐久、施工作业比较简单，但风浪较大时，不利于油船停靠作业，不适合落差较大的内河。

内陆小型河流及湖泊泥沙淤积少、便于疏浚，河面窄、流量小、落差小，又无大的风期，运输船只也小，以沿岸式码头为主，装卸油码头也不例外。沿岸用石块砌筑或水泥浇注一段防护堤，堤面与地面相平，即可作卸油码头用。图8-33所示是一种沿海装卸油码头。

图8-33　沿海固定式码头

2.近岸式浮码头近岸式浮码头由趸船、趸船锚系、支撑设施、引桥、护岸设施、浮动泵站及输油管等组成，如图8-34所示。趸船能随水位升降,在沿海及内陆大江河中应用广泛。趸船常用钢质和水泥两种。引桥一般采用钢结构，宽度不应小于2m。当趸船离岸较远时，除活动引桥外，还可加设固定引桥。

图8-34　浮码头

内陆长江、大河沿岸有的油库浮码头采用小型垫挡趸船加跳板代替引桥。某些油库采用导轨及卷扬机牵引小型操作平台。装有卸油设备的平台在卷扬机牵引下，可随水位变化升降到适当位置，并利用油船甲板进行装卸作业。导轨牵引式码头作用与浮码头类似，但更适于作坡陡、岸高处的小型油库的卸油码头。

3.栈桥式固定码头近岸式码头可供停泊的油船吨位都不大。目前万吨以上的油轮多采用栈桥式固定码头，如图8-35所示。栈桥式固定码头借助引桥将泊位引向深水区。引桥作人行和敷设管道之用；工作平台用于油品装卸操作；靠船墩上加装护木或橡胶保护物，用于靠船、系船。沿海

图8-35　栈桥式固定码头

1—栈桥；2—工作平台；3—卸油架；4—护木；5—靠船墩；6—系船墩；7—工作船；8—油船大型油码头多属此类。沿海油库还常见一种近岸引桥式固定码头。这种码头比栈桥式固定码头引桥短、更简单，泊位水位不很深，可供中、小型油轮装卸作业用。

四、码头装卸油工艺及设施码头装卸油工艺及设施与其相应的运输工具——油船的性能有关。油船分为油轮和油驳。油轮有自航能力，并以自带动力进行装卸油作业，结构如图8-36所示。油驳无自航能力，依靠拖轮航行，只能用油库的油泵进行装卸。万吨油轮主要用于沿海原油运输。成品油的沿海和内河运输多以3000t以下的油轮为主，也有1000t级的自用油轮船队在沿海和内河从事航运。

图8-36　油轮结构示意图

1.海运码头装卸油工艺及设施沿海油库油品运输以油轮为主。油轮配有装卸油设备，故海运装卸油码头一般不设泵房，只有输油管道及辅助管道。油罐区较远的，所需中转泵房也设在岸上以节省投资。

海运码头输油管道工艺比铁路装卸油工艺简单。大多数专管专用，也可根据生产需要设计成互为备用的工艺流程。活动引桥管道接头处与油轮管系的连接部位，一般采用耐油橡胶软管。水运码头的输油管，必须在岸边适当部位设置机械强度较高的总控制阀，以便意外发生时防止油品进入水域。

辅助管道包括自来水管、船用燃料油管、压舱水管及消防管系。自来水管提供油轮生活用水及其他用途的淡水。船用燃料油管输送油轮动力油及生活用燃料油。油轮空载航行时需要压舱水。压舱水管可以导向污水处理装置，净化后进入专用水池或排入大海。消防管系主要由供水导管和消防泡沫管组成。

沿海油库一般都设有发油码头，也可向渔船等供应油品。发油码头可专设或与装卸油码头共用。发油以加油枪灌装柴油为主。输油臂是水运码头装卸油品的专用设备。

2.内陆大河油库码头装卸油工艺及设施内陆大河油品运输工具有油轮和油驳。由于油驳只能依靠岸上油泵卸油，码头上必须设有卸油系统以及用于灌泵和清舱的真空系统。为了保证吸入条件，泵房必须设在趸船上以使卸油泵尽量接近油驳。有些趸船泵房还设有通风及消防系统。内陆大河油库码头的管道连接工艺和要求与海运油库码头相同。

3.江南内陆水网油库码头装卸油工艺及设施我国江南有众多中、小型河流组成的水网，可用于油品运输。油库往往依城镇建造在河边。而城镇所在水网带一般都为沃野良田，对土地的利用率要求较高。再加上中、小型河流自身的特点，大量的桶装油品都用船只运输，所以码头形式与海运及大河油库码头有较大的区别。因中、小河流的油品运输均以小型无动力驳船为主，沿岸油库码头必须设卸油泵房，也设桶装油品吊运机械。不少用户自有船只，习惯用船来油库提油，因此还设有发油设备。装卸油工艺及码头布置有其鲜明的特色和特殊要求：工艺设施较为集中，区域内各设施及场地布置紧凑。

五、公路发油工艺及设施公路发油是油库发油作业的主要形式，包括发油工艺、灌装设备、发油台、发油区平面布置等。它们相互联系，必须根据实际情况因地制宜，整体认识。

1.汽车发油工艺汽车发油工艺是指对油罐汽车或用户汽车车载油桶进行灌装发油的工艺流程。有自流发油和泵送发油两种基本工艺。油库发油区应具有发放各种散装油品的功能。

自流发油工艺是将油罐置于一定高度，利用位能实现自流作业的工艺。其一是利用自然地形高差进行自流发油作业，适于有自然地形可利用的山地油库。其二是先将油品泵入人工设立的高架罐，然后再发油。设高架罐占地多、投资大，且增加了输转环节及大小呼吸损耗，也容易发生跑、冒事故，一旦着火不易扑救，影响范围大，将被逐渐淘汰。

自流发油工艺适于汽油、煤油、柴油等轻油的发油作业。油罐相对高度不宜过大，流速过大会使静电量增加，易产生较大的水击压力而损坏设备。而相对高差过小又会影响发油计量精度。油罐底板高度应等于发油管系出口高度与最小工作流量下的总水力摩阻之和。若油罐位置低于发油口，罐内部分油品将得不到充分利用。

泵送发油工艺是用泵直接从油罐向外发油的工艺。与高架罐自流发油工艺相比，轻油泵送发油工艺占地少、投资小、油品损耗低。计算机自动控制发油工艺的普及会使其成为汽车轻油发油工艺的主导方向。

泵送轻油发油系统的压力、流量变化较大，流态不稳。采取更加严格的稳流工艺才能保证计量精度。对汽油要防止泵的气蚀和吸入管系的气阻；对于其他油品要防止吸空。由于吸入管系的负压条件，泵易吸入空气，汽油在流动过程中会发生汽化。在泵送汽油发油工艺流程中，流量计前应安装消气器。

2.汽车发油灌装设备汽车鹤管为油罐汽车灌装发油设备，图8-37所示为手动鹤管，其外形结构及工作原理与铁路鹤管相似。它的伸入罐车段为三节可伸缩套管式，不加油时可收拢。收拢高度略高于加油罐车高度，以便汽车对位。加油时，鹤管要伸到油罐车下部。应选择操作灵便、密封性能好、发油口带防滴油罩口的鹤管，以利于减少滴漏。

图8-37　汽车发油鹤管

流量计是汽车发油工艺流程中的重要设备。椭圆齿轮流量计为容积式流量计，一般水平安装。管道泵发油、计量工艺流程如图8-38所示。过滤器根据发送油品选用。涡轮流量计为速度式计量仪表，适于计量轻油。

图8-38　管道泵发油、计量工艺流程

保持压力高于饱和蒸汽压，能防止气体析出。因系统密封不严而进入的空气可以通过消气器排出。图8-39所示是一种常用的立式浮球式消气器。当含有气体的油品进入消气器时，遇到中间桶挡板而形成涡流。油品沿中间桶外表上升到上沿后落入桶中，最后从出口排出。而气体上升到消气器顶部聚集，随着气体增加液面下降，浮球随液面下降到一定程度时，带动连杆打开排气阀，将聚集的气体排出。浮球随液面上升到一定高度时，通过连杆关闭放气阀，防止液体溢出。消气器的排气口要通至安全处或安装集气罐。

图8-39　浮球式消气器

3.汽车卸油台目前，主要用停靠式卸油台，汽车可直接在卸油台边停靠。卸油台下部装有油罐或将汽车卸出的油直接通过管道送到输油罐中。

4.汽车发油台汽车发油区、发油台的布置都应服从发油工艺的需要。发油台是发油区内的主要建筑物，是油库对外经营服务的主要场所，主要有停靠式和通过式两种。

用户汽车可直接在停靠式发油台边停靠提油。停靠式发油台形式多样，外形与普通房屋建筑相近的是普通形；圆形的称发油亭；还有扇形、半圆形等。退靠式最为多见，若场地宽敞，可设计成侧靠式。停靠式发油台的房檐较短，不能有效遮风挡雨，不少油库在发油台边搭建玻璃钢雨棚进行弥补。

发油台一般为两层。上层是发油操作室，通常安装一些计量仪表和设备，环境比较舒适。输油管道、机泵等安装在下层。发油台两侧的通道是发油作业的操作平台。装有汽车鹤管、加油枪等加油灌桶设备。下层常设计成半地下式的，以使平台高度方便上下汽车和平台。下层需要通风和采光，平时要求两侧开门通风，以保持干燥。下层通常设有可靠的挡排水设施以防雨水倒灌。有些粘油发油台采用敞开式，在上层操作台可直接观察到下层发油泵的运转情况。这种发油台要求宽度大、占地多。

停靠式发油台所需调车场地小、发油设备集中、便于管理，特别适于只需一个集中发油台的中、小型油库。但由于设备过于集中，有时操作不便。较大油库一般有多个发油台。

通过式发油台又可分为棚架通过式和综合通过式。棚架通过式是一种棚架结构的发油台，发油设备安装在棚架上。顶棚宽度应足以遮住一辆汽车。拉油汽车直接进入发油棚，停在指定的位置上加油。一般由用户自行将汽车加油鹤管或加油枪放下进行加油。有些油库建成两层走廊式，计量仪表和控制设备安装在上层；下层是通道，并用于汽车停靠。发油棚一般设在发油区中间，总控制台和发油泵房位于发油区一侧。全套设备由总控制台统一控制，有利于发展油库的自动化工艺。发油棚前后都需要汽车调车场地，占地面积大。

综合通过式具有停靠式和棚架通过式发油台的综合特征，应用很广。其建筑特征是将发油工艺设备按品种分散成若干个停靠式发油台，发油台之间采用顶棚相互连成一个整体。相邻两个发油台间形成一个通道。综合通过式发油台多采用侧靠式，发油台两边可同时工作。每个车位都有相应的发油设备。发油台前后也须设调车场地，占地面积较大。发油台一侧可设两个车位，以减少占地。每个发油台都具有停靠式发油台的结构特征。

综合通过式发油台的建筑将发油区连成一体，可较好地利用空间，美化环境。发油台分成若干个单元，使发油工作责任明确、互相不干扰，创造了较好的工作环境，而且方便用户。这种发油单元分散的建筑形式不利于整体的自动化控制。随着生产的发展、管理技术水平的不断提高，势必对发油台的形式和工艺提出更高的要求。

充装单位或者使用单位对装卸用管必须每半年进行1次耐压试验，试验压力为装卸用管公称压力的1.5倍，试验结果要有记录和试验人员的签字；

6.3 装卸用管

装卸用管应当符合以下要求：

(1)装卸用管与移动式压力容器的连接应当可靠；

(2)有防止装卸用管拉脱的安全保护措施；

(3)所选用装卸用管的材料与充装介质相容，接触液氧等氧化性介质的装卸用管的

内表面需要进行脱脂处理和防止油脂污染措施；

(4)冷冻液化气体介质的装卸用管材料能够满足低温性能要求；

(5)装卸用管的公称压力不得小于装卸系统工作压力的2倍，其最小爆破压力大于4倍的公称压力；

(6)充装单位或者使用单位对装卸用管必须每半年进行1次耐压试验，试验压力为装卸用管公称压力的1.5倍，试验结果要有记录和试验人员的签字；

(7)装卸用管必须标志开始使用日期，其使用年限严格按照有关规定执行。

1、顶部装卸油鹤管

顶部装卸油是将鹤管的垂管从油罐车的顶部罐车盖插入槽车内，然后启用泵或用虹吸的办法卸车，泵卸油时，一定要保证泵吸入体系充溢油液，并在鹤管的极点和吸入体系恣意部位不产生气阻和断流的现象，因而配有真空泵以满足罐泵和抽底扫底的要求，当罐车液面高于零位油罐并具有足够的位差时，可采取虹吸自流卸油，但一定要具备真空泵或填充油液的设备以填充鹤管虹吸。

2、底部装卸油鹤管

底部卸油是装卸粘油时广泛选用的办法。因为轻油罐车不设下卸器，所以，轻油一般不选用这种办法，底部卸油体系是由油罐车下卸器与底部卸油鹤管等组成，完成的底部卸油。

2.卸车有一般存在二种，一种是火车而一种是汽车。一般火车都是用腋下鹤管卸车，然后真空泵抽底油的。汽车用的软管、万向鹤管卸的较多，也可自流到地下卧罐，再用泵输送到储罐。火车槽车卸料用鹤管，汽车槽车卸料不用鹤管。

3.而有的时候你也可以通过卸车看介质，可以不用鹤管，当然用鹤管。

4.没必要非用鹤管，汽车槽车可以用卸料泵直接抽，也可以采用密闭卸车，向槽车内通氮气。

以上的五点说明只是其中一些，用户们可以根据具体情况具体分析。下面我们来说一下汽车装卸鹤管的特点有哪些：

1、汽车装卸鹤管的臂管使用的是8163无缝流体管，在插管的同时还运用了铝合金管，这样就使得操作的时候更方便。

2、汽车装卸鹤管的这种结构也是属于较为简单，一点也不复杂，就算不是专业的工作人员也能够马上学会使用。

3、汽车装卸鹤管重要的就是在操作的时候十分安全可靠，不会出现什么意外事故，只要一切都按照正规的操作来进行。

4、汽车装卸鹤管还具备可调式压簧平衡，这样就使得汽车装卸鹤管在操作的时候更为的方便和可靠。

5、配合活动梯进行装卸车，提高了上下车的安全系数。

一、储油库

用于接收、储存、中转和发放原油或石油产品的企业和生产管理单位就是储油库。它是维系原油及其产品生产、加工、销售的纽带，是调节油品供求平衡的杠杆，又是国家石油及其产品供应和储备的基地，对于保障国家能源安全、保障人民生活、促进国民经济发展起着非常重要的作用。

（一）储油库的分类及作用

1．储油库的分类

（1）按管理体制和业务性质不同，可将储油库分为如图7-23所示的独立油库和企业附属油库两类。独立油库是专门从事接收、储存和发放油品作业的独立自主经营核算的企业和生产管理单位。企业附属油库是各企业为了满足本部门生产、经营需要而设置的油库，如油田的原油库（首站）等。

图7-23　油库类型（2）根据油库的储油能力不同，可将油库分为一级、二级、三级、四级和五级油库等。其划分标准见＜ahref="B0DC4E6E29E34F15B01F67F688C049AD"＞表7-1＜/a＞。

表7-1　石油库的等级划分

等级总容量，m3一级油库≥100000二级油库30000～100000

表7-1　石油库的等级划分（续）-1

等级总容量，m3三级油库10000～30000四级油库1000～10000五级油库＜1000

除以上的分类外，还可按主要的建库形式分为地面油库、地下油库、半地下油库、山洞油库、水封石洞油库和海上油库等；按运输方式分为水运油库、陆运油库和水陆联运油库等；按照储存油品的种类分为原油库、成品油库、润滑油库等。

2．储油库的作用

储油库的性质不同，其作用也不同，大体可分为以下四个方面：

（1）原油生产基地，用于集积和中转油品。矿场原油库、海上油库是一种集积和中转性质的油库。其业务特点是储存品种单一，收发量大，周转频繁。

（2）油品供应基地，用于协调消费流通领域的平衡。销售企业的分配油库和部队的供应油库都是直接面向油品消费单位的流通部门。其业务特点是油品周转频繁，经营品种较多，每次数量相对较少，一般是铁路或油轮（水运油库）来油，桶装、汽车罐车或油驳向外发油。

（3）作为企业附属部门，用于保证生产。炼油厂的原油库、成品油库以及机场、港口等油库是企业附属油库，主要任务是保证生产的正常进行。

（4）石油战略储备基地，用于保证国家非常时期需要。石油战略储备油库的主要任务是为国家储存一定数量的战略油料，以保证市场稳定和紧急情况下的用油。因储备库大多具有重要的战略意义，对油库本身的防护能力和隐蔽要求都较高。因此，储备库大都建成地下库或山洞库。

（二）储罐的分类、结构和用途

1．储罐的分类

储罐是目前应用最普遍的一种油气储存设备，其种类繁杂。

（1）按照储罐的建筑特点，可分为地上储罐、地下储罐、半地下储罐和山洞罐。

（2）按照储罐的材质，可分为金属储罐和非金属储罐两类。金属罐是用钢板焊成的储存设备，具有施工方便、安全可靠、耐用、适宜储存各类油品等优点。非金属罐类型很多，如砖砌储罐、石砌储罐、钢筋混凝土储罐等，主要用于储存原油和重质油料，其特点是节省钢材，抗腐蚀性好，但施工周期长。

（3）根据储罐的形状，金属罐又分为立式圆柱形、卧式圆柱形和球形三类。立式圆柱形储罐按罐顶的结构又可分为固定顶储罐和活动顶储罐两类。固定顶储罐主要有锥顶罐和拱顶罐。活动顶储罐又可分为外浮顶和内浮顶两类。

（4）按储罐的设计压力，可分为常压储罐（最高设计压力为6kPa）、低压储罐（最高设计压力为103.4kPa）和压力储罐（设计压力大于103.4kPa）。常压储罐主要用于储存原油、汽油、柴油等液体油料；压力储罐主要用于储存液化石油气、液化天然气等气体燃料；低压储罐用来储存常温下饱和蒸气压较高的轻石脑油等。

2．几种常用储罐的结构和用途

1）立式圆柱形钢油罐

立式圆柱形钢油罐由底板、壁板、顶板及一些油罐附件组成。按照罐顶的结构形式，立式圆柱形钢油罐又分成很多种，目前应用最广泛的是拱顶罐、浮顶罐和内浮顶罐。

拱顶罐结构示意图见图7-24。其罐顶为球缺形，球缺半径一般为油罐直径的0.8～1.2倍。罐底由厚度为5～12mm的钢板焊接而成，直接铺在基础上。罐壁由若干层圈板焊接而成。拱顶罐主要用于储存低蒸气压油料。为了保证储油安全、方便操作，拱顶罐还需设置许多附件，如呼吸阀、通气管、测量仪表、量油孔、人孔、投光孔、阻火器、空气泡沫产生器等。

图7-24　拱顶罐结构示意图

浮顶罐的罐壁、罐底与拱顶罐相同，其罐顶浮在液面上，消除了油品上部的气体空间，减少了油品的蒸发损耗。浮顶罐的浮顶是由浮盘和密封装置组成的。浮盘的结构形式有单盘式和双盘式两种。单盘式浮顶的周边为环形浮船，中间为单层钢板；双盘式浮顶有上下两层盖板。

内浮顶罐是在拱顶罐内加装内浮顶构成的，内浮顶罐的油罐附件比外浮顶罐少得多。由于有固定顶盖的遮挡，浮盘上不会聚积雨水，而且可以避免风沙、尘土对油品的污染，因而不必设置排水折管、紧急排水口等。

2）卧式圆柱形钢储罐

卧式圆柱形钢储罐主要是由筒体和封盖组成，见图7-25。其特点是能承受较高的正压和负压，有利于减少油品蒸发损耗；可在工厂成批制造，然后直接运往工地安装；便于搬运和拆迁，机动性较大。这种储罐在油田常用作脱水器、分离器、分离缓冲罐、放空罐等。

图7-25　卧式罐示意图

1—筒体圈板；2—加强圈；3、5—人孔；4—进出油管；6—筒体圈板；7—三角支撑；8—碟形封头

3）球罐

如图7-26所示，球罐主要由球壳、支柱及附件组成，主要用于储存液化石油气、丙烷等石油化工原料。其特点是承压能力强，节省钢材，占地面积少，密封性能好，所储油料的蒸发损耗少。

图7-26　球罐结构示意图

4）常压低温储罐

常压低温储罐主要用来储存液化石油气和液化天然气。目前应用较多的是双金属式低温罐和预应力混凝土低温罐两种类型。

图7-27为储存液化天然气的双拱顶双壳体的金属罐，内罐壳体通常采用耐低温镍钢材料，外罐壳体采用普通碳钢，内外层之间填充珍珠岩绝热层。其内罐是封闭的，因而消除了因超装或地震引起的液体外溢问题。

吊顶双壳体预应力混凝土储罐如图7-28所示，其外壳用混凝土代替金属壳，储罐的内罐提供了一个“开顶”，这种储罐仅有一个压力源，运行安全、操作方便，是目前广泛应用的形式之一。

图7-27　双拱顶双壳体的金属罐

图7-28　吊顶双壳体预应力混凝土储罐

（三）油品的装卸作业

1．铁路装卸作业

1）铁路装卸系统

铁路装卸油方式是目前我国成品油装卸的主要形式，主要有轻油装卸系统和黏油装卸系统。

轻油装卸系统主要用于装卸各种型号的汽油、煤油等密度较小的油品，主要由装卸油鹤管、抽真空设备、放空扫线设施，以及集输油管道等组成，如图7-29所示。

黏油装卸系统主要用于装卸各种型号的润滑油、燃料油等黏度较大的油品，多采用下部装卸，见图7-30。

2）铁路装卸油设施

铁路油罐车是散装油品铁路运输的专用车辆。按其装载油品的性质，可分为轻油罐车、黏油罐车、液化气罐车三种类型。轻油罐车是运输汽油、煤油、柴油等油品的专用车，罐体外一般涂成银白色。黏油罐车用于运送原油、润滑油等黏度较大的油料。大多数黏油罐车设有加热装置和排油装置。一般运输原油的罐车外表涂成黑色，运送成品黏油的罐车外表涂成黄色。

图7-29　轻油装卸系统

1—装卸油鹤管；2—集油管；3—输油管；4—输油泵；5—真空泵；6—放空罐；7—真空罐；8—零位油罐；9—真空管；10—扫舱总管；11—扫舱短管；

图7-30　黏油装卸系统

1—油罐车下卸器；2—软管；3—集油管；4—油泵

液化气罐车用于运送常温下加压液化的石油烃类产品，如丙烷、丙烯等。

栈桥是铁路油罐车装卸油品作业的操作平台，其桥面一般高于轨面3.5m，宽1.5～2m，上部设置安全护栏，两端和沿栈桥每隔60～80m处设置上、下栈桥的梯子。栈桥有单侧操作和双侧操作两种。

鹤管是铁路油罐车上部装卸油品的专用设备，目前常用的有固定式万向鹤管、Dg100-I型轻油装卸鹤管、气动鹤管、卸油臂等。鹤管一般布置在栈桥两侧，鹤管间距一般为6m或12m。

2．水路装卸作业

油品的水路运输具有载运量大、能耗少、成本低、投资少的特点。下面介绍几种水路装卸油设施。

1）油船

油船是油料水上运输的主要工具。根据油船有无自航能力可将其分为油轮和油驳。油轮带有动力设备，可以自航，一般还设有输油、扫舱、加热以及消防等设施。油驳是指自身不带动力设备，依靠拖船牵引并利用油库的油泵和加热设备进行装卸和加热的油船。

2）LNG（LPG）运输船

LNG（LPG）运输船是运送液化天然气（液化石油气）的专用船舶，其上的液货舱是独立于船体的圆柱形或球形结构，一般采用低温的碳钢或镍合金钢制作，通常有全压式、半压／半制冷式、半压／全制冷式、全制冷式四种形式。

3）港口和装卸油码头

港口是供船舶进出、运输、锚泊及装卸作业的场所，主要包括装卸油码头、泊位、装卸设施、辅助设施等。装卸油码头是供船舶停靠进行装卸作业的水工建筑物。其类型很多，主要有近岸式固定码头、近岸式浮码头、栈桥式固定码头、外海油轮系泊码头等。

近岸式固定码头多利用天然海湾顺海岸建筑而成。这种码头整体性好，结构坚固耐久，施工作业比较简单。

近岸式浮码头是由趸船、趸船的锚系和支撑设施、引桥、护岸等部分组成，建在水位经常变动的港口，船舶可随水位涨落而升降。

栈桥式固定码头主要由引桥、工作平台和靠船墩等部分组成。这种码头借助引桥将泊位引向深水处。它停靠的船只多、吨位大，但修建困难。

近年来，油轮的吨位不断增加，十几万吨乃至几十万吨级的油轮已经普遍使用。随着油轮吨位的增加，船型尺寸和吃水也相应加大，近岸式码头已不能适应巨型油轮的需要，因此，油码头开始向外海发展。目前，外海油轮系泊码头主要有浮筒式单点系泊设施、浮筒式多点系泊设施、岛式系泊设施等三种形式。

3．公路装卸作业

油料的公路运输也是我国油料输送系统的一个有效补充，可分为散装运输和整装运输等。公路装卸作业的主要设施有汽车油罐车、装油台和装卸油鹤管。

汽车油罐车是散装油品公路运输的工具，其载油部分主要由罐体、量油孔、装油口、人孔、安全阀、排水阀、排油阀等部件组成，可用于装载各种油料和液化石油气等，载重量3～20t不等。

装油台是为汽车油罐车灌装的工作平台，主要有通过式、倒车式和圆亭式等结构形式。装油台一般设有加油栓和流量表。

向汽车油罐车装汽油、煤油和轻柴油等油品时，应采用能插到油罐车底部的灌油鹤管，这样既可减少油品的蒸发损耗，又可减少静电积聚。汽车油罐车装卸油鹤管与铁路罐车的基本类似，在此不作过多介绍。

（四）储油库安全技术

1．储油库的“五防”

储油库的“五防”主要是指防火、防爆、防雷电、防静电和防毒等。

油气都是易燃易爆物质，在储运过程中，要特别注意防火、防爆。防火、防爆历来是储油库防控的重点，其措施很多，主要有制定防火安全规章制度、加强防范意识、加强火种管理、规范操作程序、完善消防设施等。

雷击也是危及油气站库安全的一大隐患。雷击不仅会造成建筑物及各种设施的损坏，还可能引起火灾、爆炸事故，造成人员伤亡等，后果是严重的。其危害可分为直接雷击、间接雷击和雷电波侵入等。目前，常用的防雷装置有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器等，其中，在储油罐上广泛应用的是避雷针。避雷针的保护范围与避雷针的高度、数目、相对位置、雷云高度以及雷云对避雷针的位置等因素有关。

在油气储运过程中，介质的流动、搅拌、沉降、过滤、冲刷、喷射、灌注、飞溅、剧烈晃动以及发泡等相对运动，会引起静电的产生。若静电荷不能有效释放，就会积聚放电，引起可燃气体的燃烧或爆炸。其中，危害较大的有接地容器内部的静电引爆、喷射含微粒气体时的静电引爆、灌装绝缘容器时的静电引爆等三种情况。防静电危害的措施主要有控制介质流速、采用合适的加油方式、保证良好的接地、添加抗静电剂、加速静电的泄流等。

油品及其蒸气都具有一定的毒性，特别是含硫油品及添加四乙基铅的汽油毒性更大，可造成呼吸系统的损害、视觉系统的损伤、局部皮肤的损伤等。因此工作中，应做好防毒工作，其措施主要有加强油品的管理，减少油蒸气的挥发，加大检查、监督的力度，及时进行设备的维修和保养，改进和加强工作区域的通风，降低油蒸气浓度等。

2．储油库消防技术

储油库储存大量的油品，库容一般较大，一旦发生火灾，情况复杂，危害较大；而且油罐火灾也不同于其他火灾，有其自身的特点，例如火灾的突发性、高辐射性，燃烧和爆炸交替进行等，因此应高度重视储油库消防技术。下面重点介绍几种常用的有关灭火系统。

1）泡沫灭火系统

泡沫灭火系统是利用泡沫灭火剂来扑灭油罐火灾的方法。目前常用的是空气泡沫灭火系统。按灭火设备的布置情况，可分为固定式空气泡沫灭火系统、半固定式空气泡沫灭火系统、移动式空气泡沫灭火系统等。

固定式空气泡沫灭火系统产要由泡沫液泵、泡沫液储罐、泡沫液比例混合器、泡沫产生器及泡沫混合液管道等部分组成，各部分设备都是相对固定的，如图7-31所示。此系统灭火时不需铺设管线和安装设备，操作简单，启动迅速，出泡沫快；但一次性投资大，且当油罐塌陷或爆炸、安装在油罐上的泡沫发生器遭到破坏时，整个系统将失效。

图7-31　固定式空气泡沫灭火系统示意图

1—蓄水池；2—泡沫液泵；3—泡沫液储罐；4—比例混合器；5—泡沫混合液管道；6—阀门；7—空气吸入口；8—泡沫产生器；9—油罐

半固定式空气泡沫灭火系统在油罐上设有固定的泡沫产生器及部分附属管道，其他设施是可移动的。使用时，将装有泡沫液的消防车开赴现场，自蓄水池或消防栓取水，临时铺设水龙带向固定在油罐上的泡沫产生器供应泡沫混合液，实施灭火。

移动式泡沫灭火系统是由泡沫枪、泡沫炮或泡沫钩管、泡沫管架等设备代替固定在油罐上的泡沫产生器，使用灵活、投资少，但操作复杂，灭火的准备时间长。

2）烟雾自动灭火

烟雾自动灭火是将烟雾剂装在漂浮于油面上的发烟容器内，当油罐着火时，通过自动控制系统使烟雾剂进行燃烧反应，同时产生大量云雾状惰性气体喷射在油面上，从而切断油蒸气向燃烧区扩散，阻止氧气向燃烧区补充，以达到窒息灭火的目的。

图7-32　烟雾自动灭火装置构造示意图

1—探头；2—发烟器头盖；3—喷孔；4—烟雾剂盘；5—发烟器筒体；6—导火索；7—浮漂

烟雾自动灭火装置主要由发烟器和浮漂两部分组成的，如图7-32所示。发烟器主要由头盖、筒体和烟雾剂盘三部分组成。头盖上装有探头、喷孔、密封薄膜、导火索和导流板。探头内装有导火索，用探头帽罩住，再用低熔点合金封闭。当油罐起火后，罐内温度达到110℃左右，探头帽自行脱落，导火索即将烟雾灭火剂引燃。

3．储油库的消防冷却系统

消防冷却系统的作用，一是冷却着火罐，使其温度降低，火势减弱，确保罐壁不因钢板软化而坍塌；二是冷却着火罐的邻近罐，确保其不因热辐射而着火或爆炸。消防冷却系统主要是由消防栓、水龙带、消防泵和水枪等设备组成。

二、天然气的储存

天然气的储存，是调节天然气的生产、运输、销售及应用等各环节之间平衡的必要手段。

（一）储气罐储气

储气罐储气主要是利用储罐等设施来储存天然气的，主要用于加气站、配气站等，调节短期内民用气量的不平衡。目前，常用的储气罐按储气压力可分为低压储气罐和高压储气罐两种。

低压储气罐的特点是其容积随储气量的变化而变化，储气压力不变。按密封方式不同，低压储气罐可分为湿式储气罐和干式储气罐两种。

高压储气罐的储气容积不变，储气压力随储气量的变化而变化。按其形状可分为立式圆柱形、卧式圆柱形和球形。这种储气罐没有活动部件，其结构比较简单。

（二）地下储气库储气

由储气罐构成的储气站，储气量小、调节能力差，一般只能调节用气量在一天中不同时间内的不均衡。对于用气量在一年中不同季节内的用气量不均衡，可通过改变油气田的产气量、建造大型储气库来解决。

1．地下储气库的类型

地下储气库的类型很多。根据其作用的不同，可将地下储气库分为现场储气库和市场储气库两类。其中现场储气库多建于产气区或接近输气干线的首站，主要起补充气源，使管道在平稳量下运行的作用；市场储气库通常建在天然气消费城市附近，用于城市季节用气不平衡的调峰。

按照建库的地质条件或地层特点不同，可将地下储气库分为多孔介质储气库和洞穴储气库两类。多孔介质储气库是利用砂岩晶体及多孔碳酸盐之间的天然孔隙储存天然气，如建在枯竭的油田、气田、凝析气田和含水层的储气库。洞穴储气库是利用地下岩层等建造的储气库。

2．地下储气库的构成

地下储气库主要由地下储气层、与地面集输管线系统相连的注采井、压缩机站和脱水站、与上游气源和下游城市用气相连接的输气干线、观察井、分离器、加臭设施、压力调节及计量设施等部分构成。

地下储气库内的气体主要由气垫气、工作气、未动用气三部分组成。气垫气也称基本气、垫底气或缓冲气，其作用是使储气库保持一定的压力，保证调峰季节储气层能够提供所需的供气量；同时，也可减缓库内水的推进，提高产量，降低压缩机站的功率。工作气也称顶部气、循环气或有效气，是随着采注季节的交替而不断注入或采出的气体。多数储气库并不总是在满负荷下运行。根据当地条件和运行压力可以储存额外的天然气，这部分气体即为未动用气。

三、天然气的液化应用

在常温常压下，天然气是以气态的形式存在的。在一个大气压下，冷却至大约-162℃时，天然气由气态转变成液态，称为液化天然气（Liquefied Natural Gas，简称为LNG）。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为气态天然气体积的1/600，重量仅为原重量的45%左右，是优质的化工原料和工业及民用燃料。

（一）液化天然气的特点

1．便于运输

天然气液化后的体积与重量都减小了，运输的经济性和可靠性也相应提高。目前，天然气从产地到市场的运输方法有两种：一是通过输气管道将天然气直接送往用户，其输送管径大，设备多，距离长，管理难度大，运行成本高。另一种是先将天然气经过净化处理（除去其中的氧气、二氧化碳、硫化物和水汽等），在-162℃的低温下使其变成液态，成为液化天然气，再用专门的LNG槽车、轮船等运输工具将其运往使用地区，在使用地区建设接收终端，将LNG重新还原为气态，通过配气管道将天然气送往用户。这种方法使边远、沙漠、海上等油气田天然气的远距离运输成为现实，安全可靠，适应性强，投资少，风险性小。

2．储存效率高

由于天然气液化后的体积变为原体积的1/600，其储存成本大幅度降低。据统计，按储存相同的标准气体体积计算，建设液化天然气储存设备的投资仅为建设天然气储存设备投资的1/80。

3．可调节用气负荷

城市居民冬季与夏季用气量的不平衡，以天然气为原料的化工厂检修或输气管网出现故障等，都会造成定期或不定期的供气不平衡，建设LNG储罐可起到削峰填谷的作用。

4．可实现能源综合利用

液化天然气生产过程中释放出的冷量可回收利用。例如可将LNG汽化时产生的冷量用作冷藏、冷冻、温差发电等。按目前LNG生产的技术水平，可回收利用天然气液化生产过程所耗能量的50%。另外，低温液化还可分离C2、C3、C4、C5等轻烃类，以及H2S、H2等化工原料。

5．燃料性能好

LNG是优质的车用燃料。与汽油相比，LNG具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、排气污染少、发动机寿命长、降低运输成本等优点；与压缩天然气（CNG）相比，具有储存效率高，加一次气行驶路程远，车装钢瓶压力小、重量轻，建站不受供气管网限制等优点。

6．生产使用安全

LNG的燃点是650℃，比汽油高230多度；爆炸浓度范围为4.7%～15%，比汽油的1%～5%高出2.5～4.7倍；相对密度为0.47左右，比汽油的0.7左右低30%多，与空气相比更轻，稍有泄漏立即飞散，不致引起自燃爆炸。正是由于LNG具有低温、轻质、易蒸发的特性，其使用的安全性较高。

7．有利于环境保护

现代城市的污染物，大量来自烧煤和车辆排放的尾气。若汽车改烧LNG，其有害物的排放大为减少。据测试，LNG汽车与汽油车相比：CH减少72%，NOx减少39%，CO减少24%，SO2减少90%。

（二）天然气液化的工艺流程

天然气液化工艺主要包括天然气的预处理、液化、储存、运输、利用五个环节，其工艺过程如图7-33所示。天然气经过脱水、脱烃、脱酸性气体等净化处理后，通过膨胀制冷工艺，使其在-162℃下变为液体；天然气在液体状态下完成从生产地到使用地的运输，在使用地重新还原为气体后向用户配气。

图7-33　LNG工艺过程

在LNG工艺过程中，天然气的液化是关键环节，目前，多采用膨胀制冷液化工艺，如图7-34所示。该工艺利用天然气输送干线管网的剩余压力，先将天然气送至换热器（1）冷却；被冷却后的天然气，大部分进入涡轮膨胀机膨胀制冷，降温后的气体进入换热器（2）；与没有减压的天然气混合换热后，经节流阀节流膨胀，降压液化后进入储罐储存；与此同时，储罐上部蒸发的天然气，由压缩机压缩到输气管网的压力，与涡轮膨胀机出来的天然气混合进入换热器作为冷媒，最后流经换热器送入管网。

图7-34　膨胀法制冷工艺流程

1，2—换热器；3—节流阀；4—储罐；5—压缩机；6—涡轮膨胀机

依据：

1、《国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》(安委办〔2008〕26号) 16.积极推动安全生产科技进步工作。鼓励和支持科研机构、大专院校和有关企业开发化工安全生产技术和危险化学品储存、运输、使用安全技术。在危险化学品槽车充装环节，推广使用万向充装管道系统代替充装软管，禁止使用软管充装液氯、液氨、液化石油气、液化天然气等液化危险化学品。指导有关中央企业开展风险评估，提高事故风险控制管理水平；组织有条件的中央企业应用危险与可操作性分析技术（HAZOP），提高化工生产装置潜在风险辨识能力。

2、《关于危险化学品企业贯彻落实《国务院关于进一 步加强企业安全生产工作的通知》的实施意见（安监 总管三〔2010〕186号）高度重视储运环节的安全管理。制订和不断完善危险化学品收、储、装、卸、运等环节安全管理制度，严格产品收储管理。根据危险化学品的特点，合理选用合适的液位测量仪表，实现储罐收料液位动态监控。建立储罐区高效的应急响应和快速灭火系统；加强危险化学品输送管道安全管理，对经过社会公共区域的危险化学品输送管道，要完善标志标识，明确管理责任，建立和落实定期巡线制度。要采取有效措施将危险化学品输送管道危险性告知沿途的所有单位和居民。严防占压危险化学品输送管道。道路运输危险化学品的专用车辆，要在2011年底前全部安装使用具有行驶记录功能的卫星定位装置。在危险化学品槽车充装环节，推广使用金属万向管道充装系统代替充装软管，禁止使用软管充装液氯、液氨、液化石油气、液化天然气等液化危险化学品。