港口装卸工艺

第九章液体货装卸工艺第一节概述石油是工农业生产的重要能源之一。当前其运输量是居世界各货种相对运量之首位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石油以及石油产品是具有易燃烧、易爆炸、易产生静电等特性的特殊液体。给储运、装卸带来危险，从事石油运输和装卸生产工作的人员，必须要熟悉和掌握石油的特性，采取一些相应的措施。一、石油种类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，石油产品是原油经过提炼而成的油品。它可分为：透明石油及其产品：如汽油，煤油等轻质油品。深色石油及其产品；柴油，润滑油等。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。二、石油的特性易燃性和爆炸性在考虑石油码头的建设时，要注意：油码头要和其他码头分隔并设在下游或下风处；于临近的建筑物要有300m以上的防护距离，并要和居民区分开；码头要设置合理的消防设施。2.挥发性3.扩散性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)油料的流动性。(2)油料比水轻且不溶于水。(3)油蒸气的扩散性4.纯洁性5.易产生静电性6.粘性和凝结性7.膨胀性8.毒害性第二节石油的存储设备一、油库概述油库是储存、转运和供应石油及石油产品的专业性仓库，是协调原油生产和加工、成品油运输及供应的纽带。油库的类型很多，根据不同的分类方法，油库大体上可以分为如下几类。按管理体制和业务性质划分根据油库的管理体制和业务性质，油库可以分为独立油库和附属油库两大类型。按容量和年供应量收发量划分按国家标准《石油库设计规范》，石油库等级划分如表9-4所示。5O0CQ从取上叭至划oy :潮取5O0CQ从取上叭至划oy :潮取0至lOMD K18: 5G0至2300石油岸的等怨购总審址討竽壇I息窑贰詔二、油罐储油方式油料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。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。在油库中，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。油桶是储存整装油料的主要容器。油罐的基本要求油罐应由不燃材料制成，易于防火，与油品接触不发生化学变化，不影响油品质量；油罐应严密性好，不发生油品及其蒸气渗漏；油罐的结构及附件简单，坚固耐用；便于施工和管理。2.油罐的类型从建筑形式分，贮油灌可分为，地上、地下和半地下等各不同形式，我国常用的是地上油罐形式。油罐的结构形式分：拱顶式是最常用的一种钢制油罐的形式。浮顶式油罐的顶是浮动的呼吸顶式这种油罐具有柔性的罐顶。(3)按油罐使用的不同材料分：油罐的种类很多，按材料分可分为金属油罐和非金属油罐。①金属油罐金属油罐按形状可分为：⑦非金属油罐非金属油罐主要有土油罐、砖油罐、石砌油罐和钢筋混凝土油罐等。金属罐和非金属罐比较(见表9-5)。ft0-3niibNh£ ■空II普■进WPHWJAJ■■« 整引暮.平|»M■MMttMMF应曲匚力倦■.駅”出址趾非.b梅加琨川挣用战・，■胡袱帕*ODIUM呃”-litJtt血怦刖，俺刨•Q艰你血1惟A.-2Md'tt州口f■剧純小.MLJU1醯帆皿斗迢啼惬沖(不岬勺EFfnJ«曲於』盘氈小商塩MT*MtMHSlHftjuisjr(2,xKMrt•TJ*hJt«p■血唯■密dCM三、其他储油方式散装油料除了采用各种油罐储存外，还可采用水封和盐岩油库储存1.水封储油水封储油有水封油库、人工水封石洞油罐和软土水封油罐三种。(1)地下水封油库(2)人工水封石洞油罐(3)软土水封油罐地下盐岩库储油地下盐岩库储油，即利用在盐岩中打井并冲刷出来的洞穴储油的方法。三、油库容量和油罐数的确定1.油库容量式中：E-油库容量(t)V-油库容积(时)Q—年货运量(t)Ki月不平衡系数．Kj一人库系数一T—年工作天t-平均贮存期r-油品密度(t/m3)卩一油罐容量利用系数，边油罐允许装油的程度，金属油罐，卩=0.85，非金属油罐卩=0.75。油罐数式中：E一油库容量Ei一个油罐的容量确定油罐数时应考虑的因素工艺要求油罐数影响因素在工艺方面要考虑的是：计量的需要；船型和油种的需要。检修油罐和倒罐的需要，所以最少不应少于两个。经济性在工艺总投资中，油罐投资占的比例较大，所以要考虑油罐建造的经济性。占地面积和操作管理罐容大，油罐数少时，占地总面积则小，油罐个数越少，操作管理也越方便。第三节石油的装卸设备石油的装卸设备主要包括输油泵、管线及附加设备。一、输油泵油品装卸用输油泵。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。泵的主要工作部件是叶轮和泵壳。离心泵的主要特性参数流量：压头(扬程)：功率和效率泵在单位时间内对液体所做的功，称之为有效功率转数n指泵轴或叶轮每分钟旋转的次数，单位r/min.允许吸人真空高度Hs,输油泵的选择输油泵的型号，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：（1）装船式中：Q—每台泵的流量（扩/h）；P—同时装油的油船装船效率之和，t/h。油船的装船，可取油船载重量的1/10或稍多n-泵并联工作的台数（台）；v—油品的密度（t/m3）。（2）装车式中：N一一每次最大装车辆数（辆）；V一－每辆油罐车平均容量；n-泵并联工作台数；t—一次装油时间，指一列罐车的净装油时间（3）管道输送式中：Q年—年原油进口量（t）；T一一输油管线年工作天数。输油泵的压头（扬程），应能满足在设计流量下，原油从起点至终点所需要的压头，输油泵的压头一般为1．2倍输油管的计算压头。1*Wlh»«flHW1tm忧月士■土.m4L皓畝I1*Wlh»«flHW1tm忧月士■土.m4L皓畝I屏牡电艾■怀园M»r・ii叫鼻唯Ik腕奩应.1亀・EMttFL黙■由曲MiSgUJk袖審山醫诵冉庆■IAlU慨HJlH.1IMJTBkt址■址■乱髦畴肌力1!堪戈L*胖「血母威白斗戌・卷用亡GLWhi<>XM[-1）Uftffi打m血*：4ltC-rx^卜LTFS-fr*E4«KIfH**RBTWftAiNIll¥IEb«!«t£4lfi*ftF叫左卿:肩卜闿T,ltIkflI'.VHOhSHHia%*-na •E醉岸力禅'N肚察■艷布±MW9AJl中F沖“亠r*feVTUBm一：*时UShIWM戸二、管线及附加设备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、热水管线）几种，一般都用无缝钢管和有缝钢管。油管线的种类1)钢管2)胶管3)钢丝编织输油胶管4)软质输油管油管管径的确定管径的确定是先根据流体性质和允许压力选定流速，然后根据下式计算式中：D-管内径(mm)；Q—管线中的最大流量；V一管线中的允许流速(m/s).油管的伴热措施燕汽管伴热有内伴热、外伴热和外伴随三种：蒸汽管内伴热燕汽管外伴热蒸汽管外伴随三、车船装卸的联结设备油罐车的装卸都设置装车台(栈桥)及鹤管。油船装卸可用橡胶软管作为码头和船舶之间的油流通道输油臂是一种新型的油港装卸设备。第四节石油装卸工艺港口石油的装卸包括石油的装船、卸船和装车、卸车。一、石油装卸方式1.油船装卸(1)靠码头直接装卸通过海上泊地装卸靠船墩方式。栈桥方式单点系泊方式多点系泊方式。.常设浮标方式多用在单点系泊方式中水下方式仅用于多点系泊方式中浮沉方式可用于单点系泊，也可用于多点系泊i■肄比暑ttn的福摄 直匸MF峥 医l.*M屮一曲MKtt诂审川紀样■也岛dm一廿术1*片徒剧恵1.昭带RoHf理!IHJT•之一H惟IJI齐曲*二怛九t«M£T，.崔知豪UM世电占耳置J.沖代贰盲审耗朮HEl.<KH11f.MU-f驚FEhisi.*4t.vp fchwjiir,越论出柚斟单耳円■旨M・，1打阳不紀冊1|-餌£1担人・*|磴咄就1¥神・<1」11小-舟花41髦詔侗1(幵疝3・j■曲站鼻席■碍社■就人HHL冲.V^-ttH-. MH|fi1 fflTfrAafrAK冲戰収.^RTiftKNWHflt'nttWj.*«fi«n*e. a*»r*上述各种构造形式的利弊如表9-11。Jfcfl-JI胃桂聲賣平st啊HIM蚩静)璋査•申成Gtt^.FTIt>n«4■頤屮ffilli^TjEACAiAjCW.a*fiTTSt&£M：i层鼻若••鼻戟心式CEL便冊.U淤|创糧WitlW寅巾smriX'VKe览•国母“加苜戒t此和札tttKM味召竹吕■牡忡jfi密武水上直接装卸：如船一船直接装卸，船一驳直接装卸。2.Jfcfl-JI胃桂聲賣平st啊HIM蚩静)璋査•申成Gtt^.FTIt>n«4■頤屮ffilli^TjEACAiAjCW.a*fiTTSt&£M：i层鼻若••鼻戟心式CEL便冊.U淤|创糧WitlW寅巾smriX'VKe览•国母“加苜戒t此和札tttKM味召竹吕■牡忡jfi密武水上直接装卸：如船一船直接装卸，船一驳直接装卸。2.油罐车装卸1)装车方式2)卸车方式二、原油和成品油装卸工艺流程1.装船流程如图9-12所示。2.卸船流程如图9-13所示1-1Ihii脈护垃检忻地*汕ms-i2 i.匕祂艸itJ3.循环流程HJ些一］川M碎兀邕啊輯计利加际簞砂叽i]llM£W*1^E 1—1i tft—叶 一1卄恳］」C -J[.JUT妬明1)倒罐流程2)反输流程3)罐车事故卸油流程4.卸车流程1)原油及重油卸车有密闭自流下卸方式，敞开自流下卸方式与泵抽下卸方式。密闭自流下卸流程如下：油罐车一下卸鹤管一汇油管一导油管零位罐一转油泵一油罐。敞开自流下卸流程如下：油罐车一卸油槽一〜集油沟(或导油管)一零位罐一转油泵一〜油罐。泵抽下卸流程如下：油罐车一下卸鹤管一集油管〜导油管一卸油泵一油罐。2)轻油卸车轻油卸车均为上卸，设卸油台，卸油台与装油台基本相似。三、燃油料装卸工艺流程由于油品性质不同，轻柴油、渣油、内燃机燃料油和重柴油分三套单独的管线和泵，内燃机燃料油和重柴油的管线和泵可以混合使用。卸油时要用单独的管线和泵，分别进入各自的油罐；装船时两种油要调合成一定比例。因此在燃料油供应系统中除油罐外，还要设置调合罐，油品在罐内用压缩空气搅拌调合。内燃机燃料油、重柴油、渣油可以用钢筋混凝土油罐，轻柴油则必须用金属油罐。我国燃料油的主要装卸工艺流程如下：卸车装船流程卸船装驳船流程卸船装驳船的工艺流程如图9-193.油品调合装船流程(图9-20)

4.倒罐流程（图9-21）fill T-—I- 坦 I—ilD \1<l如-盘I<R|1V^4VI¥）四、典型工艺流程图现介绍我国沿海港口油区的工艺流程图。图9-22是某油港原油出口文艺流程图；图9-23是某油港原油进口工艺流程图。i^!0!J□ini^!0!J□inUTSKiflHRiM&lIIEft-flfrD吊弋虬亠Ti：,fl找■：&飞dft亡■4“■昭*RI恥10■站口爭.11flt'H吐审；IT^M?；I.'-fi"◎TMth*nt-竝荫屮恥活-舟M敲也+亠啣也卡也H说-承』**•fr厲-归吗址第五节油港污水处理为了防止油船压载水对水域的污染，我国主要油港都建设了污水处理场。一、含油污水处理方法处理含油污水的方法，一般有物理法、化学法和生物法。物理处理法种类很多，通常用的有：利用比重差使油水分离，形式有平流式隔油池，多板式油水分离地和粗粒化式油水分离地。也有利用气泡吸附油珠上浮的布气法和利用离心作用使油水分离的方法。还有利用吸附过滤作用使油水分离的过滤法。化学处理法，主要是利用加凝聚剂生成絮状物吸附油珠，使油水分离。通常采用的有浮选池和混凝沉淀两种。生物处理法，主要是利用微生物的作用分解油，有活性去污染法等。二、含油污水处理方法和工艺流程的选择含油污水处理方法和工艺流程的选择主要取决于含油污水的性质和排放标准的规定。原油压载水的含油量虽然在千分之二至五左右，但其中绝大部分是浮上油和分散油，乳化油很少，在规定排放的标准下，一般采用物理方法就能够达到处理的要求。污水场污水处理工艺流程主要有如下两种：第一种：油轮一隔油池一调节池一油水分离池一排放；第二种：油轮一隔油池一调节池一油水分离池一〜过滤池排放污泥。含油污水处理场设计中应注意的几个问题：含油污水的处理方法在设计污水处理工艺流程中，尽量采用重力流，避免压力流。(3)处理污水的关键的一环是首先隔出大块油和粒径较大的油珠，以利于以后的处理。污水处理场应尽量靠近码头、管路短，不仅污水排得快，且能减轻乳化程度，降低投资。所以污水处理场的设计必须留有余地，以适应发展的需要。第六节油库的防火防爆措施油库防火防爆的基本方法有三：一是控制油气混合气体浓度；二是消除火源或把火源能量控制在油气混合气的最小着火能量之下；三是避免二者相遇。一、 油库选址与布置油库选址与布置应符合《石油库设计规范》及《小型石油库及加油站设计规范》的规定的防火要求。油库中建筑物之间的防火间距油库区中的建筑物应达到规定的耐火等级要求二、 严格控制油气混合气浓度具体措施是：减少油气排放保持设备的良好、严密。(2)严格作业规程。应正确设置防火堤、拦油堤等，防止泄露油料及火灾的蔓延和扩散。通风油库各场所的通风设施应符合下列有关设计规范的要求：油库的生产性建筑物应采用自然通风进行全面换气。易燃油料的泵房和灌油间，除采用自然通风外，尚应设置排风机组进行定期排风洞库内，应设置固定式机械通风。人工洞石油库的洞内人工洞石油库内排风系统的出口洞内的柴油发电机间，应采用机械通风。机组应采用直接传动或联轴器传动。加强油蒸气浓度检测及自动报警三、 严格控制引燃引爆源油库引燃引爆源主要有：外来火源的进入，金属撞击火花、电焊、气焊等作业明火，电气设备火花，电气化铁路、电化学腐蚀、阴极保护等引起的杂散电流火花，雷电、静电放电等。因此，要严禁外来火源进入防火禁区；防止金属撞击产生火花；严格管理明火作业；防止静电、雷电和杂散电流引燃引爆；安装阻火器，防止火源进入。第七节液化天然气装卸工艺一、液化天然气的特点液化天然气是一种危险货物。除上述热能高、清洁和无毒特点外，还有下列特性1.液化气的温度低、重量轻液化气蒸发性和膨胀性液化气的危害性液化气的危险性二、液化天然气码头的一般概况就码头类型来说，液化天然气码头可分为两大类，即岸基码头和离基码头。目前的趋势是，一般都把液化天然气码头设在海上。三、液化天然气码头的特点1.液化天然气码头的作业程序的特殊性液化天然气装卸和储运的高度危险性四、液化天然气的安全措施(1)围堤。(2)留出储罐围堤与地界线之间的安全距离。设置液化天然气蒸气的逸散区避免船舶事故的发生。制订完整的港口安全生产条例液化天然气码头的选址要注意安全。第八节液化天然气码头案例这里以GENERALDYNAMIC公司的设计为例，介绍液化天然气装卸工艺(图9-25)。一、设计任务(1)码头的正常输气量为3700万m3／d，峰值输出量为4500万m3／d；(2)为120000一130000时的液化天然气船提供泊位；(3)液化天然气存储能力为252600m3；(4)设计使用年限为25a,二、船体平台船体平台44x239m3，是由2个钢制船体焊接而成。平台上设操作和维修人员的工作室。三、储罐液化天然气存储于10个隔热5038-0铝制球罐中，罐径36.6m。罐体中腰部焊有垂直围板，围板同船体刚性联结在一起。四、气化装置液化天然气在9个海水水温蒸发器和4个海水水温和外部热源混合加温蒸发器中汽化。五、消防设施码头上备有碳酸氢钾干