散装油类运输

第八章水运散装油类物质第一节石油及制品的特性第二节油轮上存在的危险第三节油轮上有关货油安全的结构和设备第四节货油运输有关作业第五节消防第六节成品油运输8.1石油、原油及石油制品石油是埋藏在地层深处的油状粘稠液体。其主要成分是碳和氢元素。原油是指从地下开采出来而未经炼制加工的石油。石油制品是指原油经炼制加工，如：分馏、裂解、重整等方法获得的各种产品，又称成品油。原油的组成元素组成：物质组成：烃类：直链、环烷基和芳香烃非烃类：含氧、氮和硫化合物及胶质、沥青质主要元素：C、H少量元素：O、N、S微量元素：Cl、I、Sn、P、K、Na、Ca等烃类种类原油中含1---60个C的烃类化合物及其衍生物，共500多种化合物的混合物。按“结构族组成”原油分为3类：直链基原油环烷基原油芳香基原油是由各种烃类所占有的碳原子百分数和环数来表示，并以占优势的组成来表示原油所属类别。含氧化合物原油中的含氧化合物大多数以胶状、沥青状物质的形态存在于高沸点的馏分和渣油中，主要以石油酸的形式，多数是环烷酸，在250-350度的馏分中最多。这些酸性物质对金属、尤其是有色金属和合金的腐蚀性更为严重。原油中的含酸量用“酸值”表示。所谓酸值是指中和1克石油中的酸所消耗的氢氧化钾的毫克数。含氮化合物主要存在于高沸点的馏分中，分子量较大的中性化合物。这些化合物加热能分解成分子量较小的氮化合物和氨，分布在低沸点的馏分中。象卟啉、咔唑、喹啉、吡咯、脂肪胺等。影响原油的理化性质，如气味。含硫化合物原油中除溶解硫化氢和少量单质外，硫元素主要以有机硫化物形态存在，有：酸性硫化物（硫醇、硫酚、硫化氢）；对热不稳定硫化物（硫醚、二硫醚）对热稳定硫化物（噻吩、烷基噻吩、苯并噻吩等）含硫化合物主要有毒性和腐蚀性胶质是棕黄色到黑色粘稠液体或半固体，在馏分油中以双环稠和系为主，在渣油中以高稠和系为主。胶质的化学稳定性和热稳定性较差，在230-360度能聚合成沥青质。胶质主要影响原油的凝固性和流动性。沥青质沥青质是以“胶粒”状态存在，直径约10-30纳米。主要是稠环芳香烃和杂环化合物。影响原油的凝固性、流动性和产生沉淀。原油的炼制加工物理方法：蒸馏（分馏）化学方法：裂化、重整和烷基化石油制品即成品油。。通常把石石油经过一一系列物理理方法（现现在也有化化学方法））加工得到到的的产品品称为石油油制品。不同的炼油油工艺得到到的成品油油种类是不不同的。工工艺越复杂杂，得到的的石油制品品种类就越越多。石油制品一一般分为：：清洁成品品油（白油油）黑油和润滑滑油。危险性质挥发性强（（蒸气压大、沸点低低）；易燃易爆（（闪点低、、爆炸极限限、自燃点点低）；易感静电（（导电性差差）；毒性和窒息息性；表征石油挥挥发性的蒸蒸气压饱和蒸气压压（SVP）雷德蒸气压压（RVP）:是在在37.8℃，气液液比为4：：1条件下下测得德蒸蒸汽压。该该蒸气压是是一种很常常用也很实实用的测量量石油液体体挥发性的的方法。真蒸气压（（TVP））装卸管理特特性胀缩性（体体积温度系系数即膨胀胀系数）；；黏结性（运运动黏度））；凝结性（凝凝点和倾点点）；稳定性；相容性；胀缩性油品的体积积因温度变变化发生膨膨胀或收缩缩的性质叫叫做石油的的胀缩性。。其胀缩程程度可由体体积温度系系数决定。。体积温度系系数（膨胀胀系数）可可根据15°C下的标准数数据查出，，再换算成成装卸温度度下的数据据。黏结性油品的流动动性比水差差是因为其其内摩擦力力即分子间间阻力较大大。衡量流体内内摩擦力大大小的物理理量是黏度度。油品的黏度度通常以动力黏度、运动黏度、恩格勒黏度度和雷氏黏度表示。温度对黏度度的影响很很大，同一一油品的黏黏度随温度度的升高而而下降。可通过粘-温曲线查查出在某温温度下的黏黏度。动力黏度又称绝对黏黏度。是两两液层相距距1cm，，其面积各各为1cm2，相对对移动速度度为1cm/s时所所产生的阻阻力，单位位是g/cm.s；；1g/cm.s=1p=100cp运动黏度又称相对黏黏度。是动动力黏度与与同温度下下液体的密密度之比。。单位：cm2/s(St).该黏度是国国际标准化化组织推荐荐使用的。。恩格勒黏度度又称条件黏黏度。是在在某一温度度下，在恩恩格勒黏度度计中流出出200ml油品所所需时间与与在20°C时流出同体体积蒸馏水水所需时间间之比。温温度常用20°C、50°C、80°C和100°C。雷氏黏度又称商用黏黏度。是将将50ml的油品在在某一温度度下于雷氏氏黏度计中中流完所需需要的时间间，以S为为单位，试试验温度为为70℉、、100℉、140℉和和210℉。凝固性油品的凝固固有两种原原因：结构凝结：是含石蜡蜡较多的油油品，当温温度逐渐下下降时，石石蜡结晶不不断析出，，形成网状状结构，将将某些液态态的油包围围在内，使使油品失去去流动性；；黏度凝结：是由于温温度下降，，使黏度不不断增大，，到一定程程度油品失失去流动性性；衡量油品的的凝结性用用凝点或倾点点。凝点和倾点点凝点：是油品在在一定的条条件下失去去流动性的的最高温度度。倾点：是某一油油品保持流流动性的最最低温度。。因为油品都都是混合物物，凝点和和倾点不在在一个温度度上。8.2油轮轮上存在的的危险油气油气和空气气混合火源油气的挥发发货油舱油气气层中油气气数量和浓浓度的取决决因素：——货油的的真蒸汽压压（TVP）——货油装装舱时喷溅溅的程度——货油装装舱花费的的时间——货油管管路中发生生局部真空空的现象油气的扩散散影响油气扩扩散的因素素：1.扩散散过程2.风速速3.油气气气流的速速度4.油气气浓度5.排出出口的横截截面积6.排气气口的设计计7.排气气口的位置置油气与空气气的混合油气与空气气混合到一一定程度，，即达到燃燃烧范围或或爆炸范围围，遇明火火能发生燃燃烧或爆炸炸。燃烧范范围或爆炸炸范围是用用体积比表表示油气在在空气中所所占的比例例。一般来说，，油气的爆爆炸范围是是1-10%。装货时的甲甲板、卸货货时非惰性性化的油舱舱、装货航航行时和未未清洗压载载航行时等等都有可能能产生油气气和空气的的混合。火源明火：如吸吸烟、电焊焊和热烟灰灰；机械火花：：如金属工工具、打火火机或重物物坠落；化学能：涂涂料的氧化化、物质的的自燃、硫硫化物垢层层的氧化；；电器设备：：静电：油在在管路中流流动、油水水掺混、洗洗舱时飞溅溅的油雾油轮防止火火灾的措施施在某些区域域限制油气气量油舱惰性化化，防止油油气和空气气混合杜绝火源控制措施一一方面应同同时采取两两种措施；；另一方面面应考虑措措施的合理理性。8.3结构和和设备结构特点(尾尾机型）油密的货舱和和隔离舱货舱的双道纵纵向隔舱壁中央舱和边舱舱的容积和设设计比重双层壳六万吨原油油油轮结构示意意图3万吨油轮典型油轮的布布置分3个区域：：首部操作区区、中部货油油区和尾部机机舱及生活区区。首部：首尖舱舱中部：货油舱舱尾部：机舱和和炉舱油轮的透气系系统透气系统的功功能：释放油舱内过过剩的压力且且能防止货油油的急剧蒸发发；使多余的压力力安全地散放放到大气中；；当舱内油气收收缩时，能补补充气体克服服负压。透气系统的类类型：公用总管型；；分组型；独独立型；透气系统的组组成：透气管、呼呼吸阀和防火火网透气管示意图图（对）油气空气空气透气管示意图图（错）油气最低射流速度度阀速度快时速度慢时呼吸阀又称压力/真真空（P/V）阀。在一一定的调定压压力范围内工工作。油舱里里膨胀余位空空间或空舱的的压力被控制制在一个预设设的范围内。。当舱内压力力超过（过低低或过高）该该范围时，P/V阀动动作。呼吸阀动作示示意图空气油气P/V阀关闭闭压力阀打开油油气排出真空阀打开空空气进入呼吸阀的布置置形式防火网在透气管口设设置的散热良良好的金属网网、褶皱金属属板、打孔的的金属板（利利用金属良好好的导热性））等，以防止止外界火焰由由透气管进入入货油舱。油气排放速度度要求火焰通过可燃燃混合气的传传播速度叫做做火焰速度。。当油气的浓浓度为7%时时，火焰达到到3米/秒的的最大值。所所以，如果从从排气管排出出的油气速度度大于3米/秒时，即使使没有防火网网火焰也不会会进入油舱。。火焰速度米米/秒123油气浓度5101电气设备油船危险区划划分危险区内使用用的电气设备备油区危险区的的划定油区的危险区区域是根据易易燃气体存在在的可能性进进行分级的，，分为三级：：“0”区是指指长期或连续续存在易燃气气体混合物的的区域；“1”区是指指在正常操作作条件下能产产生易燃气体体混合物的区区域；“2”区是指指在不正常操操作的条件下下会产生易燃燃气体混合物物的区域油轮上的电器器设备应符合船级社社和国家规范范，或根据国国际电气技术术委员会的建建议配备以下下类别的电器器设备：本质安全型防火防爆型增加安全型加压（或驱气气）型本质安全型在这类设备中中，线路释放放的能量极低低，不会产生生足够点燃易易燃混合气的的火花。实际际上这类设备备在设计上使使线路产生的的能量超过易易燃气体的最最小点火能量量的部分耗散散到其他地方方而不产生高高能量的火花花。防火防爆型这类电器设备备主要设计成成封闭形式，，使产生的火火花被限制在在设备内部，，因此对外界界的易燃气体体不会造成影影响。如：防防火电机、接接线盒和断路路器等属于这这类。增加安全型这类设备主要要用于电动机机和照明装置置，设计上能能消除过热和和火花。加压或驱气型型在这类设备中中用惰性气体体驱除内部的的气体，并保保持一定的压压力，使外界界气体不能进进入设备内。。油轮的惰性气气体系统是为防止油轮轮火灾为目的的而设置的。。分成两大部分分：惰性气体体发生装置惰性气体分配配系统系统的典型布布置惰性气体油轮上使用的的惰气气体，，主要来源于于：贮存于高高压容器中的的氮气；惰性性气体发生装装置或主、副副锅炉的烟道道气（含N2、CO2、H2O、O2、SO2、CO、NO+NO2和烟垢颗粒）），经处理（（烟道气须经经降温和控制制含氧量）而而制得的。惰性气体的使使用在卸油和排放放压载水时充充注惰性气体体；压载航行时油油舱上部充注注惰性气体；；洗舱时维持惰惰性化气氛；；装油前，油舱舱的惰性化；；装油后，在货货油上部空间间充注惰性气气体甲板水封甲板水封和逆逆止阀共同构构成货舱内油油气倒流的屏屏障。甲板水封有3种型式：湿湿式、半干式式和干式。湿式水封半干式水封干式水封充液式压力/真空断路器器惰性气体的使使用1.在卸油油和排放压载载水时，货舱舱或压载舱的的负压需要用用惰性气体补补充。2.压载航航行时油舱或或压载舱上部部空间需要填填充惰性气体体。3.洗舱时时需要对货舱舱内维持惰性性化气氛。4.装油前前，对货舱的的惰性化处理理。5.装油后后，在货舱上上部填充惰性性气体。8.4货油运运输有关作业业装卸与压载洗舱货油舱的驱气气和除气维修作业油舱清洗的目目的进坞修理或油油舱内部检验验；控制油舱内沉沉积物的量；；防止污染的目目的，装入清清洁的压载水水；换装油种；洗舱方式：水水洗舱、清洗洗液洗舱和原原油洗舱。洗舱的各种气气氛A气氛是指不不加控制的气气氛；B气氛油气浓浓度在爆炸下下限的50%以下的气氛氛；C气氛惰性化化的气氛；D气氛是油气气浓度过浓的的气氛。原油洗舱是指以船舶所所载货油中的的一部分原油油作为洗舱介介质，在卸货货的同时或两两个卸货港之之间的航行途途中，通过洗洗舱机以较高高压力喷射到到货油舱的内内表面，依靠靠原油本身的的溶解作用，，将附着在舱舱壁、舱底及及各构件上的的油渣清洗掉掉，并同货油油一起卸到岸岸上。分为：一段式式和多段式油舱的驱气和和除气油舱卸油或污污压载水后，，或经清洗后后，其中充满满危险的易燃燃蒸气。为了了安全、更换换货品、进坞坞修理和检验验等，必须将将油舱的油气气驱除。分两两步进行：驱气：又称惰惰性化（防火火目的）。用用惰性气体驱驱除舱内的油油气，使油气气浓度降至2%以下；除气：用新鲜鲜空气注入货货舱，清除货货舱内的惰气气，使舱内气气氛达到人员员可以进入的的标准，即油油气浓度低于于1%、氧气气浓度接近21%。驱气和除气的的方法置换法稀释法注意应将管路路插入油舱底底部油轮上应测定定的气体惰性气体中的的氧含量；油舱中的含氧氧量；油舱中的油气气