港口裝卸工藝

第九章液體貨裝卸工藝第一節(jié)概述石油是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要能源之一。當前其運輸量是居世界各貨種相對運量之首位傳統(tǒng)的石油運輸是以桶裝的件貨運輸為主要運輸方式的20世紀上葉出現(xiàn)的散裝石油運輸石油以及石油產(chǎn)品是具有易燃燒、易爆炸、易產(chǎn)生靜電等特性的特殊液體。給儲運、裝卸帶來危險，從事石油運輸和裝卸生產(chǎn)工作的人員，必須要熟悉和掌握石油的特性，采取一些相應(yīng)的措施。一、石油種類石油可分為原油和石油產(chǎn)品兩大類。第一類，原油是未經(jīng)提煉的石油。第二類，石油產(chǎn)品是原油經(jīng)過提煉而成的油品。它可分為：透明石油及其產(chǎn)品：如汽油，煤油等輕質(zhì)油品。深色石油及其產(chǎn)品；柴油，潤滑油等。瀝青及其他：瀝青呈固體狀，是石油經(jīng)提取油品后的剩余物。在運輸和裝卸時，以件雜貨處理。二、石油的特性易燃性和爆炸性在考慮石油碼頭的建設(shè)時，要注意：油碼頭要和其他碼頭分隔并設(shè)在下游或下風處；于臨近的建筑物要有300m以上的防護距離，并要和居民區(qū)分開；碼頭要設(shè)置合理的消防設(shè)施。2.揮發(fā)性3.擴散性油料的擴散性及其對火災(zāi)危險的影響主要表現(xiàn)在以下三個方面：(1)油料的流動性。(2)油料比水輕且不溶于水。(3)油蒸氣的擴散性4.純潔性5.易產(chǎn)生靜電性6.粘性和凝結(jié)性7.膨脹性8.毒害性第二節(jié)石油的存儲設(shè)備一、油庫概述油庫是儲存、轉(zhuǎn)運和供應(yīng)石油及石油產(chǎn)品的專業(yè)性倉庫，是協(xié)調(diào)原油生產(chǎn)和加工、成品油運輸及供應(yīng)的紐帶。油庫的類型很多，根據(jù)不同的分類方法，油庫大體上可以分為如下幾類。按管理體制和業(yè)務(wù)性質(zhì)劃分根據(jù)油庫的管理體制和業(yè)務(wù)性質(zhì)，油庫可以分為獨立油庫和附屬油庫兩大類型。按容量和年供應(yīng)量收發(fā)量劃分按國家標準《石油庫設(shè)計規(guī)范》，石油庫等級劃分如表9-4所示。5O0CQ從取上叭至劃oy :潮取5O0CQ從取上叭至劃oy :潮取0至lOMD K18: 5G0至2300石油岸的等怨購總審址討竽壇I息窯貳詔二、油罐儲油方式油料按照儲運方式的不同分為散裝和整裝兩種。凡是用油罐、車(鐵路油罐車或汽車油罐車)、船(油輪、油駁)、管道等儲存或運輸?shù)挠土戏Q為散裝油料。凡是用油桶及其他專用容器整儲整運的油料稱為整裝油料。在油庫中，油罐是儲存散裝油料的主要容器，也是油庫的主要儲油手段。油桶是儲存整裝油料的主要容器。油罐的基本要求油罐應(yīng)由不燃材料制成，易于防火，與油品接觸不發(fā)生化學變化，不影響油品質(zhì)量；油罐應(yīng)嚴密性好，不發(fā)生油品及其蒸氣滲漏；油罐的結(jié)構(gòu)及附件簡單，堅固耐用；便于施工和管理。2.油罐的類型從建筑形式分，貯油灌可分為，地上、地下和半地下等各不同形式，我國常用的是地上油罐形式。油罐的結(jié)構(gòu)形式分：拱頂式是最常用的一種鋼制油罐的形式。浮頂式油罐的頂是浮動的呼吸頂式這種油罐具有柔性的罐頂。(3)按油罐使用的不同材料分：油罐的種類很多，按材料分可分為金屬油罐和非金屬油罐。①金屬油罐金屬油罐按形狀可分為：⑦非金屬油罐非金屬油罐主要有土油罐、磚油罐、石砌油罐和鋼筋混凝土油罐等。金屬罐和非金屬罐比較(見表9-5)。ft0-3niibNh￡ ■空II普■進WPHWJAJ■■? 整引暮.平|?M■MMttMMF應(yīng)曲匚力倦■.駅”出址趾非.b梅加琨川掙用戰(zhàn)?，■胡袱帕*ODIUM呃”-litJtt血怦刖，俺刨?Q艱你血1惟A.-2Md'tt州口f■劇純小.MLJU1醯帆皿斗迢啼愜沖(不岬勺EFfnJ?曲於』盤氈小商塩MT*MtMHSlHftjuisjr(2,xKMrt?TJ*hJt?p■血唯■密dCM三、其他儲油方式散裝油料除了采用各種油罐儲存外，還可采用水封和鹽巖油庫儲存1.水封儲油水封儲油有水封油庫、人工水封石洞油罐和軟土水封油罐三種。(1)地下水封油庫(2)人工水封石洞油罐(3)軟土水封油罐地下鹽巖庫儲油地下鹽巖庫儲油，即利用在鹽巖中打井并沖刷出來的洞穴儲油的方法。三、油庫容量和油罐數(shù)的確定1.油庫容量式中：E-油庫容量(t)V-油庫容積(時)Q—年貨運量(t)Ki月不平衡系數(shù)．Kj一人庫系數(shù)一T—年工作天t-平均貯存期r-油品密度(t/m3)卩一油罐容量利用系數(shù)，邊油罐允許裝油的程度，金屬油罐，卩=0.85，非金屬油罐卩=0.75。油罐數(shù)式中：E一油庫容量Ei一個油罐的容量確定油罐數(shù)時應(yīng)考慮的因素工藝要求油罐數(shù)影響因素在工藝方面要考慮的是：計量的需要；船型和油種的需要。檢修油罐和倒罐的需要，所以最少不應(yīng)少于兩個。經(jīng)濟性在工藝總投資中，油罐投資占的比例較大，所以要考慮油罐建造的經(jīng)濟性。占地面積和操作管理罐容大，油罐數(shù)少時，占地總面積則小，油罐個數(shù)越少，操作管理也越方便。第三節(jié)石油的裝卸設(shè)備石油的裝卸設(shè)備主要包括輸油泵、管線及附加設(shè)備。一、輸油泵油品裝卸用輸油泵。輸油泵的作用是產(chǎn)生壓能，使油品在壓差的作用下流動。輸油泵一般要求排量大，揚程較低；揚程高時，采用多級離心泵；揚程低的采用單級離心泵。輸油泵主要有離心泵、往復泵、齒輪泵和螺桿泵等幾種。泵的主要工作部件是葉輪和泵殼。離心泵的主要特性參數(shù)流量：壓頭(揚程)：功率和效率泵在單位時間內(nèi)對液體所做的功，稱之為有效功率轉(zhuǎn)數(shù)n指泵軸或葉輪每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，單位r/min.允許吸人真空高度Hs,輸油泵的選擇輸油泵的型號，應(yīng)根據(jù)原油性質(zhì)和輸油參數(shù)進行選擇，一般宜選用離心泵，同一泵房內(nèi)泵型應(yīng)盡量一致。配用電機應(yīng)優(yōu)先考慮防爆型．電壓力求一致。

輸油泵的流量，應(yīng)根據(jù)裝船、裝車、管道輸送等不同情況分別確定：（1）裝船式中：Q—每臺泵的流量（擴/h）；P—同時裝油的油船裝船效率之和，t/h。油船的裝船，可取油船載重量的1/10或稍多n-泵并聯(lián)工作的臺數(shù)（臺）；v—油品的密度（t/m3）。（2）裝車式中：N一一每次最大裝車輛數(shù)（輛）；V一－每輛油罐車平均容量；n-泵并聯(lián)工作臺數(shù)；t—一次裝油時間，指一列罐車的凈裝油時間（3）管道輸送式中：Q年—年原油進口量（t）；T一一輸油管線年工作天數(shù)。輸油泵的壓頭（揚程），應(yīng)能滿足在設(shè)計流量下，原油從起點至終點所需要的壓頭，輸油泵的壓頭一般為1．2倍輸油管的計算壓頭。1*Wlh??flHW1tm憂月士■土.m4L皓畝I1*Wlh??flHW1tm憂月士■土.m4L皓畝I屏牡電艾■懷園M?r?ii叫鼻唯Ik腕奩應(yīng).1亀?EMttFL黙■由曲MiSgUJk袖審山醫(yī)誦冉慶■IAlU慨HJlH.1IMJTBkt址■址■亂髦疇肌力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醉岸力禪'N肚察■艷布±MW9AJl中F沖“亠r*feVTUBm一：*時UShIWM戸二、管線及附加設(shè)備油港內(nèi)的管線有油管線、氣管線（如壓縮空氣管線、真空管線）、水管線（冷水、熱水管線）幾種，一般都用無縫鋼管和有縫鋼管。油管線的種類1)鋼管2)膠管3)鋼絲編織輸油膠管4)軟質(zhì)輸油管油管管徑的確定管徑的確定是先根據(jù)流體性質(zhì)和允許壓力選定流速，然后根據(jù)下式計算式中：D-管內(nèi)徑(mm)；Q—管線中的最大流量；V一管線中的允許流速(m/s).油管的伴熱措施燕汽管伴熱有內(nèi)伴熱、外伴熱和外伴隨三種：蒸汽管內(nèi)伴熱燕汽管外伴熱蒸汽管外伴隨三、車船裝卸的聯(lián)結(jié)設(shè)備油罐車的裝卸都設(shè)置裝車臺(棧橋)及鶴管。油船裝卸可用橡膠軟管作為碼頭和船舶之間的油流通道輸油臂是一種新型的油港裝卸設(shè)備。第四節(jié)石油裝卸工藝港口石油的裝卸包括石油的裝船、卸船和裝車、卸車。一、石油裝卸方式1.油船裝卸(1)靠碼頭直接裝卸通過海上泊地裝卸靠船墩方式。棧橋方式單點系泊方式多點系泊方式。.常設(shè)浮標方式多用在單點系泊方式中水下方式僅用于多點系泊方式中浮沉方式可用于單點系泊，也可用于多點系泊i■肄比暑ttn的福攝 直匸MF崢 醫(yī)l.*M屮一曲MKtt詁審川紀樣■也島dm一廿術(shù)1*片徒劇恵1.昭帶RoHf理!IHJT?之一H惟IJI齊曲*二怛九t?M￡T，.崔知豪UM世電占耳置J.沖代貳盲審耗朮HEl.<KH11f.MU-f驚FEhisi.*4t.vp fchwjiir,越論出柚斟單耳円■旨M?，1打陽不紀冊1|-餌￡1擔人?*|磴咄就1￥神?<1」11小-舟花41髦詔侗1(幵疝3?j■曲站鼻席■礙社■就人HHL沖.V^-ttH-. MH|fi1 fflTfrAafrAK沖戰(zhàn)収.^RTiftKNWHflt'nttWj.*?fi?n*e. a*?r*上述各種構(gòu)造形式的利弊如表9-11。Jfcfl-JI胃桂聲賣平st啊HIM蚩靜)璋査?申成Gtt^.FTIt>n?4■頤屮ffilli^TjEACAiAjCW.a*fiTTSt&￡M：i層鼻若??鼻戟心式CEL便冊.U淤|(zhì)創(chuàng)糧WitlW寅巾smriX'VKe覽?國母“加苜戒t此和札tttKM味召竹呂■牡忡jfi密武水上直接裝卸：如船一船直接裝卸，船一駁直接裝卸。2.Jfcfl-JI胃桂聲賣平st啊HIM蚩靜)璋査?申成Gtt^.FTIt>n?4■頤屮ffilli^TjEACAiAjCW.a*fiTTSt&￡M：i層鼻若??鼻戟心式CEL便冊.U淤|(zhì)創(chuàng)糧WitlW寅巾smriX'VKe覽?國母“加苜戒t此和札tttKM味召竹呂■牡忡jfi密武水上直接裝卸：如船一船直接裝卸，船一駁直接裝卸。2.油罐車裝卸1)裝車方式2)卸車方式二、原油和成品油裝卸工藝流程1.裝船流程如圖9-12所示。2.卸船流程如圖9-13所示1-1Ihii脈護垃檢忻地*汕ms-i2 i.匕祂艸itJ3.循環(huán)流程HJ些一］川M碎兀邕啊輯計利加際簞砂嘰i]llM￡W*1^E 1—1i tft—葉 一1卄懇］」C -J[.JUT妬明1)倒罐流程2)反輸流程3)罐車事故卸油流程4.卸車流程1)原油及重油卸車有密閉自流下卸方式，敞開自流下卸方式與泵抽下卸方式。密閉自流下卸流程如下：油罐車一下卸鶴管一匯油管一導油管零位罐一轉(zhuǎn)油泵一油罐。敞開自流下卸流程如下：油罐車一卸油槽一?集油溝(或?qū)в凸?一零位罐一轉(zhuǎn)油泵一?油罐。泵抽下卸流程如下：油罐車一下卸鶴管一集油管?導油管一卸油泵一油罐。2)輕油卸車輕油卸車均為上卸，設(shè)卸油臺，卸油臺與裝油臺基本相似。三、燃油料裝卸工藝流程由于油品性質(zhì)不同，輕柴油、渣油、內(nèi)燃機燃料油和重柴油分三套單獨的管線和泵，內(nèi)燃機燃料油和重柴油的管線和泵可以混合使用。卸油時要用單獨的管線和泵，分別進入各自的油罐；裝船時兩種油要調(diào)合成一定比例。因此在燃料油供應(yīng)系統(tǒng)中除油罐外，還要設(shè)置調(diào)合罐，油品在罐內(nèi)用壓縮空氣攪拌調(diào)合。內(nèi)燃機燃料油、重柴油、渣油可以用鋼筋混凝土油罐，輕柴油則必須用金屬油罐。我國燃料油的主要裝卸工藝流程如下：卸車裝船流程卸船裝駁船流程卸船裝駁船的工藝流程如圖9-193.油品調(diào)合裝船流程(圖9-20)

4.倒罐流程（圖9-21）fill T-—I- 坦 I—ilD \1<l如-盤I<R|1V^4VI￥）四、典型工藝流程圖現(xiàn)介紹我國沿海港口油區(qū)的工藝流程圖。圖9-22是某油港原油出口文藝流程圖；圖9-23是某油港原油進口工藝流程圖。i^!0!J□ini^!0!J□inUTSKiflHRiM&lIIEft-flfrD吊弋虬亠Ti：,fl找■：&飛dft亡■4“■昭*RI恥10■站口爭.11flt'H吐審；IT^M?；I.'-fi"◎TMth*nt-竝蔭屮恥活-舟M敲也+亠啣也卡也H說-承』**?fr厲-歸嗎址第五節(jié)油港污水處理為了防止油船壓載水對水域的污染，我國主要油港都建設(shè)了污水處理場。一、含油污水處理方法處理含油污水的方法，一般有物理法、化學法和生物法。物理處理法種類很多，通常用的有：利用比重差使油水分離，形式有平流式隔油池，多板式油水分離地和粗粒化式油水分離地。也有利用氣泡吸附油珠上浮的布氣法和利用離心作用使油水分離的方法。還有利用吸附過濾作用使油水分離的過濾法。化學處理法，主要是利用加凝聚劑生成絮狀物吸附油珠，使油水分離。通常采用的有浮選池和混凝沉淀兩種。生物處理法，主要是利用微生物的作用分解油，有活性去污染法等。二、含油污水處理方法和工藝流程的選擇含油污水處理方法和工藝流程的選擇主要取決于含油污水的性質(zhì)和排放標準的規(guī)定。原油壓載水的含油量雖然在千分之二至五左右，但其中絕大部分是浮上油和分散油，乳化油很少，在規(guī)定排放的標準下，一般采用物理方法就能夠達到處理的要求。污水場污水處理工藝流程主要有如下兩種：第一種：油輪一隔油池一調(diào)節(jié)池一油水分離池一排放；第二種：油輪一隔油池一調(diào)節(jié)池一油水分離池一?過濾池排放污泥。含油污水處理場設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題：含油污水的處理方法在設(shè)計污水處理工藝流程中，盡量采用重力流，避免壓力流。(3)處理污水的關(guān)鍵的一環(huán)是首先隔出大塊油和粒徑較大的油珠，以利于以后的處理。污水處理場應(yīng)盡量靠近碼頭、管路短，不僅污水排得快，且能減輕乳化程度，降低投資。所以污水處理場的設(shè)計必須留有余地，以適應(yīng)發(fā)展的需要。第六節(jié)油庫的防火防爆措施油庫防火防爆的基本方法有三：一是控制油氣混合氣體濃度；二是消除火源或把火源能量控制在油氣混合氣的最小著火能量之下；三是避免二者相遇。一、 油庫選址與布置油庫選址與布置應(yīng)符合《石油庫設(shè)計規(guī)范》及《小型石油庫及加油站設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定的防火要求。油庫中建筑物之間的防火間距油庫區(qū)中的建筑物應(yīng)達到規(guī)定的耐火等級要求二、 嚴格控制油氣混合氣濃度具體措施是：減少油氣排放保持設(shè)備的良好、嚴密。(2)嚴格作業(yè)規(guī)程。應(yīng)正確設(shè)置防火堤、攔油堤等，防止泄露油料及火災(zāi)的蔓延和擴散。通風油庫各場所的通風設(shè)施應(yīng)符合下列有關(guān)設(shè)計規(guī)范的要求：油庫的生產(chǎn)性建筑物應(yīng)采用自然通風進行全面換氣。易燃油料的泵房和灌油間，除采用自然通風外，尚應(yīng)設(shè)置排風機組進行定期排風洞庫內(nèi)，應(yīng)設(shè)置固定式機械通風。人工洞石油庫的洞內(nèi)人工洞石油庫內(nèi)排風系統(tǒng)的出口洞內(nèi)的柴油發(fā)電機間，應(yīng)采用機械通風。機組應(yīng)采用直接傳動或聯(lián)軸器傳動。加強油蒸氣濃度檢測及自動報警三、 嚴格控制引燃引爆源油庫引燃引爆源主要有：外來火源的進入，金屬撞擊火花、電焊、氣焊等作業(yè)明火，電氣設(shè)備火花，電氣化鐵路、電化學腐蝕、陰極保護等引起的雜散電流火花，雷電、靜電放電等。因此，要嚴禁外來火源進入防火禁區(qū)；防止金屬撞擊產(chǎn)生火花；嚴格管理明火作業(yè)；防止靜電、雷電和雜散電流引燃引爆；安裝阻火器，防止火源進入。第七節(jié)液化天然氣裝卸工藝一、液化天然氣的特點液化天然氣是一種危險貨物。除上述熱能高、清潔和無毒特點外，還有下列特性1.液化氣的溫度低、重量輕液化氣蒸發(fā)性和膨脹性液化氣的危害性液化氣的危險性二、液化天然氣碼頭的一般概況就碼頭類型來說，液化天然氣碼頭可分為兩大類，即岸基碼頭和離基碼頭。目前的趨勢是，一般都把液化天然氣碼頭設(shè)在海上。三、液化天然氣碼頭的特點1.液化天然氣碼頭的作業(yè)程序的特殊性液化天然氣裝卸和儲運的高度危險性四、液化天然氣的安全措施(1)圍堤。(2)留出儲罐圍堤與地界線之間的安全距離。設(shè)置液化天然氣蒸氣的逸散區(qū)避免船舶事故的發(fā)生。制訂完整的港口安全生產(chǎn)條例液化天然氣碼頭的選址要注意安全。第八節(jié)液化天然氣碼頭案例這里以GENERALDYNAMIC公司的設(shè)計為例，介紹液化天然氣裝卸工藝(圖9-25)。一、設(shè)計任務(wù)(1)碼頭的正常輸氣量為3700萬m3／d，峰值輸出量為4500萬m3／d；(2)為120000一130000時的液化天然氣船提供泊位；(3)液化天然氣存儲能力為252600m3；(4)設(shè)計使用年限為25a,二、船體平臺船體平臺44x239m3，是由2個鋼制船體焊接而成。平臺上設(shè)操作和維修人員的工作室。三、儲罐液化天然氣存儲于10個隔熱5038-0鋁制球罐中，罐徑36.6m。罐體中腰部焊有垂直圍板，圍板同船體剛性聯(lián)結(jié)在一起。四、氣化裝置液化天然氣在9個海水水溫蒸發(fā)器和4個海水水溫和外部熱源混合加溫蒸發(fā)器中汽化。五、消防設(shè)施碼頭上備有碳酸氫鉀干