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儲運油氣的主要設備

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儲罐
一、儲罐的分類
1、按建造材料分
非金屬儲罐—鋼筋混凝土儲罐、磚砌儲罐、水封巖洞儲罐、玻璃鋼儲罐等；
金屬儲罐—鋼、鋁、鋁鎂合金等。
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2、按建造位置分
地上儲罐
地下儲罐
半地下儲罐
洞中儲罐
海中儲罐
3、按儲罐的結構和外形分
立式圓筒型儲罐
固定頂儲罐—錐頂儲罐、無力矩儲罐、拱頂儲罐、傘型罐頂儲罐
浮頂儲罐—外浮頂（單盤、雙盤）、內浮頂
儲氣柜
臥式圓筒型儲罐
球型儲罐
雙曲率儲罐
低溫雙層儲罐
二、儲罐的結構
錐頂儲罐
頂部為圓錐型，根據儲罐直徑的大小，錐頂可以設計成自支撐式、梁柱式和桁梁式三種。
自支撐式的錐頂載荷靠錐頂板周邊支撐于罐壁上。
支撐式錐頂載荷由梁和柱承擔。
特點：耗鋼量大、施工困難
懸鏈式無力矩儲罐
根據懸鏈線理論用薄鋼板和中心柱組成頂部，薄鋼板支撐于中心柱和罐壁上，形成一懸鏈曲線，薄鋼板只承受拉力而無彎曲應力，故稱“無力矩罐”
優點：頂板隨罐內壓力變化而起伏，在一定程度上可以減少蒸發損耗。
缺點：1、懸鏈最低點易積雨水腐蝕
            2、板薄易腐蝕穿孔
            3、量油操作行走不便
            4、罐頂易疲勞破壞
            5、結構抗震性差。
拱頂儲罐
直徑小于12m采用光面殼、小于32m采用帶肋殼、大于32m采用網殼。
最大拱頂儲罐50000m3，直徑50.3m、高23.67m；
缺點：罐頂氣體空間大、呼吸損耗大。
外浮頂儲罐
有雙浮盤式和單浮盤式兩種
內浮頂儲罐
可分為鋼制內浮頂和鋁制內浮頂
儲氣柜
儲存氣體的可變容積儲罐；
按儲存壓力可分為：低壓(0.0015-0.004MPa)、中壓(0.006-0.0085MPa)和高壓(0.07-3.0MPa)
按密封方式可以分為低壓濕式和干式兩種。
球型儲罐
滴狀儲罐
罐壁受力很小，可以大大節約鋼材，但制造困難。
低溫雙層儲罐
內壁采用低溫容器鋼，外壁采用普通碳素鋼，內、外壁之間填充輕質保溫材料。
三、浮頂附件與密封裝置
1、浮頂附件
浮頂結構
單盤式浮頂
浮頂上設置有立柱、自動通氣閥、排水裝置、導向裝置、轉動扶梯及扶梯軌道、人孔、量油孔、靜電導出裝置、泡沫擋板等設施。
浮頂支柱
作用有兩個
低液位時支撐浮頂
檢修時支撐浮頂，支撐高度不小于1.8m。
自動通氣閥
在浮頂立柱支撐于罐底前，通氣閥支柱先于浮頂支柱落到罐底，通氣閥自動開啟，使罐底與浮盤空間與大氣相通；浮盤處于漂浮狀態時，通氣閥自動關閉。
中央排水管
用于排出罐頂雨水
中央排水管隨浮頂升降
排水管頂部設有單向閥
船艙人孔和浮頂人孔
船艙人孔直徑不小于DN500，供人員進入檢查。
浮頂人孔直徑不小于600mm，設有密封人孔蓋。
泡沫擋板
2、浮頂密封裝置
機械式：重錘式、彈簧式、炮架式
彈性材料式
管式密封
機械式密封的特點：把密封鋼板推壓在罐壁上；可以自動調整浮盤的位置
機械式密封的缺點：密封適應性差。
重錘式機械密封裝置
彈簧式機械密封裝置
炮架式機械密封裝置
彈性材料式密封
橡膠密封袋由尼龍布為骨架的橡膠帶制成，具有耐介質腐蝕和溶脹特性。
泡沫塑料斷面形狀有：梯形、正方形、唇形
唇形彈性材料密封
管式密封結構
密封管材料為丁晴橡膠，內夾一層尼龍布。
國內密封間隙為200mm，密封管直徑為Φ300mm。
密封液為輕柴油或煤油。
雙盤式浮頂
頂、底有一定坡度，頂板坡向中心，利于排出雨水，地板坡度和罐底一致，利于安裝。
四、儲罐其他附件
1、盤梯與欄桿
盤梯自上而下沿罐壁作逆時針方向盤旋，使工作人員下梯時能右手扶欄桿。
梯子坡度30-40o，踏步高度不超過25cm，踏板寬度20cm，梯寬一般為0.65m。梯子外則設1m高的欄桿作扶手。
罐頂周圍設0.8-1m高的欄桿，或至少在量油孔和透光孔周圍設欄桿。
2、人孔
人孔設在罐壁最下圈鋼板上，直徑600mm,人孔中心距底板750mm。在油罐進行安裝、清洗和維修時，工作人員可通過人孔進出油罐，也可利用人孔進行通風。
3000m3以下的油罐設1個人孔，3000一5000m3的油罐設l一2個人孔；5000m3以上的油罐設兩個人孔。
人孔的安裝位置應與進出口管線相隔不大于90°。如果設一個人孔，則應置于罐頂透光孔的對面。如果設2個人孔，則一個設在罐頂透光孔對面，另一個應至少與第一個人孔相隔90 ° 。
3、透光孔
設在罐頂，用于油罐安裝和清掃時采光和通風。
透光孔直徑為500mm，設置的數目與人孔相同。如果油罐只設一個透光孔時，它應位于進出油管線上方的罐頂上。設兩個透光孔時，則透光孔與人孔應盡可能沿圓周均勻分布，以利采光和通風，但至少有一個透光孔設在罐頂平臺附近。

4、量油孔
 量油孔是為了測量油面高低、取樣、通風而設置的。每個油罐設一個量油孔，直徑為DN150，裝設在梯子平臺附近，以利操作。雖油孔一般為鑄鐵的，為了防止關閉孔蓋時因撞擊而產生火花，量油孔孔蓋上鑲嵌有軟金屬（銅、鋁)、塑料或耐油橡膠制成的  墊圈。
5、進出油接合管
6、保險活門
安裝在進出油接合管罐內一側的安全啟閉裝置，其作用是防止油罐控制閥破裂時罐內油品流出。其結構與旋啟式止回閥類似。無收發油作業時，活門靠其自重和油品靜壓力處于關閉狀態；油罐進油時，活門被油品頂開，油罐向外發油時，可通過沒在罐 壁外側的操縱機構打開活門。為了防止因操作機構失靈而無法打開活門，在活門上系有鋼索，  鋼索的另一瑞接到透光孔側壁的掛鉤上。這樣就可在必要時打開透光孔蓋，拉起鋼索來開啟  活門。安裝起落管的油罐不沒保險活門。
7、放水管及排污孔
常用的放水管有固定式放水管和裝在排污孔蓋上的放水管。放水管的口徑根據油罐容積確定，容積小于3000m3的油罐多采用DN50和DN80的放水管，容積等于或大于3000m3的油罐多采用DN100的放水管。固定式放水管多用于重油，每個油罐裝一個，放水管出口中心線距罐底板300mm,進口距罐底板的垂直距離為20一50mm。
排污孔
排污孔是沿軸線剖分的DN600mm鋼管制成，排污孔設置在油罐底板下面，伸出罐外一端有排污孔法蘭蓋，法蘭蓋上附設放水管。平時可從放水管排出底水。清掃油罐時，打開排污孔法蘭蓋，從排污孔清掃出沉積于罐底的污泥。
8、清掃孔
 清掃孔是為了清除罐底積物而設置的，它是一個上邊帶圓角的矩形孔，孔的高、寬均不超過1200mm，底邊與罐底平齊，清掃孔多用于大型原油罐和重油罐。

9、攪拌器
側向伸入式攪拌器是近幾年來開始應用于礦場和煉廠油罐的一種附屬設備。其主要用途是進行油品調合及防止罐內沉積物的堆積。
10、脹油管和進氣支管
 收發作業后不放空的管路，由于受熱膨脹使路內形成很高的壓力。為了防小由此而造成管路漏泄，保證管路和閥門的安全，在油罐附近的管路上設有脹油管。脹油管安裝在油罐進出油管線閥門的外側，上端與罐頂氣體空間接通。油品膨脹時可經脹油管進入油罐，以免管內壓力升高。脹油管多為DN20一DN25的無縫鋼管．用球心閥控制，也可裝安全閥自行控制。用同一管路連接的儲存相同油品的各油罐，只需在一個罐上裝脹油管，這時應將脹油管安裝在位置最高的油罐上。
    進氣支管是裝在進出油管線閥門外側的一根DN25mm的小管上，用于管路放空時進氣。
11、機械呼吸閥（重力式）
機械呼吸閥（彈簧式）
機械呼吸閥（全天侯式）
12、液壓安全閥
13、阻火器
14、起落管
第二部分  增壓設備
主要內容
液相增壓設備
氣相增壓設備
多相增壓設備
一、液相增壓設備
前面“泵與壓縮機”課程已經講過，這里不介紹了。
二、氣相增壓設備
1、分類
活塞式壓縮機
離心式壓縮機
軸流式壓縮機
螺桿式壓縮機
單螺桿式壓縮機
滑片式壓縮機
2、活塞式壓縮機
 活塞式壓縮機由曲柄連桿機構將驅動機的回轉運動變為活塞的往復運動．氣缸和活塞共同組成實現氣體壓縮的工作腔。活塞在氣缸內作往復運動，使氣體在氣缸內完成進氣、壓縮、排氣等過程，由進、排氣閥控制氣體進入與排出氣缸。

1）立式壓縮機
立式壓縮機的氣缸中心線和地面垂直。由于活塞環的工作表面不承受活塞的重量，因此氣缸和活塞的磨損較小，活塞環的工作條件有所改善，能延長機器的使用年限。立式壓縮機的負荷使機身主要產生拉伸和壓縮應力．機身受力簡單，所以機身形狀簡單、重量輕。不易變形。往復慣性力垂直作用在基礎上．基礎的尺寸較小，機器的占地面積小。但是要求廠房高．機體穩定性差．對大、中型結構的壓縮機，安裝、操作維修都較困難。

2）臥式壓縮機
 臥式壓縮機的氣缸中心線和地面平行、分單列或雙列，且都在曲軸的一側。由于整個機器都處于操作者的視線范圍之內．管理維護方便，曲軸、連桿的安裝拆卸都較容易。其主要缺點是慣性力不能平衡．故轉速的增加受到限制，導致壓縮機、驅動機和基礎的尺寸及質量大，占地面積大。多級壓縮時，只能采用多缸串聯．因而氣缸、活塞的裝拆不方便。在大、中型壓縮機領域內已被淘汰。但固有結構緊湊，零件少，缸與缸串聯可避免采用高壓填料等的優點，小型高壓的機器中仍有采用。
3）角度式壓縮機
 角度式壓縮機的各氣缸中心線彼此成一定的角度．但不等于180。。由于氣缸中心線相互位置的不同，又區分為L型、v型、w型、扇型等，該結構裝拆氣閥、級間冷卻器和級間管道設置方便，結構緊湊、動力下衡性較好。多用作小型壓縮機。
    w型結構，當各列往復運動質量相等的且氣缸中心線夾角為60。時，動力平衡性最好。    。
    v型結構，當各列往復運動質量相等而且氣缸中心線夾角90。時，平衡性最佳，夾角為60。時．結構最緊湊。    
角度式壓縮機
L型結構，當兩列住復運動質量相等時，機器運轉的平穩性比其它角度式優。當采用兩級壓縮，可將大直徑的氣缸成垂直布置，小直徑的氣缸成水平布置，因而可避免較重的活塞對氣缸磨損的影響。
扇型壓縮機結構復雜，只在特殊情況下應用。
4）對置式壓縮機
氣缸在曲軸兩側水平布置，相鄰的兩相對列曲柄錯角不等于180。。對置式壓縮機分兩種：一種為相對兩列的氣缸中心線不在一直線上．制成3、5、7等奇數列；另一種曲軸兩側相對兩列的氣缸中心線在一直線上，成偶數列．相對列上的氣體作用力可以抵消一部分，用于超高壓壓縮機。
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5）對稱平衡壓縮機
 對稱平衡壓縮機，如圖所示。兩主軸承之相對兩列氣缸的曲柄錯角為180。，慣性力可完全平衡，轉速能提高；相對列的活塞力能互相抵消，減少了主鈾頸的受力與磨損。多列結構中，每列串聯氣缸數少，安裝方便，產品變型較臥式和立式容易。多列時零件的數目較多，機身和曲軸較復雜。
6）組合式壓縮機
天然氣發動機一壓縮機組根據與發動機聯接型式，分為組合式和可分離式兩種。組合式如我國60年代曾用過的蘇制8TK壓縮機和目前大慶油田從美國英格索蘭公司引進的48—KVGR天然氣發動機一壓縮機組。
3、離心式壓縮機
 在離心式壓縮機中，氣體從軸向進入，由于葉輪的旋轉，氣體被離心力高速甩出葉輪．然后進人流通面積逐漸擴大的擴壓器中，將動能轉化為壓力能。大多數離心式壓縮機工作轉速在4000r／min以上，由于受葉輪應力和馬赫數的限制，限制了轉速的提高。單級葉輪的壓縮比有限，若想得到很高的壓力，就要將多個葉輪串聯起來壓縮。一般，考慮軸承間的跨度不能太大，故葉輪級數不應超過10級，如果葉輪級數較多時，需要用兩個或兩個以上的缸串聯。
1）分類
離心式壓縮機與風機根據出口表壓的不同進行區分：
通風機  ＜14.71kPa，
鼓風機  ＜294.20kPa，
壓縮機  >294.20kPa
2）主要結構
 離心式壓縮機本體由轉子、定子、軸承等組成。轉子由主軸、葉輪、聯軸器等組成，有時還有軸套、平衡盤。定子由機殼、隔板、密封(級間密封和軸密封)、進氣室和蝸室等組成。其中隔板由擴壓器、彎道、回流器等組成。有時在葉輪進口前設有進氣導流器(預旋器)。下圖是煉油廠催化裂化裝置用的DA220—72離心式壓縮機內部結構的縱切剖面團。
4、軸流式壓縮機
效率較高，單機效率可達到0.84一0.89。
單位面積流通能力大。徑向尺寸小．適用于要求大流量的場合。
單級壓縮比較低。亞聲速級壓縮比1.05—1.28。目前單機壓縮比已達17
與離心式壓縮機相比，穩定工況區較窄，等轉速線較陡。當壓力變化時，流量變化較小
轉速較低(3000一5000r／mjn)．更適合于用一般汽輪機、燃氣輪機直接驅動。
結構簡單，運行維修方便。但工藝要求高，葉片型線復雜。

5、螺桿式壓縮機
螺桿式壓縮機的結構如圖所示。在        字形氣缸中平行放置兩個高速回轉并按一定傳動比相互嚙合的螺旋形轉子。通常對節圓外具有凸齒的轉子稱為陽轉子(主動轉子)；在節圓內具有凹齒的轉子稱為陰轉子(從動轉子)。陰、陽轉子上的螺旋形體分別稱為陰螺桿和陽螺桿。一般陽轉子    (或經增速齒輪組)與驅動機連接，并由此輸入功率；由陽轉子(或經同步齒輪組)帶動陰轉子轉動，螺桿式壓縮機的主要零部件有一對轉子、機    體、軸承、同步齒輪(有時還有增速齒輪)，以及    密封組件等。
三、多相增壓設備
第三部分 油品裝卸設備
一、鐵路裝卸油設備
1、油罐車
2、鐵路裝卸油鶴管
3、水路裝卸油設備
第四部分  油氣處理設備
一、油氣分離設備
1、三級油氣分離流程
2、立式油氣分離器
3、臥式油氣分離器
4、三相分離器
二、原油脫水設備
1、陶粒脫水器
2、臥式加熱脫水
3、臥式電脫水裝置
4、蘇聯油水聯合裝置
5、承壓旋流裝置
6、美國油水快速分離設備
三、污水處理設備
為達到注水水質指標，對含油污水處理的重點是脫除懸浮固體、除油，對于低滲透油藏注水還要濾掉大直徑固體顆粒。常規污水處理工藝是“三段處理工藝”，即一段自然沉降除油，二段混凝沉降除油、除懸浮物，三段石英砂過濾，主要油出常用的是重力、過濾流程和壓力過濾流程。
1、重力流程
2、壓力流程
3、多次雙向過濾流程
4、浮選、過濾流程
5、雙濾料、濾芯過濾流程
6、水處理設備
7、國外新技術
旋流器示意（1）
旋流器的組合結構
1 溢流腔室（油）  2 溢流口   3 旋流管  
4 入口 5 入口腔室  6 底流口  7 底流腔室
九管旋流器管束
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