一、儲油庫

用于接收、儲存、中轉(zhuǎn)和發(fā)放原油或石油產(chǎn)品的企業(yè)和生產(chǎn)管理單位就是儲油庫。它是維系原油及其產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、銷售的紐帶，是調(diào)節(jié)油品供求平衡的杠桿，又是國家石油及其產(chǎn)品供應(yīng)和儲備的基地，對于保障國家能源安全、保障人民生活、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著非常重要的作用。

（一）儲油庫的分類及作用

1．儲油庫的分類

（1）按管理體制和業(yè)務(wù)性質(zhì)不同，可將儲油庫分為如圖7-23所示的獨立油庫和企業(yè)附屬油庫兩類。獨立油庫是專門從事接收、儲存和發(fā)放油品作業(yè)的獨立自主經(jīng)營核算的企業(yè)和生產(chǎn)管理單位。企業(yè)附屬油庫是各企業(yè)為了滿足本部門生產(chǎn)、經(jīng)營需要而設(shè)置的油庫，如油田的原油庫（首站）等。

圖7-23　油庫類型（2）根據(jù)油庫的儲油能力不同，可將油庫分為一級、二級、三級、四級和五級油庫等。其劃分標(biāo)準(zhǔn)見＜ahref=B0DC4E6E29E34F15B01F67F688C049AD＞表7-1＜/a＞。

表7-1　石油庫的等級劃分

等級總?cè)萘浚琺3一級油庫≥100000二級油庫30000～100000

表7-1　石油庫的等級劃分（續(xù)）-1

等級總?cè)萘浚琺3三級油庫10000～30000四級油庫1000～10000五級油庫＜1000

除以上的分類外，還可按主要的建庫形式分為地面油庫、地下油庫、半地下油庫、山洞油庫、水封石洞油庫和海上油庫等；按運(yùn)輸方式分為水運(yùn)油庫、陸運(yùn)油庫和水陸聯(lián)運(yùn)油庫等；按照儲存油品的種類分為原油庫、成品油庫、潤滑油庫等。

2．儲油庫的作用

儲油庫的性質(zhì)不同，其作用也不同，大體可分為以下四個方面：

（1）原油生產(chǎn)基地，用于集積和中轉(zhuǎn)油品。礦場原油庫、海上油庫是一種集積和中轉(zhuǎn)性質(zhì)的油庫。其業(yè)務(wù)特點是儲存品種單一，收發(fā)量大，周轉(zhuǎn)頻繁。

（2）油品供應(yīng)基地，用于協(xié)調(diào)消費(fèi)流通領(lǐng)域的平衡。銷售企業(yè)的分配油庫和部隊的供應(yīng)油庫都是直接面向油品消費(fèi)單位的流通部門。其業(yè)務(wù)特點是油品周轉(zhuǎn)頻繁，經(jīng)營品種較多，每次數(shù)量相對較少，一般是鐵路或油輪（水運(yùn)油庫）來油，桶裝、汽車罐車或油駁向外發(fā)油。

（3）作為企業(yè)附屬部門，用于保證生產(chǎn)。煉油廠的原油庫、成品油庫以及機(jī)場、港口等油庫是企業(yè)附屬油庫，主要任務(wù)是保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

（4）石油戰(zhàn)略儲備基地，用于保證國家非常時期需要。石油戰(zhàn)略儲備油庫的主要任務(wù)是為國家儲存一定數(shù)量的戰(zhàn)略油料，以保證市場穩(wěn)定和緊急情況下的用油。因儲備庫大多具有重要的戰(zhàn)略意義，對油庫本身的防護(hù)能力和隱蔽要求都較高。因此，儲備庫大都建成地下庫或山洞庫。

（二）儲罐的分類、結(jié)構(gòu)和用途

1．儲罐的分類

儲罐是目前應(yīng)用最普遍的一種油氣儲存設(shè)備，其種類繁雜。

（1）按照儲罐的建筑特點，可分為地上儲罐、地下儲罐、半地下儲罐和山洞罐。

（2）按照儲罐的材質(zhì)，可分為金屬儲罐和非金屬儲罐兩類。金屬罐是用鋼板焊成的儲存設(shè)備，具有施工方便、安全可靠、耐用、適宜儲存各類油品等優(yōu)點。非金屬罐類型很多，如磚砌儲罐、石砌儲罐、鋼筋混凝土儲罐等，主要用于儲存原油和重質(zhì)油料，其特點是節(jié)省鋼材，抗腐蝕性好，但施工周期長。

（3）根據(jù)儲罐的形狀，金屬罐又分為立式圓柱形、臥式圓柱形和球形三類。立式圓柱形儲罐按罐頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)又可分為固定頂儲罐和活動頂儲罐兩類。固定頂儲罐主要有錐頂罐和拱頂罐。活動頂儲罐又可分為外浮頂和內(nèi)浮頂兩類。

（4）按儲罐的設(shè)計壓力，可分為常壓儲罐（最高設(shè)計壓力為6kPa）、低壓儲罐（最高設(shè)計壓力為103.4kPa）和壓力儲罐（設(shè)計壓力大于103.4kPa）。常壓儲罐主要用于儲存原油、汽油、柴油等液體油料；壓力儲罐主要用于儲存液化石油氣、液化天然氣等氣體燃料；低壓儲罐用來儲存常溫下飽和蒸氣壓較高的輕石腦油等。

2．幾種常用儲罐的結(jié)構(gòu)和用途

1）立式圓柱形鋼油罐

立式圓柱形鋼油罐由底板、壁板、頂板及一些油罐附件組成。按照罐頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式，立式圓柱形鋼油罐又分成很多種，目前應(yīng)用最廣泛的是拱頂罐、浮頂罐和內(nèi)浮頂罐。

拱頂罐結(jié)構(gòu)示意圖見圖7-24。其罐頂為球缺形，球缺半徑一般為油罐直徑的0.8～1.2倍。罐底由厚度為5～12mm的鋼板焊接而成，直接鋪在基礎(chǔ)上。罐壁由若干層圈板焊接而成。拱頂罐主要用于儲存低蒸氣壓油料。為了保證儲油安全、方便操作，拱頂罐還需設(shè)置許多附件，如呼吸閥、通氣管、測量儀表、量油孔、人孔、投光孔、阻火器、空氣泡沫產(chǎn)生器等。

圖7-24　拱頂罐結(jié)構(gòu)示意圖

浮頂罐的罐壁、罐底與拱頂罐相同，其罐頂浮在液面上，消除了油品上部的氣體空間，減少了油品的蒸發(fā)損耗。浮頂罐的浮頂是由浮盤和密封裝置組成的。浮盤的結(jié)構(gòu)形式有單盤式和雙盤式兩種。單盤式浮頂?shù)闹苓厼榄h(huán)形浮船，中間為單層鋼板；雙盤式浮頂有上下兩層蓋板。

內(nèi)浮頂罐是在拱頂罐內(nèi)加裝內(nèi)浮頂構(gòu)成的，內(nèi)浮頂罐的油罐附件比外浮頂罐少得多。由于有固定頂蓋的遮擋，浮盤上不會聚積雨水，而且可以避免風(fēng)沙、塵土對油品的污染，因而不必設(shè)置排水折管、緊急排水口等。

2）臥式圓柱形鋼儲罐

臥式圓柱形鋼儲罐主要是由筒體和封蓋組成，見圖7-25。其特點是能承受較高的正壓和負(fù)壓，有利于減少油品蒸發(fā)損耗；可在工廠成批制造，然后直接運(yùn)往工地安裝；便于搬運(yùn)和拆遷，機(jī)動性較大。這種儲罐在油田常用作脫水器、分離器、分離緩沖罐、放空罐等。

圖7-25　臥式罐示意圖

1—筒體圈板；2—加強(qiáng)圈；3、5—人孔；4—進(jìn)出油管；6—筒體圈板；7—三角支撐；8—碟形封頭

3）球罐

如圖7-26所示，球罐主要由球殼、支柱及附件組成，主要用于儲存液化石油氣、丙烷等石油化工原料。其特點是承壓能力強(qiáng)，節(jié)省鋼材，占地面積少，密封性能好，所儲油料的蒸發(fā)損耗少。

圖7-26　球罐結(jié)構(gòu)示意圖

4）常壓低溫儲罐

常壓低溫儲罐主要用來儲存液化石油氣和液化天然氣。目前應(yīng)用較多的是雙金屬式低溫罐和預(yù)應(yīng)力混凝土低溫罐兩種類型。

圖7-27為儲存液化天然氣的雙拱頂雙殼體的金屬罐，內(nèi)罐殼體通常采用耐低溫鎳鋼材料，外罐殼體采用普通碳鋼，內(nèi)外層之間填充珍珠巖絕熱層。其內(nèi)罐是封閉的，因而消除了因超裝或地震引起的液體外溢問題。

吊頂雙殼體預(yù)應(yīng)力混凝土儲罐如圖7-28所示，其外殼用混凝土代替金屬殼，儲罐的內(nèi)罐提供了一個“開頂”，這種儲罐僅有一個壓力源，運(yùn)行安全、操作方便，是目前廣泛應(yīng)用的形式之一。

圖7-27　雙拱頂雙殼體的金屬罐

圖7-28　吊頂雙殼體預(yù)應(yīng)力混凝土儲罐

（三）油品的裝卸作業(yè)

1．鐵路裝卸作業(yè)

1）鐵路裝卸系統(tǒng)

鐵路裝卸油方式是目前我國成品油裝卸的主要形式，主要有輕油裝卸系統(tǒng)和黏油裝卸系統(tǒng)。

輕油裝卸系統(tǒng)主要用于裝卸各種型號的汽油、煤油等密度較小的油品，主要由裝卸油鶴管、抽真空設(shè)備、放空掃線設(shè)施，以及集輸油管道等組成，如圖7-29所示。

黏油裝卸系統(tǒng)主要用于裝卸各種型號的潤滑油、燃料油等黏度較大的油品，多采用下部裝卸，見圖7-30。

2）鐵路裝卸油設(shè)施

鐵路油罐車是散裝油品鐵路運(yùn)輸?shù)膶Ｓ密囕v。按其裝載油品的性質(zhì)，可分為輕油罐車、黏油罐車、液化氣罐車三種類型。輕油罐車是運(yùn)輸汽油、煤油、柴油等油品的專用車，罐體外一般涂成銀白色。黏油罐車用于運(yùn)送原油、潤滑油等黏度較大的油料。大多數(shù)黏油罐車設(shè)有加熱裝置和排油裝置。一般運(yùn)輸原油的罐車外表涂成黑色，運(yùn)送成品黏油的罐車外表涂成黃色。

圖7-29　輕油裝卸系統(tǒng)

1—裝卸油鶴管；2—集油管；3—輸油管；4—輸油泵；5—真空泵；6—放空罐；7—真空罐；8—零位油罐；9—真空管；10—掃艙總管；11—掃艙短管；

圖7-30　黏油裝卸系統(tǒng)

1—油罐車下卸器；2—軟管；3—集油管；4—油泵

液化氣罐車用于運(yùn)送常溫下加壓液化的石油烴類產(chǎn)品，如丙烷、丙烯等。

棧橋是鐵路油罐車裝卸油品作業(yè)的操作平臺，其橋面一般高于軌面3.5m，寬1.5～2m，上部設(shè)置安全護(hù)欄，兩端和沿棧橋每隔60～80m處設(shè)置上、下棧橋的梯子。棧橋有單側(cè)操作和雙側(cè)操作兩種。

鶴管是鐵路油罐車上部裝卸油品的專用設(shè)備，目前常用的有固定式萬向鶴管、Dg100-I型輕油裝卸鶴管、氣動鶴管、卸油臂等。鶴管一般布置在棧橋兩側(cè)，鶴管間距一般為6m或12m。

2．水路裝卸作業(yè)

油品的水路運(yùn)輸具有載運(yùn)量大、能耗少、成本低、投資少的特點。下面介紹幾種水路裝卸油設(shè)施。

1）油船

油船是油料水上運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ摺８鶕?jù)油船有無自航能力可將其分為油輪和油駁。油輪帶有動力設(shè)備，可以自航，一般還設(shè)有輸油、掃艙、加熱以及消防等設(shè)施。油駁是指自身不帶動力設(shè)備，依靠拖船牽引并利用油庫的油泵和加熱設(shè)備進(jìn)行裝卸和加熱的油船。

2）LNG（LPG）運(yùn)輸船

LNG（LPG）運(yùn)輸船是運(yùn)送液化天然氣（液化石油氣）的專用船舶，其上的液貨艙是獨立于船體的圓柱形或球形結(jié)構(gòu)，一般采用低溫的碳鋼或鎳合金鋼制作，通常有全壓式、半壓／半制冷式、半壓／全制冷式、全制冷式四種形式。

3）港口和裝卸油碼頭

港口是供船舶進(jìn)出、運(yùn)輸、錨泊及裝卸作業(yè)的場所，主要包括裝卸油碼頭、泊位、裝卸設(shè)施、輔助設(shè)施等。裝卸油碼頭是供船舶停靠進(jìn)行裝卸作業(yè)的水工建筑物。其類型很多，主要有近岸式固定碼頭、近岸式浮碼頭、棧橋式固定碼頭、外海油輪系泊碼頭等。

近岸式固定碼頭多利用天然海灣順海岸建筑而成。這種碼頭整體性好，結(jié)構(gòu)堅固耐久，施工作業(yè)比較簡單。

近岸式浮碼頭是由躉船、躉船的錨系和支撐設(shè)施、引橋、護(hù)岸等部分組成，建在水位經(jīng)常變動的港口，船舶可隨水位漲落而升降。

棧橋式固定碼頭主要由引橋、工作平臺和靠船墩等部分組成。這種碼頭借助引橋?qū)⒉次灰蛏钏帯Ｋ？康拇欢唷嵨淮螅藿ɡщy。

近年來，油輪的噸位不斷增加，十幾萬噸乃至幾十萬噸級的油輪已經(jīng)普遍使用。隨著油輪噸位的增加，船型尺寸和吃水也相應(yīng)加大，近岸式碼頭已不能適應(yīng)巨型油輪的需要，因此，油碼頭開始向外海發(fā)展。目前，外海油輪系泊碼頭主要有浮筒式單點系泊設(shè)施、浮筒式多點系泊設(shè)施、島式系泊設(shè)施等三種形式。

3．公路裝卸作業(yè)

油料的公路運(yùn)輸也是我國油料輸送系統(tǒng)的一個有效補(bǔ)充，可分為散裝運(yùn)輸和整裝運(yùn)輸?shù)取９费b卸作業(yè)的主要設(shè)施有汽車油罐車、裝油臺和裝卸油鶴管。

汽車油罐車是散裝油品公路運(yùn)輸?shù)墓ぞ撸漭d油部分主要由罐體、量油孔、裝油口、人孔、安全閥、排水閥、排油閥等部件組成，可用于裝載各種油料和液化石油氣等，載重量3～20t不等。

裝油臺是為汽車油罐車灌裝的工作平臺，主要有通過式、倒車式和圓亭式等結(jié)構(gòu)形式。裝油臺一般設(shè)有加油栓和流量表。

向汽車油罐車裝汽油、煤油和輕柴油等油品時，應(yīng)采用能插到油罐車底部的灌油鶴管，這樣既可減少油品的蒸發(fā)損耗，又可減少靜電積聚。汽車油罐車裝卸油鶴管與鐵路罐車的基本類似，在此不作過多介紹。

（四）儲油庫安全技術(shù)

1．儲油庫的“五防”

儲油庫的“五防”主要是指防火、防爆、防雷電、防靜電和防毒等。

油氣都是易燃易爆物質(zhì)，在儲運(yùn)過程中，要特別注意防火、防爆。防火、防爆歷來是儲油庫防控的重點，其措施很多，主要有制定防火安全規(guī)章制度、加強(qiáng)防范意識、加強(qiáng)火種管理、規(guī)范操作程序、完善消防設(shè)施等。

雷擊也是危及油氣站庫安全的一大隱患。雷擊不僅會造成建筑物及各種設(shè)施的損壞，還可能引起火災(zāi)、爆炸事故，造成人員傷亡等，后果是嚴(yán)重的。其危害可分為直接雷擊、間接雷擊和雷電波侵入等。目前，常用的防雷裝置有避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器等，其中，在儲油罐上廣泛應(yīng)用的是避雷針。避雷針的保護(hù)范圍與避雷針的高度、數(shù)目、相對位置、雷云高度以及雷云對避雷針的位置等因素有關(guān)。

在油氣儲運(yùn)過程中，介質(zhì)的流動、攪拌、沉降、過濾、沖刷、噴射、灌注、飛濺、劇烈晃動以及發(fā)泡等相對運(yùn)動，會引起靜電的產(chǎn)生。若靜電荷不能有效釋放，就會積聚放電，引起可燃?xì)怏w的燃燒或爆炸。其中，危害較大的有接地容器內(nèi)部的靜電引爆、噴射含微粒氣體時的靜電引爆、灌裝絕緣容器時的靜電引爆等三種情況。防靜電危害的措施主要有控制介質(zhì)流速、采用合適的加油方式、保證良好的接地、添加抗靜電劑、加速靜電的泄流等。

油品及其蒸氣都具有一定的毒性，特別是含硫油品及添加四乙基鉛的汽油毒性更大，可造成呼吸系統(tǒng)的損害、視覺系統(tǒng)的損傷、局部皮膚的損傷等。因此工作中，應(yīng)做好防毒工作，其措施主要有加強(qiáng)油品的管理，減少油蒸氣的揮發(fā)，加大檢查、監(jiān)督的力度，及時進(jìn)行設(shè)備的維修和保養(yǎng)，改進(jìn)和加強(qiáng)工作區(qū)域的通風(fēng)，降低油蒸氣濃度等。

2．儲油庫消防技術(shù)

儲油庫儲存大量的油品，庫容一般較大，一旦發(fā)生火災(zāi)，情況復(fù)雜，危害較大；而且油罐火災(zāi)也不同于其他火災(zāi)，有其自身的特點，例如火災(zāi)的突發(fā)性、高輻射性，燃燒和爆炸交替進(jìn)行等，因此應(yīng)高度重視儲油庫消防技術(shù)。下面重點介紹幾種常用的有關(guān)滅火系統(tǒng)。

1）泡沫滅火系統(tǒng)

泡沫滅火系統(tǒng)是利用泡沫滅火劑來撲滅油罐火災(zāi)的方法。目前常用的是空氣泡沫滅火系統(tǒng)。按滅火設(shè)備的布置情況，可分為固定式空氣泡沫滅火系統(tǒng)、半固定式空氣泡沫滅火系統(tǒng)、移動式空氣泡沫滅火系統(tǒng)等。

固定式空氣泡沫滅火系統(tǒng)產(chǎn)要由泡沫液泵、泡沫液儲罐、泡沫液比例混合器、泡沫產(chǎn)生器及泡沫混合液管道等部分組成，各部分設(shè)備都是相對固定的，如圖7-31所示。此系統(tǒng)滅火時不需鋪設(shè)管線和安裝設(shè)備，操作簡單，啟動迅速，出泡沫快；但一次性投資大，且當(dāng)油罐塌陷或爆炸、安裝在油罐上的泡沫發(fā)生器遭到破壞時，整個系統(tǒng)將失效。

圖7-31　固定式空氣泡沫滅火系統(tǒng)示意圖

1—蓄水池；2—泡沫液泵；3—泡沫液儲罐；4—比例混合器；5—泡沫混合液管道；6—閥門；7—空氣吸入口；8—泡沫產(chǎn)生器；9—油罐

半固定式空氣泡沫滅火系統(tǒng)在油罐上設(shè)有固定的泡沫產(chǎn)生器及部分附屬管道，其他設(shè)施是可移動的。使用時，將裝有泡沫液的消防車開赴現(xiàn)場，自蓄水池或消防栓取水，臨時鋪設(shè)水龍帶向固定在油罐上的泡沫產(chǎn)生器供應(yīng)泡沫混合液，實施滅火。

移動式泡沫滅火系統(tǒng)是由泡沫槍、泡沫炮或泡沫鉤管、泡沫管架等設(shè)備代替固定在油罐上的泡沫產(chǎn)生器，使用靈活、投資少，但操作復(fù)雜，滅火的準(zhǔn)備時間長。

2）煙霧自動滅火

煙霧自動滅火是將煙霧劑裝在漂浮于油面上的發(fā)煙容器內(nèi)，當(dāng)油罐著火時，通過自動控制系統(tǒng)使煙霧劑進(jìn)行燃燒反應(yīng)，同時產(chǎn)生大量云霧狀惰性氣體噴射在油面上，從而切斷油蒸氣向燃燒區(qū)擴(kuò)散，阻止氧氣向燃燒區(qū)補(bǔ)充，以達(dá)到窒息滅火的目的。

圖7-32　煙霧自動滅火裝置構(gòu)造示意圖

1—探頭；2—發(fā)煙器頭蓋；3—噴孔；4—煙霧劑盤；5—發(fā)煙器筒體；6—導(dǎo)火索；7—浮漂

煙霧自動滅火裝置主要由發(fā)煙器和浮漂兩部分組成的，如圖7-32所示。發(fā)煙器主要由頭蓋、筒體和煙霧劑盤三部分組成。頭蓋上裝有探頭、噴孔、密封薄膜、導(dǎo)火索和導(dǎo)流板。探頭內(nèi)裝有導(dǎo)火索，用探頭帽罩住，再用低熔點合金封閉。當(dāng)油罐起火后，罐內(nèi)溫度達(dá)到110℃左右，探頭帽自行脫落，導(dǎo)火索即將煙霧滅火劑引燃。

3．儲油庫的消防冷卻系統(tǒng)

消防冷卻系統(tǒng)的作用，一是冷卻著火罐，使其溫度降低，火勢減弱，確保罐壁不因鋼板軟化而坍塌；二是冷卻著火罐的鄰近罐，確保其不因熱輻射而著火或爆炸。消防冷卻系統(tǒng)主要是由消防栓、水龍帶、消防泵和水槍等設(shè)備組成。

二、天然氣的儲存

天然氣的儲存，是調(diào)節(jié)天然氣的生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售及應(yīng)用等各環(huán)節(jié)之間平衡的必要手段。

（一）儲氣罐儲氣

儲氣罐儲氣主要是利用儲罐等設(shè)施來儲存天然氣的，主要用于加氣站、配氣站等，調(diào)節(jié)短期內(nèi)民用氣量的不平衡。目前，常用的儲氣罐按儲氣壓力可分為低壓儲氣罐和高壓儲氣罐兩種。

低壓儲氣罐的特點是其容積隨儲氣量的變化而變化，儲氣壓力不變。按密封方式不同，低壓儲氣罐可分為濕式儲氣罐和干式儲氣罐兩種。

高壓儲氣罐的儲氣容積不變，儲氣壓力隨儲氣量的變化而變化。按其形狀可分為立式圓柱形、臥式圓柱形和球形。這種儲氣罐沒有活動部件，其結(jié)構(gòu)比較簡單。

（二）地下儲氣庫儲氣

由儲氣罐構(gòu)成的儲氣站，儲氣量小、調(diào)節(jié)能力差，一般只能調(diào)節(jié)用氣量在一天中不同時間內(nèi)的不均衡。對于用氣量在一年中不同季節(jié)內(nèi)的用氣量不均衡，可通過改變油氣田的產(chǎn)氣量、建造大型儲氣庫來解決。

1．地下儲氣庫的類型

地下儲氣庫的類型很多。根據(jù)其作用的不同，可將地下儲氣庫分為現(xiàn)場儲氣庫和市場儲氣庫兩類。其中現(xiàn)場儲氣庫多建于產(chǎn)氣區(qū)或接近輸氣干線的首站，主要起補(bǔ)充氣源，使管道在平穩(wěn)量下運(yùn)行的作用；市場儲氣庫通常建在天然氣消費(fèi)城市附近，用于城市季節(jié)用氣不平衡的調(diào)峰。

按照建庫的地質(zhì)條件或地層特點不同，可將地下儲氣庫分為多孔介質(zhì)儲氣庫和洞穴儲氣庫兩類。多孔介質(zhì)儲氣庫是利用砂巖晶體及多孔碳酸鹽之間的天然孔隙儲存天然氣，如建在枯竭的油田、氣田、凝析氣田和含水層的儲氣庫。洞穴儲氣庫是利用地下巖層等建造的儲氣庫。

2．地下儲氣庫的構(gòu)成

地下儲氣庫主要由地下儲氣層、與地面集輸管線系統(tǒng)相連的注采井、壓縮機(jī)站和脫水站、與上游氣源和下游城市用氣相連接的輸氣干線、觀察井、分離器、加臭設(shè)施、壓力調(diào)節(jié)及計量設(shè)施等部分構(gòu)成。

地下儲氣庫內(nèi)的氣體主要由氣墊氣、工作氣、未動用氣三部分組成。氣墊氣也稱基本氣、墊底氣或緩沖氣，其作用是使儲氣庫保持一定的壓力，保證調(diào)峰季節(jié)儲氣層能夠提供所需的供氣量；同時，也可減緩庫內(nèi)水的推進(jìn)，提高產(chǎn)量，降低壓縮機(jī)站的功率。工作氣也稱頂部氣、循環(huán)氣或有效氣，是隨著采注季節(jié)的交替而不斷注入或采出的氣體。多數(shù)儲氣庫并不總是在滿負(fù)荷下運(yùn)行。根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件和運(yùn)行壓力可以儲存額外的天然氣，這部分氣體即為未動用氣。

三、天然氣的液化應(yīng)用

在常溫常壓下，天然氣是以氣態(tài)的形式存在的。在一個大氣壓下，冷卻至大約-162℃時，天然氣由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，稱為液化天然氣（Liquefied Natural Gas，簡稱為LNG）。LNG無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為氣態(tài)天然氣體積的1/600，重量僅為原重量的45%左右，是優(yōu)質(zhì)的化工原料和工業(yè)及民用燃料。

（一）液化天然氣的特點

1．便于運(yùn)輸

天然氣液化后的體積與重量都減小了，運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性和可靠性也相應(yīng)提高。目前，天然氣從產(chǎn)地到市場的運(yùn)輸方法有兩種：一是通過輸氣管道將天然氣直接送往用戶，其輸送管徑大，設(shè)備多，距離長，管理難度大，運(yùn)行成本高。另一種是先將天然氣經(jīng)過凈化處理（除去其中的氧氣、二氧化碳、硫化物和水汽等），在-162℃的低溫下使其變成液態(tài)，成為液化天然氣，再用專門的LNG槽車、輪船等運(yùn)輸工具將其運(yùn)往使用地區(qū)，在使用地區(qū)建設(shè)接收終端，將LNG重新還原為氣態(tài)，通過配氣管道將天然氣送往用戶。這種方法使邊遠(yuǎn)、沙漠、海上等油氣田天然氣的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸成為現(xiàn)實，安全可靠，適應(yīng)性強(qiáng)，投資少，風(fēng)險性小。

2．儲存效率高

由于天然氣液化后的體積變?yōu)樵w積的1/600，其儲存成本大幅度降低。據(jù)統(tǒng)計，按儲存相同的標(biāo)準(zhǔn)氣體體積計算，建設(shè)液化天然氣儲存設(shè)備的投資僅為建設(shè)天然氣儲存設(shè)備投資的1/80。

3．可調(diào)節(jié)用氣負(fù)荷

城市居民冬季與夏季用氣量的不平衡，以天然氣為原料的化工廠檢修或輸氣管網(wǎng)出現(xiàn)故障等，都會造成定期或不定期的供氣不平衡，建設(shè)LNG儲罐可起到削峰填谷的作用。

4．可實現(xiàn)能源綜合利用

液化天然氣生產(chǎn)過程中釋放出的冷量可回收利用。例如可將LNG汽化時產(chǎn)生的冷量用作冷藏、冷凍、溫差發(fā)電等。按目前LNG生產(chǎn)的技術(shù)水平，可回收利用天然氣液化生產(chǎn)過程所耗能量的50%。另外，低溫液化還可分離C2、C3、C4、C5等輕烴類，以及H2S、H2等化工原料。

5．燃料性能好

LNG是優(yōu)質(zhì)的車用燃料。與汽油相比，LNG具有辛烷值高、抗爆性好、燃燒完全、排氣污染少、發(fā)動機(jī)壽命長、降低運(yùn)輸成本等優(yōu)點；與壓縮天然氣（CNG）相比，具有儲存效率高，加一次氣行駛路程遠(yuǎn)，車裝鋼瓶壓力小、重量輕，建站不受供氣管網(wǎng)限制等優(yōu)點。

6．生產(chǎn)使用安全

LNG的燃點是650℃，比汽油高230多度；爆炸濃度范圍為4.7%～15%，比汽油的1%～5%高出2.5～4.7倍；相對密度為0.47左右，比汽油的0.7左右低30%多，與空氣相比更輕，稍有泄漏立即飛散，不致引起自燃爆炸。正是由于LNG具有低溫、輕質(zhì)、易蒸發(fā)的特性，其使用的安全性較高。

7．有利于環(huán)境保護(hù)

現(xiàn)代城市的污染物，大量來自燒煤和車輛排放的尾氣。若汽車改燒LNG，其有害物的排放大為減少。據(jù)測試，LNG汽車與汽油車相比：CH減少72%，NOx減少39%，CO減少24%，SO2減少90%。

（二）天然氣液化的工藝流程

天然氣液化工藝主要包括天然氣的預(yù)處理、液化、儲存、運(yùn)輸、利用五個環(huán)節(jié)，其工藝過程如圖7-33所示。天然氣經(jīng)過脫水、脫烴、脫酸性氣體等凈化處理后，通過膨脹制冷工藝，使其在-162℃下變?yōu)橐后w；天然氣在液體狀態(tài)下完成從生產(chǎn)地到使用地的運(yùn)輸，在使用地重新還原為氣體后向用戶配氣。

圖7-33　LNG工藝過程

在LNG工藝過程中，天然氣的液化是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前，多采用膨脹制冷液化工藝，如圖7-34所示。該工藝?yán)锰烊粴廨斔透删€管網(wǎng)的剩余壓力，先將天然氣送至換熱器（1）冷卻；被冷卻后的天然氣，大部分進(jìn)入渦輪膨脹機(jī)膨脹制冷，降溫后的氣體進(jìn)入換熱器（2）；與沒有減壓的天然氣混合換熱后，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流膨脹，降壓液化后進(jìn)入儲罐儲存；與此同時，儲罐上部蒸發(fā)的天然氣，由壓縮機(jī)壓縮到輸氣管網(wǎng)的壓力，與渦輪膨脹機(jī)出來的天然氣混合進(jìn)入換熱器作為冷媒，最后流經(jīng)換熱器送入管網(wǎng)。

圖7-34　膨脹法制冷工藝流程

1，2—換熱器；3—節(jié)流閥；4—儲罐；5—壓縮機(jī)；6—渦輪膨脹機(jī)

標(biāo)簽：油氣液化儲存