一、储油库
用于接收、储存、中转和发放原油或石油产品的企业和生产管理单位就是储油库。它是维系原油及其产品生产、加工、销售的纽带，是调节油品供求平衡的杠杆，又是国家石油及其产品供应和储备的基地，对于保障国家能源安全、保障人民生活、促进国民经济发展起着非常重要的作用。
（一）储油库的分类及作用
1．储油库的分类
（1）按管理体制和业务性质不同，可将储油库分为如图7-23所示的独立油库和企业附属油库两类。独立油库是专门从事接收、储存和发放油品作业的独立自主经营核算的企业和生产管理单位。企业附属油库是各企业为了满足本部门生产、经营需要而设置的油库，如油田的原油库（首站）等。
图7-23 油库类型（2）根据油库的储油能力不同，可将油库分为一级、二级、三级、四级和五级油库等。其划分标准见＜ahref="B0DC4E6E29E34F15B01F67F688C049AD"＞表7-1＜/a＞。
表7-1 石油库的等级划分
等级总容量，m3一级油库≥100000二级油库30000～100000
表7-1 石油库的等级划分（续）-1
等级总容量，m3三级油库10000～30000四级油库1000～10000五级油库＜1000
除以上的分类外，还可按主要的建库形式分为地面油库、地下油库、半地下油库、山洞油库、水封石洞油库和海上油库等；按运输方式分为水运油库、陆运油库和水陆联运油库等；按照储存油品的种类分为原油库、成品油库、润滑油库等。
2．储油库的作用
储油库的性质不同，其作用也不同，大体可分为以下四个方面：
（1）原油生产基地，用于集积和中转油品。矿场原油库、海上油库是一种集积和中转性质的油库。其业务特点是储存品种单一，收发量大，周转频繁。
（2）油品供应基地，用于协调消费流通领域的平衡。销售企业的分配油库和部队的供应油库都是直接面向油品消费单位的流通部门。其业务特点是油品周转频繁，经营品种较多，每次数量相对较少，一般是铁路或油轮（水运油库）来油，桶装、汽车罐车或油驳向外发油。
（3）作为企业附属部门，用于保证生产。炼油厂的原油库、成品油库以及机场、港口等油库是企业附属油库，主要任务是保证生产的正常进行。
（4）石油战略储备基地，用于保证国家非常时期需要。石油战略储备油库的主要任务是为国家储存一定数量的战略油料，以保证市场稳定和紧急情况下的用油。因储备库大多具有重要的战略意义，对油库本身的防护能力和隐蔽要求都较高。因此，储备库大都建成地下库或山洞库。
（二）储罐的分类、结构和用途
1．储罐的分类
储罐是目前应用最普遍的一种油气储存设备，其种类繁杂。
（1）按照储罐的建筑特点，可分为地上储罐、地下储罐、半地下储罐和山洞罐。
（2）按照储罐的材质，可分为金属储罐和非金属储罐两类。金属罐是用钢板焊成的储存设备，具有施工方便、安全可靠、耐用、适宜储存各类油品等优点。非金属罐类型很多，如砖砌储罐、石砌储罐、钢筋混凝土储罐等，主要用于储存原油和重质油料，其特点是节省钢材，抗腐蚀性好，但施工周期长。
（3）根据储罐的形状，金属罐又分为立式圆柱形、卧式圆柱形和球形三类。立式圆柱形储罐按罐顶的结构又可分为固定顶储罐和活动顶储罐两类。固定顶储罐主要有锥顶罐和拱顶罐。活动顶储罐又可分为外浮顶和内浮顶两类。
（4）按储罐的设计压力，可分为常压储罐（最高设计压力为6kPa）、低压储罐（最高设计压力为103.4kPa）和压力储罐（设计压力大于103.4kPa）。常压储罐主要用于储存原油、汽油、柴油等液体油料；压力储罐主要用于储存液化石油气、液化天然气等气体燃料；低压储罐用来储存常温下饱和蒸气压较高的轻石脑油等。
2．几种常用储罐的结构和用途
1）立式圆柱形钢油罐
立式圆柱形钢油罐由底板、壁板、顶板及一些油罐附件组成。按照罐顶的结构形式，立式圆柱形钢油罐又分成很多种，目前应用最广泛的是拱顶罐、浮顶罐和内浮顶罐。
拱顶罐结构示意图见图7-24。其罐顶为球缺形，球缺半径一般为油罐直径的0.8～1.2倍。罐底由厚度为5～12mm的钢板焊接而成，直接铺在基础上。罐壁由若干层圈板焊接而成。拱顶罐主要用于储存低蒸气压油料。为了保证储油安全、方便操作，拱顶罐还需设置许多附件，如呼吸阀、通气管、测量仪表、量油孔、人孔、投光孔、阻火器、空气泡沫产生器等。
图7-24 拱顶罐结构示意图
浮顶罐的罐壁、罐底与拱顶罐相同，其罐顶浮在液面上，消除了油品上部的气体空间，减少了油品的蒸发损耗。浮顶罐的浮顶是由浮盘和密封装置组成的。浮盘的结构形式有单盘式和双盘式两种。单盘式浮顶的周边为环形浮船，中间为单层钢板；双盘式浮顶有上下两层盖板。
内浮顶罐是在拱顶罐内加装内浮顶构成的，内浮顶罐的油罐附件比外浮顶罐少得多。由于有固定顶盖的遮挡，浮盘上不会聚积雨水，而且可以避免风沙、尘土对油品的污染，因而不必设置排水折管、紧急排水口等。
2）卧式圆柱形钢储罐
卧式圆柱形钢储罐主要是由筒体和封盖组成，见图7-25。其特点是能承受较高的正压和负压，有利于减少油品蒸发损耗；可在工厂成批制造，然后直接运往工地安装；便于搬运和拆迁，机动性较大。这种储罐在油田常用作脱水器、分离器、分离缓冲罐、放空罐等。
图7-25 卧式罐示意图
1—筒体圈板；2—加强圈；3、5—人孔；4—进出油管；6—筒体圈板；7—三角支撑；8—碟形封头
3）球罐
如图7-26所示，球罐主要由球壳、支柱及附件组成，主要用于储存液化石油气、丙烷等石油化工原料。其特点是承压能力强，节省钢材，占地面积少，密封性能好，所储油料的蒸发损耗少。
图7-26 球罐结构示意图
4）常压低温储罐
常压低温储罐主要用来储存液化石油气和液化天然气。目前应用较多的是双金属式低温罐和预应力混凝土低温罐两种类型。
图7-27为储存液化天然气的双拱顶双壳体的金属罐，内罐壳体通常采用耐低温镍钢材料，外罐壳体采用普通碳钢，内外层之间填充珍珠岩绝热层。其内罐是封闭的，因而消除了因超装或地震引起的液体外溢问题。
吊顶双壳体预应力混凝土储罐如图7-28所示，其外壳用混凝土代替金属壳，储罐的内罐提供了一个“开顶”，这种储罐仅有一个压力源，运行安全、操作方便，是目前广泛应用的形式之一。
图7-27 双拱顶双壳体的金属罐
图7-28 吊顶双壳体预应力混凝土储罐
（三）油品的装卸作业
1．铁路装卸作业
1）铁路装卸系统
铁路装卸油方式是目前我国成品油装卸的主要形式，主要有轻油装卸系统和黏油装卸系统。
轻油装卸系统主要用于装卸各种型号的汽油、煤油等密度较小的油品，主要由装卸油鹤管、抽真空设备、放空扫线设施，以及集输油管道等组成，如图7-29所示。
黏油装卸系统主要用于装卸各种型号的润滑油、燃料油等黏度较大的油品，多采用下部装卸，见图7-30。
2）铁路装卸油设施
铁路油罐车是散装油品铁路运输的专用车辆。按其装载油品的性质，可分为轻油罐车、黏油罐车、液化气罐车三种类型。轻油罐车是运输汽油、煤油、柴油等油品的专用车，罐体外一般涂成银白色。黏油罐车用于运送原油、润滑油等黏度较大的油料。大多数黏油罐车设有加热装置和排油装置。一般运输原油的罐车外表涂成黑色，运送成品黏油的罐车外表涂成黄色。
图7-29 轻油装卸系统
1—装卸油鹤管；2—集油管；3—输油管；4—输油泵；5—真空泵；6—放空罐；7—真空罐；8—零位油罐；9—真空管；10—扫舱总管；11—扫舱短管；
图7-30 黏油装卸系统
1—油罐车下卸器；2—软管；3—集油管；4—油泵
液化气罐车用于运送常温下加压液化的石油烃类产品，如丙烷、丙烯等。
栈桥是铁路油罐车装卸油品作业的操作平台，其桥面一般高于轨面3.5m，宽1.5～2m，上部设置安全护栏，两端和沿栈桥每隔60～80m处设置上、下栈桥的梯子。栈桥有单侧操作和双侧操作两种。
鹤管是铁路油罐车上部装卸油品的专用设备，目前常用的有固定式万向鹤管、Dg100-I型轻油装卸鹤管、气动鹤管、卸油臂等。鹤管一般布置在栈桥两侧，鹤管间距一般为6m或12m。
2．水路装卸作业
油品的水路运输具有载运量大、能耗少、成本低、投资少的特点。下面介绍几种水路装卸油设施。
1）油船
油船是油料水上运输的主要工具。根据油船有无自航能力可将其分为油轮和油驳。油轮带有动力设备，可以自航，一般还设有输油、扫舱、加热以及消防等设施。油驳是指自身不带动力设备，依靠拖船牵引并利用油库的油泵和加热设备进行装卸和加热的油船。
2）LNG（LPG）运输船
LNG（LPG）运输船是运送液化天然气（液化石油气）的专用船舶，其上的液货舱是独立于船体的圆柱形或球形结构，一般采用低温的碳钢或镍合金钢制作，通常有全压式、半压／半制冷式、半压／全制冷式、全制冷式四种形式。
3）港口和装卸油码头
港口是供船舶进出、运输、锚泊及装卸作业的场所，主要包括装卸油码头、泊位、装卸设施、辅助设施等。装卸油码头是供船舶停靠进行装卸作业的水工建筑物。其类型很多，主要有近岸式固定码头、近岸式浮码头、栈桥式固定码头、外海油轮系泊码头等。
近岸式固定码头多利用天然海湾顺海岸建筑而成。这种码头整体性好，结构坚固耐久，施工作业比较简单。
近岸式浮码头是由趸船、趸船的锚系和支撑设施、引桥、护岸等部分组成，建在水位经常变动的港口，船舶可随水位涨落而升降。
栈桥式固定码头主要由引桥、工作平台和靠船墩等部分组成。这种码头借助引桥将泊位引向深水处。它停靠的船只多、吨位大，但修建困难。
近年来，油轮的吨位不断增加，十几万吨乃至几十万吨级的油轮已经普遍使用。随着油轮吨位的增加，船型尺寸和吃水也相应加大，近岸式码头已不能适应巨型油轮的需要，因此，油码头开始向外海发展。目前，外海油轮系泊码头主要有浮筒式单点系泊设施、浮筒式多点系泊设施、岛式系泊设施等三种形式。
3．公路装卸作业
油料的公路运输也是我国油料输送系统的一个有效补充，可分为散装运输和整装运输等。公路装卸作业的主要设施有汽车油罐车、装油台和装卸油鹤管。
汽车油罐车是散装油品公路运输的工具，其载油部分主要由罐体、量油孔、装油口、人孔、安全阀、排水阀、排油阀等部件组成，可用于装载各种油料和液化石油气等，载重量3～20t不等。
装油台是为汽车油罐车灌装的工作平台，主要有通过式、倒车式和圆亭式等结构形式。装油台一般设有加油栓和流量表。
向汽车油罐车装汽油、煤油和轻柴油等油品时，应采用能插到油罐车底部的灌油鹤管，这样既可减少油品的蒸发损耗，又可减少静电积聚。汽车油罐车装卸油鹤管与铁路罐车的基本类似，在此不作过多介绍。
（四）储油库安全技术
1．储油库的“五防”
储油库的“五防”主要是指防火、防爆、防雷电、防静电和防毒等。
油气都是易燃易爆物质，在储运过程中，要特别注意防火、防爆。防火、防爆历来是储油库防控的重点，其措施很多，主要有制定防火安全规章制度、加强防范意识、加强火种管理、规范操作程序、完善消防设施等。
雷击也是危及油气站库安全的一大隐患。雷击不仅会造成建筑物及各种设施的损坏，还可能引起火灾、爆炸事故，造成人员伤亡等，后果是严重的。其危害可分为直接雷击、间接雷击和雷电波侵入等。目前，常用的防雷装置有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器等，其中，在储油罐上广泛应用的是避雷针。避雷针的保护范围与避雷针的高度、数目、相对位置、雷云高度以及雷云对避雷针的位置等因素有关。
在油气储运过程中，介质的流动、搅拌、沉降、过滤、冲刷、喷射、灌注、飞溅、剧烈晃动以及发泡等相对运动，会引起静电的产生。若静电荷不能有效释放，就会积聚放电，引起可燃气体的燃烧或爆炸。其中，危害较大的有接地容器内部的静电引爆、喷射含微粒气体时的静电引爆、灌装绝缘容器时的静电引爆等三种情况。防静电危害的措施主要有控制介质流速、采用合适的加油方式、保证良好的接地、添加抗静电剂、加速静电的泄流等。
油品及其蒸气都具有一定的毒性，特别是含硫油品及添加四乙基铅的汽油毒性更大，可造成呼吸系统的损害、视觉系统的损伤、局部皮肤的损伤等。因此工作中，应做好防毒工作，其措施主要有加强油品的管理，减少油蒸气的挥发，加大检查、监督的力度，及时进行设备的维修和保养，改进和加强工作区域的通风，降低油蒸气浓度等。
2．储油库消防技术
储油库储存大量的油品，库容一般较大，一旦发生火灾，情况复杂，危害较大；而且油罐火灾也不同于其他火灾，有其自身的特点，例如火灾的突发性、高辐射性，燃烧和爆炸交替进行等，因此应高度重视储油库消防技术。下面重点介绍几种常用的有关灭火系统。
1）泡沫灭火系统
泡沫灭火系统是利用泡沫灭火剂来扑灭油罐火灾的方法。目前常用的是空气泡沫灭火系统。按灭火设备的布置情况，可分为固定式空气泡沫灭火系统、半固定式空气泡沫灭火系统、移动式空气泡沫灭火系统等。
固定式空气泡沫灭火系统产要由泡沫液泵、泡沫液储罐、泡沫液比例混合器、泡沫产生器及泡沫混合液管道等部分组成，各部分设备都是相对固定的，如图7-31所示。此系统灭火时不需铺设管线和安装设备，操作简单，启动迅速，出泡沫快；但一次性投资大，且当油罐塌陷或爆炸、安装在油罐上的泡沫发生器遭到破坏时，整个系统将失效。
图7-31 固定式空气泡沫灭火系统示意图
1—蓄水池；2—泡沫液泵；3—泡沫液储罐；4—比例混合器；5—泡沫混合液管道；6—阀门；7—空气吸入口；8—泡沫产生器；9—油罐
半固定式空气泡沫灭火系统在油罐上设有固定的泡沫产生器及部分附属管道，其他设施是可移动的。使用时，将装有泡沫液的消防车开赴现场，自蓄水池或消防栓取水，临时铺设水龙带向固定在油罐上的泡沫产生器供应泡沫混合液，实施灭火。
移动式泡沫灭火系统是由泡沫枪、泡沫炮或泡沫钩管、泡沫管架等设备代替固定在油罐上的泡沫产生器，使用灵活、投资少，但操作复杂，灭火的准备时间长。
2）烟雾自动灭火
烟雾自动灭火是将烟雾剂装在漂浮于油面上的发烟容器内，当油罐着火时，通过自动控制系统使烟雾剂进行燃烧反应，同时产生大量云雾状惰性气体喷射在油面上，从而切断油蒸气向燃烧区扩散，阻止氧气向燃烧区补充，以达到窒息灭火的目的。
图7-32 烟雾自动灭火装置构造示意图
1—探头；2—发烟器头盖；3—喷孔；4—烟雾剂盘；5—发烟器筒体；6—导火索；7—浮漂
烟雾自动灭火装置主要由发烟器和浮漂两部分组成的，如图7-32所示。发烟器主要由头盖、筒体和烟雾剂盘三部分组成。头盖上装有探头、喷孔、密封薄膜、导火索和导流板。探头内装有导火索，用探头帽罩住，再用低熔点合金封闭。当油罐起火后，罐内温度达到110℃左右，探头帽自行脱落，导火索即将烟雾灭火剂引燃。
3．储油库的消防冷却系统
消防冷却系统的作用，一是冷却着火罐，使其温度降低，火势减弱，确保罐壁不因钢板软化而坍塌；二是冷却着火罐的邻近罐，确保其不因热辐射而着火或爆炸。消防冷却系统主要是由消防栓、水龙带、消防泵和水枪等设备组成。
二、天然气的储存
天然气的储存，是调节天然气的生产、运输、销售及应用等各环节之间平衡的必要手段。
（一）储气罐储气
储气罐储气主要是利用储罐等设施来储存天然气的，主要用于加气站、配气站等，调节短期内民用气量的不平衡。目前，常用的储气罐按储气压力可分为低压储气罐和高压储气罐两种。
低压储气罐的特点是其容积随储气量的变化而变化，储气压力不变。按密封方式不同，低压储气罐可分为湿式储气罐和干式储气罐两种。
高压储气罐的储气容积不变，储气压力随储气量的变化而变化。按其形状可分为立式圆柱形、卧式圆柱形和球形。这种储气罐没有活动部件，其结构比较简单。
（二）地下储气库储气
由储气罐构成的储气站，储气量小、调节能力差，一般只能调节用气量在一天中不同时间内的不均衡。对于用气量在一年中不同季节内的用气量不均衡，可通过改变油气田的产气量、建造大型储气库来解决。
1．地下储气库的类型
地下储气库的类型很多。根据其作用的不同，可将地下储气库分为现场储气库和市场储气库两类。其中现场储气库多建于产气区或接近输气干线的首站，主要起补充气源，使管道在平稳量下运行的作用；市场储气库通常建在天然气消费城市附近，用于城市季节用气不平衡的调峰。
按照建库的地质条件或地层特点不同，可将地下储气库分为多孔介质储气库和洞穴储气库两类。多孔介质储气库是利用砂岩晶体及多孔碳酸盐之间的天然孔隙储存天然气，如建在枯竭的油田、气田、凝析气田和含水层的储气库。洞穴储气库是利用地下岩层等建造的储气库。
2．地下储气库的构成
地下储气库主要由地下储气层、与地面集输管线系统相连的注采井、压缩机站和脱水站、与上游气源和下游城市用气相连接的输气干线、观察井、分离器、加臭设施、压力调节及计量设施等部分构成。
地下储气库内的气体主要由气垫气、工作气、未动用气三部分组成。气垫气也称基本气、垫底气或缓冲气，其作用是使储气库保持一定的压力，保证调峰季节储气层能够提供所需的供气量；同时，也可减缓库内水的推进，提高产量，降低压缩机站的功率。工作气也称顶部气、循环气或有效气，是随着采注季节的交替而不断注入或采出的气体。多数储气库并不总是在满负荷下运行。根据当地条件和运行压力可以储存额外的天然气，这部分气体即为未动用气。
三、天然气的液化应用
在常温常压下，天然气是以气态的形式存在的。在一个大气压下，冷却至大约-162℃时，天然气由气态转变成液态，称为液化天然气（Liquefied Natural Gas，简称为LNG）。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为气态天然气体积的1/600，重量仅为原重量的45%左右，是优质的化工原料和工业及民用燃料。
（一）液化天然气的特点
1．便于运输
天然气液化后的体积与重量都减小了，运输的经济性和可靠性也相应提高。目前，天然气从产地到市场的运输方法有两种：一是通过输气管道将天然气直接送往用户，其输送管径大，设备多，距离长，管理难度大，运行成本高。另一种是先将天然气经过净化处理（除去其中的氧气、二氧化碳、硫化物和水汽等），在-162℃的低温下使其变成液态，成为液化天然气，再用专门的LNG槽车、轮船等运输工具将其运往使用地区，在使用地区建设接收终端，将LNG重新还原为气态，通过配气管道将天然气送往用户。这种方法使边远、沙漠、海上等油气田天然气的远距离运输成为现实，安全可靠，适应性强，投资少，风险性小。
2．储存效率高
由于天然气液化后的体积变为原体积的1/600，其储存成本大幅度降低。据统计，按储存相同的标准气体体积计算，建设液化天然气储存设备的投资仅为建设天然气储存设备投资的1/80。
3．可调节用气负荷
城市居民冬季与夏季用气量的不平衡，以天然气为原料的化工厂检修或输气管网出现故障等，都会造成定期或不定期的供气不平衡，建设LNG储罐可起到削峰填谷的作用。
4．可实现能源综合利用
液化天然气生产过程中释放出的冷量可回收利用。例如可将LNG汽化时产生的冷量用作冷藏、冷冻、温差发电等。按目前LNG生产的技术水平，可回收利用天然气液化生产过程所耗能量的50%。另外，低温液化还可分离C2、C3、C4、C5等轻烃类，以及H2S、H2等化工原料。
5．燃料性能好
LNG是优质的车用燃料。与汽油相比，LNG具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、排气污染少、发动机寿命长、降低运输成本等优点；与压缩天然气（CNG）相比，具有储存效率高，加一次气行驶路程远，车装钢瓶压力小、重量轻，建站不受供气管网限制等优点。
6．生产使用安全
LNG的燃点是650℃，比汽油高230多度；爆炸浓度范围为4.7%～15%，比汽油的1%～5%高出2.5～4.7倍；相对密度为0.47左右，比汽油的0.7左右低30%多，与空气相比更轻，稍有泄漏立即飞散，不致引起自燃爆炸。正是由于LNG具有低温、轻质、易蒸发的特性，其使用的安全性较高。
7．有利于环境保护
现代城市的污染物，大量来自烧煤和车辆排放的尾气。若汽车改烧LNG，其有害物的排放大为减少。据测试，LNG汽车与汽油车相比：CH减少72%，NOx减少39%，CO减少24%，SO2减少90%。
（二）天然气液化的工艺流程
天然气液化工艺主要包括天然气的预处理、液化、储存、运输、利用五个环节，其工艺过程如图7-33所示。天然气经过脱水、脱烃、脱酸性气体等净化处理后，通过膨胀制冷工艺，使其在-162℃下变为液体；天然气在液体状态下完成从生产地到使用地的运输，在使用地重新还原为气体后向用户配气。
图7-33 LNG工艺过程
在LNG工艺过程中，天然气的液化是关键环节，目前，多采用膨胀制冷液化工艺，如图7-34所示。该工艺利用天然气输送干线管网的剩余压力，先将天然气送至换热器（1）冷却；被冷却后的天然气，大部分进入涡轮膨胀机膨胀制冷，降温后的气体进入换热器（2）；与没有减压的天然气混合换热后，经节流阀节流膨胀，降压液化后进入储罐储存；与此同时，储罐上部蒸发的天然气，由压缩机压缩到输气管网的压力，与涡轮膨胀机出来的天然气混合进入换热器作为冷媒，最后流经换热器送入管网。
图7-34 膨胀法制冷工艺流程
1，2—换热器；3—节流阀；4—储罐；5—压缩机；6—涡轮膨胀机