[PPT模板]集输工

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集输工讲课人：郝海彦

1第一章石油天然气知识石油和天然气是多种烃类和非烃类所组成的混合物.在实际油田开发过程中,常常可以发现：在原油从地下到地面的采出过程中,还伴随有气体从原油中分离和溶解的相态转化等现象.常温、常压下气态,它们是构成天然气的主要成分～～以上固态,它们是石蜡的主要组成部分液态,它们是构成石油的主要成分

2第一节原油的组成与分类原油与油品的区别：原油：未加工油品：加工后输油管道：将油田开采出来的原油或炼油厂加工出来的油品输送到指定的地点.是由油管及其附件所组成,并按照工艺流程的需要,配备相应的油泵机组,设计安装成一个完整的管道系统,用以完成油料接卸及输转任务.

3一、原油的化学组成石油烃类：非烃类：氧、硫、氮的化合物烷烃、环烷烃、芳香烃〔复杂碳氢化合物的混合物)C：84%～85%H：12%～14%S、O、N：1%～3%95%～99%

41.石油中烃类化合物〔1)石油中的烷烃——定义：在石油中带有直连或支链,但没有任何环结构的烃.烷烃的化学性质比较稳定,一般情况下不易发生反应〔2)石油中的环烷烃——定义：环状的饱和烃.环烷烃的化学性质也比较稳定,石油中环烷烃常为五碳环的环戊烷系和六碳环的环己烷系.

5〔3)石油中的芳香烃——〔n≥6)石油中芳香烃多为苯系芳香烃.2.石油中非烃类化合物〔O、S、N)氧、硫、氮这些元素在原油中的含量：1%～3%若以化合物计,其在原油中的含量：10%～20%

6〔1)含硫化合物会引起加工设备、管线、油罐的严重腐蚀,特别是硫化氢,它与水共存时,腐蚀更为严重.影响：——大部分硫均集中在残渣油中含硫油燃烧和遇水和对设备造成强烈的腐蚀含硫化合物有臭味和一定的毒性,影响人体的健康

7〔2)含氮化合物对原油储运无影响,但对油品储运和使用性能都有较大影响.影响：氮化物使油品的颜色变深,气味变重.胶质光、热

8〔3)含氧化合物——集中在胶质沥青质环烷酸中环烷酸对金属具有腐蚀性.影响：与金属设备反应产生的盐类对油品有一定的影响.〔4)胶质和沥青质原油蒸馏后的残渣,其含量越高,石油产品颜色越深.

91.根据原油成分分类二、原油的分类蜡基：含蜡量高沥青基：沥青质、胶质多混合基：介于两者之间含蜡量高、凝点高、粘度高——称为"三高"原油

102.按原油商品性质地面原油的分类〔1)相对密度轻质原油<0.830中质原油0.830～0.904重质原油0.904～0.966特重质原油>0.966

11原油的密度与相对密度1.密度：单位体积内物质的质量单位：或用""表示我国标准：20℃的密度为石油和液体石油产品的密度.用""表示.2.视密度：不在20℃下测得的密度.用""表示

123.相对密度定义：我国和俄罗斯是指在20℃下的原油密度与4℃下水的密度之比.〔4℃时,)故数值上等,物理意义和单位不同

13相对密度：欧美各国其中：：美国石油协会重度即：

142.按原油商品性质分类〔1)相对密度轻质原油<0.830中质原油0.830～0.904重质原油0.904～0.966特重质原油>0.966我国大多数油田属于中质或重质原油.

15〔2)按含硫量分类低硫原油含硫<0.5%含硫原油含硫0.5%～2.0%高硫原油含硫>2.0%影响：对人有害,腐蚀管线,对炼油不利,污染环境

16〔3)按含氮量分类低氮原油含氮<0.25%高氮原油含氮>0.25%

17〔4)按含蜡量分类低蜡原油含蜡0.5%～2.5%含蜡原油含蜡2.5%～10%高蜡原油含蜡>10%影响：含蜡量越高,凝固点越高

18〔5)按含胶质分类低胶原油含胶质<5%含胶原油含胶质5%～15%多胶原油含胶质>15%影响：开采方法

19低粘油——油层条件下粘度小于5.中粘油——5～20之间.高粘油——20～50之间.稠油——大于50,相对密度大于0.920.3.按原油粘度地层原油的分类粘度：液体流动时分子间摩擦而产生阻力的大小.用来表示,单位是.

20〔1)凝析油——地层条件下为气相烃类,开采时当压力降到露点压力后凝析出液态的烃即轻质油,一般相对密度小于0.82.〔2)挥发油——地层条件下为液态,在开发过程中挥发性强,相对密度小于0.825.〔3)高凝油——指凝固点高于40℃的高含蜡原油.4.按原油相态地层原油的分类

21石油一般呈棕褐色、黑褐色、黑绿色,也有黄色、棕黄色、浅红色.原油中颜色的不同主要与原油中轻重组分及胶质和沥青质的含量有关,重组分含量越多,颜色越深.故原油颜色的深浅大致反映了原油中重组分含量的多少.气味绝大多数原油都有很浓臭味,这是由于原油中含有一些有臭味的硫化物.颜色流动性随温度的变化而变化,在一定的温度条件下,可以由液态变为固态.第二节原油的主要性质一、表观特性

22二、密度1.原油、油品的密度与温度的关系T——石油密度温度关系系数.在20℃±5℃的温度范围内,密度与温度的关系：油品体积式中——t℃时油品的视密度,若温度与20℃相差甚远,则需查换算表进行计算

232.压力对石油密度的影响〔1)液体：几乎不可压缩,故压力对油品液体密度影响不大.〔2)气体：T油中的气体或油分子析出p影响：对装满液体油品的管道或容器若进出口阀门全关,油品受热时会引起爆炸注意：当管线突然停输时,不可关闭加热炉进出口阀门,若事故必须关闭加热炉阀门,应同时打开加热炉的紧急放空阀,防止管道内原油因受热膨胀爆炸

24三、粘度概念：液体流动时分子间摩擦而产生阻力的大小.1.粘度的表示〔1)动力粘度——物理粘度、绝对粘度国际单位SI：〔帕﹒秒)高斯单位CGS：和〔泊和厘泊)

25〔2)运动粘度①是动力粘度与同温度同压力下液体密度之比②通过毛细管粘度计测量：一定体积液体通过毛细管时所需时间T〔s)与该毛细管粘度计常数C的乘积此方法误差小于,故输油中常测定原油的运动粘度国际单位SI：、高斯单位CGS：〔厘斯)

26〔3)条件粘度恩氏粘度：通过恩氏粘度计液体蒸馏水t条件粘度=除了恩氏粘度〔最常用)外,还有赛氏粘度和雷氏粘度

272.粘度与温度的关系TT反常点3.粘度与压力的关系石油运动速度较低,液体处于层流状态时,管线压降与石油粘度成正比.

28原油开始失去流动性的温度.影响因素主要是原油中的含蜡量,含蜡量越高,凝固点越高.通常在-56℃～50℃之间,大于40℃称为高凝油.四、凝固点凝固的主要原因是蜡的结晶注：在接近原油凝点或凝点以下输送是很危险的,此时必须做好一切防范措施,防止管线凝管,并做好处理凝管事故的准备

29石油及其产品凝固的实质：①少蜡油、不含蜡原油：T失去流动性②含蜡油受冷：T蜡析出T结晶析出形成网状结晶骨架将还处于液态的油品包在其中整个油品失去流动性称为构造凝固油品刚失去流动性的温度称为凝点〔凝固点),含蜡原油凝固的主要原因是蜡结晶.

30析蜡点：1.原油中的蜡：以上的烃T原油中析出固体烃类称为蜡蜡石蜡：从润滑油和柴油馏分中分离出来〔大片白色状、带状结晶)地蜡：从润滑油馏分和原油残油中分离出来〔微针状黄色结晶)原油中柴油馏分中含蜡最多

312.管道结蜡结蜡：管道内壁上逐渐沉积了某一厚度的石蜡、胶质、凝油、砂和其他机械杂质的混合物.沉积物石蜡40%～50%胶质、沥青质10%～20%砂、铁锈30%～40%粗管道、长输管道：蜡凝油管道

323.影响管壁结蜡强度的因素〔1)温度〔2)油温及管壁温差的影响油壁温差越高，结蜡强度越大管壁温度越低，管壁附近的蜡晶浓度越高地层温度越低，越易结蜡采用伴随加热输送时,,故管壁内几乎不结蜡

33〔3)流速的影响速度越大,结蜡强度越小〔)层流时的结蜡比紊流严重结蜡小层流粘性力大紊流惯性力

34〔4)原油组成的影响同时含有胶质、沥青时,结蜡加速含水率越大,蜡沉积的速度越小原油中含砂或其他机械杂质,使结蜡强度增大〔5)管壁越粗超越易结蜡

35集输管线热力条件的选择根据中国多数油田生产"三高"原油〔含蜡量高、凝固点高、粘度高)的具体情况,为使集输过程中油、气、水不凝,做到低粘度,安全输送,从油井井口至计量站或接转站间,一般采用加热集输.主要方法有：①井口设置水套加热炉,并在管线上配置加热炉,加热油气；②井口和出油管线用蒸汽或热水伴热；③从井口掺入热水或热油等.不加热集输是近几年发展起来的一项技术,能获得很好的技术经济效益.除油井产物有足够的温度或含水率,已具备不需加热的有利条件外,还应根据情况,选用以下技术措施：①周期性地从井口向出油管线、集油管线投橡胶球或化学剂球清蜡,同时,管线须深埋或进行保温；②选择一部分含水油井从井口加入化学剂,以便在管线内破乳、减摩阻、降粘；③连续地从井口掺入常温水〔可含少量化学剂)集输.在接转站以后,一般均需加热输送.

36作业1.石油是化合物.〔)2.相对密度就是密度.〔)3.石油中含的胶质越多,其颜色越深.〔)4.在一定温度下石油可由液态变为固态.〔)5.石油不能与水混合.〔)6.温度的变化不会影响到石油密度.〔)

37作业7.石油粘度越大,输送是需要的动力越大.〔)8.原有主要由碳、氢两种元素构成.〔)9.石油的凝固的主要原因是蜡的结晶.〔)10.温度越高,原油的粘度越大.〔)11.简述原油中所含的氧、硫、氮的化合物所产生的影响.

38五、燃烧性能4.爆炸极限：混合气中油和气的浓度在一定范围才有可能爆炸.低于此浓度范围油气不足高于此浓度范围空气不足此范围称为爆炸范围其浓度下限和上限称为爆炸下限和爆炸上限1.闪点2.燃点3.自燃点

39饱和蒸汽压〔蒸汽压)：在一个密闭容器内,由于液体的蒸发和蒸汽的凝结,当同一时间内离开液体的分子数和回到液体的分子数相等,则液体与它的蒸汽处于平衡状态,此时,液体上面的蒸汽所产生的压力.是衡量原油挥发性的重要指标,它的大小决定于原油的性质和温度.六、蒸汽压七、毒性毒性主要表现在蒸发的气体上.人体中毒途径呼吸道皮肤消化道

40防中毒措施1、尽量减少油品蒸汽的吸入量①油品库房要保持良好通风.进轻质油库房作业前应先打开窗口,让油品蒸汽尽量逸散后进入库内工作.　　②油罐、油箱、管线、油泵及加油设备等要保持严密不漏,如发现渗漏现象应及时维修并彻底收集和清除漏洒的油品,避免油品产生蒸汽加重作业区的空气污染.　　③进入轻油罐、船舶油舱作业时,必须事先打开入孔通风,并穿戴有通风装置的防毒装备,还要配上保险带和信号绳.操作时,在罐外要有专人值班,以便随时与罐内操作人员联系,并轮换作业.　　④清扫汽、煤油油罐汽车和其他小型容器的余油时,严禁工作人员进入罐内操作,在清扫其他余油必须进罐时,应采取有效的安全措施.　　⑤进行轻油作业时,操作者一定要站在上风口位置,尽量减少油蒸汽吸入.　　⑥油品质量调整作业场所要安装排风装置,以免在加热搅拌过程中产生大量油蒸汽,危害操作人员健康.

412、避免口腔和皮肤与油品接触①严禁用嘴吸含铅汽油或其他油品,如果必须从油箱中通过胶管将汽油抽出时,可以用橡皮球或抽吸设备去吸.　　②作业完毕后,要用碱水或肥皂洗手,未经洗手、洗脸、漱口不要吸烟、饮水和进食.　　③严禁用含铅汽油洗手、擦洗衣服、机件、灌注打火机或作喷灯燃料.　　④不要将沾有油污的工作服、手套、鞋袜带进食堂和宿舍,应放于指定的更衣室,并定期洗净.防中毒措施

42〔1)流动速度：流速不易超过4m/s.〔2)油品的罐装方式：进出油管与油面距离越大,油品与空气摩擦越剧烈,产生的静电电压越高.〔3)管道的材料〔4)周围空气的湿度〔5)油品的含水量和导电性易产生静电

43防止静电危害基本措施：防止静电危害基本措施主要有两条.一是防止并控制静电产生,二是静电产生后予以中和或导走,限制其积聚.在油品储运系统通常采取以下具体措施：〔1)防止人体产生静电油品储运系统大多都是易爆作业区域,因此严禁穿用由化纤材料制成的衣服、围巾和手套到危险区操作,而且禁止在危险区场所脱掉衣服.禁止用化纤抹布擦试机泵或油罐容器.所有登上油罐和从事燃料油灌装作业的人员均不得穿着化纤服装〔经鉴定的放静电工作服除外).上罐人员登罐前要手扶无漆的油罐扶梯片刻,以导除人体静电.〔2)石油产品中加入防静电添加剂在石油产品中加入防静电添加剂,可增加油品的导电性能和增强吸湿性能,加速静电泄漏,减少静电聚集,消除静电危害.

44〔3)做好设备接地,消除导体上的静电设备可靠接地是消除静电危害最简单最常用的方法.一切用于储存、输转油品的油罐、管线、装卸设备,都必须有良好的接地装置,及时把静电导入地下,并应经常检查静电接地装置技术状况和测试接地电阻.〔4)安装静电消除器静电消除器又叫静电中和器,它是消除或减少带电体电荷的装置.

45天然气的物理性质什么是天然气？从不同的角度出发有不同的定义.广义而言,天然气是指自然界中所有靠天然条件生成的气体.如气田气、油田气、煤田气.我们所讲的天然气是指从地下采出的,常温常压下为气态的烃类和少量非烃类气体的混合物.

46天然气的组成〔1)碳元素：含量为65%～80%.〔2)氢元素：含量为12%～19%.〔3)硫、氮、氧等其他元素：含量为1%～23%天然气的元素组成为：天然气的化合物组成：〔1)甲烷、乙烷、丙烷、丁烷：含量一般为77%～99%.〔2)二氧化碳、硫化氢、氮等：含量一般为1%～23%.

47天然气的分类1.按天然气的组成分类：干气：井口流出物中,在标准状态下,戊烷以上的烃含量低于13.5的天然气.〔大部分气田气是干气)湿气：井口流出物中,在标准状态下,戊烷以上的烃含量高于13.5的天然气.〔油田气是干湿气)富气：井口流出物中,在标准状态下,戊烷以上的烃含量大于95的天然气.贫气：井口流出物中,在标准状态下,戊烷以上的烃含量低于95的天然气.

482.按天然气中硫化氢和二氧化碳含量分类酸性天然气：指含硫化氢和二氧化碳含量大于10.需要进行净化处理的天然气.洁气：或称甜气,指含硫化氢和二氧化碳含量极少.不需要进行净化处理的天然气.

49天然气的密度和相对密度〔1)密度：单位体积天然气的质量.g,g/cm3.〔3)相对密度〔比重)在相同温度和压力下,天然气的密度与干燥空气密度之比.

50天然气的粘度和湿度粘度:天然气流动时气体内部分子间的摩擦阻力称为天然气的粘度,单位是.湿度:天然气中含水量的多少.绝对湿度相对湿度露点

51安全生产知识一、劳动保护原则安全第一,预防为主的原则：当生产与安全发生矛盾时,要首先保证安全.管生产必须管安全的原则：安全生产一起抓.安全具有否决权的原则：必须把安全工作放在重要位置,并使其具有"否决权".

52二、劳动保护用品1.个人防护用品〔1)人体受到急性伤害的防护用品〔2)人体受到慢性伤害的防护用品2.个人防护用品的发放原则和发放范围〔1)发放范围〔2)发放规定3.几种主要的防护用品

53防火、防爆知识一、防火燃烧的定义:燃烧是可燃物质<气体、液体或固体>与助燃物<氧或氧化剂>发生的伴有放热和发光的一种激烈的化学反应.它具有发光、发热、生成新物质三个特征.最常见、最普通的燃烧现象是可燃物在空气或氧气中燃烧.

54燃烧三要素燃烧必须同时具备下述三个条件：可燃性物质、助燃性物质、点火源.每一个条件要有一定的量,相互作用,燃烧方可产生.<1>可燃物<2>助燃<3>点火源

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56二、防爆物质由一种状态迅速地转变为另一种状态,并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象,称为爆炸.爆炸现象一般具有如下特征：〔1)爆炸过程进行得很快〔2)爆炸点附近瞬间压力急剧上升〔3)发出声响〔4)周围介质发生震动或邻近物质遭到破坏

57物理爆炸：物理变化所引起.特征：爆炸前后物质的化学组成及化学性质不变.如：压缩气罐、水蒸气爆炸；液化气罐和高温饱和水爆炸.化学爆炸：由化学变化引起.特征：爆炸前后物质的化学组成和化学性质都发生了变化.

58爆炸极限1.定义：在一定的温度及压力条件下,使可燃气／蒸气与空气／O2组成的混合气在点火以后,可以使火焰蔓延的浓度范围,即爆炸极限.其最高浓度,称为爆炸上限其最低浓度,称为爆炸下限下限以下不燃不爆,是因为可燃气含量太少;上限以上不燃不爆,是因为氧含量太少.

59防火防爆根据物质燃烧爆炸原理,防止发生火灾爆炸事故的基本原则是：<1>控制可燃物和助燃物的浓度、温度、压力及混触条件,避免物料处于燃爆的危险状态.<2>消除一切足以导致起火爆炸的点火源.<3>采取各种阻隔手段,阻止火灾爆炸事故灾害的扩大.

60控制可燃物,就是使可燃物达不到燃爆所需要的数量、浓度,或者使可燃物难燃化或用不燃材料取而代之,从而消除发生燃爆的物质基础.控制气态可燃物控制液态可燃物控制固态可燃物

61控制助燃物,就是使可燃性气体、液体、固体、粉体物料不与空气、氧气或其他氧化剂接触,或者将它们隔离开来,即使有点火源作用,也因为没有助燃物参混而不致发生燃烧、爆炸.密闭设备系统惰性气体保护隔绝空气隔离储存

62控制点火源在大多数场合,可燃物和助燃物的存在是不可避免的,因此,消除或控制点火源就成为防火防爆的关键.但是,在生产加工过程中,点火源常常是一种必要的热能源,故须科学地对待点火源,即要保证安全地利用有益于生产的点火源,又要设法消除能够引起火灾爆炸的点火源.

63控制助燃物阻止火势蔓延,就是阻止火焰或火星窜入有燃烧爆炸危险的设备、管道或空间,或者阻止火焰在设备和管道中扩展,或者把燃烧限制在一定范围内不致向外传播.其目的在于减少火灾危害,把火灾损失降到最低限度.这主要是通过设置阻火装置和建造阻火设施来达到.阻火装置：安全液封、阻火器、回火防止器、防火阀、火星熄灭器.阻火设施：防火门、防火墙、防火带、防火卷帘、水封井、防火堤、防火分隔堤、事故存油罐、防火集流坑.

64限制爆炸波扩散的措施,就是采取泄压隔爆措施防止爆炸冲击波对设备或建<构>筑物的破坏和对人员的伤害.这主要是通过在工艺设备上设置防爆泄压装置和建<构>筑物上设置泄压隔爆结构或设施来达到.防爆泄压装置,是指设置在工艺设备上或受压容器上,能够防止压力突然升高或爆炸冲击波对设备、容器的破坏的安全防护装置.安全阀、防爆片、防爆球阀、泄爆门、止回阀、呼吸阀.

65人体伤害主要是麻电,一般不直接死亡电压，千伏能量，mJ人体反应10.37没有感觉21.48稍有感觉59.25刺痛1037剧烈刺痛1583.2轻微痉挛20148轻微痉挛25232中度痉挛静电放电量人体反应实验值

663>静电的预防主要途径①控制工艺过程,限制静电产生②加速静电的泄漏/中和〔1)从工艺上控制静电产生①合理设计与选材过程互相接触摩擦部位,选用带电序列接近者选用接触能产生相反极性电荷的不同材质,达到自身中和的目的〔如Al2O3粉经不锈钢漏斗产生正电,在经电胶漆产生负电从而消除电荷)管道尽量平滑无突变可燃高电阻液体〔甲乙类)必须由底部注入尽量少用过滤器,并宜装在管路起端.但如航煤油装船,经长管道输送,有杂质,过滤器必须装在末端,为防静电积聚过高,则应采取缓和措施〔设逸散区)即自过滤器至装料之间应有30s的缓和时间.

67进油管缓和器尺寸mm流量m3/h流速m/s尺寸mm流速m/s管长m100802.832000.7141001605.662500.9151002007.082501.3151002508.853000.9861501602.522500.9151503004.723500.8771504006.294500.709控制流速西德化学工业会推荐：v2d≤0.64v——流速,m/sd——直径,m铁路槽车装卸：vd≤0.8汽车槽车装卸：vd≤0.5石化管理制度缓和器管的配置表

68<2>采用泄漏法导走静电增湿：一般相对湿度为80%时,几乎不带静电,可用通风系统增湿、地方洒水、喷放蒸汽.加防静电剂：有无机盐和表面活性剂、电解质高分子成膜状物,有机半导体高聚物等.如：酰胺基季胺硝酸盐用于聚氯乙烯软质塑料；用于纤维的有烷基磷酸脂有机盐等橡胶内加石墨、炭黑、金属粉等.静电接地需接地的设备设施、设备：贮罐、气柜、管道、油船、混合器、干燥器、过滤器、油桶、槽、磅秤、漏斗、爆危区的金属用具、门把手、车辆、家具及编有金属丝的地毯等.做到整体等电位.

69④静置存放经输油管注入容器、贮罐之后带入一定量电荷,将集中到器壁、液面消散,需要一定时间.注液停泵后5~10秒内出现电压峰值,然后逐渐衰退,直到不构成危险.因此需要静置一段时间,如下表：电导率s/m储油设备容积m3＜1010~5050~500500~1000静置时间/min＞10-6111210-12~10-623103010-14~10-124560120＜10-141015120240〔3)采取中和电荷的方法〔4)防止人体带电人体接地〔接触接地、配金属手腕、穿防静电鞋、防静电工作服、在危险场所禁脱衣服)工作地面导电

70SI基本单位〔国际单位)物理量的名称单位名称单位符号长度米米m质量千克千克kg时间秒秒s电流安培安A热力学温度开尔文开K发光强度坎德拉坎cd物质的量摩尔摩mol注：1.人民生活和贸易中,质量习惯称为重量2.单位符号一栏,前为中文符号,后为国际符号例："安培"可简称"安",也作为中文符号使用.圆括号内的字,为前者的同义语.例："千克"也可成为"公斤"

71发热值：一千克燃料完全燃烧时所放出的总热量.高热值〔全热值)：燃料反应热加上水气的冷凝潜热.低热值〔净热值)：不包括水气的冷凝潜热在内的燃烧热.天然气的低热值一般在31500～50000.比热容：单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量〔或降低1℃释放的热量)原油的比热容=0.5倍水的比热容

72XX职业技术学院XX职业技术学院谢谢！《油层物理》