第二章-货油的特性与危害性

1货油（CARGOOIL）包括:原油（CRUDEOIL）石油产品（PETROLEUMPRODUCTS）其他散装或桶装和密封容器装的油类货物。第二章．货油的特性与危害性2Chapter2．货油的特性2.1货油的分类和理化性质一、原油的分类原油是混合物，构成原油的主要成分是烃，如：烷烃、石蜡烃、稀烃和芳香烃等混合物，尚有些未明了结构的物质（高沸点残余物）。3根据产地不同，原油可分为：中东原油、美洲原油、及北海原油、大庆原油等。因为高沸点成分在原油中占的比例较大，所以根据烃类的成分划分原有的类型比较困难，通常根据原油蒸馏后所剩残余物的性质对原油进行分类，而残余物与原油精炼法有直接关系，所以分类比较方便。依次分类，可将石油分为下列几种：4（一）、石蜡基原油：其残剩物以固体石蜡为主，不含或者含极少量的柏油，质地轻，含挥发性物质较多，质量好。可作为生产石蜡和优质机油的基础油，这种原油的汽油产量较多。5（二）、环烷基原油：此种原油色较浓而且重质油分较多，蒸馏残剩物多为柏油。又称为柏油基原油。粘性很高，质量差，精炼费用高。6（三）、中间基原油：此种原油性质介于石蜡基原油和环烷基原油之间。系石蜡烃和环烷烃含量都较高的原油。所以通常也称为混合基原油。产量最多，含硫量居中。（四）、另还有少数地区生产芳香烃原油。7一、原油的分类色泽原油的色泽按产地和成分不同，一般有褐色、黄褐色、深棕色和黑色。通常颜色越深则比重越大，同时含沸点成分就越少，反之亦然。然而原油中纯粹烃类为无色物质，原油的颜色是由石油中含有的其它物质所形成的。8一、原油的分类气味通常含硫量越高，臭味越浓按硫含量分类：超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四类溶解性原油很难溶于水中，但却能溶于普通的有机溶剂，如苯、氯仿、酒精、乙醚、四氯化碳等。虽然原油几乎完全不能和水相溶解，但仍有少量水分会“包溶”于原油中，一定条件下可自然析出。9一、原油的分类比重按比重分类：轻质原油、中质原油、重质原油以三类。原油的比重约再0.75-0.95之间，此种比重是以同温度下、同体积的原油与水的重量质量之比来表示。10一、原油的分类粘度原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力，原油粘度大小取决于温度、压力、溶解气量及其化学组成。温度增高其粘度降低，压力增高其粘度增大，溶解气量增加其粘度降低，轻质油组分增加，粘度降低。原油粘度变化较大，一般在1～100mPa•s之间，粘度大的原油俗称稠油，稠油由于流动性差而开发难度增大。一般来说，粘度大的原油密度也较大。11•膨胀系数•单位容积液体每增加1℃时所膨胀出的容积数与原容积数的比值。•比重在0.0905以下的原油，在20~78℃之间，膨胀系数为0.00072~0.00076之间。•油运或者储油中应当加以考虑，留一定的空档。一、原油的分类12比热闪点原油的闪点范围比较宽，一般在20—100℃之间，凝固点较高，一般都需要加热储存，极容易产生突沸。轻质成品油闪点较低，极易产生静电和泄漏并引起火灾。着火点一、原油的分类13含盐量原油从油井采出，其中含有大量的盐分，最高可达1000ppm（百万分之一千），它们多为钠、钙、镁和氯化物的混合物。通常原油含盐量在0.02%~0.055%之间。一、原油的分类14第二节石油与石油产品的特性一、石油的特性外观棕黑色，粘稠，液体。是一种由各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物。可燃烧。可分解提炼，做多种用途。石油的主要特性总的有5个，易挥发、易燃易爆、低腐蚀性、微毒性、热胀冷缩15一、石油的特性易挥发在常温（20C°）、常压（大气条件下）石油液体表面的分子不断地脱离其表面而转变为气态，石油的这一特性称为挥发性。衡量指标：饱和蒸汽压和雷氏蒸汽压影响因素：温度。温度↑，挥发性↑挥发性的危害数量减少质量降低为燃烧爆炸提供油气16一、石油的特性可燃性（可爆性）石油蒸发的油气与空气混合后，遇火即可燃烧。但油气在空气中浓度过高或过低，均不能持续燃烧。若在封闭空间油气燃烧，气体膨胀，压力升高，便会发生爆炸。17（三）、扩散性石油挥发出的油气比空气略重，在无气流的情况下（风速小于5m/s），油气通常覆盖在石油液体上方，不会扩散，不会上升。在5m/s的风速下，油气仍可密集扩散到很远的距离，不易被吹散。在10m/s的风速下，油气可迅速扩散，使远离石油区的空气中存在可燃石油气。（四）、膨胀性油运或者储油中应当加以考虑，留一定的空档。18（五）、流动性石油的流动性与其粘度、温度关系很大。通常，粘度小或者温度高，则流动性好，反之则差。油品名称最低加热温度10号轻柴油20号重柴油燃料油原油10℃25℃60-70℃35℃左右19（六）、毒性石油液体和石油气，均能危害人的生命，少量吸入可使人的反应和感觉迟钝，意识减弱而晕眩，大量吸入可伤害生命。对人的毒害途径：油气通过呼吸吸入；皮肤接触油液；误吞油液。衡量指标：MAC（有害气体最大容许浓度）、TLV（浓度临界值）MAC↓,TLV↓,挥发性↑，毒害性↑。20石油的其他特性静电性（staticelectricity）主要影响因素：流速防止静电的措施防止静电积聚防止尖端放电分层性蒸发的油气不易凝滴21粘结性（Viscosity）衡量指标：凝点和粘度降低粘结性的措施：加温加温过高的危害：不仅会加快油品的挥发，而且还能产生气阻，使流速降低。胀缩性(distensibility&contractility)衡量指标：膨胀系数f腐蚀性（cauterization）22二、石油产品石油产品可分为：石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等6类。石油工业一向以生产汽油、煤油和工业锅炉用的燃料油为主。２０世纪２０年代至３０年代，更先进的炼油技术出现，以法国人荷德利发明的（催化裂化法）最为重要。所谓催化裂化就是利用热力、压力和催化剂把重油裂解为较轻油类，主要是汽油。另一种炼油法是聚合法，与裂化法刚好相反：把小分子合成大分子，将提炼所得的较轻气体聚合成汽油和其他液体。23三、燃料油品的特性汽油是消耗量最大的品种。汽油的沸点范围（又称馏程）为30~205°C，密度为0.70~0.78克/厘米3，商品汽油按该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分，标记为辛烷值70、80、90或更高。号俞大，性能俞好，汽油主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林用飞机的燃料。商品汽油中添加有添加剂（如抗爆剂四乙基铅）以改善使用和储存性能。受环保要求，今后将限制芳烃和铅的含量。24三、燃料油品的特性1、石油原油（Crudeoil）2、汽油（PetrolorGasoil）车用汽油按照其辛烷值高低分为5个牌号。3、煤油（Kerosene）4、柴油（Dieseloil）分为轻柴油和重柴油。25三、燃料油品的特性轻柴油按凝点高低分为0、10、20、35四个牌号，分别表示其不高于分别表示其凝点不高于0℃、-10℃、-20℃、-35℃。牌号越高，凝点越低，成本和价格就越高。重柴油按凝点高低分为10、20、30三个牌号，分别表示其凝点不高于10℃、20℃、30℃。牌号越高，凝点越高。5、燃料油（Fueloil）按粘度大小分为3个牌号，牌号越大，粘度越大。26第三节货油的危害性及防护一、石油气燃烧的三要素：可燃物——石油气或烃气；氧气——空气；温度——火焰、电火花或者静电放电、热加工作业等。在油船上同时具备了燃烧3要素，便有燃烧的可能。若缺少其中任一要素，则不可能燃烧。在油船上控制燃烧的主要措施是控制氧气含量以及具有点火能量的火焰、火花或者静电火花。27二、石油的爆炸油船爆炸的一般机理28油船爆炸的一般机理29（二）、火焰传播速度：本质是温度的扩散。传播速度取决于油气的浓度，但要注意：并非尤其浓度越大，传播速度越快。火焰传播速度和爆炸力：火焰通过可燃混合气的传播速度叫做火焰速度。火焰速度是随着石油气浓度变化而变化，也和爆炸力有直接关系。火焰不会在可燃范围之外发生燃烧。火焰的速度在可燃上限和下限为零，当石油气在空气中的浓度约为7%时，火焰速度达到3m/s的最大值。当火焰的速度高时，火焰将会通过可燃混合气迅速扩散。30二、石油的爆炸3、爆炸的预兆31三、燃烧极限：可燃液体的蒸汽与空气混合，并达到一定浓度范围，遇到足够大能量的火源时，就会燃烧，火焰蔓延就会发生爆炸，这个遇到火源能发生爆炸的浓度范围，叫做爆炸（燃烧）极限；除非空气中所含的烃气浓度在所谓可燃范围内，否则烃气和空气的混合气体是不会燃烧的。这个可燃范围分为上限和下限；32三、燃烧极限：燃烧下限LFL：烃气浓度已低到不足以维持燃烧和蔓延燃烧的程度。燃烧上限UFL：烃气浓度已高到致使空气严重不足，达不到再能维持和蔓延燃烧的程度。33三、燃烧极限：对于各种不同的纯净烃气和不同石油产品挥发出来的混合气体来说，它们的可燃范围略有不同。粗略的来说，原油、汽油和天然石油产品这三类物质所产生的混合气在可燃范围上大体可依次用纯丙烷、丁烷和戊烷来代表。甲烷5.0~15%；乙烷3.0~12.5%；丙烷2.2~9.5%；丁烷1.9~8.5%；戊烷1.5~7.8%。一般对于货油来说，其可燃下限和上限可分别采取体积比的1%和10%，即可达到一般的防患目的。34四、惰性气体对可燃性的影响：35油气与空气混合气的可燃极限图图中显示，当油气体积含量约在1%--10%之间，氧气体积含量约在11%以上时，油气和空气的混合气才是可燃可爆的。应当注意，不同的油气，其可燃极限是有所不同的，且受温度和压力的影响。当油轮的惰气系统向货油舱充填惰性气体时，由于惰性气体中氧气的体积含量不超过5%，因此就会使整个货油舱混合气中氧气的体积含量不断减少，直至将舱内混合气体稀释到氧气的体积含量小于8%时为止，并保持在这个含量以下，从而达到防火防爆的目的。四、惰性气体对可燃性的影响：36包括：毒气的扩散；以及爆炸因素的扩散。1.以下几种情况可能会导致气体散发：(1)货油的装卸作业;(2)油舱中的货油呈半满或者全满状态;(3)在卸油和原油洗舱作业完毕后舱内残渣的挥发。第四节石油气的扩散危害37注意两点：经过惰化处理的货油舱舱气对烃气的蒸发、扩散或排放无影响。高挥发性货油：原油、汽油、轻馏分原料和石脑油。38•(1)、安全隐患:这种可燃气的挥发、扩散就可能使货油甲板以外的其他地放的空气中也具有可能燃烧的烃气/空气混合气，例如油船上的生活区、厨房和机舱等地，便有可能在那里点燃可燃气而引发油船失火。所以石油气的扩散所带来的危害就是通过扩散的可燃气使一地火源点燃另一地可燃气；已失火的区域通过石油气扩散，蔓延传播到另一区域使其失火。•(2)、对人的健康、生命有危害。•(3)、对大气造成污染。2.石油气扩散的后果393、影响扩散的因素主要有：扩散过程；风速；烃气的浓度；排气口横截面积；排气口的位置：危险区域：顺风——后方逆风——前方安全：两侧40（1）、扩散过程：烃气从排出口排出时的气流速度是最快的，在出气口的上方形成一股气流。由于烃气流的密度比周围的空气密度大，随着空气的掺入烃气浓度逐渐降低。货舱敞开的开口越小、越少、时间越短越好。（2）、风速：风速越大石油气散发越大；但实验证明：在甲板上当风速超过4级风以上，可燃混合气就可以得到充分扩散。41（3）、烃气浓度：烃气浓度较低时，可燃区小，可燃气浓度较高时，可燃区就会大一些，烃气排放速率增加，可燃区的尺寸随之变大。（4）、排气口横截面积：混合气通过一截面积较小的排出口排出的速度即快有利于在大气中的扩散稀释。42（5）、排气口的位置——应有利于扩散由于上层建筑的影响，在上层建筑的背风侧产生的涡流烃气很难扩散而形成可燃区，所以对油船的甲板室最有效的封闭则应密封背风侧的舱门、窗和通风孔，在未设有舷侧舱门的情况下，宁可以迎风侧的舱门为人员通道。危险区域：顺风——后方逆风——前方安全：两侧43第五节危及人身健康的毒性与中毒对人的健康和生命的危害（石油、石油气、苯和其他芳香烃、硫化氢、二氧化硫、含铅