油罐車
油罐車(Oil tank truck),又稱移動加油車、油輪等,是一種專門用于運輸液體或氣體燃料的機動車輛。它們通常由一個軸承單元和一個運輸貨物的油箱組成,并具有吸油性、泵油,多油分包,分放。最早的罐車是由標準石油公司的子公司英美礦業公司于1905年發明的,1910年,標準石油公司率先使用了機動罐車。在第一次世界大戰期間,圓柱形和橢圓形油箱被用于油罐車。第二次世界大戰期間,明確了油輪短途運輸的定義,即200英里和應用場景,即加油站和機場。1900年,標準石油公司為鐵路罐車采用了雙排鉚接鋼罐,這就是現代無底罐車的前身。20世紀50年代,新一代出現了“巨型”油輪,具有更大的容量和更高的運載能力,而在20世紀80年代和90年代,國際油輪聯盟(ICC)正式規定了鐵路罐車的安全要求。
油罐車的特殊部分主要由罐體組成、動力輸出和油泵系統、管道控制系統和靜電消除裝置。其工作原理是通過油泵系統和管路控制系統來加載、運輸、卸載和維護操作。油罐車廣泛用于石油行業、化工、食物廢物和危險品等。同時,油罐車的種類很多,按運輸方式可分為油罐車和鐵路油罐車;按功能可分為油船和燃油船;根據裝載油的性質,可分為輕質油輪和粘稠油輪;根據裝載的燃料類型,可分為液化氣槽車、酸堿油輪和粉狀油輪等。
基本構造
罐車的特殊部分主要由罐體組成、動力輸出和油泵系統、管道控制系統和靜電消除裝置。
車身:油輪的主體由一個框架組成、車廂等組成。車架是整個油輪的骨架,承載著油箱和其他裝置常見的材料包括鋼和鋁。車廂是油輪的貨艙,通常由金屬或合成材料制成,具有一定的抗壓和防爆性能。
罐體:水箱是盛放液體的容器,采用優質低碳鋼板制成。罐的內部被隔板分成前部和后部、后兩部分相互隔離,互不相連。每個油箱都裝有防浪板,以增強油箱的穩定性并減緩行駛過程中油對油箱的沖擊。一般分為承重結構和非承重結構。
承載式結構:油罐車的罐體不僅充當集裝箱,還充當車架。因此,一些常見的部件,如車軸、懸掛支座、牽引銷和制動管直接安裝在油箱上,形成無車架的承載式油箱結構。該軸承箱結構簡單、靈活操作、裝卸方便,適用于輸送大容量液體或散裝物料。
非承載式結構:非承載式結構是指車身結構不直接承受載荷,主要作用是保護車輛上的機械、電器設備。與承載式車輛相比,非承載式車輛的設計要求相對簡單,只需滿足自身的強度和剛度要求即可。非承載式車身和底盤可以分開制造,最后用螺栓將車身固定在底盤上,完成裝配過程。非承載式罐車安全性和密封性更高,適用于運輸化學品或液化氣等對貨物質量要求嚴格的物質。
油泵系統
取力器:取力器主要通過取力器將主機提供的動力從變速器傳遞到油泵系統。取力器由手動空氣閥控制,氣源由空氣制動系統提供,取力器由氣缸操縱。當傳感器檢測到油泵需要動力時,取力器會將發動機的動力通過傳動傳遞給油泵使其工作,從而提高操作的便攜性。
增速器:增速器通過傳動軸與取力器的輸出端連接,主要是將取力器提供的動力通過傳動機構直接傳遞給油泵。增速器與油泵直接相連,增速器的輸出軸直接與油泵相連,帶動油泵工作。
油泵系統:泵體:泵體由高強度鑄造鋁合金制成,內腔為葉輪工作室主體和連接器、取力器使用螺栓形成整體結構。
連接體:連接體由高強度鑄造鋁合金制成,是連接泵體和取力器的重要部件,它們形成一個整體機構。連接器中有一個機械密封油封,以確保系統中所需的真空度,并防止齒輪箱中的雙曲線齒輪油泄漏出來。這種設計有效地提高了系統的密封性和可靠性。
機械密封:機械密封是用于防止液體或氣體泄漏的組合部件。它由靜環、動環、對架、固定環、密封圈、固定套、彈簧和彈簧座。靜環和動環通過框架的壓力和摩擦力緊密配合,形成密封區域,以防止液體或氣體泄漏。其中,彈簧和彈簧座起到提供壓力和保持密封效果的作用。
控制系統
在加油機的管路系統中,油箱和油泵之間的連接管路稱為主油管,負責所有油品的輸送主油管的長度和直徑應根據具體要求設計。管道系統還包括一個液位計(測量油箱內的油位)溫度計(測量油品的溫度)以及壓力計(測量輸油管道中的壓力變化)和其他附件,用于檢測油箱內的油狀態和運輸效果。
油輪的控制系統通常包括油泵控制(控制油泵的啟停和運行速度,以確保油能有效地泵送到所需位置)罐體加熱(控制油箱內的加熱設備,使油保持在一定的溫度范圍內,并保持流動)管路維護(控制油輪的管道系統,包括閥門、軟管和接頭等,確保它們完好無損,以防止泄漏和其他安全問題)和監測(安裝各種傳感器和監控設備,以檢測加油機的狀態,例如油位、溫度、壓力等,并通過儀表盤或其他顯示設備進行實時監控和報警)等。這些操作通常由中央控制器控制,以便更好地監測和控制油輪的運輸效果。
靜電消除裝置:由于油輪在裝卸和運輸石油的過程中會產生靜電,所以油輪上裝有靜電消除裝置。
油罐車靜電消除器是用于防止靜電火花引起火災或爆炸的裝置。在油罐車運輸過程中,由于油品的流動和摩擦,會發生靜電荷積累。如果靜電電荷不能及時釋放,當其達到一定程度時,可能會引起靜電火花,從而導致火災或爆炸。
罐車的靜電消除裝置通常由以下幾部分組成:
接地裝置:在加油機和地面之間建立良好的電氣接觸,并通過接地線將靜電電荷引入地面。
靜電導電材料:在加油機接口和接地裝置之間使用導電材料可以快速釋放靜電電荷到接地裝置。
靜電監測裝置:監控加油機內部的充電狀態,當靜電電荷積累過多時,自動觸發靜電消除器放電。
使用油罐車靜電消除裝置可以有效消除靜電積累,降低靜電火花引發火災或爆炸的風險,保障油罐車運輸過程的安全。
基本原理
裝載:在油罐車的裝載過程中,燃料從儲油罐通過油罐車的入口流出。這通常由一個強大的泵來完成,它可以快速有效地將燃油泵入加油機。在裝載過程中,駕駛員和操作員需要密切監控裝載過程,以確保油箱不會超載或泄漏。裝的油太多,如果加油機的油封不嚴密,晃動可能會導致油溢出。合理選擇罐型和裝載方式,鼓勵壓力罐、浮頂罐替代固定頂罐,推廣罐車底裝方式,收集處理廢氣,定期檢查浮盤密封,加強罐體維護,減少儲罐和裝卸過程中VOCs揮發。
卸載:到達目的地后,首先關閉取樣器上的所有閥門,并將取樣器的快速接頭連接到油輪的卸油口因為排氣閥設計的排量很小,采樣器的體積也很小,所以需要慢慢打開底閥的一個小縫隙,否則很容易導致由于空氣壓力導致油快速填充,從而導致排氣孔飛濺。汽車罐車卸油過程中油氣回收系統的主要流程汽車罐車到達指定加油站后,按照操作規程連接卸油管線和油氣回收管線在卸油過程中,加油站地下儲罐內產生的油氣通過與罐車連接的油氣管道進入罐車,進行集中定點油氣處理,防止油氣泄漏造成環境污染和安全事故。
主要分類
運輸方式分類
根據運輸方式,罐車可分為兩種油罐車和鐵路罐車。
油灌汽車:罐車是一種特殊的運輸工具,主要用于運輸輕質燃料或設置為移動加油站。此外,油罐車也可以用來運輸重油、潤滑油以及30%的液堿。
鐵路油罐車:鐵路罐車由三個主要部分組成:罐體、油罐附件和底架。該罐為橢圓形或球形臥式圓形油罐,由4至13米長的鋼板通過接縫連接而成。通常,坦克的下鋼板比上鋼板厚20%到40%油箱頂部有一個氣囊,用于容納因油溫升高而膨脹的油。氣囊的體積約為油箱的2倍%到3%其鋼板厚度為6mm。氣囊上還有一個帶蓋的人孔,孔蓋呈圓形,半球形為了保證密封性,罐車蓋和人孔之間夾了一個鋁墊。
功能分類
運油車:油罐車是一種專門用于運輸輕質燃料的卡車、重油、潤滑油和植物油罐車等。它不僅可以用于將這些油從供應商處運輸到目的地,還可以用于儲存這些油。大型儲罐通常以承重方式設計,并分成幾個互不相連的隔間。
加油車:加油車不僅可以運輸燃油,還可以給車輛的油箱加油;可以將車輛的燃料倒入其他容器中;一個容器中的燃油不經過車輛的油箱就輸送到另一個容器中,類似于移動泵站;加油軟管中的燃油可以抽出;可以在車內流通、攪動燃料,即所謂的“倒油”功能。與油輪相比,油輪 美國的輸油管道比較復雜,配有專門的油泵。
裝載產品分類
輕油罐車:輕型油罐車是專門用于運輸輕質石油產品的鐵路罐車。由于輕質油品滲透性高,易泄漏,一般采用裝卸方式裝卸貨物,裝卸過程中油品從罐車頂部抽取。為了減少外部輻射熱對油品的影響,輕型油輪的油箱外部通常被涂成銀灰色,以降低油品的蒸發率。
粘油罐車:粘性油輪適用于裝載高粘度高密度的油品,如原油、潤滑油和食用油脂。這些油輪裝有加熱裝置和卸油裝置,裝卸作業采用卸油方式。裝載原油的油輪一般涂成黑色,裝載成品油的油輪一般涂成黃色,以區分不同類型的油品。
稠油油輪的加熱夾套是夾層式的、半圓形的簡單設計,安裝在水箱的下部。為了增強支撐能力,在儲罐周圍使用角鋼作為縱向和周向支撐鐵。圓周支撐鐵上還設有通風槽,便于蒸汽通過和冷凝水排出。此外,加熱夾套的設計還可以減少蒸汽損失,因為蒸汽不與油直接接觸,保證了油的質量。
裝載燃料分類
液化氣體罐車:液化氣罐車用于運輸液化氣,罐體采用高強度材料。該裝置主要分為兩個主要部件罐體和底架。罐體由人孔蓋、緊急切斷裝置、裝卸閥件、安全閥、操作臺、張緊帶和中間支撐板等。采用裝載罐的裝載和卸載方式“上裝上卸”的方式。除了安全閥之外,(日本制造的罐車都裝在井蓋上)以及除液位計以外的所有其他附件(如緊急切斷閥、壓力表和手壓泵)集中放置在井蓋上,并由保護蓋保護。底架有兩種類型,一種是底架,另一種是無底架。
酸堿類罐車:酸堿罐車專門用于運輸腐蝕性強的酸堿化工產品。由于化工產品密度大,車輛軸重有限,導致鐵路罐車體積小。為了滿足需求,罐體通常采用鋁合金、不銹鋼、由玻璃鋼或其他耐腐蝕材料制成,內壁覆蓋橡膠、鉛、鋁、塑料等材料被用作內襯,以提高水箱的耐腐蝕性。這種設計可以確保油輪滿載、運輸和儲存腐蝕性酸堿化學產品的能力。
粉狀貨物罐車:粉狀貨物罐車是采用流態化運輸方式運輸粉狀貨物的罐車。當貨物與高壓空氣混合時,每個顆粒都被包裹在一層薄薄的空氣中。只有當空氣壓力能夠克服粉末的重力和管道的摩擦阻力時,貨物才能表現出流體的特性。通常是用壓縮空氣驅動卸料點將粉狀貨物變成流體,通過低風量的氣流將粉狀貨物從集裝箱輸送到儲料倉。該方法適用于各種需要流化處理的粉狀貨物,并可實現密閉裝載和運輸。
關鍵技術
局部快速加熱技術:目前原油儲罐的加熱方式主要分為兩種全罐加熱和局部快速加熱。整罐加熱是簡單、一種廣泛使用的方式,而局部快速加熱可以節約能源、高效的特點。它可以根據需要定量加熱粘性液體,不會造成局部高溫和碳化,從而保持粘性液體的質量和加熱器的傳熱效率。局部快速加熱技術的具體工作原理是將渦流熱膜換熱器沿儲罐徑向延伸至儲罐底部,通過管程引入熱媒(蒸汽)同時,粘性液體在殼程和Ned管之間流動。
電子鉛封技術:電子鉛封系統是以車輛安全為基礎的智能系統,以防盜為核心,以物流管理和車輛調度管理為兩部分。在物理上,電子鉛封系統將油輪分成幾個物理空間,這些空間被稱為艙室。根據車廂數量,加油機可分為單室車和多室車。以雙艙車為例,一次交付可分為四個階段:車輛空閑、裝油入庫、加油站1卸油、加油站2卸油。最后三個階段是輸油過程。只有當車輛進入輸油區域時,電子鎖才會打開,當車輛離開該區域時,電子鎖才會被密封。
該系統可以完全跟蹤、收集和記錄車輛運行的數據,將其映射到數字信息系統中,并使用準確的警報、完整的軌跡回放和全面的配送數據統計,優化成品油配送、運輸和管理以降低成本、提高資金周轉效率。
抗靜電技術:為了保證靜電的安全釋放,減少靜電的積累,通常在加油機的操作中使用抗靜電劑,可以將其應用于加油機的表面以減少靜電的產生。抗靜電劑作為一種特殊的添加劑,很容易吸收空氣中的水分形成水膜,從而降低表面電阻,提高導電性。通過這種方式,抗靜電劑有助于快速釋放靜電荷,避免靜電積聚和可能的火災或爆炸風險。在油品中使用抗靜電添加劑的主要目的是提高燃油的導電性,以保證靜電能及時導出。這種添加劑能有效提高油品的電導率,使油品達到噴氣燃料規定的電導率。
膜技術:在加油機的油氣回收系統中,膜技術是利用不同氣體分子滲透率的差異,根據不同的滲透率要求進行分離。分離膜的常見形式是橡膠聚合物分離膜借助于膜的滲透性,它首先通過吸附和溶解作用吸附和滲透上游位置的滲透分子,然后在擠壓和濃度梯度的作用下對膜裝置兩側施加壓力,使其通過膜裝置并用吸附裝置吸附下游位置,從而完成整個油氣分離過程,這就是膜滲透過程。膜技術吸附可有效分離油氣中有機化合物的烴類組分,并可與膜技術結合實現回收過程中的高效吸附。在油輪裝載過程中,膜技術可以實現同步處理并根據油量進行回收活動。裝油量可以通過油罐車數量和流量計測量在回收氣體的過程中,計數活性炭及時啟動再生,提高吸附效率。
應用范圍
石油領域:在石油和石油產品中(如汽油、柴油、石油潤滑油等)在生產和運輸過程中,大量的物質如石油產品參與運輸和儲存。油罐車是石油和石油產品的主要儲運工具,可以快速安全地將這些物質從生產現場運輸或儲存到加工場所,如加油站、大型工廠等。
化工領域:在化學產品的運輸中,罐車也被用于運輸各種化學產品,包括酸、堿、溶劑和各種工業化學品。這些化學品包括潤滑油、瀝青、乙烯、苯酚和氨水等。油罐車通常采用不銹鋼或鋁合金制造,以避免化學品和石油產品與車身材料發生反應。
食品領域:在食品飲料的運輸中,食品級罐車采用食品級鋁合金板材,可用于運輸各種液體食品飲料,如牛奶等、果汁和葡萄酒。食用油鋁合金運輸車專用板材是為了保證食品衛生和食品安全而設計的,無毒、無害特性,不會對食用油造成任何急性、亞急性或慢性危害。使用這種盤子可以減少疾病隱患,防止食物中毒,確保食用油的質量安全。因此,食用油鋁合金運輸車專用板材是食用油儲運的首選。
廢物和危險品領域:在廢物和危險貨物的運輸中,危險貨物運輸罐車被設計用于運輸廢物或危險貨物,例如廢油、化學廢物和放射性物質。用罐車運輸危險廢物是環境保護和危險廢物行業的重要內容油輪危險廢物模型可根據其物理和化學性質進行分類、運輸距離和運輸環境、根據運輸數量和質量選擇不同的運輸車輛。