油气储运概论第一二章矿场油气集输
油气储运
1）油气集输;把分散的油井所生产的石油、伴生天然气和其他产品集中起来，经过必要的处理、初加工，合格的油和天然气分别外输到炼油厂和天然气用户的工艺全过程称为油气集输。
主要包括油气分离、油气计量、原油脱水、天然气净化、原油稳定、轻烃回收等工艺2）处理方法油田生产中的“三脱”“三回收”：“三脱”是指油气收集和输送过程中的原油脱水、原油脱天然气和天然气脱轻质油；“三回收”是指污水回收、天然气回收和轻质油回收。
合格原油主要标准：国家规定在净化后的原油中含水不能超过0.5%，每吨原油含气不超过1立方米。
油气分离器：油气分离器是把油井生产出的原油和伴生天然气分离开来的一种装置。
有时候分离器也作为油气水以及泥沙等多相的分离、缓冲、计量之用。
从外形分大体有三种形式，立式、卧式、球形。
3）三相分离器原理; 油气水混合物高速进入预脱气室,靠旋流分离及重力作用脱出大量的原油伴生气,预脱气后的油水混合物经导流管高速进入分配器与水洗室,在含有破乳剂的活性水层内洗涤破乳,进行稳流,降低来液的雷诺系数,再经聚结整流后,流入沉降分离室进一步沉降分离,脱气原油翻过隔板进入油室,并经流量计计量,控制后流出分离器,水相靠压力平衡经导管进入水室,从而达到油气水三相分离的目的。
结构：内部结构:气液混合流体经气液进口进入分离器进行基本相分离，气体进入气体通道并经过整流器和重力沉降，分离出液滴；液体进入液体空间分离出气泡后油向上流动、水向下流动得以分离，气体在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口流出，油从顶部经过溢流隔板进入油槽并从出油口流出，水经溢流档板进入水槽并从排水口流出。
4）第一次脱水含水率5换热器原理换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一6消防罐作用它的作用是维持系统的压力。
油气储运基础知识——管道之一-2
油气储运系统主要包括：油气集输系统234长距离输油管道系统油气的储存与装卸1长距离输气管道系统5油气运输的经济规律一、概述管道概况二、全球油气管道概况三、中国石油油气管网概况四、中国石油油气储存设施概况五、中国石化油气管网概况六、站场流程及主要设备长输管道是长距离输油管道的简称，它是指流量大，管径大，运距长的自成体系的管道系统。
可简单地表示为：首站收油计量加压加热中间站收油加压加热末站收油计量发油站场流程长输原油管道概况长输原油管道概况对于密闭输油而言，为了保证管道的安全运行，各输油站设有事故泻压罐。
管道系统主要设备为了保证管道正常运行，全线设有有效的通讯系统，以调度指挥生产。
多采用微波通讯或光纤通讯。
管道系统主要设备输油站及主要设施简介泵机组：泵机组的组合形式有两种：串联和并联串联泵机组管道系统主要设备长输原油管道概况长输原油管道概况并联泵机组管道系统主要设备加热炉：三、管道系统主要设备加热方式有两种：直接加热：间接加热：炉火热量原油炉火中间介质热量原油热量（导热油、热媒等）管道系统主要设备长输原油管道概况间接加热系统清管器收发系统:清管是保证输油管道能够长期在高输量下安全运转的基本措施之一，基本任务有两个：输油前清除遗留在管内的机械杂质等堆积物；输油过程中清除管内壁上的石蜡、油砂等沉积物。
管道系统主要设备输油站及主要设施简介输油站及主要设施简介输油站及主要设施简介计量及标定装置长输原油管道概况1、原油管道首站一般能够实现哪些功能？2、原油管道中间站一般能实现哪些功能？3、离心泵的连接方式有哪两种？其特点是什么？4、何谓收、发球筒？其功能是什么？如何进行收发作业？5、管输原油的加热方式有哪两种？思考什么叫等温输油管道？所谓等温输油管道，即输送轻质成品油或低凝点原油的长输管道。
沿线不需要加热，油品从首站进入管道，输经一定距离后，管内油温就会等于管道埋深处地地温。
即指那些在输送过程中油温保持不变的管道。
油气集输 课程总结 期末考试专用复习范围大纲
为止。达到这种状态时，称该物系处于气液相平衡状态。
只有一种纯化合物的物系称一元体系。 由两种纯化合物构成的物系称为二元体。 两种以上纯化合物构成的体系称为多元体系。
油气储运工程--- Oil & gas storage and transportation engineering
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油气集输技术
油气储运工程08级
1-2一升华曲线；2-c一蒸气压曲线；2-3一熔解曲线。
C2、C7混合物的相特性 B一泡点线；c一临界点；D一露点线 2一C2；7一C7；a—C2，90.22％； b一C2，50.22％；c-- C2，9.78％
油气储运工程--- Oil & gas storage and transportation engineering
Q 2 m m i D 5 m
表示：
或
1 V2 i D 2g
已定管路（D , L , △Z 一定）输送某种已定粘度油品时， 管路所需压头（即压头损失）和流量的关系（H-Q关系）称为 管路工作特性。 H Q2m m L / D5m h Z
原油及成品油的物性参数
油气储运工程--- Oil & gas storage and transportation engineering
油气集输技术
油气储运工程08级
教学内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 绪论及油气集输流程 油气性质和基础理论 矿场集输管路 油气分离 原油净化 原油稳定 油田采出水处理 天然气处理与加工 油田开发和开采
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油气储运工程--- Oil & gas storage and transportation engineering
油气储运概论
用户引入管
车间燃气管道
室内燃气管道
炉前燃气管道
（1）分类
环状 按管网形状分类 枝状 环枝状 地下 按敷设方式分类
架空
（2）室外燃气管道输送压力级别的制定
压力级别 高压燃气管道
次高压燃气管道 中压燃气管道
低压燃气管道
A B A B A B
压力单位（Mpa） 2.5＜P≤4.0 1.6＜P≤2.5 0.8＜P≤1.6 0.4＜P≤0.8 0.2＜P≤0.4 0.01＜P≤0.2 P≤0.01
CNG和LNG对比
CNG LNG
含义
压力
压缩天然气
10-25 MPa
液化天然气
-162°C 600
标准大气压（0.1MPa）
温度 常温 体积缩小倍数 300
特性 用途
高压 充装到气瓶，送至CNG 汽车加气站或CNG供应 站，供车用或生产生活 用
低温 储存、运输天然气、 车用
地下储气库规划布局图
首 站
中 间 站
末 站
储存设施或 用户管网
① 增压 Boost pressure heat ② 加热 add modifier ③ 添加改性剂 ④ 防腐、控制系统等辅助设施 Corrosion prevention
（1）长距离输油管道输送特点 运输量大 运费低，能耗少 输油管道一般埋在地下，安全可靠，油品损 耗低 建设投资少，占地面积少 不如车船运输多样：主要适用于单向、定点 运输 对一定直径的管道，有一经济合理的输送量 范围
旁接油罐输送方式
密闭输送方式
（5）输油站主要作业区
长距离输油管道施工现场
中国原油、天然气、成品油、煤气管道分布图
（4）天然气管道加压输送 用户 输气 干线 分输 管道 城市 管网
油气集输 图文
油气集输图文一、绪论1. 把分散的油井所生产的石油、伴生天然气和其他产品集中起来，经过必要的处理、初加工，合格的油和天然气分别外输到炼油厂和天然气用户的工艺全过程称为油气集输。
2. 油气集输主要包括油气分离、油气计量、原油脱水、天然气净化、原油稳定、轻烃回收等工艺。
3. 油田生产中的“三脱”是指油气收集和输送过程中的原油脱水、原油脱天然气和天然气脱轻质油。
4. 油田生产中的“三回收”是指汗水回收、天然气回收和轻质油回收。
5. 试分析原油外输前需进行脱水的原因？答：从井中采出的原油一般都含有一定数量的水，而原油含水多了会给造成浪费，增加设备，多耗能;原油中的水多数含有盐类，加速了设备、容器和管线的腐蚀;在石油炼制过程中，水和原油一起被回热时，水会急速激化膨胀，压力上升，影响炼厂正常操作和产品质量，甚至会发生爆炸。
因此外输原油前，需进行脱水，使含水量要求不超过0.5％。
6. 原油脱气：通过油气分离器和原油稳定装置把原油中的气态轻烃组分脱离出去的工艺过程。
7. 油气计量：是指对石油和天然气流量的测定。
主要分为油井产量计量和外输流量计量两种。
8. 油井产量计量：是指对单所生产的油量和生产气量的测定，它是进行油井管理、掌握油层动态的关键资料数据。
9. 外输计量：是对石油和天然气输送流量的测定，它是输出方和接收方进行油气交接经营管理的基本依据。
10. 油气计量站：它主要由集油阀组（俗称总机关）和单井油气计量分离器组成，在这里把数口油井产品集中在一起，轮流对各单井的产油气量分别进行计量。
11. 计量接转站：有的油气计量站因油压较低，增加了缓冲缺勤和输油泵等外输设备，这种油气小站叫计量接转站，既然进行油气讲师还承担原油接转任务。
12. 转油站：是把数座计量（接转）站来油集中在一起，进行油气分离、油气计量、加热沉降和油气转输等作业的中型油站，又叫集油站。
有的转油站还包括原油脱水作业，这种站叫脱水转油站。
油气集输
（三）气田集气流程
气田的矿场集输与油田有许多共同之处。气田的商品主要为天然气、液化石油气、稳定轻烃及从含硫天然气中提炼出高纯度的硫磺等副产品。
气井井口压力与气藏深度有关，一般远高于油井，开采初期常在100MPa左右。随天然气开采井口压力下降，开采后期压力可降至1.6MPa以下。根据集气压力不同，集气管网可分为高压（>100MPa）、中压(1.6~10MPa)、和低压(<1.6MPa)三种。低压气可供邻近用户，或用压缩机、或以高压气为动力的喷射器增压后纳入上一压力等级的集气管网。集气流向从井口至集气站再输至气体处理厂。
由于我国所产的原油大都含蜡多、凝点高，在管道输送中需要采用在各中间泵站上加热，以保持全线的油温高于凝点的加热输送方法，或采用加入降凝剂以降低原油凝点的方法输送，称为加剂改性输送。
长距离原油管道的终点可以是炼油厂的原油库或其它转运枢纽。原油的转运枢纽相对比较单一，大都属于港口油库，将长输管道输来的原油经计量后灌装入油轮外运，例如我国的秦皇岛油库，它既是从大庆来的长输管道的末站，又是原油外运的港口。也有的是从油轮上卸下进口的原油，经管道输往内陆的炼厂，如湛江港的油库，又是湛江至茂名的长输管道的起点输油站。由于油轮难免受台风、冰凌等自然条件的影响而延误航期，故无论是装油还是卸油的港口油库，都必须要有足够的储罐容量（一般不少于3天的量）。也有原油管道与铁路联运的枢纽站，但为数较少。
油气集输慨述
第一节油气储运系统的任务
油气储运顾名思义就是油和气的储存与运输。在油工业内部它是联接产、运、销各环节的纽带，包括矿场油气集输及处理、油气的长距离运输、各转运枢纽的储存和装卸、终点分配油库（或配气站）的营销、炼油厂和石化厂的油气储运等。
油气储运概论第一二章矿场油气集输
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油田集油流程举例（续）
掺蒸汽集油流程
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油田集油流程举例（续）
5、气田集气流程
集气管网：高压（>10MPa）、中压（1.6—10MPa )、低 压（ <1.6MPa ）
井场需经两级节流降压 一级用来控制气井质量，二级降压使气体压力满足采
气管线起点压力要求。
注意：为防止气体降压后采气管线内因降温形成水合物，应在一级降
汽车 火车 飞机 轮船
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三、油气储运系统发展概况
油气高效的处理方法与新型处理设备 原油、成品油、天然气的全国输送网
络形成。 油气处理与输送的高效节能技术和安
全输送技术。 储存系统安全和国家石油储备。
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四、本课程内容
矿场油气集输系统 长距离输油管道系统 长距离输气管道系统 城市输配气工程 海上油气田的油气储运 油气储存工艺 油气储运系统安全
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三、油气混输的特点（续）
3、存在传质现象 油气混输管路中，随着管线的延长，压力越来越
低，有气体析出，此时气体的质量流量增加，密 度增加；而液体的质量流量减少，密度增加。 注蒸汽管路中，起点压力约在150～170大气压， 温度为300℃，质量含气率约70％。随着压力的降 低，散热量增加，质量含气率下降。
5、集输系统密闭程度：开式和密闭流程
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（二）油田集油流程举例
1、双管掺活性水流程
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油田集油流程举例（续）
2、二级布站油气集输流程
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油田集油流程举例（续）
3、单管环形集油流程
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油气集输小结总结
多井串联集油流程
若干口井共用一根出油管线，将井流送往集中处理站进行气液分离、原油脱水和稳定，由设在各井场的的计量分离器对油井产量进行连续计量，或用移动式计量装置对各井进行周期性计量。
气液两相管流的处理方法
各处理方法的基本思想和适用范围
第四章油气分离
石油的相特性曲线
影响气液分离的因素
油气分离方式、分离级数和分离压力
油气分离器的工作原理
卧式分离器和立式分离器的对比
分离器的基本组成，各组成部件的主要功能
分离器的工艺计算，对油气分离器的要求
油气水三相分离器的工作原理
第五章原油处理
原油处理的目的
合格原油的含水标准
乳状液及其类型，形成乳状液的必要条件
原油乳状液生成机理，防止原油乳状液生成的措施
原油乳状液的基本性质
分散度、粘度、稳定性和老化
原油脱水的基本方法及其工作原理
第六章原油稳定及轻烃回收
什么是原油稳定？
原油稳定的目的和要求
原油稳定方法
工作原理、适用条件
第七章天然气的净化
天然气净化的目的？
天然气脱酸性气体的方法
工作原理、适用条件、优缺点
什么是天然气水合物？天然气水合物的形成条件。
防止天然气水合物的方法
天然气脱水的目的和要求
天然气脱水的方法
工作原理、适用条件、优缺点
第八章气体加工（轻烃回收）
轻烃回收的目的和意义
冷凝法回收轻烃的原理
凝液的分馏稳定
第九章污水处理
污水组成和性质
污水处理后回注地层的优点
油气集输流程：收集油井产出的油、气、水混合物，按一定顺序通过管道，连续地进入各种设备和装置进行处理，获得符合质量标准的油气产品，并将这些产品输送到指定地点的全过程。
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不完全环状流 30
油气混输流型
环状流
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弥散流 31
三、油气混输的特点（续）
2、存在相间能量交换和能量损失
在气液两相流动中，由于两相的速度常常不 同，使气液相间产生能量交换和能量损失。 例如，在两相管路内液体的剧烈起伏造成相 间界面粗糙，增加了相间滑脱损失；
液面的起伏使气体的流通面积忽大忽小，气 体忽而膨胀忽而压缩，气体流动方向亦随着 液面起伏而变化，使两相流动时的相间能量 损失增加。
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油田集油流程举例（续）
掺蒸汽集油流程
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油田集油流程举例（续）
5、气田集气流程
集气管网：高压（>10MPa）、中压（1.6—10MPa )、低 压（ <1.6MPa ）
井场需经两级节流降压 一级用来控制气井质量，二级降压使气体压力满足采
气管线起点压力要求。
注意：为防止气体降压后采气管线内因降温形成水合物，应在一级降
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油气集输流程命名（续）
3、按集油管网形态：米字型管网、环型管网、树 状管网、串联管网。
4、按油气集输系统布站级数：油井和原油库之间 集输站场级数； 一级布站集油流程：只有集中处理站； 二级布站集油流程：计量站和集中处理站； 三级布站集油流程：计量站、接转站（增 压）和集中处理站；
“适用、可靠、经济、高效、注重环保”
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（一）油气集输流程命名
1、按不同加热方式：不加热集油流程、井 场加热集油流程、热水伴随集油流程、 蒸汽伴随集油流程、掺稀油集油流程、 掺热水集油流程、掺活性水集油流程、 掺蒸汽集油流程。
2、按通往油井的管线数目：单管集油流程、 双管集油流程和三管集油流程。
埃尔乌斯流型划分法较好地说明了气液两相流动 的流型变化特点。埃尔乌斯把两相管路的流型分 为气泡流、气团流、分层流、波浪流、冲击流、 不完全环状流、环状流和弥散流等八种。
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油气混输流型
气泡流
气团流
点击图片可编播辑放版 动画
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油气混输流型
分层流
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波浪流
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油气混输流型
冲击流
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三、油气混输的特点（续）
2、存在相间能量交换和能量损失（续） 流速较高的气体，常常把一部分液体拖带到气
体中去，脱离液流主体时要消耗能量； 被气流吹成液滴或颗粒更小的雾滴要消耗能量； 由流速较慢的液流主体进入流速较快的气流中
5、集输系统密闭程度：开式和密闭流程
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（二）油田集油流程举例
1、双管掺活性水流程
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油田集油流程举例（续）
2、二级布站油气集输流程
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油田集油流程举例（续）
3、单管环形集油流程
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油田集油流程举例（续）
4、稠油集输流程
高温集油流程：单管加热集油流程和掺稀降粘 流程。
油气储运概论
储运与建筑工程学院 王海琴
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1教材和参考书《油气 Nhomakorabea运工程》，严大凡编，中国石化出版社，2003年； 《油气集输》，冯叔初等，石油大学出版社，1992年； 《输油管道设计与管理》杨筱蘅、张国忠编著，石油大学出
版社，1996年； 《油库设计与管理》.郭光臣等编，石油大学出版社，1991年。 《输气管设计与管理》，姚光镇编，石油大学出版社
汽车 火车 飞机 轮船
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三、油气储运系统发展概况
油气高效的处理方法与新型处理设备 原油、成品油、天然气的全国输送网
络形成。 油气处理与输送的高效节能技术和安
全输送技术。 储存系统安全和国家石油储备。
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四、本课程内容
矿场油气集输系统 长距离输油管道系统 长距离输气管道系统 城市输配气工程 海上油气田的油气储运 油气储存工艺 油气储运系统安全
矿场集输管路中大约有70％属于两相或多相混输 管路；油田范围内主要存在油气水三相，用一条 管路输送一口或多口油井所产油气水的管路。
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集输管路分类（续）
采用混输管路的必要性 在矿场的条件下，混输管路在经济上往往优于 用两条管路分别输送输量不大的原油和天然气。 尤其在某些特定环境下，混输管路更有单相管 路不可比拟的优点。特别是随着滩海油气田的 开发，两相或多相混输管路越来越多，混输管 路的研究受到广泛重视。
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二、油气混输的应用
混输技术广泛应用 ⑴ 沙漠油田 ⑵ 陆地上的边际油田 ⑶ 滩海油田及海上油田
混输管路的发展趋势 小直径、短距离逐步向大直径、输送距离长的
方向发展。
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三、油气混输的特点
1、流型变化多
气液两相流流型的划分不能通过简单的雷诺数的 大小来划分，通常通过观察气液两相在管内的流 动情况并根据压力波动特征来确定流型。
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第一章 绪论
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一、油气储运工程的任务
把油井、气井产物高效、节能地处理成合格的天 然气、原油、水和固体排放物。
调节油气田的生产。 把原油和天然气安全、经济地输送到各个炼油企
业和用户。 实现国家的战略石油储备。 国家成品油和天然气销售系统的安全、高效运行。
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二、油气储运系统（1）
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第二章 矿场油气集输系统
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第一节 油气集输系统流程
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一、油气集输系统的工作内容
油井计量
集油、集气
油气水分离
原油脱水
原油稳定
原油储存
天然气净化
天然气凝液回收 和储存(轻烃回收)
含油污水处理
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二、油田油气集输流程
油气收集流程----油井至联合站 油气处理流程----联合站内流程 油气输送流程----联合站至原油库 流程设计的基本原则：
压的上游注入水合物抑制剂（甲醇或己二醇），或加热提高气
体温度。
采气站：气液分离、计量、调压和脱除有害气体。
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油田集油流程举例（续）
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第二节 矿场集输管路
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一、集输管路分类
按流动介质的相数：单相、两相、多相管路。 输油管和输气管都属于单相管路。 油气或油气水混输管路分属两相或多相管路，简 称混输管路。
油气集输系统 油井 计量站
联合站
合格原油
合格天然气
达到排放或回 注标准的水或 砂
气井
气体处 理设施
压气站 输气管 用户 道系统
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油气储运系统（2）
管道输送系统
首站
中间站
末站
储存设施或用 户管网
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油气储运系统（3）
油气储存与销售系统
炼油厂
汽车 火车 轮船
各级储 备与分 配库
加油站 码头