舟山某油库消防设计【毕业论文+开题报告+文献综述】

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本科毕业论文开题报告油气储运工程舟山某油库消防设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义。了解：油库火灾和爆炸的原因；石油产品易燃性、易爆性的衡量判据；爆炸的概念及类型；油库常用灭火剂及其灭火原理；油罐火灾的特点；空气泡沫的性能指标；液上喷射空气泡沫灭火系统的形式；雷云带电机理；避雷针保护原理；接地电阻的计算；油品起电途径；非导电性介质中电荷的流散和积累规律。掌握：爆炸极限的概念；燃烧机理（连锁反应理论）；常用灭火方法及原理；油罐火灾的类型；空气泡沫的制备方法、灭火机理；泡沫比例混合器与泡沫产生器工作原理；雷电的种类及危害；避雷针的结构；油罐防雷措施；液体带电的双电层理论；影响静电产生和积累的因素；静电放电的类型及影响因素；油库防静电措施。重点：燃烧三要素；油罐沸溢燃烧的特点及发生沸溢燃烧的必要条件；液上喷射低倍数空气泡沫灭火系统设计；避雷针保护范围的计算；发生静电引爆事故的必要条件。1、油库火灾和爆炸的原因油库发生火灾、爆炸的主观原因往往是有关人员的思想不重视，麻痹大意，制度不严，管理不善，违反操作规程等。客观原因主要是：（1）电气火花、电弧，或电气设备、导线过热；（2）金属撞击产生火花；（3）静电放电的火花；（4）雷电的直接、间接影响；（5）可燃物的自燃；（6）人为明火，如吸烟、取暖等；（7）库外火源蔓延。34 2、石油产品易燃性、易爆性的衡量判据（1）石油产品易燃性的衡量判据石油及石油产品的易燃性使其具有很大的火灾危险性，石油及石油产品的易燃性是以闪点、燃点和自燃点来衡量的。（2）石油产品易爆性的衡量判据石油产品的爆炸危险性是用爆炸极限来衡量的。易燃物质（如油品蒸气）在空气中能够引起爆炸的最小浓度和最大浓度，称为爆炸下限和爆炸上限。上限和下限之间的区间称为爆炸区间。3、燃烧与灭火（一）燃烧和燃烧过程（1）、燃烧燃烧是同时伴有发光、发热的激烈的氧化反应。(2)、燃烧的必要条件（燃烧三要素）燃烧必须具备三个条件：可燃物、助燃物、导致燃烧的能源（或者点火源）。这三个因素必须同时存在，缺少任意一个，燃烧就不能得以进行。（二）爆炸和爆炸极限(1)、爆炸的基本概念定义：物质从一种状态迅速转变成另外一种状态，并在瞬间放出大量的能量，同时产生巨大声响的现象称为爆炸。英国邦斯非尔德油库爆炸根据爆炸压力波传播速度，爆炸可以分为轻爆、爆炸和爆轰三种。轻爆，传播速度为数十厘米~数米/秒。爆炸，传播速度为10米~数百米/秒。爆轰，传播速度为1000~7000米/秒。（2）、爆炸的分类爆炸分为物理性爆炸和化学性爆炸。（1）物理性爆炸物质因压力等状态发生突变而形成的爆炸现象称为物理性爆炸。（2）化学性爆炸34 由于物质发生极迅速的化学反应，产生高温高压而引起的爆炸称为化学性爆炸。化学性爆炸在爆炸前后物质的化学性质、成分都发生了根本的变化。（三）灭火方法（1）冷却法：目的在于吸收燃烧过程中释放出的热量。（2）窒息法：阻止助燃物（如氧气）进入到燃烧区，使燃烧物在与空气隔绝的情况下自行熄灭。（3）隔离法：把可燃物隔离开，阻止可燃物进入燃烧区。（4）化学中断法（化学抑制法）：借助化学灭火剂破坏、抑制这些活化基的产生和存在，阻止燃烧的连锁反应，使燃烧停止，从而达到灭火的目的。4、常用灭火剂灭火剂的作用是能有效地破坏燃烧条件、中止燃烧起到灭火的作用。对灭火剂的要求是使用方便、灭火效能高、成本低、来源丰富。现在使用的灭火剂种类比较多，可以用来扑救各种不同的火灾。但是，灭火剂用来灭火，还需要相应的灭火设备和器材配合，才能发挥其灭火效力，尤其重要的是，各种灭火剂的性能是不一样的，对各种不同的火灾，其扑救效果也不相同。油库当中常用的灭火剂是：水蒸气、化学泡沫、干粉、卤化物和空气泡沫。（1）、水水是应用最广泛、来源最方便的灭火剂。它可以起到冷却、对环境中氧气的稀释减弱燃烧强度、降低可燃液体浓度的作用。压力状态下的水（高压水流），其冲击力可以冲散燃烧物、使燃烧强度减弱。(2)、泡沫灭火剂凡是能够与水混溶，并可通过化学反应和机械方法产生灭火泡沫的灭火药剂，称为泡沫灭火剂。它一般由发泡剂、泡沫稳定剂、降粘剂、抗冻剂、助溶剂、防腐剂及水组成。根据生成泡沫的机理，泡沫灭火剂可以分为化学泡沫灭火剂和空气泡沫灭火剂两大类。化学泡沫是通过两种药剂的水溶液发生化学反应而产生的，泡沫中所包含的气体为CO2。空气泡沫则是通过空气泡沫灭火剂的水溶液与空气在泡沫产生器中进行机械混合搅拌而生成的，所以空气泡沫又称为机械泡沫，泡沫中所含的气体一般为空气。(3)、干粉灭火剂它是一种干燥、易流动的微细固体粉末灭火剂。一般借助于专用的灭火器或灭火设备中的气体压力将干粉从容器中喷出，以粉雾的形式灭火。34 干粉灭火剂的灭火原理是：1.对燃烧物起到一种抑制作用；2.干粉与火焰接触时，会产生一种烧爆作用，增加干粉与火焰的接触面积，提高灭火效力；3.粉灭火还可阻止氧气向火焰扩散，降低火焰对油品的热辐射，起到一定的阻火和灭火作用。(4)、卤代烷灭火剂卤代烷灭火剂是分子中含有一个或多个卤素原子的化合物（如氟、氯、溴、碘等）。卤代烷灭火剂是一种对可燃液体和电气火灾高效、低毒的新型灭火剂，其灭火原理主要是通过卤族元素对燃烧具有的抑制作用来干扰和抑制火焰的连锁反应，使燃烧中断，达到灭火的目的。5、油罐火灾类型(1)、稳定燃烧轻质油品油罐在温度较高时，将挥发出大量的油蒸气，从量油孔、光孔、呼吸阀等开口处冒出，遇到火源就会发生燃烧，而罐内不燃烧，也是我们通常所说的火炬燃烧。(2)、爆炸燃烧罐内油蒸气与空气的混合气体的浓度处于爆炸极限范围之内，遇到明火后先在罐内产生爆炸，造成罐体损坏，然后继续燃烧。（3）、爆燃这主要发生在重质油品的储罐。重质油品储存一段时间以后，罐内也会积聚一定的油蒸汽，油蒸汽与空气的混合物浓度可能会超过爆炸下限，形成爆炸性混合气体，遇到明火，可能发生爆炸，并出现突然、短暂的燃烧（即爆燃），之后，由于油品蒸气的挥发速度跟不上燃烧所需要的蒸气量，因而爆炸后油罐不再继续燃烧。爆燃也可能会造成罐体的破坏。（4）、沸溢燃烧通常在宽沸点、宽馏程的油品的储罐中会发生沸溢燃烧（如原油）。在一定条件下燃烧发生后，油品会溢出罐外，造成更大的火灾，有时候还会产生强烈的喷溅。34 黄岛油库油罐沸溢火灾例如，对于原油、重油等多组分的油品，在燃烧时，首先是处于表面的轻馏分被烧掉，而剩余的重馏分具有较高的温度，并逐渐下沉，热量向油品的深处传递，形成向下移动的热波，热油与冷油分界面称为热波面，热波的温度可达149~316℃。如果油品中含有大量的乳化水或油层下面有水垫层，一旦热波与水接触，就会使水沸腾汽化。水蒸气急剧上浮，强烈搅拌形成大量外面包有油膜的气泡，将油品带出或抛出罐外，导致油品的流散，火灾的蔓延，这个现象就是油品的沸溢。油罐火灾中，发生沸溢的必要条件是：（1）油品具有移动的热波特性；（2）油品中含有乳化水或悬浮的水，或者油层下面有水垫层；（3）油品具有足够的粘度，能在水蒸汽泡表面形成油膜。6、油罐火灾的特点(1)、燃烧速度单位时间内燃烧掉的油品的数量称为燃烧速度。若以重量表示被烧掉的油品的数量，则称为重量燃烧速度；若以容器内被烧掉油品的高度表示燃烧掉的油品的数量，则称为直线燃烧速度。燃烧速度的大小说明了火势的强弱，也反映了灭火的难易程度。燃烧速度主要取决于油品的种类、罐顶开口面积、油位高低、油品含水量、风速等。(2)、油品燃烧表面温度油品表面温度也就是油品的沸腾温度。油品燃烧放出大量的辐射热，对油面不断加热，油面温度逐渐升高，使油品挥发加剧并吸收大量的汽化热，最后在液面上保持基本的热平衡，油面温度也基本保持不变。对于轻质油品由于其挥发性强，吸收热量多，所以其表面温度较低；而重质油品挥发性小，其液面温度较高。(3)、油品燃烧火焰高度油品在储油罐内燃烧时，火焰的高度取决于油罐内储存油品的种类与油罐的直径。在实际火场计算中，油罐直径超过6m，火焰的高度约取1.5D（D为油罐直径）。(4)、油罐火灾的热辐射34 油罐着火后，其周围空间的温度和所受到的热辐射由近及远而降低。在距油罐等距离范围内，下风方向的温度约为上风方向的2~3倍，上风方向温度最低，侧向居中。油罐燃烧时，罐内油面高度越高，其周围地面附近的温度越低。高液位燃烧时，消防人员可以安全靠近罐壁进行冷却和连接泡沫管线，而低液位燃烧时，人员就难以接近油罐，不利于灭火的进行。7、低倍数空气泡沫灭火系统对于扑救油罐火灾，应用最普遍的是低倍数空气泡沫灭火系统。（一）空气泡沫的配制泡沫液在比例混合器中与水按照一定的比例混合，形成泡沫混合液，泡沫混合液通过泡沫产生器时与空气剧烈搅拌，使混合液与空气得到充分混合，形成空气泡沫。空气泡沫的膜的主要成分是水，膜所包围的是空气。泡沫液按泡沫的发泡倍数可分为低倍数泡沫液、中倍数泡沫液和高倍数泡沫液，油库中常用低倍数泡沫灭火系统，所产生的泡沫的体积约为泡沫混合液体积的6~8倍。（二）空气泡沫的灭火机理（1）窒息作用：一定厚度的泡沫覆盖油面，使燃烧物表面与空气隔离，燃烧区内由于氧气含量减少，火势逐渐减弱直至熄灭。（2）隔热作用：泡沫的覆盖可以减少火焰对油面的热辐射，降低油面的温度，减少油品的蒸发，使火势减弱。（3）降温作用：泡沫的膜的主要成分是水，受热后水蒸发汽化，吸收大量的热量，起到降温作用。另外产生的水蒸气在上升过程中冲淡了燃烧物（油蒸汽）在空气中的浓度，也会减弱火势。（三）空气泡沫的性能要求（1）具有良好的稳定性和抗烧性要求泡沫在火焰的灼烧下，在火焰、罐壁的强烈辐射之下，有一定的稳定时间。（2）具有良好的流动性喷入油罐内的泡沫一般是沿着罐壁流下，然后沿油面铺开。因此要求泡沫能迅速流动，尽快均匀地覆盖整个油面。34 （3）具有适当的发泡倍数发泡倍数是泡沫体积与产生该泡沫的泡沫混合液体积的比值，即：低倍数泡沫：n=6~8(n<20)中倍数泡沫：n=60~70高倍数泡沫：n=500~1000二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：1、油库消防泵房电气设计相关计算。2、完成有关图纸（1）油库平面布置图（2）油库工艺流程图（3）油库消防泵房电气布置图三、研究步骤、方法及措施：1、通过指导老师指导，结合调研和资料整理分析、撰写开题报告、外文翻译和文献综述。2、到油库进行实地调研，获取实际应用中的资料。3、根据开题报告写作思路草拟设计提纲。4、根据设计提纲进一步查找资料，撰写初稿。5、根据初稿，收集的资料，修改成稿。四、参考文献：[1]竺柏康,徐玉朋.油库加油站设计与管理.浙江海洋学院石油化工学院,2009.[2]商业部设计院.石油库工艺设计手册.内部版，1990.[3]石油库设计规范编写组.石油库设计规范(GBJ50074-2002).中国计划出版，2002.[4]范继义.油库加油站安全技术与管理.中国石化出版社，2008.[5]郭光臣.油库设计与管理.石油大学出版社,1991[6]徐玉朋，竺柏康.油气储存与装卸系统.中国石化出版社，2008[7]范继义.油库加油站安全技术与管理.中国石化出版社，2005[8]傅智敏等.油罐区防火堤及排水对消防安全的影响.油气储运，1998[9]郑学志.油罐灭火系统的设计与应用.中国石化出版社,199934 [10]杨艺，王祥，齐永生.油库电气实用技术.中国电力出版社，2003[11]竺柏康等.石化销售企业安全管理.中国石化出版社，2002[12]王丰.油库安全技术.中国石化出版社,1997.34 毕业论文文献综述油气储运工程油库消防设计中有关问题讨论[前言]　随着社会经济的高速发展，能源等基础设施如大中型石油、化工库的兴建此起彼伏。这些贮库发生火灾，其火势迅猛，火灾造成危害大，如果不采取有效措施，则有发生爆炸的危险。为保障人民生命财产不受损失，做好石油、化工库的消防设计就成为重中之重，必须引起设计人员的高度重视。[主题]近年来，油库消防系统的设计正向自动控制方向发展.采用自动报警、自动监视及自动灭火和喷淋冷却等先进工业控制技术，在油库火灾预警、火灾扑灭及人员调度等方面发挥了积极的作用.促进了油库消防系统的现代化建设。油库消防系统总体上由自动控制系统和工艺系统两人部分组成。消防工艺系统包括泡沫灭火系统和喷淋冷却水系统.消防工艺系统没计的合理性直接影响油库消防灭火的效果.因此.在油库设计中应加强消防系统工程的工艺设计.以达到其在功能、经济和操作维护上的统一和协调。以下针对油库消防工艺系统设计中的有关问题进行讨论。l、消防泵选型依据GB74一84(及局部修订条文、第9.2.q条及GB5O151一92第3.5.4条、第3.5.5条及第3.5.2条要求)，在一定条件下.消防泵房应设置备用泵及采用双电源或双回路供电要求.消防泵宜采用自灌引水启动。在综合协调消防清水泵和消防泡沫泵流量及扬程要求的情况下.消防泵房可以考虑设置3台泵，其中一台可作为消防清水泵和消防泡沫泵的互为共用泵。分析油库实际配电情况发现，将柴油机泵机组或汽油机泵机组的固定式消防泵组作为消防清水泵或消防泡沫泵具有明显的优势，同时，固定式消防泵组还具有自灌引水启动功能。曾在两个油库的消防系统设计中采用了柴油机泵机组，其操作使用、维护及管理十分方便。其中一个油罐由一座公称容量为10000m³的立式拱顶油罐和几座公称容量为2000m³、3000m³的立式拱顶油罐组成，配置3台柴油机泵机组(柴油发动机功率均为160kw).另一个油库共有12座公称容量为3000m的立式拱顶油罐，配置334 台柴油机泵机组(柴油发动机功率均为103kw)。上述油库中的消防系统配电若采用双电源或双回路供电，则必须对配电系统进行改造，或设计较大容量的变配电设施，增加配电房的建设，以及其它一些辅助配电设施。又由于消防泵仅偶尔使用.平时进行维护保养时只进行短时操作，因此采用双电源或双回路供电方式，消防系统将长期占用较大容量的电荷配置，资源浪费严重。2、罐顶环形冷却水管的布置当罐顶环形冷却水管为常规设计时，环形冷却水管中心离罐壁上沿150mm左右，离罐壁200mn、左右.喷孔孔径为5~smn飞.喷孔间距为100一200mm，并可按实际流量和压力对喷孔孔径和间距进行校核。对于内浮顶油罐，环向通气孔及其防雪罩尺寸可根据有关计算确定。通气罩焊缝投影面积在100OX50Omm左右，其上端距离罐壁顶端45n一500mm，因此，环形冷却水管可固定安装在通气孔上方的罐壁上。环形冷却水管喷淋试验发现，环向通气罩下方的油罐壁面无法得到喷淋，受淋部位呈锥形窄长条状(长度约1一4m不等)。冷却水无法喷淋的壁面在油罐失火燃烧时，可能造成罐壁面受热不均而发生变形破裂，从而无法取得喷淋的总体效果。为解决喷淋不均的问题，可采取以下措施。(l)在环向通气孔处将环形冷却水管做成口字形，兼顾通气孔上侧和下侧的喷淋效果这种方法可以避免通气孔下侧无法喷淋的缺点.但日字形管中的积水无法放空.长期积水易腐蚀生锈穿孔从长远角度看，不宜采用。(2)环形通气孔移位。将通气孔设置在罐壁顶端与罐顶结合部上沿的某一位置(即在罐顶上开孔)，罐顶强度和刚度是可以满足的。这种处理方法既避免了环形冷却水在通气孔下方无法喷淋的缺陷.又在一定程度上提高了内浮顶油罐的装油容量。因此，建议在内浮顶油罐设计时采用此种通气孔开没方法，以改进消防冷却水系统的设计，并提高内浮顶油罐的装油容积率。3、在泡沫混合液管道最高处设排气阀34 在泡沫混合液管道最高处设置排气阀具有十分重要的意义。气排气阀具有排气阻液的功能，在安装、维护、管理等方面均非常便利。以往很多油库在设计消防系统时常常忽略此项，或者排气阀安装位置不甚理想由于消防管道要求放空，在通常情况下，消防管道处于空管状态。当油罐失火实施泡沫灭火时，泡沫混合液管道中的空气势必在压破易碎玻璃片后，由喷嘴直接喷向储罐内，相当于向储罐内喷射新鲜空气。这种做法对油罐灭火是极为不利的，因此装设排气阀进行排气是十分必要的。对于立式拱顶油罐液」_喷射空气泡沫灭火系统，排气阀宜设置在罐顶泡沫产生器组件的易碎玻璃片的前方，对于液下喷射氟蛋白泡沫灭火系统，排气阀宜设置在高背压泡沫产生器进口端的前方。4、消防水泵接合器的设置在油库消防灭火过程中，当消防泵房发生故障或者消防泵房供液量不足时，就必须由机动取水装置(消防车或机动泵等)给消防管道供液（冷却水或泡沫混合液)。为了达到这一目的，宜在消防水池消防泵或机动泵取水指定地点设置与消防管道相连的消防水泵接合器，作为油库发生火灾时的备用水源或泡沫混合液的临时补给点。5、消防系统管道立管冷却喷淋水管和泡沫混合液管的立管与油罐壁的固定采用支架管箍卡接。由于四季温差及昼夜温差，立管会产生热变形现象，同时防火堤内的消防管道均为地面敷设，且为滑动支座或导向支座支撑，因此立管与水平地面管道应考虑金属软管连接，以避免环形冷却水管和泡沫混合液管道及泡沫产生器受力后发生变形脱位。同时立管下方应设置分支排渣法拦堵以利于立管中沉积锈渣等杂质的排放。6、消防水池安全距离油库消防水池为非火灾危险场所，因此石油库设计规范没有明确给出其与周围建构筑物间的安全距离，而仅给出r消防泵房与油罐等周围建构筑物的安全距离。但是，消防水池在油库的消防灭火过程中起着举足轻重的作用。消防水池的布置区域及安全距离可以着重考虑其与油罐的安全距离，并在两个方面作为确定安全距离的依据，一是当油罐泄漏或油罐着火破裂跑油时，消防水池能避开油流可能流淌的方向;油罐着火时，其辐射热不会影响机动式消防机械在消防水池指定位置的正常取水工作。原则上，消防水池与油罐间的安全距离可以参照消防泵房与油罐的安全距离进行确定，消防水池宜建在以消防泵房为中心的油罐的另一侧.同时应确保机动式消防机械方便取水根据上述则，消防水池离油罐的距离应不小45m。同时，为避免水源污染及保证周围建筑物的安全，消防水池距周围建(构)筑物的断离不宜小于20m（防泵房除外)。参考文献1.石油库设计规范及局部修改条文，工程建设标准化编辑部（北京），1996.32.低倍数泡沫灭火系统设计规范，中国建筑工业出版社(北京).1994.334 3.石油化工立式圆简形钢制焊接油镶设计一规范，解放军出版社(北京).1997.64.郑学智：油罐灭火技术基础，烃加工出版社（北京）。1990.334 本科毕业论文（20届）舟山某油库消防设计34 目录[中文摘要]1[Abstract].21.前言.21.1.自然环境...................................................................................................................41.2.设计任务...................................................................................................................41.3设计原则....................................................................................................................42.油库规模与油罐容量确定32.1、2015年预测:42.2、周转系数的选取42.3、确定油罐个数与规模52.4、油库总容量和油库等级63.油罐区平面布置计算63.1、确定油罐组的防火堤范围和高度64.码头收发油货位数量的确定84.1、流量的计算8设定收发油为一天4小时，一年300天，不均匀系数为384.2、收发油时收油臂或胶管直径的选取95.公路发油设计106.油泵棚布置127.油库消防系统相关计算127.1、罐组一燃料油计算127.1、罐组二柴油计算137.1、罐组四汽油计算157.2.0消防水泵和泡沫泵的选取168.总平面及流程说明188.1油库设计总说明188.2总流程说明198.3公路发油工艺说明208.4铁路发油工艺说明208.5消防系统设计说明208.6泡沫产生器设计说明209．小结2010.参考文献213434 [摘要]本设计主要是根据给定的油品及参数设计合理的布置，包括油罐区、油品装卸区（码头收发区、公路发油区等）、辅助生产区、行政管理区，生活区。具体包括油库规模与油罐容量确定，油罐区平面布置计算，码头收发油货位数量的确定。再通过对加油枪、鹤管和卸油臂数量的计算，来确定公路发油台的个数，确定码头收发油货位数量，从而确定油库的平面布置图。由以上计算数据和油库平面布置图可以画出该油库的工艺流程图。在成品油库建设中,消防非常重要,本文就油库消防设计中油罐消防冷却水强度的调节措施,消防泵的选用,泡沫混合液管道上排气设施,油罐抗风圈(加强圈)处消防冷却水导流设施的设计等几个应注意的问题做了一些探讨。[关键词]消防、设计、油库、工艺34 [Abstract]Thisdesignismainlyincludestheareaofoilstoragetanks,oilloadingandunloadingareas(railloadingandunloadingareas,highwaysdistributionarea,etc.),auxiliaryproductionarea,administrativearea.Includingitsoiltanklevelstodeterminethenumberandthedepot,firewaterandfiredikeheightdetermined.Andthroughtherightcranetube,thenumberofrefuelinggunsandoffloadingarmcalculationstodeterminetheroad-fatoil,light,viscousoilhairoilsetsthenumber,lengthandlightrailoperations,viscousoilpierlengthtodeterminetheoildepotFloorplan.Calculatedfromtheabovedataandtheoildepotlayoutmapcandrawaflowchartoftheoildepot.Thenbedeterminedbyhydraulicpumps,firepumpmodels,firepumproomelectricalequipmentratedcurrent,primarycircuitbreakers,re-useofpeakcurrent,reliablefactor,operatingcurrent,etc.identifiedinlinecircuitbreakertodeterminetheirtypespecifications.Themainbodyofabookconditionhascarriedoutgeneraloildepotplanarrangement,andtheprocessdesignhavingbeeninprogressandfirecontrolsystemdesignaccordingtogeographicalfeaturemeteorologicalphenomena.[Keywords]firefighting，electricaldesign,oildepot,craft34 1.前言在成品油库建设中,消防非常重要,本文就油库消防设计中油罐消防冷却水强度的调节措施,立管补偿器的选用,泡沫混合液管道上排气设施,油罐抗风圈(加强圈)处消防冷却水导流设施的设计等几个应注意的问题做了一些探讨,目的是加强同设计同行的交流,更好的完善油库消防设计。1.1.自然环境该库属舟山市定海区本岛，以储存中转及零售发油为主，库址所在岛地处舟山港至宁波北仑港区航道，库址地形为依山面海地形，库址西面为海，东面为山体，西面有一1000余米长的岸线，可建造一座5000吨级码头和一座2000吨级码头。年最高气温为37℃。1.2.设计任务1、编制油库设计计算书，内容包括:（1）油库规模及性质确定（尽量充分利用红线范围用地）；（2）油罐区布置及有关计算过程；（3）收发油货位布置及有关计算过程；（4）码头发油泵房（中转泵房）布置及计算；（5）公路发油台、泵房（中转泵房）布置及计算（6）油库消防系统的有关计算；（7）油库其他作业区域的相关计算；（8）油库工程概算及概算表。2、设计图纸（手工图）（1）油库平面布置总图（1#）；（每人必画）（2）油库工艺流程图（1#）；（每人必画）（3）学生2还要完成油库消防设计，包括全部消防设施、和消防泵房和消防管道安装图（CAD图）；3、设计图纸（电子图）每个学生必须用AUTOCAD绘出全部图纸。1.3设计原则1.油库总体布置和工艺计算主要依据《油库设计与管理》和《石油库设计规范》同时查阅其他的资料。34 2.满足生产要求和安全生产的前提下，尽可能做到总体平面布置合理紧凑，减少征地面积，做到流程简单，操作管理方便。3.满足生产的前提下，设备尽可能统一使用，降低油库造价。4.满足安全生产、操作和维修要求、工艺流程合理，减少能量消耗。5.符合环保要求，创造良好生产、生活环境。6.满足抗震、消防、防洪、防涝、防腐要求。7.远期与近期相结合，考虑发展用地。2.油库规模与油罐容量确定2.1、2015年预测:-10#柴油：5200×1.03×1.03×1.03×1.03×1.03=6028.225t0#柴油：21000×1.055=26801.913t93#汽油：15000×1.075=21038.276t97#汽油：9000×1.075=12622.966t4#燃料油：13000×1.065=17396.933t180#燃料油：27000×1.085=39671.858tCC#润滑油：2100×1.045=2554.871tCA#润滑油：1560×1.045=1897.979t2.2、周转系数的选取通常轻油发油频繁，取-10#柴油周转系数为8，0#柴油周转系数为8，汽油周转系数为6，润滑油为4，4#燃料油取8，180#燃料油取8。（1）-10#柴油：属于乙B类油品，可采用浮顶油罐，也可以采用拱顶油罐，根据目前现状，决定选用拱顶油罐。η=0.95K=8，根据公式得;（2）0#柴油：属于乙B类油品，可采用浮顶油罐，也可以采用拱顶油罐，根据目前现状，决定选用拱顶油罐。η=0.95K=8,同理可得；（3）93#汽油：属于甲B类油品，必须采用内浮顶油罐，η=0.90K=6，同理可得；（4）97#汽油：属于甲B类油品，必须采用内浮顶油罐，η=0.90K=6，同理可得；34 （1）4#燃料油：属于丙A类油品，采用拱顶罐，η=0.95K=8，同理可得；（2）180#燃料油：属于丙A类油品，采用拱顶罐，η=0.85K=8，同理可得；（3）CC#润滑油：属于丙B类油品，采用拱顶罐，η=0.85K=4，同理可得；（4）CA#润滑油：属于丙B类油品，采用拱顶罐，η=0.85K=4，同理可得；油品名称密度Kg/2015年全年销售预测/t设计容量/油罐名义容量/柴油-10#8406028.225t94410000#84026801.913t41984000汽油93#73021038.276t5337600097#73012622.966t32023000燃料油4#89417396.933t25603000180#89739671.858t65046000润滑油CC#9002554.871t8351000CA#9001897.979t6201000总量24200250002.3、确定油罐个数与规模根据系品种加1原则，并尽可能选择5个以下的油罐规格确定油罐个数和容量（1）-10#柴油：选择11000（2）0#柴油：选择22000（3）93#汽油：选择23000（4）97#汽油：选择13000（5）4#燃料油：选择13000（6）180#燃料油：选择23000（7）CC#润滑油：选择1100034 （8）CA#润滑油：选择110002.4、油库总容量和油库等级根据上述分析计算，确定油库总量为25000，属于三级油库。3.油罐区平面布置计算查《石油库工艺设计手册》，地上式拱顶油罐主要参数表知：V=1000D=10000mmH=9525mmV=2000D=15500mmH=11108mmV=3000D=18000mmH=12691mm3.1、确定油罐组的防火堤范围和高度罐组一燃料油；罐组二柴油；罐组三润滑油；罐组四；汽油（1）、设防火堤与油罐组的布置如上图所示，则组罐一，设两油罐间的防火距离为L1，油罐和防火堤之间的距离为L2，由于这些油罐都在用拱顶罐，所以：两油罐间的防火距离为：L1≥0.4D=0.418=7.2m取L1=7.2m油罐防火堤与内坡脚距离：L2≥0.5H=0.512.691=6.3455m取L2=6.4m防火堤长：防火堤宽：防火堤有效面积：防火堤的有效容积只要不小于一个拱顶罐的最大容积，即3000，故防火堤高度则防火堤实高为H=h+0.2=1.9+0.2=2.1m（2）、对于组罐二：属于乙B类油品，可采用浮顶油罐，也可以采用拱顶油罐，两油罐间的防火距离为：L1≥0.6D=0.615.5=9.3m取L1=9.3m油罐防火堤与内坡脚距离：L2≥0.5H=0.511.108=5.554m取L2=5.6m34 防火堤长：防火堤宽：防火堤有效面积：防火堤的有效容积只要不小于一个拱顶罐的最大容积，即2000，故防火堤高度则防火堤实高为H=h+0.2=1.6+0.2=1.8m(3)、对于组罐三：润滑油属于丙B类油品，可以采用拱顶油罐，两油罐间的防火距离为：=2m油罐防火堤与内坡脚距离：L2≥0.5H=0.59.525=4.76m取L2=4.8m防火堤长:防火堤宽:防火堤有效面积:则防火堤实高为H=h+0.2=1.8+0.2=2.0m(4)、对于组罐四：汽油属于甲B类油品，必须采用内浮顶油罐，则两油罐间的防火距离为：L1≥0.4D=0.418=7.2m取L1=7.2m油罐防火堤与内坡脚距离：L2≥0.5H=0.512.691=6.3455m取L2=6.4m防火堤长：防火堤宽:34 防火堤有效面积：防火堤的有效容积只要不小于一个拱顶罐的最大容积，即5000，故防火堤高度则防火堤实高为H=h+0.2=1.9+0.2=2.1m4.码头收发油货位数量的确定4.1、流量的计算设定收发油为一天4小时，一年300天，不均匀系数为3柴油:燃料油：润滑油：汽油：34 4.2、收发油时收油臂或胶管直径的选取已知，柴油的发油速度v=3-4m/s燃料油2.5-3m/s（加热情况下），润滑油为1m/s根据则（1）、柴油：（2）、燃料油：（3）、润滑油：（4）汽油：34 -10#柴油选取型号DN80的胶管一根；0#柴油选取型号DN80的胶管一根,;4#燃料油选取型号DN80的胶管一根；180#燃料油选取型号DN100的胶管两根；CC#润滑油选取型号DN80的胶管一根；CD#润滑油选取型号DN80的胶管一根；93#汽油选取DN100的胶管一根；97#汽油选取DN80的胶管一根.在设计时一般还要备用一根发油管。5.公路发油设计汽车罐车的宽度一般按2.4m，每台车间距为0.7-1m，取1m，车尾靠站台处为0.5m，，灌装时间，工作时间为，汽油都由公路发放，其他油品的30%由公路发放。式中G——该种油品散装公路收发的计划年周转量，t/a；K——运输不均衡系数，宜取1.2；（1）-10#柴油：（2）0#柴油：（3）93#汽油：（4）97#汽油：34 （5）4#燃料油：（6）180#燃料油：（7）CC#润滑油：，灌装时间，工作时间为，（8）CA#润滑油：6.油泵棚布置由于计算出清水泵与泡沫泵的流量相差较大，因此各用一台备用泵，总计4台泵.其中二台65y-60b型泵，一台用于供泡，一台备用；两台80y-60型泵，一台用于供冷却水，一台备用。34 管道和过滤器应设滑动支座加以支承，管道穿墙采用套管，填料密封。所以油泵棚取15*20的布置。7.油库消防系统相关计算设置该油库消防系统为固定液上倍数空气泡沫灭火系统（3%氟蛋白）和临时高压供水系统。7.1、罐组一燃料油计算7.1.1油罐周长、罐壁面积和燃烧面积7.1.2泡沫混合液流量根据油品类型（丙A类）、油罐类型以及泡沫灭火系统设置形式，选用泡沫混合液供给强度为5.0L/（min·m2），供给时间为30min，则有7.1.3泡沫产生器个数及规格由于当时，根据设计规定，泡沫产生器设置数量为2个。所以考虑使用PC16型泡沫产生器时取整为2个，满足规范要求。7.1.4泡沫枪数量因油罐直径为18m，故每罐可选取1支PQ4型泡沫枪，并且连续供给时间不小于20min，整个储罐区准备2支PQ4型泡沫枪（2个泡沫枪消防栓）。7.1.5泡沫常备储量每个油罐或泡沫枪的泡沫液混合量为：充填泡沫液管道的泡沫量后，取备用系数1.2，则需泡沫常备储量为：34 7.1.6灭火用水量7.1.7冷却用水量由于油罐为3000m3拱顶罐，冷却水可采用固定式冷却方法，燃烧罐冷却水供水强度为2.5L/(min·m2)，供水范围为罐壁表面积；相邻罐供水强度为2.0L/(min·m2)，供水范围为面向着火罐的罐壁表面积，即1/2的罐壁面积。连续供水时间为6h。冷却水总流量为：冷却水总用水量：7.1.8消防用水总量考虑到备用系数，实际消防水池容量可取1500m37.1.9消防栓数考虑到备用和保护半径，则消防栓数可取4个，满足保护半径要求。7.2罐组二柴油计算7.2.1油罐周长、罐壁面积和燃烧面积7.2.2泡沫混合液流量根据油品类型（乙B类）、油罐类型以及泡沫灭火系统设置形式，选用泡沫混合液供给强度为5.0L/（min·m2），供给时间为45min，则有34 7.2.3泡沫产生器个数及规格由于当时，根据设计规定，泡沫产生器设置数量为2个。所以考虑使用PC8型泡沫产生器时取整为2个，满足规范要求。7.2.4泡沫枪数量因油罐直径为15.5m，故每罐可选取1支PQ4型泡沫枪，并且连续供给时间不小于20min，整个储罐区准备2支PQ4型泡沫枪（2个泡沫枪消防栓）。7.2.5泡沫常备储量每个油罐或泡沫枪的泡沫液混合量为：充填泡沫液管道的泡沫量后，取备用系数1.2，则需泡沫常备储量为：7.2.6灭火用水量7.2.7冷却用水量由于油罐为2000m3拱顶罐，冷却水可采用固定式冷却方法，燃烧罐冷却水供水强度为2.5L/(min·m2)，供水范围为罐壁表面积；相邻罐供水强度为2.0L/(min·m2)，供水范围为面向着火罐的罐壁表面积，即1/2的罐壁面积。连续供水时间为6h。冷却水总流量为：冷却水总用水量：34 7.2.8消防用水总量考虑到备用系数，实际消防水池容量可取1000m37.2.9消防栓数考虑到备用和保护半径，则消防栓数可取3个，满足保护半径要求。7.3罐组四汽油计算7.3.1油罐周长、罐壁面积和燃烧面积7.3.2泡沫混合液流量根据油品类型（甲B类）、油罐类型以及泡沫灭火系统设置形式，选用泡沫混合液供给强度为5.0L/（min·m2），供给时间为45min，则有7.3.3泡沫产生器个数及规格由于当时，根据设计规定，泡沫产生器设置数量为2个。所以考虑使用PC16型泡沫产生器时取整为2个，满足规范要求。7.3.4泡沫枪数量因油罐直径为18m，故每罐可选取1支PQ4型泡沫枪，并且连续供给时间不小于20min，整个储罐区准备2支PQ4型泡沫枪（2个泡沫枪消防栓）。7.3.5泡沫常备储量每个油罐或泡沫枪的泡沫液混合量为：34 充填泡沫液管道的泡沫量后，取备用系数1.2，则需泡沫常备储量为：7.3.6灭火用水量7.3.7冷却用水量由于油罐为3000m3拱顶罐，冷却水可采用固定式冷却方法，燃烧罐冷却水供水强度为2.0L/(min·m2)，供水范围为罐壁表面积；相邻罐供水强度为2.0L/(min·m2)，供水范围为面向着火罐的罐壁表面积，即1/2的罐壁面积。连续供水时间为6h。冷却水总流量为：冷却水总用水量：7.3.8消防用水总量考虑到备用系数，实际消防水池容量可取1500m37.3.9消防栓数考虑到备用和保护半径，则消防栓数可取4个，满足保护半径要求。7.4.0消防水泵和泡沫泵的选取1.消防水泵设清水的流速为2m/s；清水管管径：取D=200mm作为清水管的管径；实际流速：934 因≥1.2m/s,则：水利坡降：7消防泵房到油罐的管道距离为251.8m，则总摩阻（包括沿程、局部摩阻）L=1.2×251.8=302.16m；高差ΔZ=0.95h－0.3=0.95×12.7－0.3=12.0m；扬程H=iL+ΔZ=0.025×302.16+12.0=19.6m；4H＇=1.05H=1.05×19.6=20.5m；Q＇=1.1Q冷=1.1×53.9=59.3/s；查7，选取型号为80y-60（Q=60/s,H=51m）。校核水的流速：一般水的流速为1.5～2.5m/s，故此泵的额定流量满足要求。2.泡沫泵泡沫混合液管道直径0.15m，即D泡=0.15m，泡沫流速：；符合泡沫管道流速1.2～3m/s；≥1.2m/s,则：水利坡降：扬程：H=iL+ΔZ=0.041×302.16+12.0=24.0m；H＇=1.05H=1.05×24.0=25.2m；Q＇=1.1Q冷=1.1×21.2=23.3/s；查7，选取型号为65y-60b（Q=24/s,H=34m）。校核水的流速：一般水的流速为1.2～3m/s，故此泵的额定流量满足要求。由于计算出清水泵与泡沫泵的流量相差较大，因此各用一台备用泵，总计4台泵。3.所需比例混合器个数因为泡沫混合液总流量最大值为21.2L/S，所以选择环泵式比例混合器中的PHY32C，则，取。即选用2个PHY32C型比例混合器。47.4.1消防毯和灭火沙的分配一、主要功能和用途：（1）34 广泛用于石油公司、加油站、油库、油罐车、液化气站、等重点防火场所和部位，可作为预防储备做到有备而无患，当有突发火情时可用其利用隔绝空气的灭火原理，迅速快捷的把火焰扑灭。也可用来裹在身上接近火源、控制火势、抢救物资。还可以裹住身体顶在头部用来火场逃生。（2）用于高温冶炼、电焊、锅炉房、化学实验室等易产生火花引发火灾的场合，用以抵档火花、熔渣、焊接飞溅物等。     (3)用于各种容器、管道、车船、大棚等的隔热保温。二、消防毯主要分布点：本油库属于三级油库，因此在罐区、桶装油品库房、灌油间、油品装卸台、油品装卸码头等地各布置4-6块得消防毯，同时在灌区布置2立方米的灭火沙，桶装油品库房布置1立方米的灭火沙，油泵房布置0.5立方米的灭火沙，油品装卸台布置1立方米的灭火沙，油品装卸码头的灭火沙。8.总平面及流程说明8.1油库设计总说明油库的总图设计是整个油库的前导和基础，是油库设计中的一个重要组成部分。总图设计的合理，就能最大限度的满足生产需要，缩短工艺管线和运输线路，减少占地面积，节约建库投资，保证安全操作，节省管理费用，从而使油库发挥应有的作用。设计总图时，本油库考虑下述布置原则：1、便于收发油作业。油库装卸和发放区要尽可能地靠近交通线，使铁路支线最短；2、库内油品尽量做到单向流动，尽量避免在库内往返交叉；3、充分利用地形的条件，最好作到自流作业；4、考虑到油库的今后发展应尽量留有扩建余地。本油库主要由储油区、铁路作业区、水路作业区、辅助生产和行政管理区等组成，现就各区布置说明如下：1、储油区：储油区是油库平面布置的重点，油库中绝大多数油品都储存在这里，因此，布置时主要考虑的因素是安全，油品流向的合理性，操作的方便。本油库设计的罐区位于库区的中间。布置时考虑以下几个方面的原因：交通条件。流程。消防。2、铁路作业区：铁路作业区位于本库区的北面，轻、粘油作业线分段布置，中间间隔24的安全距离，铁路作业线长162。考虑到轻油火灾危险性较大，为了便于轻油罐车的牵进引出，将轻油作业线放在铁路叉线前部。这样布置，离轻油储罐区比较近。轻油作业线设18只装卸油鹤管，栈桥长102。铁路作业区内设有一座轻油收发油泵房和一座粘油收发油泵房。作业区内管线的铺设均坡向卸油泵房，以便于油品的自流，其中轻油管线坡度为3‰。铁路作业区内设置移动泡沫灭火设备，装卸区内设有消防道路，并于库区道路相连形成环形道路，保证铁路作业安全。3、辅助生产区：辅助生产区是为整个油库生产服务的，有关设施比较分散，尽量做到靠近生产单位，有利于生产。4、34 消防区：本区主要包括消防泵房、消防车库、消防器材库、消防水池等设施。消防区设在油库旁边，能保证在很短的时间内到达出事现场。消防区内设有一座2400的消防水池，有利于从河流注水，保持消防水池标高高于消防泵入口标高，泡沫灌设在泵房内，可迅速将泡沫连同清水一起送往着火地区。消防区内设消防训练场以提高消防队员的业务水平。5、污水处理区:将污水处理区主要是隔油池的建设，便于净化水的排放，且承接各种污水管道。6、变配电间：油库由DY市主输电线路供应，电压20KV，主输电线沿公路架设，因此油库的变配电间建在库区的北面行政管理区内，便于高压线路的引入库区，避免高压线穿过罐区。7、行政管理区，计量，化验室：行政管理区是油库行政和业务管理的中心，是生产管理的中心，临公路而建，以便与联系工作和保证接洽业务人员不进入库区；计量室为方便油罐采样，所以应建在灌区附近；化验室属于明火建筑，所以应远离铁路发放区和油罐区布置，但是又为了方便铁路来油的检测和化验，为了减少资源浪费，所以将他们集中布置，布置在临近行政楼处。8、库内道路及其他：在公路发油区对面开设大门，门口设警卫室，铁路进库口设1座折叠钢栅栏大门。每个出入口均设门卫，严格检查进出库人员的证件和车辆，以确保油库的安全生产。库区周围设2.5高实体围墙，在油库东南角建有其他设施，如职工宿舍、浴室、图书馆，阅览室等。库区内各区之间用道路划分并用道路相互连接，形成一个即相对独立又相互联系的、功能分区合理的油库。罐区四周布置沥青环形消防路，划分站内区域，同时满足消防、生产、检修要求。灌区消防路宽7。道路均为水泥混凝土结构，道路形式为城市型道路。人行道设计采用彩色水泥方砖，可以点缀站场的色彩，达到美化环境的作用。该油库为储存易燃、易爆产品的站场，因此油库四周围墙均采用实体围墙，墙高2.5，为方便生产和运输、消防要求，设1座大门，与外部道路相连。罐区四周设钢筋混凝土防火堤。防火堤内侧抹高温隔热防火涂料。8.2总流程说明油库的工艺流程指的是油品在油库内的输转流动，它把分布于油库各区的各个生产设施，如油罐区、泵房、灌桶间、铁路收发区等有机的联系起来，构成一个生产体系，完成各种收发油作业。本油库的工艺流程是根据设计任务书的要求，考虑下列原则而设计的：1、满足生产，考虑油库的业务要求及同时操作的业务种类；2、操作方便，调度灵活，互不干扰；3、经济合理，节约投资；4、在满足收发作业的同时，使各油罐间能相互输转，相应的泵能互为备用。8.3公路发油工艺说明柴油：储罐发油泵房轻油发油台汽车油罐车；34 8.4铁路发油工艺说明柴油：储罐轻油综合泵棚铁路油罐车；8.5消防系统设计说明单罐容量小于5000m3或罐壁高度小于17m的油罐，可设移动式消防冷却水系统或固定式水枪与移动式水枪相结合的消防冷却水系统；单罐容量大于1000m3的油罐应采用固定式泡沫灭火系统。所以，本库采用固定式低倍数空气泡沫灭火，同时配置移动式泡沫灭火和消防冷却水系统。8.6泡沫产生器设计说明不论是固定式、半固定式或液下喷射式的泡沫灭火设施，均是由泡沫混合液再经由泡沫产生器才能形成灭火泡沫。安装在油罐顶部的泡沫产生器，有直式形和横式形两种，均是按其输送泡沫混合液量的大小区分规格型号按需选用，对于浮顶油罐还应根据每个泡沫产生器的保护周长进行计算确定。泡沫进入到油罐时，先要击碎泡沫产生器上的分隔玻璃片，玻璃厚度为2毫米，表面刻有十字形划痕，平时用来防止储罐内液体溢出和油蒸汽散出，灭火时喷射的泡沫只要有0.1兆帕左右的压力冲击，即可以破碎。泡沫产生器平时应加强检查包养工作，各部件要齐全完好，发现短缺或损坏要及时修换，每年要拆开泡沫室盖，清除内部杂物，玻璃分隔片要时刻保持完好无损状态，如有破损要及时更换。9．小结石油资源随着人类的不断开采只少不多，因此为了延长石油的使用年限，油库、加油站越建越多。为了让油库能够安全运作消防泵房发挥了巨大的作用。1、本设计通过舟山某油库消防管道系统和泡沫产生器施工设计，完成了油库平面布置图，工艺流程图，消防管道系统安装图和单罐容量最大油罐的泡沫产生器安装图。通过计算和绘图的全过程，加强和巩固了本人在校期间所学的专业知识。2、通过本次发现，理论知识与实际操作的差距：石油行业设备更新很快，油库设计规范与标准也在不断更新。本人在设计中因能力与资料有限，部分数据的结果任按以前标准的计算方法得到。34 10.参考文献[1]杨莜蘅.输油管道设计与管理.中国石油大学出版社，2006，5.[2]商业部设计院.石油库工艺设计手册.商业部设计院，1982，8.[3]中华人民共和国国家标准.输油管道工程设计规范（GB50253-2003）.北京：中国计划出版社，2003.[4]陈国恒.化工机械基础.化学工业出版社，2006，3.[5]中国石油化工集团公司.石油库设计规范.中国计划出版社，2004.[6]王松林.石油化工设计手册.化学工业出版社，2001，1.[7]张德姜.石油化工装置工艺管道安装设计.中国石化出版社，2001，3.[8]中国石油天然气总公司.通用工程设计手册.石油大学出版社，1995，10.[9]中国石化集团管道储运公司.输油管道规程汇编.中国石化出版社，2003，2.[10]钱锡俊.泵与压缩机.石油大学出版社，2004，1.34