温州某油库铁路卸油系统设计【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温州某油库铁路卸油系统设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义石油库作为石油物流链中的一个中心环节，作为石油产品的“蓄水池”和“调节器”对石油再生产和流通过程实施调节作用。在石油工业过程中，无论是采、炼之间还是供、销之间都充满着矛盾，经常出现不平衡现象，利用石油库来储存一部分油品，能够适时调节产、供、销之间不平衡的矛盾。储存，自然要涉及到运输和卸油过程。在这里，主要来说说卸油系统。目前,铁路油罐车运输油品是成品油库油品进出库的主要运输方式,因此,铁路油品装卸设施是成品油库进行装卸油作业的关键设施。铁路油罐车装卸系统的设计合理与否,直接影响着油库的正常生产运行。多年来,一些科研院所一直对成品油库铁路油罐车装卸油工艺进行研究,不断地改进、完善传统的装卸油工艺,使之更能满足油库装卸油作业的需要。国内铁路卸油主要采用的是真空泵辅卸—离心泵主卸的卸油工艺（以下简称—离心泵卸油工艺），同时还有自吸离心泵卸油工艺（以下简称自吸泵卸油工艺）以及几年正在普及及推广的滑片泵卸油工艺。铁路卸油系统在三大卸油系统占着主要位置，相对水路和公路卸油卸油系统而言，铁路卸油系统有着运输量大，稳定以及效率高等优点！在卸油系统中有着不可替代的位置。随着国名经济的快速发展，石油产业也有着巨大的发展。对运输能力的要求也越来也高，伴随而来的安全、技术问题也越来越多。铁路卸油系统的设计业越来越规范化，其工艺流程也越来越紧凑，严谨。 铁路卸油工艺设计中最关键的问题是如何防止气阻的产生，起最理想的卸油方法是底部卸油，但由于多种因素的制约，在近期内无法实现，还只能走上不卸油之路。为此，人们使用多种方法和设备，诸如：密闭卸油系统、真空引油系统等，但大多未能解决这一问题。在接下来的论文中，会详细的论述这方面的问题以及改进方法。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：1、气阻和气蚀障碍问题。在南方高温地区和海拔较高的高原地区,选用接卸轻油罐车卸油工艺时,必须考虑泵吸入管路的气阻和泵的气蚀问题。2、选用容积泵扫槽及引油应注意的问题。容积泵替代传统的真空系统扫槽和引油工艺，是当今和今后成品油库铁路油槽车卸油工艺设计的方向和发展趋势,近年来,在国内成品油库安全改造和新建油库中,正逐步进行推广应用。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]杨芝,王祥,齐永生.油库电气实用技术.北京:中国电力出版社，2003.[6]季剑彬.油库设计中若干问题的处理[J].石油商技,1994,(06)[7]杨成贵.浅谈综合油库总图设计[J].天然气与石油,1999,(02).[8]张怀国.油库设计中需改进的几点建议[J].石油商技,1997,(01).[9]张海玲.油库工程设计探讨[J].中国油脂,1996,(03).[10]CostanalysisoftheunloaderqueueingsystemwithasingleunloadersubjecttobreakdownsR.Pai,B.C.Majumdar.Elsevier. Issue2(1992)[11]Theoreticalanalysisonconicalwhirlinstabilityofunloaded submergedoiljournalbearings.R.Pai,B.C.MajumdarIssue2(1992)  毕业设计文献综述油气储运工程温州某油库铁路卸油系统设计[前言]目前国内成品油库铁路油罐车传统卸油工艺需要解决的问题是气蚀和气阻及真空系统扫槽工作量大、安全等问题。经过多年的研究和实践,卸油和真空扫槽的新设备、新工艺已在该领域得到广泛的推广应用。但在设计中,仍应注意结合实际情况进行设备选型和管路设计,力求获得较满意的使用效果。铁路油罐车运输油品是成品油库油品进出库的主要运输方式,因此,铁路油品装卸设施是成品油库进行装卸油作业的关键设施。铁路油罐车装卸系统的设计合理与否,直接影响着油库的正常生产运行。多年来,一些科研院所一直对成品油库铁路油罐车装卸油工艺进行研究,不断地改进、完善传统的装卸油工艺,使之更能满足油库装卸油作业的需要。[主题]铁路装卸油系统根据油品性质，可分为轻油装卸系统和粘油装卸系统，从油品的装卸方法考虑，又可分为上卸、下卸、自流和泵送。1、轻油装卸系统轻油装卸系统是由输油系统、真空系统、放空系统三部分组成的。输油系统的作用在于输转油罐车与储油罐内的油品。它包括装卸油鹤管、集油管、输油管和输油泵等。 真空系统的作用在于填充鹤管的虹吸和收净油罐车底油。它包括真空泵、真空罐、真空管线和扫舱短管等。放空系统的作用是在装卸完毕后，将管线中的油品放空，以免下次输送其它油品时造成混油现象或易凝油品冻结于管线中。它包括放空罐和放空管线。放空罐多安置在油泵房附近，并采用地下卧式油罐，以实现自流放空。有些输油管线，如输送油品性质相近，不致造成混油损失或冻结时，也可不设放空系统。2、粘油装卸系统粘油多采用下部装卸，而且多采用吸入能力较强的往复泵或齿轮泵，因此不需要设置真空系统。但是为了满足油品加热的要求，应设置相应的加热设施，如加热盘管和蒸汽甩头等。3、管网的连接(1)鹤管与集油管的连接①专用单鹤管式②两用(或多用)单鹤管式③双鹤管式(2)输油管与真空管的连接输油管与真空管的连接一般有两种方式。一种是在每一个鹤管控制阀门的上部引出一条短管与真空集油管相连。这种连接方式造成鹤管虹吸速度快，油品可以在虹吸作用下自流进入泵房或零位油罐。若采用泵卸时，在操作上需打开泵的出口阀门或泵的放气阀，依靠油品的自流将吸入管路的气体排出，然后再启动离心泵。 另一种方式是使真空管路与输油管在泵入口附近连接，使用时，开动真空泵，使吸入管路中的气体全部由真空系统排出，因此造成虹吸速度慢。但这种连接方式可以避免离心泵开阀启动。真空集油管只作为扫舱用。(3)大鹤管的管网连接为了防止原油凝于鹤管内，装完一列油罐车后，各鹤管都应排空，一般是自流排空至零位油罐，零位油罐内的油品用泵沿装车管线输至储油罐或沿某一鹤管输至油罐车。[总结]铁路油槽车卸油工艺设计选用是否合理,直接影响着油库的卸油作的正常进行。设计中必须结合油库地形条件、海拔高程、气候条件、油品品种等来选用卸油工艺,应因地制宜,不能生搬硬套。卸油工艺的设计选用主。对于气阻和气蚀障碍和选用容积泵扫槽及引油应注意的问题要加大力度去解决，造就一个安全、效率和和谐的加油站！[参考文献][1]商业部设计院.石油库工艺设计手册.内部版，1990.[2]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.[3]范继义.油库加油站安全技术与管理.中国石化出版社，2008.[4]杨芝,王祥,齐永生.油库电气实用技术.北京:中国电力出版社，2003.[5]杨成贵.浅谈综合油库总图设计[J].天然气与石油,1999,(02).[6]王杰,徐福斌.小型油库铁路卸油工艺设计的改进[J].油气储运,1998,(09).[7]王杰,徐福斌.小型油库铁路卸油工艺设计的改进[J].油气储运,1998,(09).[8]曾晖,牟永春.浅谈成品油库火车卸油设施设计[J].石油规划设计,2004,(05).[9]王丰.石油库管理控制一体化系统[J].石油库与加油站,1999,(01).[10]邓道明,袁宗明,宋晓琴.成品油库真空、放空复合系统[J].石油库与加油站,2000,(04). [11]徐健.油库轻油灌装系统设计应注意的问题[J].油气储运,1998,(12).[12]孙宗海,丁也,王继峰,孟宁.油库自动控制系统设计[J].油气田地面工程,2000,(06).[13]GeorgiosK.D.Saharidis,Computers&ChemicalEngineering,Schedulingofloadingandunloadingofcrudeoilinarefineryusingevent-baseddiscretetimeformulation,12August2009 本科毕业论文（20届）温州某油库铁路卸油系统设计 目录摘要IAbstractII1．前言12.设计任务书22.1.自然环境22.2.设计任务22.3设计原则22.4油品销售量预测33．总平面及流程说明43.1总平面布置说明43.1.1布置原则43.1.2平面布置说明44．参数的确定54.1油罐容量与油库等级确定54.1.2确定周转系数54.1.2各种油品的设计容量54.1.3确定油罐的个数和规格74.1.4油库总容量和油库等级74.2.油罐区布置84.3油品收发情况114.3.1总流程说明114.4.1铁路卸油鹤管的确定124.4.2铁路作业线长度的计算134.5.1公路发油台鹤管数及管径的确定144.6.1油库桶装发油区灌油栓数计算164.6.2桶装油品库房面积确定184.7油库码头作业区数据计算184.8输油管道水力计算194.9其他辅助设施及构筑物的确定215.油库消防系统设计计算225.1．泡沫混合液供给强度225.2.泡沫混合液流量235.3.水力计算235.4油库消防管道安装设计相关计算285.5消防水池设计28小结28 参考文献29外文翻译30 [摘要]此论文是关于铁路卸油系统设计的，目前汽、柴油库的油品运输方式有水路、铁路、公路及管道运输。公路运输费用高，适用于少量的短途运输；水路运输比较经济，但只适用于沿海和水路较发达的地区；内陆地区则主要依靠铁路或管道运输。因此，在内陆油库的设计中常常涉及到铁路运输装卸。设计主要通过查阅相关书籍和网络，根据给定油品及参数设计合理的布置，包括油罐区布置、油品装卸区、消防系统设计计算、辅助生产区。具体包括油罐、泵房、防火堤、消防、装卸油鹤管、铁路栈桥、铁路作业线、发油台及加油枪的确定、油泵的选择及进行水利计算、消防系统的计算、桶装库房的计算，消防水池容量确定等。综合各方面的因素，对油库输油管道和发油台工艺安装设计进行最优布置，以节约用地同时也可以满足设计要求为前提，具有一定的实际应用价值。主要内容包括设计说明书、计算说明书两大部分，同时根据以上所得数据，结合实际地势情况绘制该油库平面布置图、工艺流程图、铁路卸油泵鹏工艺安装图和发油台工艺安装图。[关键词]平面布置、工艺流程、输油管道、发油台、铁路卸油28 [Abstract]Thispaperisaboutthedesignofrailwaydischargingoilsystem。Currentlygasolineanddieseloilwiththemodeoftransportationlibraryawaterway,railway,highwayandpipelinetransport.Highwaytransportcostsishigh,suitableforasmallamountofshorthaul;Comparativeeconomicwaterwaytransport,butonlyappliestothecoastalandwaterwaymoredevelopedregion;Inlandareasbasicallyrelyonrailwayorpipelinetransport.Therefore,intheinlanddepotdesignofteninvolvedrailwaytransportation,loadingandunloading.ThisdesignmainlythroughbooksandInternetaccess,accordingtothegivenparametersoftherationaldesignofoilandlayout,includinglayoutoftankfarms,oilloadingandunloadingareas,fireprotectionsystemdesigncalculations,auxiliaryproductionarea.Specificallyincludingtanks,pumpingstations,fireprotectionembankment,thefire,loadingandunloadingofoilcranetube,railwaybridge,therailwayoperatingline,theoilplatformandthedeterminationofrefuelingguns,pumpselectionandcalculationofthewater,firesystem,thecalculationofbarrelsofTreasurycalculation,firewatercapacitytodetermineandsoon.Takingallfactors,anddevelopmentofoilpipelinesonthedepotplatforminstallationdesignforoptimalplacementprocessinordertosavespaceandalsomeetthedesignrequirementsofthepremisehasacertainpracticalvalue.Themaincontentsincludedesignspecifications,calculationsmanualtwoparts,whilethedataaccordingtotheabove,combinedwiththeactualterrainconditionstodrawtheoildepotfloorplan,flowchart,lighthairoilpipelineandplatforminstallationdrawingprocess.[Keywords]Layout,process,oilpipelines,theoilplatform28 1．前言目前,铁路油罐车运输油品是成品油库油品进出库的主要运输方式,因此,铁路油品装卸设施是成品油库进行装卸油作业的关键设施。铁路油罐车装卸系统的设计合理与否,直接影响着油库的正常生产运行。多年来,一些科研院所一直对成品油库铁路油罐车装卸油工艺进行研究,不断地改进、完善传统的装卸油工艺,使之更能满足油库装卸油作业的需要。温州某石油公司因业务发展需要快速扩容，现有的石油库储备量已经不能满足当地剧增的消耗量，而且旧油库自动化程度相对较低。随着当地经济的发展，与此同时，消费结构与产业链结构全面升级，对石油产品的质量等提出了更高的要求。因此为了加强管理，理顺物流，提升油库自动化控制水平，于市郊新建一座功能较强，具有发展潜力的综合性油库，以适应温州地区的油品销售业务，满足当地油品供应及储存。而汽车发油台是公路发油区的主要建筑物，它是油库对外经营服务的主要场所，也是最容易出现安全隐患的区域，因此对发油台工艺应进行全面充分论证。铁路卸油系统在三大卸油系统占着主要位置，相对水路和公路卸油卸油系统而言，铁路卸油系统有着运输量大，稳定以及效率高等优点！在卸油系统中有着不可替代的位置。随着国名经济的快速发展，石油产业也有着巨大的发展。对运输能力的要求也越来也高，伴随而来的安全、技术问题也越来越多。铁路卸油系统的设计业越来越规范化，其工艺流程也越来越紧凑，严谨。鉴于油库管道和发油台的特殊地位，合理设计安装，运用先进的理念及先进的安全技术和设备，建立和完善油库管道和发油台工艺，充分论证各设计细节，使油库安全得到保障，让员工、企业和社会放心，使油库的整体设计更加合理，安全系数更高，为企业创造更多的效益,社会百姓放心，同时保障社会的能源需求。28 2.设计任务书2.1.自然环境该库属丘陵地带油库，地处温州市市郊，东面为金温铁路，南面为鸥江，北面为国道线，西边为小山。附近均为农田或荒地。年最高气温为40℃。2.2.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；（2）油罐区布置及有关计算过程；（3）铁路专用线设置及有关计算过程；（4）栈桥及站台、鹤位数确定；（5）轻油卸油泵房布置及计算；（6）发油泵房布置及计算；（7）发油台布置及有关计算；（8）桶装油品库房面积确定；（9）其他辅助设施及构筑物的确定过程；（10）消防系统部分设计计算及消防设施布置；（11）工程概算及概算表（选做）。2、设计图纸（手工图）（1）油库平面布置总图（1#）；（2）油库工艺流程图（1#）；（3）完成油库公路发油台工艺安装图和一个罐区管道工艺安装图；3、设计图纸（电子图）用AUTOCAD绘出油库平面布置总图、油库工艺流程图、铁路卸轻油泵棚工艺安装图、发油泵棚工艺安装图、油库消防泵房安装图、油库消防设施布置图、公路发油台工艺安装图、一个罐区管道工艺安装图、油库含油污水处理工艺流程图。2.3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。28 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。2.4油品销售量预测原油库2009年经营状况，2010年业务量以及未来五年的预测如下表：油品未来五年年周转量预测表表2-1油品名称及规格密度ρ（kg/m3）2009年周转量G（t/n）2010年增量2010年周转量G（t/n）2015年周G（t/n）转量未来5年最大周转量G（t/n）溶剂汽油7202200220022002200汽油90#73010000-5%95007350950093#730200007%21400300153001597#730100007%107001500715007柴油0#840260007%278203901939019-10#840260007%278203901939019燃料油180#89720000200002000020000汽油机油SD880700700700700SE880700700700700SF880700700700700柴油机油CD890700700700700CE890700700700700CF890700700700700其他机油900400400400400合计11880012404015721015936028 3．总平面及流程说明3.1总平面布置说明3.1.1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.合理分区，以便于各种油品作业安全生产，避免非工作人员来往于工作区域特别是储油区和装卸区；4.库内布置各种设施，必须符合规范要求，确保油库安全，同时应力求布置紧凑，减少用地；5.油库对外单位要设置在发放区的地方，以便于人员联系；6.充分利用地形的条件，最好作到自流作业；7.考虑到油库的今后发展应尽量留有扩建余地。因为总设计是否合理，直接关系到能否做大限度地满足生产要求，缩短工艺管线运输管线，减少占地面积，节约建设投资，保证安全操作，节约管理费用，从而使油库发挥应有的作用，所以设计总图时，首先实地勘察，深入调查，充分掌握有关设计资料。如地形图，区域环境及地质、水文、气象、水电等资料和油库经营油品种类，数量及将来的发展远景等。3.1.2平面布置说明油库的总体布置是将油库各种设施综合考虑后，在以确定的库址地图上，按照一定的比例恰当的加以布置，并且标绘出油库全部设施的名称、位置、平面尺寸和纵向标高等。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.合理分区，以便于各种油品作业安全生产，避免非工作人员来往于工作区域特别是储油区和装卸区；4.库内布置各种设施，必须符合规范要求，确保油库安全，同时应力求布置紧凑，减少用地；5.油库对外单位要设置在发放区的地方，以便于人员联系；6.充分利用地形的条件，最好作到自流作业；7.考虑到油库的今后发展应尽量留有扩建余地。28 本油库主要由储油区、铁路作业区、公路作业区、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靠山侧。布置时考虑以下几个方面的原因：①交通条件。该库属丘陵地带油库，地处温州市市郊，东面为金温铁路，南面为鸥江，北面为国道线，西边为小山。附近均为农田或荒地。②流程。罐区布置在铁路作业区、公路作业区、灌桶间，可以避免油品在库内的交叉往返，做到单向流动。③消防。罐区位于油库深处，位于各作业区之间，与外界联系较少，同时罐区靠近消防区，一旦发生火灾，可以及时启动消防系统。罐区周围设置环形消防道路，油罐区的环形道路于消防道路相连，有利于消防车辆的通行和调度，能及时转移到有利的扑救地点。4．参数的确定4.1油罐容量与油库等级确定4.1.2确定周转系数通常轻油收发油频繁，既要考虑装卸建油库的现状，又要考虑发展，经综合论证，取溶剂汽油周转系数为4，汽油，柴油周转系数为8，汽油机油为3，柴油机油为3，其他机油为2。4.1.2各种油品的设计容量溶剂汽油属于乙A类，，汽油属于甲B类，必须采用内浮顶油罐，根据公式得90号汽油93号汽油97号汽油28 柴油属于乙B类油品，可采用内浮顶油罐，也可采用拱顶油罐，根据目前的油库现状，采用拱顶油罐，根据公式得0号柴油-10号柴油180号燃料油属于丙A类油品，可采用固定顶油罐，，汽油机油属于丙B类油品，可用拱顶油罐根据公式得SD类SE类SF类柴油机油属于丙B类油品，可选用拱顶油罐，根据公式得CD类CE类CF类其他机油属于桶装油品，可参照散装油品计算油桶设计容量，油桶利用系数，根据公式得28 4.1.3确定油罐的个数和规格根据细品种加1的原则，并可能选择5个以下的油罐规格确定油罐的个数和容量。1.溶剂汽油：2×500；2.汽油：2000，3×3000、其中一个2000的90号汽油罐，两个300093号汽油罐，一个300097号汽油罐；满足细品种加一的原则，同时还满足93号约占一半；3.柴油：；两个0号柴油罐，两个-10号柴油罐；4.180#燃料油：；5.汽油机油：；6.柴油机油：；7.其他机油：由于是桶装，这里只算出总容量，在桶装库房面积计算时用。各种油品油罐容量表表4-1油品名称密度ρ（kg/m3）未来5年最大周转量G（t/n）设计容量油罐名义容量溶剂汽油72022008492×500汽油90#73095001807200093#7303001557112×300097#7301500728553000柴油0#8403901961122×3000-10#8403901961122×3000燃料油180#8972000037472×3000汽油机油SD880700312300SE880700312300SF880700312300柴油机油CD890700312300CE890700312300CF890700312300其他机油900400261300合计29326301004.1.4油库总容量和油库等级根据上述计算分析，确定油库总容量为30100，属于二级油库。28 4.2.油罐区布置查油库工艺设计手册第676页，的油罐D=18m，H=12.6m，的油罐D=15.5m，H=11.108m，的油罐D=9m，H=8.3m，的油罐D=7.5m，H=7.1m。1.确定溶剂汽油、汽油罐组的防火堤范围和高度溶剂汽油、汽油罐组图4-1由于溶剂汽油属于乙A类油品，采用内浮顶油罐，则两油罐间的防火距离为，取，油罐与防火堤内坡脚线的距离：，取；由于汽油属于甲B类油品，采用内浮顶油罐，则两油罐间的防火距离为，取，28 油罐与防火堤内坡脚线的距离：，取；经AutoCAD查得，防火堤面积，防火堤有效面积，由于汽油属于甲类油品，其防火堤的有效容量只要不小于一只内浮顶油罐的最大容积的一半，即为所以防火堤计算高度，则防火堤实际高度，取为1.1m。2.确定柴油、180号燃料油罐组的防火堤范围和高度柴油、180号燃料油罐组图4-2由于柴油属于乙B类油品，则两油罐间的防火距离为，取；油罐与防火堤内坡脚线的距离：；取；由于180号燃料油属于丙A类油品，则两油罐间的防火距离为，取；油罐与防火堤内坡脚线的距离：；取；经AutoCAD查得，防火堤面积，防火堤有效面积，由于柴油属于乙B类油品，其防火堤的有效容量只要不小于一只拱顶油罐的最大容积，即，由于180号燃料油属于丙A类油品，其防火堤的有效容量只要不小于一只拱顶油罐的最大容积，即，因为大于，故防火堤计算高度，28 则防火堤实际高度，取1.3m。3.确定汽油机油、柴油机油罐组的防火堤范围和高度汽油机油、柴油机油罐组图4-3由于汽油机油柴油机油属于丙B类油品且其有关容量，则两油罐间的防火距离为，取油罐与防火堤内坡脚线的距离：；取；经AutoCAD查得，防火堤面积，防火堤有效面积，由于汽油机油柴油机油属于丙B类油品，其防火堤的有效容量只要不小于一只拱顶油罐的最大容积，即为所以防火堤计算高度则防火堤实际高度，取为1m。28 4.3油品收发情况以上油品中柴油销售季节性较强以外，其余各细品种所占比例基本相等。且知该库油源50％来自镇海炼油厂，40％来自上海金山炼油厂，担负着三个县市油品中转业务和本市的油品经营任务。溶剂汽油、汽油、柴油、燃料油和汽油机油、柴油机油均由铁路散装来油，卸轻油要求4车/时，卸机油1车/时。经公路发油台处发放的油品有：车用汽油全部由汽车油罐车发放，柴油60%由汽车油罐车发放、40%由码头发放，燃料油80%由码头发放。20%由公路发放，溶剂汽油全部由油桶灌装后发放，汽油机油和柴油机油全部由油桶灌装后发放。其他机油铁路桶装来油，公路桶装发放。其它要求油库大门与主干线的道路已铺好，另要求建铁路专用线一条（离油库最近编组站在库东南2500m处），设公路发油台2～3个，内河发油400吨码头一座，以及管理房、消防泵房、消防水池（取水来自瓯江）、机修间、变配电间（注:距库东方向500m处有一高压线可引入）、化验室、计量室、桶装油品库房等设施。4.3.1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、水路发放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。管线敷设油库的管线大多采用地上辐射，架在管墩上，这主要是考虑本地区雨水较多，不利于管沟或地下敷设，并且管沟易积聚油品蒸汽，对于油库安全不利，为了防止管线腐蚀，管子外面涂防腐层，润滑油管路还需加保温层。穿越道路时，采用管沟辐射，本油库的管线大都采用双管系统，单管系统相扶。卸油系统1.根据《石油库工艺设计手册》油品分组情况，考虑到油品业务量以及满足油品质量与安全要求的情况下，共设了五条集油管和一条扫舱管：90#，93#，97#汽油共两根，0#柴油、10#柴油共用一根，溶剂汽油用一根，180号燃料油用一根。28 2.铁路卸油泵房内设有5台IS型离心泵，汽油2台（90#，93#和97#），柴油1台（0#和-10#属季节性油品，可用一台泵），溶剂汽油1台，180号燃料油1台，泵房采用标准流程，各种泵可以互为备用。工艺流程：铁路来油、管道来油à卸油泵房à油罐à发油泵房à发油台发油。4.4.1铁路卸油鹤管的确定铁路装卸区鹤管数量等于各种油品所需鹤管数之和，再此基础上根据装卸流量及各种油品同时装卸的可能性予以调整。主要取决于油品铁路运输的年周转量，铁路干线上机车的牵引能力和列车编组等多种因素。鹤管的设计间距宜取12m。对于供应（分配）油库的油品，一次到库的最多油罐车数n，可按公式计算。（4-1）式中G——该种油品散装铁路收发的计划年周转量，t/a；K——铁路运输不均衡系数，宜取1.2；V——单辆油罐车公称容积，；此次设计中取60；——装卸温度下油品的密度，；350——一年的工作日；——每天到货次数；不宜大于4批次；A——油罐车利用系数，宜取0.9。溶剂汽油、汽油、柴油、燃料油和汽油机油、柴油机油均由铁路散装来油，卸轻油要求4车/时，卸机油1车/时。溶剂汽油：，取n=2个；汽油：90号：，取n=3个；93号：，取n=9个；97号：，取n=5个；柴油：0号：，取n=8个；28 -10号：，取n=8个；180号燃料油：，取n=8个；汽油机油：SD类：，取n=1个；SE类：，取n=1个；SF类：，取n=1个；柴油机油：CD类：，取n=1个；CE类：，取n=1个；CF类：，取n=1个；综上计算由于柴油的季节性较强，故柴油所需鹤管数为16个，汽油取最大鹤管数为9个，所以轻油铁路装卸区的鹤管数为25个。采用两侧式卸油形式，每侧取13个鹤管。粘油所需鹤管数10根，每侧取5根。所以每侧鹤管数为18根。4.4.2铁路作业线长度的计算铁路栈桥:单侧栈桥的长度计算公式：（4-2）（4-3）整条装卸作业线：——轻油装卸油栈桥长度，m；28 ——作业线起端（一般自警冲标算起）至第一辆油罐车始端的距离，一般取=10m；——作业线终端车位的末端至车档的距离，一般取=20m；——相邻轻、粘油两鹤管之间的距离不小于24m。栈桥可采用钢结构或钢筋混凝土结构。根据铁路油罐车高度，桥面宜高于轨面3.5m，栈桥上设有护栏。在栈桥两端和沿栈桥每隔60~80m处，应设上下栈桥的梯子。栈桥桥面宽度为1.5~2m，栈桥立柱间距尽量与鹤管间距相同，一般取12m。栈桥两端距最近一鹤管的距离不宜小于3m。4.5.1公路发油台鹤管数及管径的确定公路发油区位置应靠近油库边缘和库外交通线，用围墙与其它分区分隔，并设独立的出入口，避免车辆对油库的干扰。发油区设综合管理室，可包括警卫室、控制室、业务室、休息室、卫生间等。公路装车和灌桶应采用泵送方式，工艺流程如下：储油罐à发油泵棚à发油台à鹤管à汽车罐车(灌桶)。汽车鹤管数（4-4）表示公路运输不均衡系数，一般取表示年装车量，表示装卸温度下的密度，表示车容积，一般表示每小时装车个数，一般取2辆每小时表示每天操作时间数，一般取6个小时油罐车装满系数，轻油，重油经公路发油台处发放的油品有车用汽油全部由汽车油罐车发放，柴油85%由汽车油罐车发放，柴油15%由油桶灌装后发放，汽油机油和柴油机油全部由油桶灌装后发放。90号汽油个体积流量式中：q——体积流量，m3/h；n——鹤管数；G——该油品的年周转量，t/a；28 K——不均衡系数，取1.2；T——每天作业时数，取3小时；ρ——装卸温度下油品的密度，t/m3；5鹤管管径：取型号为DN80，直径为80mm的鹤管。式中：D——鹤管管径，m；q——体积流量，m3/h；v——油品流速，取3m3/s；93号汽油体积流量鹤管管径：取型号为DN80，直径为80mm的鹤管。97号汽油体积流量鹤管管径：取型号为DN80，直径为80mm的鹤管。0号柴油体积流量鹤管管径：28 取型号为DN80，直径为80mm的鹤管。-10号柴油体积流量鹤管管径：取型号为DN80，直径为80mm的鹤管。180号燃料油：体积流量鹤管管径：取型号为DN80，直径为80mm的鹤管。4.6.1油库桶装发油区灌油栓数计算全部的溶剂汽油，全部的汽油机油，全部的柴油机油和其他机油都是桶装发放的。根据公式桶装发油：(4-5)——该种油品所需灌油栓个数；——每日最大灌装量，t；——灌油栓的利用系数，一般取0.5；——灌油栓每日工作时间，h；——灌装油品的（密度）容重，。1.2为不均衡系数。——每个灌油栓每小时的计算生产率，；灌装200L油桶的时间应符合下列规定：甲、乙、丙A类油品宜为lmin。所以溶剂汽油：，，28 则，取1个灌油栓；汽油机油：SD类：，，则，取1个灌油栓；SE类：，，则，取1个灌油栓；SF类：，，则，取1个灌油栓；柴油机油：CD类：，，则，取1个灌油栓；CE类：，，则，取1个灌油栓；CF类：，，则，取1个灌油栓；其他机油：，，则，取1个灌油栓；根据油品的流量，选取油罐栓油枪管径。因轻油流速最大为12m3/h，故选取管径DN40的加油枪即可满足设计要求。灌油栓间距为2左右，灌油栓上的阀门装在高1.5左右处，输油管高度应在2以上。28 4.6.2桶装油品库房面积确定面积计算公式：（4-6）——桶装库房面积，；——仓库储存的油品量，；——堆桶层数，甲类油品不得超过两层，乙类油品不得超过三层，丙类油品不得超过四层，人工堆桶时，不得超过两层；——所储油品的密度，；——油桶平放时，为油桶直径；油桶立式堆放时，为油桶高；——体积充满系数，一般取0.6~0.612；——仓库面积的利用系数。其它机油：，则，4.7油库码头作业区数据计算发油区：码头泊位数量的计算：（4-7）柴油：0#：-10#：180号燃料油：码头泊位数量为3个。28 4.8输油管道水力计算1.铁路卸油泵棚1.根据业务量确定流量：轻油4车/小时，；管道总距离:（参考《油库建设与管理》）流速取最大允许值:管径：，取；实际流速：3查石油库工艺设计手册可知，粘度；雷诺数：；相对当量粗糙度：；参数：因，故流层在紊流水力光滑区，有列宾宗公式可得管道沿程摩阻损失为：；扬程：；设计扬程H＇=1.05H=1.05×85.4=42.7m；设计流量Q＇=1.1Q=1.1×240=264m3/h；查石油库工艺设计手册493页得：选型号为200S63A（Q=270，H=46）的离心泵，校核：满足设计要求。2.根据业务量确定流量：机油1车/小时，；管道总距离:（参考《油库建设与管理》）流速取最大允许值:管径：，取；实际流速：3查石油库工艺设计手册可知，粘度；雷诺数：；28 相对当量粗糙度：；参数：因，故流层在紊流水力光滑区，有列宾宗公式可得管道沿程摩阻损失为：；扬程：；设计扬程H＇=1.05H=1.05×197=206.8m；设计流量Q＇=1.1Q=1.1×60=66m3/h；查石油库工艺设计手册493页得：选型号为100y-120×2（Q=100，H=240）的离心泵，校核：满足设计要求。2.公路发油台1.轻油：管道总距离:管径：取的管径；Q取最大值Q=68实际流速：查石油库工艺设计手册可知，粘度雷诺数：；相对当量粗糙度：；参数：；因，故流层在紊流水力光滑区，有列宾宗公式可得：；扬程：；9设计扬程H＇=1.05H=1.05×325.5=341.8m；设计流量Q＇=1.1Q=1.1×68.0=74.8；查石油库工艺设计手册493页得：选型号为150y-67×6（Q=150，H=376）的离心泵，校核：满足设计要求。2.粘油：管道总距离:管径：取的管径；Q取最大值Q=6828 实际流速：查石油库工艺设计手册可知，粘度雷诺数：；相对当量粗糙度：；参数：；因，故流层在紊流水力光滑区，有列宾宗公式可得：；扬程：；9设计扬程H＇=1.05H=1.05×351.2=368.8m；设计流量Q＇=1.1Q=1.1×68.0=74.8；查石油库工艺设计手册519页得：选型号为160y-67×6（Q=90m3/h，H=438m）的离心泵。校核：满足设计要求。公路发油区位置应靠近油库边缘和库外交通线，设计中发油台设在靠近公路与罐区之间。发油区由发油泵棚与鹤管、阀门、流量计、过滤器等组成。公路发油系统应采用容积式流量计,其精度不应低于0.2级，脉冲当量L/P不应大于0.1，流量范围应满足工艺要求。流量计外壳应选用铸钢材质，耐压等级不应小于1.6MPa。流量计应按其要求配置消气过滤器。汽车发油台应采用通过式，罩棚可采用网架结构或钢结构。罩棚柱应采用钢筋混凝土结构，当采用钢柱时，应在柱表面涂刷防火涂料，使其耐火极限达到2小时。两个发油台之间净距不应小于8m，罩棚檐口净高为6.5m～8m，取7m，罩棚厚度为1.4m，发油台灌装平台距地面净高不宜小于2.1m，发油区车道转弯半径应大于15m，发油作业场地和道路应采用混凝土路面。公路发油区：汽车罐车的宽度一般按2.4m计，每台车间距取1m。由前面的计算可知鹤管数为8个，其中汽油4个，柴油有2个，燃料油2个，加油枪数为2个，即溶剂汽油2个，故设5个公路发油台，每侧各1根鹤管或一个发油枪。双侧加油的发油台宽度取2m，两个发油台之间净距不应小于8m，所以公路发油区总宽度为40m，长8m。故轻油发油区的面积为：S=50×8=400m2。（参考《油库加油站设计与管理》）4.9其他辅助设施及构筑物的确定各区域功能设施建筑面积参考表及各地区二级油库建筑面积，确定油库各建筑面积：28 油库各建筑面积表表4－2建筑名称面积（长×宽）㎡建筑名称面积（长×宽）㎡变配电间15×10值班室7×7计量化验室15×15行政楼40×15消防泵房10×5消防水池20×10食堂20×20浴室10×5发油控制室15×5宿舍40×15污水处理间40×15污油池10×5污泥池10×5清水池10×5仓储室15×5机修间15×55.油库消防系统设计计算油库消防系统由灭火系统和给水系统两大系统组成，是石油库事故发生时必要的有效的补救措施。消防系统设计计算，主要包括灭火系统泡沫液消耗量、泡沫液常备储量、泡沫产生器和泡沫枪的数量，以及冷却水系统冷却水量、消防用水总量等相关内容。5.1．泡沫混合液供给强度泡沫混合液供给强度是指单位时间内，单位面积上的泡沫混合液供给数量。（1）固定储油罐固定式、半固定式、浅盘式和浮盘采用易熔材料制作的内浮顶储油罐最小泡沫混合液供给强度和连续供给时间应符合下表规定：泡沫混合液供给强度表4-3泡沫液类别供给强度连续供给时间/min甲乙类丙类蛋白6.040305.0453028 氟蛋白、水成膜、成膜氟蛋白注：（1）如果采用大于上表中的混合液供给强度，连续供给时间可按相应的比例缩小，但不得小于上表规定时间的80%；（2）含氧添加剂含量体积比大于10%的无铅汽油，其抗溶泡沫混合液供给强度不应小于，其连续供给时间不应小于40min。（2）外浮顶储油罐及单、双盘式内浮顶储油罐泡沫混合液供给强度不应小于，连续供给时间不应小于30min。（3）当泡沫枪、泡沫系统作为固定顶储罐的主要灭火设施时，其泡沫混合液供给强度和连续供给时间不应小于下表规定：泡沫混合液供给强度表4-4泡沫液类别供给强度连续供给时间/min甲乙类丙类蛋白、氟蛋白8.06045水成膜、成膜氟蛋白6.060455.2.泡沫混合液流量在确定灭火的基本参数之前，首先要明确以哪个油罐作为着火罐。一般的做法是从最不利的条件出发，选择泡沫消耗量最大的那个油罐作为着火罐。如果油罐组中油罐结构容量均相同，都储存着同样闪点范围的油品，则以截面积最大的油罐作为着火罐。为了扑灭着火罐火灾，单位时间内所有必须供给的泡沫体积称为泡沫混合液流量或称泡沫计算耗量。由下式求得：(4-8)式中：—扑救一次火灾的泡沫混合最小供给流量，L/S；—着火罐所储存油品的泡沫供给强度，。外浮顶储油罐及单、双盘式内浮顶储油罐泡沫混合液供给强度不应小于；—燃烧液面积，。通过计算求得。5.3.水力计算1.溶剂汽油、汽油罐组：根据已知条件，假设一个300028 的汽油罐作为着火罐，周围1.5D范围内有2个同容量的内浮顶油罐，必须作为相邻罐进行冷却。（1）油罐燃烧液周长和面积：（2）泡沫混合液流量内浮顶油罐（选择双盘式）：根据GB-50151—92泡沫混合液供给强度不应小于，供给时间不应小于30min。则混合液最小供给量（3）泡沫产生器个数及规格（选PC4型规格）该500罐组油罐周长56.6m，选用3个PC4型横式泡沫产生器，保护周长为，满足要求。（4）泡沫枪数量的配置由于油罐直径为18m，根据泡沫枪数量配置规定，每个罐可选用1个PQ4型泡沫枪，连续供给时间不应小于20min，整个储罐区配置4支PQ4型泡沫枪（4个供泡沫消火栓）。（5）泡沫常备储量内浮顶罐：泡沫枪：不考虑充满泡沫混合液管道的泡沫液备用量，则：（6）灭火用水量（7）冷却用水量由于容量为3000，冷却可采用固定式冷却方式，燃烧罐冷却水强度选为2.0L/（min·m2），供水范围为罐壁表面积全长；邻近罐冷却水强度为2.0L/（min·m2），供水范围为罐壁表面积的1/2，则有：冷却水总流量：28 冷却水总用水量为：（8）消防用水总量：（9）消火栓数故该罐组周围消火栓数可取4个。2.柴油、燃料油罐组：根据已知条件，确定柴油罐组中的一个拱顶油罐为着火罐，周围1.5D范围内有2个同容量的拱顶罐，必须作为相邻罐进行冷却。（1）油罐燃烧液周长和面积：（2）泡沫混合液流量拱顶柴油罐：根据油品类型（乙B类）及泡沫灭火系统设置形式，选取泡沫混合液供给强度为，供给时间为则：混合液最少供给量：（3）泡沫产生器个数及规格泡沫产生器个数为：（选PC16型规格）按D小于25m核算，选用2个泡沫产生器满足要求。（4）泡沫枪数量因油罐直径为18m，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4支PQ4型泡沫枪（4个供泡沫消火栓）。（5）泡沫常备储量每个罐或泡沫枪的泡沫液混合流量为：拱顶罐：泡沫枪：若不考虑充填泡沫液管道的泡沫量及备用系数，则需要泡沫常备量为：28 所以应取泡沫常备储量为2.7（6）灭火用水量。（7）冷却用水量由于容量为3000，冷却可采用固定式冷却方式，燃烧罐冷却水强度选为2.0L/（min·m2），供水范围为罐壁表面积；邻近罐冷却水强度为2.0L/（min·m2），供水范围为罐壁表面积的1/2，则有：冷却水总流量：冷却水总用水量为：（8）消防用水总量：（9）消火栓数N=冷却用水总流量/14=47.6/14=3.4个该罐组周围消火栓可取4个。3.汽油机油、柴油机油罐组：根据已知条件，假设一个300的汽油罐作为着火罐，周围1.5D范围内有3个同容量的固定顶油罐，必须作为相邻罐进行冷却。（1）油罐燃烧液周长和面积：（2）泡沫混合液流量根据油品类型（丙B类）及泡沫灭火系统设置形式，选取泡沫混合液供给强度为，供给时间为则：混合液最少供给量：28 （3）泡沫产生器个数及规格泡沫产生器个数为：（选PC4型规格）按D小于10m核算，选用1个泡沫产生器满足要求。（4）泡沫枪数量因油罐直径为6.5m，每罐可选取1支PQ4型泡沫枪，并且连续供给时间不小于10min，整个储罐区准备6支PQ4型泡沫枪（6个供泡沫消火栓）。（5）泡沫常备储量每个罐或泡沫枪的泡沫液混合流量为：拱顶罐：泡沫枪：若不考虑充填泡沫液管道的泡沫量及备用系数，则需要泡沫常备量为：所以应取泡沫常备储量为0.3（6）灭火用水量。（7）冷却用水量由于容量为300，冷却可采用移动式冷却方式，燃烧罐冷却水强度选为，供水范围为罐周全长；邻近罐冷却水强度为，供水范围为罐周半长，则有：冷却水总流量：冷却水总用水量为：（8）消防用水总量：28 （9）消火栓数N=冷却用水总流量/14=22.9/14=1.64个考虑到移动式冷却的灵活性和保护半径要求，该罐组周围消火栓可取2个。5.4油库消防管道安装设计相关计算1．消防水管管径确定：设清水的流速为2m/s；取D=200mm作为消防水管的管径；2．泡沫混合液管管径确定：设泡沫混合液的流速为2.5m/s，取D=150mm作为泡沫混合液管的管径。5.5消防水池设计消防水池采用钢筋混凝土水池结构形式，其补水时间不应超过96h。因为水池容量为1000，所以池的尺寸为20m×10m×5m。水池邻河而建，以便于取水，平时应灌满水池。小结1.油库设计应参照相关油库设计手册进行，不确定地方应多问老师或者上网收集相关资料。2.平面布置要因地适宜，结合当地情况进行设置。3.工艺流程图要拿到当地设备安装图，在进行画图和标注尺寸。4.发油台应当去当地进行考察，结合自己的经验和实地收集的资料进行画图。5.消防水池设计时，应结合多方面的考虑，给出合适的容量。6.油库内的道路设计应尽量方便车辆运行，做好绿化带。7.油库的生活区建设要和油罐区、发油台等分开，做好安全工作。8.对管道、泵的选择要结合设计数据，查找数据库，在给出最恰的方案。9.做好消防设施的布置，管道之间的距离等，营造一个良好的环境。10.油库的平面布置应考虑到天气、地理位置的影响，对一些突发事故要有特定的硬件设施应付，有备无患。28 参考文献：1.《石油库设计规范》（GBJ50074-2002）中国计划出版社2.《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151—92，2001年版）3.郭光臣等，《油库设计与管理》石油大学出版社2004年4.商业部设计院，《石油库工艺设计手册》内部版1990年5.竺柏康，《油品储运》中国石化出版社2003年6.竺柏康等，《石化销售企业安全管理》中国石化出版社2002年7.部分泵机、阀门产品样本（由指导教师提供）8.王杰,徐福斌.小型油库铁路卸油工艺设计的改进[J].油气储运,1998,(09)9.王丰.石油库管理控制一体化系统[J].石油库与加油站,1999,(01)10.曾晖,牟永春.浅谈成品油库火车卸油设施设计[J].石油规划设计,2004,(05)11.张怀国.油库设计中需改进的几点建议[J].石油商技,1997,(01).12.杨成贵.浅谈综合油库总图设计[J].天然气与石油,1999,(02)13.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。14.杨芝,王祥,齐永生.油库电气实用技术.北京:中国电力出版社，2003.15.范继义.油库加油站安全技术与管理.中国石化出版社，2008.28