油库设计说明书

辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸

镇海油库设计

摘 要

随着社会经济的发展，石油的储备逐渐成为一国能源和经济发展的重要部分。本设计是在充分了解浙江镇海油库所处地理位置和自然条件的基础上，根据给定的生产作业量和油品的运输方式，对该油库进行的一次常规设计。以此巩固对知识的掌握和应用能力。本次设计按生产操作，火灾危险程度，经营管理特点将各项设施分区布置，轻油罐区和重油罐区根据规范布置罐位，设置相应的消防系统和保卫措施。装卸区的布置要便于生产操作。采用输油管、油槽车、油轮等方式运输油品。生活区设在库外与油库分开布置，以便于安全管理。 本设计由文字说明、数据计算和图纸绘制三大部分组成。

说明部分包括设计原始数据资料、总图布置说明、工艺流程说明、平面安装图说明以及人员编制，此外，还有对油库的概述和油库应采用的安全措施作了介绍。

计算部分包括油罐设计容量的计算、装卸油设施的计算、管路的水力计算、选泵并校核、加热器面积计算以及油库消防计算。其中对油罐加热器面积进行了详细的计算。

绘图部分依据计算和各种规范以及经济因素，在最大限度满足生产要求的条件下，进行了较为经济合理的布局，并为油库将来的扩建和发展留有余地。 关键词；油库，罐区，输油管，工艺流程图

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The Design of Zhenhai Petroleum Storage’s Trestle

Abstract

With the development of social economic, the store of petroleum has become an important part of a country’s power source and economic. It was conventional designation. The design was with the full under standing of the geographical position and natural condition of Zhejiang Zhenhai petroleum storage and according to the work quantity and the means of the oil transportation. Through this can improve the ability of grasp and use the knowledge. The arrangement of every facility is depended on the operation process, the digress of the fire disaster and the disaster and the characteristic of the management. According to the regulation, arranged the tank position. The loaded and unloaded parts should be convenient for the operation. Adopted various methods to transport the oil, such as petroleum pipeline, oil tanker . For tanking care of safety conveniently， the life and the oil depot will be designed respectively.

The designation is composing of the direction part, the calculation and the drawing part.

The direction part contains the original material of designation. The general arrangement of drawing, the process flow diagram, the plane installation of the tank farm and the arrangement, which should be adopt.

The calculation part contains the volume of the oil tank. The loaded and unloaded facilities, the pipeline of light oil, the choosing and testing of pump, the heater area and fight fire of the oil tank in detail.

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According to the calculation, all kind of standard and the factor of economy, designed an economic and reasonable composition in the condition of satisfying the requirement of the work. The designation also reserved some area for the oil depot extending in the future.

Keywords: oil depot, tank farm, petroleum pipeline, process flow diagram.

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目 录

前 言............................................................................................................................... 1

1 文字说明部分............................................................................................................... 1

1.1油库设计原始数据数据............................................................................................. 1 1.1.2镇海油库库址及周边环境.................................................................................. 1 1.1.3镇海地区历年统计的自然条件.......................................................................... 1 1.2 油库概述..................................................................................................................... 3 1.2.1油库综述.............................................................................................................. 3 1.2.2油库的业务.......................................................................................................... 3 1.2.3油库的分级和分区.............................................................................................. 3 1.2.4国外油库技术发展情况简介.............................................................................. 5 1.3 总图布置说明............................................................................................................. 6 1.4 工艺流程说明............................................................................................................. 7 1.4.1制定工艺流程的原则：...................................................................................... 7 1.4.2镇海油库作业内容：.......................................................................................... 8 1.4.3镇海油库工艺流程.............................................................................................. 8 1.5平面安装图说明......................................................................................................... 8 1.6 油库安全技术............................................................................................................. 9 1.7 油库环境保护........................................................................................................... 10

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1.7.1油库的污水来源................................................................................................ 10 1.7.2含有污水的危害及处理的必要性.................................................................... 11 1.7.3含油污水的处理方法........................................................................................ 11 1.8 人员编制................................................................................................................... 12

2 数据计算部分............................................................................................................. 12 2.1 油罐容积的确定....................................................................................................... 12 2.1.1油罐设备容量的计算........................................................................................ 13 2.1.2参数的确定........................................................................................................ 13 2.1.3罐型和库容计算................................................................................................ 13 2.1.4油库库容的确定................................................................................................ 14 2.2 装卸油设施计算....................................................................................................... 14 2.2.1各种油品铁路装卸油鹤管数的计算：............................................................ 14 2.2.2铁路装卸栈桥长度的计算................................................................................ 15 2.2.3装卸作业线长度的计算.................................................................................... 16 2.2.4汽车油罐车装油鹤管的计算............................................................................ 16 2.2.6油品水运码头泊位数计算................................................................................ 17 2.3防火堤计算............................................................................................................... 21 2.3.1防火堤的计算.................................................................................................... 21 2.4管路的水利计算....................................................................................................... 22 2.5 选泵及校核............................................................................................................... 26

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2.5.1 轻油泵的选取................................................................................................... 26 2.5.2重油泵的选取.................................................................... 错误！未定义书签。 2.5.3滑片泵的选取.................................................................... 错误！未定义书签。 2.6储油罐加热器的计算............................................................................................... 31 2.6.1油罐保温层厚度的计算.................................................................................... 31 2.6.2加热器面积的计算............................................................................................ 32 2.7辅助计算................................................................................................................... 39 2.7.1泡沫计算耗量.................................................................................................... 39 2.7.2一次灭火的泡沫液计算.................................................................................... 40 2.7.3泡沫液储备量.................................................................................................... 40 2.7.4消防用水的耗量................................................................................................ 41 2.6.1 防洪沟计算..................................................................................................... 42

参考文献......................................................................................................................... 43

谢 辞............................................................................................................................. 43

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前 言

在本次设计中，设计者需要在有高差的地形设计油库，所以本文主要讨论不等高地形油库设计存在的问题。 不等高油库的特点[1]

在山地丘陵不等高地区建造油库，与在平原地区有着很大差别，如何结合和利用不等高地区的特殊地理环境，设计建造油库和集油站，并保证其高效安全正常运行，对于油库设计人员非常重要。

油库总体方案设计是整个油库设计的前导和基础。在进行油库的总体方案设计时，要考虑油库内各单元的特点及工艺过程，因为各单元的组成和功能特点对油库整体的设计有着至关重要的影响。特别是不等高地区建造油库时，还要考虑现有的自然地理条件。不等高地区的设计是否合理，直接关系到能否最大限度地满足生产需要，缩短工艺管道和运输线路，更好地利用劣地、荒地及山地，减少良田的占用面积，节约建库投资，保证安全操作，节省管理费用。 不等高地形油库总图布置设计

⑴ 工程量对设计的影响

油库地址选定在不等高地区建库后要进行地址平整，由于不等高地区地势的不利条件，给施工带来了很大困难，比平原地区要投入更多的人力物力，因此应合理规划好土石方量，减少添挖土方量，修筑与外界连通的道路。如根据当地地形、交通及建库需要，甚至打通隧道，修环山公路，开山填沟等。如果采用铁路运输，还要设计修铁路专用线或公路支线。在平原地区建库，这方面的投入相对较少，不需要考虑太多地形因素的影响。不等高地区建库的投入与在平原地区建

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设相同规模的油库相比，单在土建工程方面的投资就有明显增加。

⑵ 利用高差自流作业

利用不等高地区地形高低起伏的特点，可以实现油品的自流作业。要实现自流作业，就必须满足一定的高程差，所以在进行场地平整前，要进行所需高差的设计计算，确定高程的基本面标高。采用自流作业，不但可以保证生产不间断进行，而且用电量较少，可节省大量动力，但平原地区建库要保证生产作业的连续性，就必须增加相关的用电，增压设备（如高架罐、泵及动力源等）。因此，具有高差的自流作业工艺流程是一种经济易行的建库方案。

目前，我国许多地区的油库或集油站都采用了自流作业模式。图1是一个典型的集油站自流作业的工艺流程，全站分卸油区、脱水区、储存区和发油区。各区所处的每一个台阶相对有一定的高差，利用这一高差才能实现自流作业。利用实际的不等高地形，将这四个区分别至于四个有一定高差的台阶上，这样可以将这种自然高差保留下来，既减少了工程土方量，又提供了自流作业的必要条件。

图1 集油站自流工艺主要流程

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⑶ 设备投资对设计的影响

由图1可以看出，收油系统到发油系统的全过程都是利用了油库原有的位能，而无需有外加动力的泵送过程。使用的相关设备比平原地区少，主要工艺流程简单，这种自流作业使相关动力流程系统得到了简化，减少了设备投资，日常的运行管理和维护费用也会大大的降低。但在辅助设施方面的建设投资，不等高地区比平原地区大。由于地形起伏不平，需对原地形进行大规模的改造，有的地块填方后还要进行特殊处理，保证一定的土壤紧密度、抗压性、不均匀沉降度等。而有的地块则需要挖方，保证设定的水平高度，使线路走向合理。设计时要尽量避开土崩、断层、滑坡、流沙和泥石流等不良地质状况的区域。有时甚至还要考虑地下矿藏开采后有可能出现坍塌等问题，确保建筑物的稳固性和持久性。另外，还应做好如何预防不等高地区的山洪爆发、泥石流、滑坡等突发自然灾害对油库的破坏以及地下水对设备腐蚀的工作。

⑷ 确定最小高差

各个操作平台存在的高差是实现自流作业的前提，科学地确定高差值是能否利用有利条件的关键。如果高差太大，既增大了投资（如设备、护坡等方面的费有），又不利于油库安全。如果高差太小，就无法实现自流作业，失去了利用不等高地区天然地形的有利条件。

最小高差可按液体管道压力降的计算方法求得。在确定油品流动状态及计算摩擦系数时，应根据实际情况，合理选用相应的计算公式。

在理论上，如果忽略水力摩阻，只要两个台阶的高层储罐中液面与下层储罐中液面之间有一个高差，就可实现自流作业。但在实际中还应考虑管道内径、油

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品的密度、油品的运动粘度，油品在管道中的流动速度等各种因素，可根据油品在管道中的流动状态，利用实际水力学关系计算出全段的最大水力摩阻。 这里假设出液面为等高时的情况，即液面在最高处且高度保持不变。这样的假设在实际的油品收发作业管理中不易控制，也给实际操作带来了一定的困难。为了增大运行适应范围，使其有可操作性，在条件允许的情况下，应尽可能增大这个最小高差。为了完全实现自流作业，包括清罐时的作业过程，可考虑将上层罐底高度提高至等于下层罐内最高液面的高度，这样即使在完全倒罐作业时，也可不需要外部动力就可自行完成。

需要特别指出的是，高阶罐为沉降脱水罐，实际上油水界面的高度并不是稳定的。要水不被排出，出油口应尽量靠近油面。但这样的设计虽然能完成正常自流作业，但对完全实现倒罐作业不利，特别是在平原地区，只能实现正常自流作业，而无法实现倒罐作业。如果利用了不等高地区的自然高差条件，就能很容易地实现各种作业。

油库总图设计应注意的问题

⑴在有地形高差存在的情况下，应注意回水系统的设计，锅炉房应设置在相对较低的水平面上，而收油作业区应置于最高点区域，包括油品的计量及消防水源设施。如果地形等条件允许，可在最高点设置消防水罐。发油区应置于最低区域，管理、维修及污水处理部分可考虑安排在较低的区域，这样既能充分利用自然高差的有利条件实现自流作业，又便于日常的管理。

⑵减少由于地形不利因素而带来的工艺处理问题，提高能量的利用率。虽然保护了良田，但增大了场地平整护坡及对地基处理的工作量，土方量显著增加。

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所以土建工程质量的优劣，设计是否合理，关系到不等高地区能否建库成功的重要因素之一。

⑶由于山地受交通条件的限制，收发油作业较困难，特别是引入铁路专用线时，会增大基础建设的投资。从工艺角度考虑，虽然增加高差是有利的，但也增加了护坡处理的难度和费用，应根据实际情况合理选择护坡的形式，做到既安全可靠，投资少，又便于建设施工。

⑷总图布置应规范科学，各作业单元合理分布，尽量减少用地面积，减少基建投资，同时还要适当留有扩建余地。

⑸由于山地特有的气象条件和自然地形等因素，不利于污染物的扩散，所以在总图设计时应考虑到大气污染控制及各种污水的处理问题。

⑹尽量靠近已有的设施，如消防、电力通信、员工生活福利、交通等设施，减少重复设施的建设，最大限度地降低设备投资，生产经营及生活费用。在考虑选址及有利于建设和方便生产的同时，还应兼顾其隐蔽性。

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1 文字说明部分

1.1油库设计原始数据数据

1.1.1油库设计的基础数据

油库每年火车进库97＃汽油和93＃汽油分别为10万和13万吨，0＃，5#柴油分别为7万吨和9万吨，汽油全部由油轮外运。0#柴油由输油管外运，5#柴油50%由油轮出库，50%汽车出库。另外，油库每年还由油轮进燃料油和重柴油分别为8万吨和10万吨，由输油管外运各6万吨，其余由汽车油槽车出库。

1.1.2镇海油库库址及周边环境

油库地势北高南低，交通便利，北邻镇海港，南接高速公路。

该油库还拥有铁路自备专用线、公路装车栈台与水运码头，是一个可采用多种运输方式的中转油库。

1.1.3浙江地区历年统计的自然条件 ⑴ 温度

全年平均气温 15.7℃ 月平均气温 -1.4℃ 绝对最高气温 34℃ 绝对最低气温 -14℃ 冰冻线最大深度 18.6cm 最低平均温度 0℃ ⑵ 降雨量

全年平均降雨量 995.3mm

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日最大降雨量 1624.3mm 平均降雨天数 126.3天 ⑶ 主导风向和风速

主导风向 东北或东南 全年平均风速 4.7m/s 全年最大风速 27.8m/s ⑷ 水文资料

地下水位高度 -1.5m 长江最高水位 9.5m 长江最低水位 4.5m 长江通航天数 320天 7m水位保证天数 270天 ⑸ 油品物性见表 1-1

表1-1 各油品物性表

参名称 比重d415.6数 97#汽油 93#汽油 0#柴油 5#柴油 重柴油 燃料油

(t/m)

30.72 28

1 0.4

0.72 28 1 0.4

0.83 72 5 2.55

0.83 72 5 2.55

0.85 78

10.82 3.95

0.97 120 200 35

闪点 ℃ 运动 20℃ 粘度 50℃ 厘 80℃ 沱 100℃

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1.2油库概述

1.2.1油库综述

凡是用来储存和收发原油、汽油、煤油、柴油、喷气燃料、溶剂油、润滑油、重油等整装或散装的独立或企业附属的仓库或设施称为石油库。它是协调原油生产，原油加工，成品油供应及输出的纽带，是国家石油储备和供应的基地。它对于保障国防促进国民经济高速发展具有相当重要的意义。

1.2.2油库的业务

不同的油库类型其性质也不同，油库的业务大体上可分为以下四个方面： ⑴ 生产基地用于集积和中转油料； ⑵ 供销部门用于平衡消费流通领域； ⑶ 企业部门用于保证生产；

⑷ 国家储备部门用于战略储备，以保证非常时期的需要。 1.2.3油库的分级和分区[2]

⑴ 油库主要是储存易燃易爆的石油和石油产品，这对油库安全是个很大的威胁。油库容量越大，一旦发生火灾或爆炸等事故造成的损失也越大。因此，从安全防火观点出发，根据油库总容量的大小，分为若干等级并指定与其相应的安全防火标准，以保证油库安全。

⑵ 石油库等级的划分，根据国家标准GB50074－2000[3]规定，应符合下表的规定：

表1－2 石油库等级划分表

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等级 一级 二级 三级 四级 五级

总容量TV（m3） 100000≤TV 30000≤TV＜100000 10000≤TV＜30000 1000≤TV＜10000 TV＜1000

本油库总容量为103000m3，为一级油库。

⑶ 油库的安全防火距离，人员编制，各种设施和技术要求。根据油库登记和相应的技术规定分别予以考虑；

⑷ 油库内的各项设施散发的油气量和火灾危险程度以及生产操作方式各不相同，项目差别较大，因此有必要按生产操作，火灾危险程度。经营管理特点将各项设施分区布置，将特殊的区域加以隔离，限制一定人员出入，有利于安全管理，并便于采取消防措施；

⑸ 一般按油库业务要求可分为储油区，装卸区，辅助生产区，行政管理区等四个区域；生活区一般设在库外，与油库分开布置，以便于安全管理。

① 储油区

储油区又称油罐区，是油库储存油品的区域，也是油库的核心部位；这个区的首要任务就是保证储油安全，防止火灾和泄露。

② 装卸区

装卸区又分为铁路装卸区，水运装卸区和公路装卸区；这个区域是油品进出油库的一个操作部门。装卸区的主要任务是灌装和接卸油品，他们的设施根据装卸油的品种数量，装卸时间等要求。

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铁路装卸区主要是向铁路罐车接卸油品，当采用自流下卸时，尚应考虑零位罐等问题。

油库设置在沿海或靠近江河地区，油品往往利用油轮和油驳进行吞吐。这时油库水运装卸区便是向油轮或油驳等水上运输工具灌装和接卸油料。

目前，大多数油库的作业都是铁路或水运来油，再通过公路或水运用汽车罐车或油驳以及桶装向外发油。它的发放对象主要是加油站和用户。一般不靠近江河的油库，几乎进入油库的所有油品都要通过公路向外发出，发油频繁。

③ 辅助生产区

油品的生产活动中，需要有相应的一些辅助设施，如锅炉房，变配电间，机修间，材料库，化验室，污水处理，消防泵等。这些设施是保证油库正常运转不可或缺的，但它们在操作上又是独立的体系。因此把这些设施相对地集中在一个区域，组成辅助生产区，即便于管理，又有利于安全。

④ 行政管理区

这个区域是油库的行政和业务管理区域，是生产管理中心。它负担着油库的三大任务：一是指挥生产，保证油品安全装卸和储存，并作好运行记录；二是贸易活动，进行油品的调入和销售；此外，它还有保护油库安全的作用。

⑤ 生活区

油库的生活设施， 如家属宿舍，娱乐活动场所等公共设施应设置在库外，并离罐区有一定的距离。

1.2.4国外油库技术发展情况简介

⑴ 油罐大型化，油罐越大，单位元元元元容量的成本就越低；

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⑵ 油品运输水运化，管道化，水运优点在运费低，能耗小；管道运输优点更多；基建投资少，建设周期短，操作费用低，油品蒸发损耗小；

⑶ 油库操作管理自动化，如：油品的计量，油罐内油品的测温，液位报警，机泵的自动开闭，油品调和，装车，装船均由计算机自动管理；

⑷ 油品蒸发损耗很低，措施是使用内浮顶罐，实现密闭装车，油气回收等。

1.2 总图布置说明[4]

将油库各种设施综合考虑后，在已确定的库址地形图上，按一定比例合理地加以布局，并且标绘出油库全部设施的名称，位置，平面尺寸竖向标高等。使它们在生产上组成一个有机的整体。这项工作称为油库的总体布置或称总图设计。

总图设计是油库设计中的一个重要组成部分。是一项仔细而又复杂的工作。总图设计是否合理，将直接关系到能否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，应结合油库的特点按下列原则考虑布置：

⑴ 便于收发作业，油库装卸和发放区要尽可能地靠近交通线，离铁路专用线和公路支线较短；

⑵ 库内油品尽量做到单向流动，避免在车库能往返交叉；

⑶ 合理分区，以便于各种作业安全生产，避免非工作人员来往于生产工作区域，特别是储油区和装卸区；

⑷ 库内布置的各种设施，必须符合防火，卫生等有关设计规范，确保油库安全，同时应力求布置紧凑，减少用地；

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⑸ 变配电间及锅炉房等辅助设施要尽量靠近主要用电，用气单位，以节省投资和经营费用；

⑹ 尽可能利用地形进行自流作业；

⑺ 油库对外单位要设置在靠近发放区的地点，以便提货人员联系； ⑻ 充分利用地形，作好隐蔽工作；

⑼ 考虑到油库的今后发展，应适当留有扩建余地；

油库主要道路7m，最小转弯半径12m。对行车辆较少的道路，其路面应为的单车道，并按需要在适当位置设置车道，路肩宽1.5m，库内平整坡度5‰；

消防道路与防火堤堤脚线之间的距离不宜小于3m；

油品装卸线中心至石油库内非罐车铁路装卸中心线的安全距离应不小于20m； 企业附属石油库的甲，乙类油品储罐总容量大于5000m3，不小于35m。

1.3 工艺流程说明

油库工艺流程是表示油库生产关系的图纸。它反映油库的主要生产过程。在图上我们可以看出油库所满足的业务操作范围，并据以审定它是否符合业务要求和它的合理性，简言之，油库的输转流动过程。它将库区的各种生产设施有机地联系起来，构成一个生产体系，完成各种收发作业。

1.4.1制定工艺流程的原则： ⑴ 流程简单，操作检修方便；

⑵ 技术先进可靠，满足油库的业务要求及同时操作的业务种类； ⑶ 流向合理，减少能源消耗； ⑷ 减少基建投资；

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⑸ 适合开停工和事故处理需要。 1.4.2南京油库作业内容：

⑴ 接收油品，输油管、铁路油槽车运进；

⑵ 发放油品，由水路油船、汽车槽车及桶装外运。 1.4.3南京油库工艺流程 ⑴ 收油系统流程： 轻油：铁路油槽车→罐 重油：码头→罐 ⑵ 发油系统流程：

97#，93#汽油全部由油轮外运；5＃柴油→码头、汽车油槽车；0#柴油→输油管；重柴油，燃料油→铁路油槽车和输油管 ① 轻油卸车，需要设真空系统；

② 97#汽油与93#汽油泵之间互为备用；5#柴油与0#柴油泵之间互为备用；

燃料油与重柴油泵之间互为备用；

③ 重油管线均采用保温，拌热，轻油管线均设膨胀管，每组油罐只在一个罐

上设一个即可；

本油库属于中转油库，油品进出油库可近似看成是连续的，油罐检修时需要倒罐，因此，本油库将利用阀门来操作倒罐流程。

1.5平面安装图说明[5]

⑴ 平面安装图严格按比例绘制，在图面上应绘出指北向，在图中应表示的流程与流程图相同；

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⑵ 平面安装图应突出设备，机泵及管线带，管墩，架的平面布置； ⑶ 在有关图纸相连接的管线或管线带端部应注明连接的有关图纸，档案号其坐标和有关标高应标示清楚；

⑷ 主要设备出口，止回阀要表示流向；

⑸ 管线（视向图）重合时，应断开上面或前面的管线或用必要的竖面图，向视图表示清楚，埋地或被建筑物挡住的用虚线表示；

⑹ 保温线只画保温符号，拌热管线的加气及放凝管点位置和连接方式要全部表示清楚；

⑺ 油罐，设备，机泵编号应与流程图相一致，阀门，大小头等应注明规格，过滤器，压力表管嘴等标准图的应注明档案号，管支吊及位置应按比例画图，并注明尺寸，支吊应尽量画在另外图纸上；

⑻ 平面图中应包括相应的竖面和向视图，大样图，样图等，如在一张上画不完，也可画另外图纸上；

⑼ 油罐，设备和管在线的仪表开口管嘴，调节阀，流量计的安装，在仪表专业的配合下，也可在相关图纸上画；

⑽ 平面图也应有图例，附注时说明注意事项及有关安装要求，有关图纸档案号，及附属表格。

1.6 油库安全技术[6][7]

油库中储存大量的各种油品，一般都具有易挥发，易流失，易燃烧，易爆炸和有毒性，如果工作不慎，思想麻痹或不遵守安全操作规程，都可能导致火灾、爆炸、中毒等事故，使国家财产遭受严重损失，因此应严格遵守安全技术操作规

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程，贯彻执行有关的规程制度，采取积极有效的措施，最大限度地消防可能引起的火灾，爆炸，中毒等事故的一切因素，确保油品在收发储存过程中的安全[5][6][7]。

油库安全技术包括防毒、防火、防炸，油库消防技术、防雷、防静电等内容。

1.7 油库环境保护[8][9]

1.7.1油库的污水来源

油库的含油污水主要来源于油罐区、泵房、装卸油栈桥、洗修桶车间等地区。 ⑴ 油罐区的污水

① 从油罐中排放的油罐底水。排放量可达到20Ls。 ② 防火堤内的雨水，可根据当地降雨量来考虑。

③ 冲洗储油洞库地面及洞库内其它设备产生的污水，这分布水量与地面、设备洁净程度及冲洗方法有关。一般可按1m2表面积1～2Ls来估算。

④ 储油洞库的油罐渗漏油品与洞内山体渗水混合后产生的污水。这部分污水量与山体渗水量及油罐漏油量的大小油罐。可测量排水量得知。

⑤ 清洗油罐及管线产生的污水。这部分污水量与油罐大小、管径管长和冲洗方法有关。

装卸油栈桥的污水主要是该地的雨水。 ⑵ 其它生产车间的污水

① 泵房中机泵填料的冷却水、地面冲洗水等。 ② 锅炉定期清洗排出的污水。

③ 修洗桶间排出的洗修油桶产生的含油污水，一般一个桶的水量为100～200L。

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④ 清洗灌桶间、汽车加油场、桶装油仓库等有油存在的建筑物的地坪产生的污水。

1.7.2含有污水的危害及处理的必要性

含油污水不经处理、随便排放，会对周围环境造成很大的危害。主要有： ⑴ 如果含油污水不经处理，直接排入水体，会对水体造成不良影响，破坏水体卫生条件。当水中含有的石油浓度达到0.3～0.5mgL时，即能使水具有石油臭味，不能饮用。油类排入水体后，将漂浮在水面上，形成一层薄膜，据实测，每滴石油在水面上能够形成0.25m2的油膜，每吨石油可覆盖500公顷的水面。油膜使大气与水隔绝，破坏正常的复氧条件，导致水体缺氧。据实验，当油膜厚度大于1?m时，就能够对水面复氧产生影响，从而影响水体的自净作用。

⑵ 如果含油污水不经处理直接用于灌溉农田，则会破坏土壤的物理化学性质，会堵塞土壤的孔隙，影响通风，不利于禾苗生长，造成农作物减产，甚至死亡。

⑶ 含油污水还会污染环境，还可能引起火灾，造成损失。 1.7.3含油污水的处理方法

油库含油污水的处理方法一般有：物理方法、化学方法及生物方法。采用最广泛的物理方法和化学方法。

对于一般的含油量较小的污水，可采用隔油、浮选、絮凝、过滤等过程，如果经过处理的油品达不到排放标准时，可进一步采用生物滤池、活性污泥池和氧化塘等生物处理，这些成为二级处理。在对污水排放有更高要求的地方，还应该对污水进行深度处理，即三级处理。深度处理的方法有活性炭吸附、臭氧氧化法和反渗透法。

11

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1.8 人员编制

本油库人员编制表见表1-4

表1－4 人员编制表

部门名称 主任兼书记 轻油泵房和栈桥 重油泵房和栈桥 轻油罐区 重油罐区 码头 锅炉房 污水处理场 变电所 工程师 技术员 化验室 仓库 食堂 消防队 队长 合计

班次 1 3 3 3 3 3 3 1 3 1 1 2 3 1 3 2 36

人数（人/班）

1 3 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 1 2 6 1 33

合计 1 3 6 6 6 6 3 2 6 2 2 4 3 2 18 2 72

2 数据计算部分

2.1 油罐容积的确定

油品种

97#汽油 93#汽油 0#柴油 5#柴油 12

燃料油 重柴油 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸

类 进库详火车进火车进火车进火车进油轮进油轮进情 库10万库13万库12万库 9万库15万库10万吨 吨 吨 吨 吨 吨 油轮外输油管输油管运4.5外运6外运6外运详油轮外油轮外输油管万吨 万吨 万吨 情 运10万运13万外运12汽车油汽车油吨 吨 万吨 汽车外运4.5槽车出槽车出万吨 库 9库 4万吨 万吨

2.1.1油罐设备容量的计算 选用公式

VS?GK?? 式中：K——该种油品的周转系数，取10

Vs——某种油品的设计容量, m3 ； G——该种油品的年输量,t； ?——该种油品的密度，t/m3；

?——油罐的利用系数。

2.1.2参数的确定

周转系数K的确定：本油库周转系数取10。 利用系数? 的确定：轻油?取0.95；重油?取0.85。 2.1.3罐型和库容计算

13

(2－1)

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根据公式（2－1），经过计算，可以得出油库的库容以及选用的罐型。具体计算结果，见表2-1：

表2-1 各种类油品库容罐型表

油品参数 G（t） 105 97#汽油 1.0×105 93#汽油 1.3×0#柴油 5#柴油

1.2×105 9×104

? ?（t/m）

3重柴油 10×104 105 燃料油 15×

0.95 0.95 0.95 0.95 0.85 0.85

0.72 0.72 0.83 0.83 0.85 0.9

K Vs（m3） 114632.20 6 119021.90 4 115228.00 7 112690.00 6 113848.70 9 119617.50 2

规格 类型

5000×3 内浮顶 10000×2 内浮顶 10000×2 5000×3 10000×2 5000×3

拱顶 拱顶 拱顶 拱顶

2.1.4油库库容的确定

总库容为V＝103000 m3＞100000 m3为国家一级油库。

2.2 装卸油设施计算

2.2.1各种油品铁路装卸油鹤管数的计算： ⑴ 选用公式

N?KG??vmA (2－2)

式中：N——计算鹤管数；

K——铁路收发不均衡系数，取2； ——年装（卸）油量，吨/年；

G?——年操作天数，取350天；

14

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?——装车温度下的液油密度， t/m3；

v——油罐车平均容积， 取60 m3； A——油罐车装满系数，轻油取0.9； m——每天操作批数，取4批/天

⑵ 计算结果：

根据公式（2－2）计算结果见表2－2

表2-2 各类油品铁路装卸油鹤管数

名称参数 97#汽油 93#汽油 0#柴油 5#柴油

K G（t） ?（t/m） V（m3） m 2 105 0.72 60 4 2 13×104 0.72 60 4 2 12×104 0.83 60 4 2 9×104 0.83 60 4

A

0.9 0.9 0.9 0.9 N N（取整） 3.68 4 4.78 5 3.83 4 2.87 3

2.2.2铁路装卸栈桥长度的计算

⑴ 轻油共享一个栈桥，采用双侧布置。 ⑵ 选用公式

L?n?12?l (2－3)

式中：L——双侧栈桥的长度，m； n——鹤管总个数；

l——每列油罐车距离的平均值，取12m。 ⑶ 计算

15

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根据公式（2－3），可以得到

L?16?12?12?90m

2.2.3装卸作业线长度的计算 ⑴ 选用公式

L?L1?L2?nl?L3

(2－4)

式中：n——鹤管总个数，若采用两股作业线时，取最大鹤管数的一半； l——一辆油罐车的两端车钩内侧距离；

L1——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L1＝9m；

L2——作业线终端车位的末端至车檔的距离，一般取L2＝20m；

L3——车头长，一般取L3＝22m；

⑵ 计算

根据公式（2－4），可计算得 L轻＝9+20+90+22＝141m 2.2.4汽车油罐车装油鹤管的计算 选用公式

N?KGt?TAmV (2－5)

式中：K——公路运输不均衡系数，K=1.1～1.3，取1.2；

G——年装车量，t/年； ρ——油品密度，t/m3；

16

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V——车容积，取9m3； t——年操作天数，取350天； m——每小时装车个数，取2辆/小时； T——每天操作时间取7小时；

A——油罐车装满系数,A=0.9～0.95,轻油取0.9；重油0.95。

各参数以及鹤管数可依据公式（2－5）算得，计算结果见下表2－3:

表2-3 各类油品汽车装车鹤管数

名称\\参数 5#柴油 燃料油 重柴油

K 1.2 1.2 1.2

G(t)

4.5?10t4t

V T m

7 2 7 2 7 2

A 0.9 0.95 0.95

ρ(t/m3) 0.83 0.9 0.85

N N取整 1.64 2.87 1.35

2 3 2

350 9 350 9 350 9

9×104 4×103

2.2.6油品水运码头泊位数计算

⑴ 由《石油库工艺设计手册》表12—14查，选择3000t成品油船，船行尺寸（长×宽×深）为101?13.8?6.50，吃水深度为5.5m，满载排水量4911吨，载重量3029吨，输油泵是卧式罗茨150YⅡ-75，流量是200 m3/h，扬程70m，2台；扫仓泵流量80 m3/h，1台。

⑵ 选用公式

码头处的最低深度为：

H?T?Z1?Z2?Z3?Z4 长江水位7m保证天数 270天；H=7m；

T——载重量最大船的最大吃水深度，m；

17

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Z1——船底至河底允许的最小富裕量，m； 这里河港取Z1=0.2 m； Z2——波浪影响的附加深度，m； Z2=0.3?2h–Z1

h——码头附近最高波浪，m；这里河港取h=1 m； Z2=0.3?2?10.2=0.4 m ；

Z3——船在装卸和航行中吃水差的附加深度，m； 一般河港Z3=0.3 m ； K——与长度有关的系数；

Z4——考虑江，河，海泥沙淤积的增加量，m ； 一般取Z4=0.4 m 。

T?H?Z1?Z2?Z3?Z4=7–0.2–0.4–0.3–0.4=5.7 m ； 查石油库工艺设计手册：

选3000吨成品油船：载重吃水深度5.5 m，船上输油泵一台Qh=200 m3/h ， 扫舱泵两台qh=80 m3/h 。 即选择每年航运270天。

油品输入量为Q1，输出量为Q2，游船的平均容量为Vc。则在通航期间油船到岸的数量为： ?Q1K1Q2K2? n0?n1?n2????V?cVc2?cc1??K ?? 式中 n0——油船到岸的数量，只；

n1，n2——输入和输出油品之油轮数量，只； ?c——油品的平均密度，t/m3；

V1,V2——输入输出油轮的平均容量，m。

18

3

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K1,K2——油品输入输出不均匀系数，K1=1.2 ，K2=1.3 ； K——船只到岸的不均匀系数，K=3 。

444?15?104?10?104?1.210?10?13?10?4.5?10?1.3???3?657.5n0?n1?n2?????30003000??????取658只

当航运期为T=270天时，船只到岸时间间隔： t1?Tn1Tn2?T?cVc1Q1K1KT?cVc2Q2K2K?270?300025?10?1.2?3270?300027.5?10?1.3?354?0.9天=21.6 h

t2????0.756天=18.2 h

在t时间内，每只到岸油船皆应完成装卸油工作，卸油作业时停泊时间系由下述各时间组成： （1） 油船驶进系船设备的时间，靠岸时间及系船时间。?1=0.25~1.5 h ；

这里取?1=1 h；

（2） 连接装卸油导管所需时间。?2=0.2~0.5 h ；

这里取?2=0.4 h ；

（3） 在油泵全负荷时，油品的卸出时间：

?3??VcQh

粘度小的油品?=0.95~0.97；粘油及易凝油品，?=0.92~0.95；

卸油泵的平均输送量Qh=200 m3/h 。 ?397#?0.96?3000200?0.719391?20h

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?390#?0.96?3000200?0.7193910.96?3000200?0.8294930.94?3000?20h ?17.36h

?35#柴? ?3燃料油?200?0.899556?15.67h ?3重?0.94?3000200?0.849511?16.6h

（4） 从油船清除剩余油品所需时间：

?4? 97#汽油 ?4?(1??)?Vcqh

(1?0.96)?3000160?0.719391(1?0.96)?3000?1.04h

93#汽油 ?4? 5#柴 ?4燃料?4??1.04h

160?0.719391(1?0.96)?3000??0.9h 160?0.829493(1?0.94)?3000160?0.899556(1?0.94)?3000160?0.849511?1.25h ?1.32h

重柴 ?4?（5） 油船中油品的加热所需时间?5。

（6） 卸开导管，解开绳索及船只离岸的时间。?6?0.25~0.5 h；

这里取?6?0.4 h 。

因此，卸油作业的全部停泊时间为??i1。泊位数为： N1???t1i1

97#汽油：??i1?1+0.4+20+1.04+0.4=22.84 h > t1；

20

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N1?22.8411.736?1.95 取2

93#汽油：??i1?1+0.4+20+1.04+0.4=22.84 h > t1； N1?22.8411.736?1.95 取2

5#柴油：??i1?1+0.4+17.36+0.9+0.4=20.06 h > t1； N1?20.0611.736?1.71 取2

重柴油： ??i1?1+0.4+16.6+1.32+0.4=19.72 h > t1； N1?19.7211.736?1.68 取2

燃料油： ??i1?1+0.4+16.6+1.25+0.4=19.65h > t1； N1?19.6511.736?1.67 取2

2.3防火堤计算

2.3.1防火堤的计算

查《石油库设计规范》GB50074-2002 第6.0.9第二条：

防火堤内的有效容量，应符合下列规定：

⑴ 对于固定顶油罐，不应小于油罐组内一个最大油罐的容量。

⑵ 对于浮顶油罐或内浮顶油罐，不应小于油罐组内一个最大油罐容量的一半。 ⑶ 当固定顶油罐与浮顶油罐或内浮顶油罐布置在同一油罐组内时，应取以上两款规定的较大值。

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a?H2H2?D?0.6D?D?H2 （2-14）

H2b??D?0.6?D?0.4D?D5000?0.4D?D?0.6D?D? （2-15）

abh?V??Dh42 （2-16）

a——防火堤宽度；

b——防火堤长度；

h——防火堤高度； D——10000m3罐的直径； D5000——5000 m3罐的直径； V——罐区内拱顶罐的体积； 轻油罐区 a?19100?21140?21140?12684?74064 2?4?21140?2?0.4?21140?2?12684?15960?16057 0 b?19100 h?0.43m

所以防火堤高度取1m，隔油堤高度取0.8m。 重油罐区 a?74064

b?74064h?0.97m

所以防火堤高度取1.2m，隔油堤高度取1m。

2.4 管路的水利计算

22

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轻油卸火车以97#汽油为例：吸入与排出管径均按经济流速计算。 ① 选用公式

d?按60m3油罐车60分钟卸完

Q?60m/h?0.016m/s

334Q?v (2-17)

则4个鹤管的流量（一次开4个鹤管装油）

Q?0.016?4?0.064m/s3

?50??20e?u(50?20)?0.4厘沱

?15.7??20e?u(15.7?20)

所以u?0.0305

?15.7?1.14厘沱

查《油库设计与管理》表3-2

v吸入?1.5m/s

v排出?2.5m/s

② 计算 d吸入＝d排出＝4?0.064??1.54?0.064＝233.1mm 取整d=250mm ＝180.6mm 取整d=200mm

??2.55#柴油装车（自流），8m3车每小时装3台，每车12分钟，准备时间8分钟 选用公式

i? i——水力坡降

23

?z1.2l

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Q? i?8?601220?5?4?7.51.2?617.92?40m/h?0.011m/s?0.035

33

由《石油库工艺设计手册》表2-1，通过不同管径中，水力坡降与粘度的关系，可以得出自流装车用100mm的管径的管道。

重油装车以重柴油为例（自流）：

8m3车每小时装3台，每车12分钟，准备时间8分钟 选用公式

i?式中：i——水力坡降 Q? i?8?601220?5?4?8.751.2?568.31?40m/h?0.011m/s?0.38533?z1.2l

由《石油库工艺设计手册》表2-1，通过不同管径中，水力坡降与粘度的关系，可以得出自流装车用100mm的管径的管道。

轻油装船以汽油为例（自流） Q=200m3/h i?20?10?7.1351.2?238.32?0.0156

由《石油库工艺设计手册》表2-1，通过不同管径中，水力坡降与粘度的关系，可以得出自流装船用100mm的管径的管道。

⑹ 重油卸船以燃料油为例：吸入与排出管径均按经济流速计算。 ① 选用公式

24

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d?4Q?v

按船上泵流量计算

Q?200m/h?0.056m/s33 厘沱

?50??20e?u(50?20)?200?80??20e?u(80?20)?35厘沱所以u?0.0581

?20?1142.89厘沱

?65??20e?u(65?20)?83.66厘沱

查《油库设计与管理》表3-2

v吸入?1.1m/s v排出?1.2m/s ② 计算 d吸入＝d排出＝4?0.056??1.14?0.056＝254.7mm 取整d=300mm ＝243.8mm 取整d=250mm

??1.2各种油品吸入与排出管径见表2-5

表2-5各种油品吸入与排出管径

参数 粘 度

流量（m3/s）

油品 （厘沱）

25

Dg(mm) 管规格（mm）

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吸 入 排 出

97#汽油 93#汽油 0#柴油 5#柴油 重柴油 燃料油

0.064 0.064 0.042 0.042 0.0278 0.0278

1.14 1.14 5.50 5.50 7.99 83.66

250 250 250 250 250 300

200 200 200 200 200 2500

吸 入 排 出

?250?7 ?200?6 ?250?7 ?200?6 ?250?7 ?200?6 ?250?7 ?200?6 ?250?7 ?200?6 ?200?8 ?250?7

各种油品自流管径见表2-6

表2-6各种油品自流管径

参数 油品 5#柴油装车 5#柴油装船 97#汽油装船 93#汽油装船 燃料油装车 重柴油装车

流量（m3/s） 0.011 0.056 0.056 0.056 0.011 0.011

粘 度 （厘沱） 5.50 5.50 1.14 1.14 83.66 7.99

Dg(mm) 100 250 250 250 125 100

管规格（mm） ?100?4 ?250?7 ?250?7

?250?7 ?125?4 ?100?4

2.5选泵及校核[10][11]

2.5.1 轻油泵的选取

汽油和柴油都需要铁路运进，卸车泵选择如下。 以97#汽油为例： ⑴ 选用公式

Re?4Q?.d? (2-18)

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Re1? Re2?式中：Q——卸油流量, m3/s；

e —— 0.06mm； d——油品的管径；mm

?——油品的粘度，㎡/s。

59.7?8 (2-19)

(2-20)

7665?765lg??⑵ 计算 ① 鹤管段

Dg=100mm ； L=12m；一个鹤管的流量q=0.016m3/s； Re? ?＝d4?0.016??0.1?1.14?1010059.7?8??2?0.2?6?17879.90

2e?0.004

Re1Re259.787?3284.56

?665?765lg0.0040.004?624856.02??0.004665?765lg?7?

Re1

取m=0.123, ?=0.0802A , A?10h鹤???Q2?m0.127lg?d?0.627?0.107

??md5?m?l0.0162?0.123?0.0802?0.107??(1.14?100.15?0.123?6)0.123

?12?0.6m② 集油管段

Dg=D输油+50mm=238mm； L=栈桥长度一半=45m；

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流量Q=鹤管总流量的一半=0.032m3/s； Re? ?＝d4?0.032??0.238?1.14?1023859.7?8??2?0.2?6?150244.4

2e?0.0016 8 Re1 Re259.78?8852.16

0.001687665?765lg?665?765lg0.00168???165930.68

?0.00168?7 Re1

h集??1313A?100.127lg?d?0.627?0.096

??Q2?m??md5?m?l0.0322?0.123?0.0802?0.096??(1.14?105?0.123?6)0.1230.238?45?0.035m③ 输油管段（按最危险排出管径计算，管道内径为188mm）

Dg=188mm； L=278.74m；流量Q=0.056m3/s； Re? ?＝

d4?0.064??0.188?1.14?10?2?0.2?6?38040.26

2e18859.759.7Re1?8??6749.24 8?70.002137665?765lg?665?765lg0.00213Re2???1271732.2?0.00213?0.0021 3

Re1

A?100.127lg?d?0.627?0.009

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hl???Q2?m??md5?m?l0.0642?0.123?0.0802?0.099??(1.14?105?0.123?6)0.123

?278.74?6.5m0.188z1?H罐2?罐基础标高?罐基础高度?7.135?24?0.5?31.635m

?0.6?0.03?14.5?2.5?17.63mz2?h鹤?h集?火车轨面标高?鹤管最高点高度 ?z?z2?z1?15.16m H?1.3h??z?1843.6Q1.877?15.16

当Q=0.064m3/h时 H?1.3hl??z?1.3?6.34?15.16?23.4m 重油计算过程与轻油类似，所以其它油品总扬程计算见表2-7。

表2-7其它油品总扬程

油品＼参数 Q(m3/s) Q(m3/h) ?Z(m) 汽油装车 柴油卸车 ⑶ 泵的选择

根据输油参数， 流量和扬程的要求，在《石油库工艺设计手册》中 初选150F-35A型离心泵。. 该泵性能参数见表2-8：

表2-8泵性能参数

流量 Q(m3/h) 113.5 173.5 209

H(m) 23.4 43.59

粘度?（厘沱）

1.14 5.50

0.064 0.042

200 150

15.16 17.79

扬程

H(m) 30.7 28 24.8

转速 n(r/min) 1480

功率（Kw）

允许吸上真泵效率

轴功电机?（％） 空度H（m）

S率 功率 14.6 65 17.6 30 75 5.5 19.6 72

29

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⑷ 泵的校核

① 工作点校核

画出管路特性曲线

不同流量下所需泵的扬程见表2-9

表2-9不同流量下所需泵的扬程

Q输(m3/h) 0 0

15.16

200 0.064 23.4

300 0.083 32.54

Q (m3/s) H (m)

按表2-9给出的数据绘制管路特性区线如图-1，并与150F-35A型离心泵性能曲线相叠合，求得工作点A。见图2.1。

图2.1

(图中1--管路特性曲线，2--泵的性能曲线，3--泵效率曲线)

Ａ点在流量为212.6m3/h，扬程为24.37m，且效率为71.34%满足工艺要求。

② 电动机的选择

在《石油库工艺设计手册》中，选择电机型号为BJQ2-72-2,功率为30kw。

30

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⑸ 97#汽油、93#汽油均选150F-35A型离心泵。

同理5#柴油、0#柴油、均选YS150-50型离心泵，在《石油库工艺设计手册》中，选择电机型号为BJQ2-82-2,功率为40kw。

2.5.2重油泵的选取 按油船上泵选取 2.5.3滑片泵的选取

根据工艺要求，选用2DS-24/10电动往复泵，该泵性能见表2-11

表2-11 2DS-24电动往复泵性能表

流量 (m3/h) 24

最大排出

压力 (kg/cm2)

10

电机型号 BJO2-52/4,10KWB2

电机功率（kw）

7.5

电机转速（r/min） 1450

2.6储油罐加热器的计算[10]

2.6.1油罐保温层厚度的计算

根据《油库设计与管理》217页式(4－113)、式(4－114)自推立式钢油罐保温层的经济厚度计算公式：

??(t?t0)fn??PiS??a (2-21)

式中：t――介质存储温度，取65℃； t0――环境温度，取-1.4℃；

a――保温层外表面向大气放热导数，a?10?6?vw，单位kcal/m2·h·℃,

31

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vw――年平均风速4.7m /s，a?23 kcal/m2·h·℃；

?――保温材料导热系数，选玻璃棉毡保温材料，取0.05W/m·℃

fn――热能价格，6

元/106kcal；

Pi――保温层结构单位造价，800

元/m3；

S ——保温工程投资贷款分摊率，按复率计算，

?i(1?i)nS(1?i)n?1； n ——计利年数，取5， i ——年利数 ，10%，S=0.2638；??0.032?0.00013ty，ty——油品存储平均温度，57.5℃

??0.032?0.00013?60?0.0395kcal/mh℃

?1.4)?6?10?6?0.0395?8400.0395 ??(57.5800?0.2638?023

?0.022m选取保温层厚度为22mm

2.6.2加热器面积的计算 ⑴ 求油罐总传热系数k 罐壁 Kbao0463bi????0.0.0219?2.1W/m2?℃

罐顶 Kding?0.582W/m2?℃

罐底 Kdi?0.349W/m2?℃ 查《炼油厂油品储运工艺设计》5000m3 油罐表面积：

Fbi?935㎡ Fding?460㎡

Fdi?433㎡

32

(2-22)

?

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K?Kbi?Fbi?Kding?Fding?Kdi?FdiFbi?Fding?Fdi2.1?935?0.582?460?0.349?433935.3?460.1?4332?

?1.28W/m?℃⑵ 油品加热单位时间所需的热量

该油罐设保温层，设进油时油品温度为50?C，则油品中不含凝固石蜡油

品的加热单位时间所需热量如下： ① 平均温度的计算

加热起始温度为50?C，终了温度65?C，周围介质温度－1.4?C，

tyz?tjtys?tj?70?1.450?1.4?1.2?2

式中：tyz——油品终了温度，?C； tys ——油品起始温度，?C； tj ——介质温度，?C。 ∴用对数平均法求得

ty?tyz?tys2?65?502?57.5℃

② 油品升温所需热量

Q1?G?c?(tyz?tys) (2-23) 式中：G——罐中油品重量，kg；

c ——油品的比热，ty＝57.5℃时，1.88kJ/kg. ?C； tyz——油品加热终了温度，?C；

33

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tys——油品加热起始温度，?C； ?60?870kg/m3；

Q1?G?c?(tyz?tys)?870?1.88?5000?(65?50) ?12.27?10kJ8 ③ 融化石蜡所需热量Q2

Q2?0

④ 加热过程中散失于大气中的热量Q3

Q3?kF(ty?tj) (2-24)

式中：k——加热系数，取1.28W/㎡·℃；

F——总面积，1828.4m2；

ty——油品平均温度，57.5?C；

tj——介质温度，-1.4?C。

Q3?kF(ty?tj)?1.3?1828.4?(57.5?1.4)?1.4?10W

5假设燃料油升温时间?＝48小时．则单位时间内需要的热量为：

Q?1?(Q1?Q2)?Q3

(2-25)

?——加热时间?＝48h；

Q?1?(Q1?Q2)?Q31(12.27?10?10)?1.4?10735

?48?36005

?8.5?10W⑶ 加热器面积计算

加热器采用?60?3.5无缝钢管制作，d＝0.06m ，加热器管组的传热导

34

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数为k0，查《油库设计与管理》表4-6附加热阻R取0.00172m2h?C/w ，表压0.408MPa的蒸汽温度为151.11?C，罐内油品平均温度取57.5?C，假设加热器管壁温度为133?C，各准则数计算的定性温度为： 定性温度取为：

12(133?57.5)?95.25℃

?95.25?14.43?10?6m2/s

?95.25??15.7??(95.25?15.7)?0.9?0.000647?(95.25?15.7)?850kg/m3

查《油库设计与管理》表4－9 c=2.0kJ/kg·℃ ?95.25?117.5850?(1?0.00054?95.25)?0.124W/m?℃

查《油库设计与管理》表4－8 ??0.803?10?3?C?1

Gr?g????t?d3?2?9.8?0.803?10?3?(133?57.5)?0.06?63(14.43?10)2?4.5?105

Pr???c????14.43?10?6?2.0?10?8500.1243?197.83

Gr?Pr?8.8?107?2?107

n?13查《油库设计与管理》表4－7 ??0.135a2??

?yd(Gr?Pr)0.1250.06n

?0.135??(8.8?10)713?124.5W/m?C2? K0?11a2?R?11124.5?101.3W/m?C

2??0.00172 35

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校核原假设的加热器管壁温度 57.5?101.3124.5?(151.11?57.5)?133??0.66?1

显然原假设的加热器管壁温度133℃是合适的。

加热器面积计算： F?QK0(tqi?ty)?8.5?105101.3?(151.11?57.5)?90m

2另外考虑到污垢对传热效果的影响增加10%的加热面积作为富裕量。 所需加热器管长为： L?F??D?1.1?90??0.06?525.5m

⑷ 蒸汽管路计算 ① 蒸汽量计算

所用蒸汽的绝对压力为0.5Mpa，温度为151.11℃，

查《油库设计与管理》表 4—20知冷凝水的热焓：

in?636.81kJ/kgiz?2747.8kJ/kg

则蒸汽耗量 ：Gz?Qiz?in (2-26)

式中：Gz——加热器所用的蒸汽量，kg/s;

Q——单位时间内加热器所需的总热量，kw； iz——干饱和蒸汽的热焓，kg/s； in——饱和冷凝水热焓，kg/s。 Gz?8.5?1022747.8?636.81?0.403kg/s

修正得Gz?1.3?0.403?0.5239kg/s

36

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② 蒸汽管经计算 d?4Gz3600??zvz (2-27)

式中：d——蒸汽管内径，m；

Gz——整齐的质量流量，kg/h；

3

?z——蒸气密度，kg/m；

Vz——蒸汽流速，25m/s。

?z?8.366?10

?5(pg)0.957?8.366?10?5(0.5?109.816)0.957?2.678 kg/m3

d?4?0.5239?36003600?3.14?2.678?25?0.102?102mm

③ 蛇管式加热器分段长度计算

?R?Rb?1?Db?2 (2-28)

式中：α2——保温层外壁至周围大气放热系数，取11.6w/m2?C Db=d+80=125+80=205mm=0.205m Rb?

12??blnDbd?12?3.14?0.051ln205125?1.6 m2?C/ w

?R?1.6?

3.14?0.205?11.6t?tj q?

?R?1.73 m2?C/ w

式中：t——蒸汽温度，?C； tj——大气温度，?C。 q?151.11?1.41.73?88.16 w / m

Q?1.25ql?1.25?88.16?1.2?(53.94?354.31?110.5?50?50)?8182.35w

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i2?i1?QG

z 式中：i2——管路终点的蒸汽热焓值； i1——管路起点的蒸汽热焓值； Q——蒸汽管路的热损失； G——蒸汽质量流量。 i5?10?32?2747.8?81823.0.5239?2591.62kg/ kJ

蛇管式加热器每个长度：

l?Dii32c(p221?p2)2[Z?nk0(tZ?ty)]?Hg 式中：D——加热器管子外径，m；

C——系数，0.00005 1/m；

P1——加热器进口的蒸汽压力，Pa； P2——加热器进口的蒸汽压力，Pa； iZ——饱和蒸汽的热焓，J/ kg； in——饱和冷凝水热焓，J/ kg；

k0——蒸汽经加热到油品的总传热系数，w/m2?C； tZ——饱和蒸汽温度，?C；

ty——罐内被加热油品的平均温度，?C。

根据水力计算，在阻力平方区有

?1H?(1.74?2lg?)2?1(1.74?2lg0.0057)2?0.0258

38

(2-29)

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?? l?2ed?2?0.1560?2?0.35?0.0057

20.062Ll3[2591.62?636.81101.3?(151.11?57.5)523.4?1.57?2?1000]0.000051?(0.4?10)0.0258?9.862?333.31m

N??333.31

2.7辅助计算[12]

在消防设计中，为了适当确定泡沫液和水的储备以及它门的输送设备，通常以扑灭油罐中的某一个油罐火灾作为依据。采用固定式半固定式冷却，取每个罐有四个泡沫发生器。

2.7.1泡沫计算耗量

为了扑灭火灾单位时间内必须供给泡沫的体积称为泡沫计算耗量 ⑴ 选用公式

qp?zp?1F (2-30) 式中：qp—— 一次灭火的泡沫计算耗量，L； zp—— 着火罐所储存油品的泡沫供给强度。 汽油：

zp=1.00L/sm2 柴油：

zp=0.50L/sm2

?1——一次灭火的灭火时间 取?1＝5分钟；

F ——着火罐的横截面积， m2； F?

14?D (2-31)

239

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