毕业设计（论文）-洲正市中海LYD商业油库设计.docx

本 科 毕 业 设 计（论文）题 目：洲正市中海 LYD 商业油库设计学生姓名：学号：专业班级：油气储运工程 11-5 班指导教师：2015 年 6 月 20 日中国石油大学（华东）本科毕业设计洲正市中海 LYD 商业油库设计摘 要本设计是根据洲正市中海 LYD 商业油库的地理位置和自然条件以及给定的设计任务资料，结合有关油库设计的国家标准及规范，进行该油库的常规设计。该油库是隶属于 KFD 石油公司的分配型成品油库，拟建于洲正市以北 62 公里处，其主要任务是接受水路和铁路来油，并通过公路和铁路向各下属油库及本市各加油站、企事业单位农村用户等供油。主要经营的油品有 93、97、95 号车用汽油，0、-20 号柴油，机械油，汽油机油和柴油机油等。该设计由文字说明、数据计算和图纸绘制三部分组成。文字说明主要是设计过程和设计标准的说明；数据计算为设计过程中的计算部分；图纸绘制包括总平面布置图、泵房工艺流程图和泵房安装图。关键词：油库设计；平面布置；工艺流程；设备安装全套图纸加扣3012250582 中国石油大学（华东）本科毕业设计The Design of ZhouZheng commercial Oil DeportAbstractThis paper is mainly about the conventional designs of a LYD commercial oil depot. And it is on the condition of the given conditions and relevant national standards on oil depot designs. Besides, the geographical position and natural conditions of the depot has been considered. The oil depot for transiting and distributing belongs to an oil sales company, which located about 62 kilometers to the north of ZhouZheng. Its main task is to accept oil transported by sea or railway and distribute the oil to the other depots, affiliate stations, and local enterprises in ZhouZheng by rail way and by roads, where bulk oil and barreled oil of delivering are combined. The depot mainly provides #93, #95, #97 gasoline, #0, #-20 diesel, mechanical oil, gasoline engine oil, diesel oil, etc.This paper is consist of three parts. One is the state about and process and national standards. Other one is design calculation, and the last part is rendering drawings, which contains the general layout plan depot, depot flow chart and the installation chart of pump station.Keyword: Design of oil depot；Layout drawing；Process；Equipment installation中国石油大学（华东）本科毕业设计目录第 1 章绪论.1第 2 章油库总平面布置说明.22.1油库设计原则及指导思想.22.2总平面布置说明.22.2.1平面布置图说明.22.2.2流程图说明.4第 3 章油库总平面布置计算.63.1储油区.63.1.1设计容量的确定.63.1.2防火堤高度的计算.83.2水路作业.113.2.1泊位数的计算.113.2.2计算数据的确定.113.3铁路作业.123.3.1铁路装卸油鹤管数的确定.123.3.2铁路作业线长度的确定.143.4公路散装作业.153.5公路整装作业.163.5.1桶装作业灌油栓数量的确定：.163.5.2桶装仓库面积的计算.17第 4 章铁路轻油系统工艺设计.194.1主要计算过程及计算数据数据的选取.194.2铁路轻油装卸系统水力计算.194.2.1鹤管的选取及各段管径的确定.194.2.2铁路卸油时各管段计算长度的确定.214.2.3管路摩阻的计算.234.2.4罐区与其他设备的高差.244.2.5离心泵的选择.26中国石油大学（华东）本科毕业设计4.2.6泵安装高度的确定.274.2.7泵吸入性能校核.284.3潜油泵的选型及简单校核.294.4扫舱系统计算.29第 5 章铁路粘油系统工艺设计.315.1计算参数的确定.315.2管径的选择及各段计算长度的确定.315.2.1粘油各管段管径的选取.315.2.2各管段计算长度的确定.315.3各管段摩阻的计算及粘油泵的选取.335.3.1各管段摩阻的计算.335.3.2粘油泵的选取.34第 6 章公路发油系统工艺设计.366.1公路轻油散发水力计算.366.1.1散发作业管径和计算长度的确定以及管路摩阻的计算.366.1.2管路所需扬程的计算.376.1.3管道泵的选取及特性曲线图的绘制.386.1.4管道泵的校核.396.1.5泵吸入性能校核.406.2公路粘油散发水力计算.406.2.1管径及计算长度的确定.406.2.2粘油泵的校核.416.3公路轻油整装水力计算.416.3.1管径计算及泵的选型.416.3.2泵安装高度的确定.426.3.3泵吸入性能校核.436.4公路粘油整装水力计算.436.4.1管径及计算长度的确定.436.4.2粘油泵的校核.43第 7 章消防系统工艺设计.45中国石油大学（华东）本科毕业设计7.1泡沫系统相关参数的确定.457.1.1泡沫液消耗量及其储备量的确定.457.1.2冷却水用量计算.467.2消防设备的选择.477.2.1泡沫系统.477.2.2清水系统.51第 8 章结论.53致谢.54附录.56附录 A铁路作业中各油品管路和离心泵特性曲线.56附录 B公路散装作业中各油品管路和离心泵特性曲线.59附录 C公路桶装作业中各油品管路和离心泵特性曲线.61第 1 章 绪论第 1 章 绪论伴随着石油工业产业的迅速崛起，油库在石油工业产业中的作用也越发突出和重要。油库是接收、储存、中转和发放原油或石油产品的企业和生产管理单位，是维系原油及其生产、储存、加工、销售、运输及应用的纽带，是调节油品供求平衡的杠杆，同时又是国家石油及其产品供应和储备的基地，它对保障国家能源安全、促进国民经济发展起者非常重要的作用。本次设计是对大学四年专业知识的理解和掌握的检验，通过吕宇玲老师和其他油库设计课题组老师的专业指导以及其他同学帮助下，以油库设计与管理为基础，参考其他设计资料相对独立完成的一次设计任务。本次设计让我对于油库的设计思路有了一个比较深刻的了解和掌握，收获颇丰。本次洲正市 LYD 商业油库的设计，主要任务有完成总平面布置图设计，工艺流程图设计，泵房安装图设计，消防系统的设计，以及相关的文献翻译等工作，设计图纸包括：两张草图（总平面布置图，工艺流程图，泵房安装图），三张 CAD 图（总平面布置图，工艺流程图，泵房安装图）。1第 2 章 油库总平面布置说明第 2 章 油库总平面布置说明2.1 油库设计原则及指导思想该油库的设计工作是根据设计任务书所提供的资料，严格执行石油库设计规范，同时参考实际生产操作，按照生产作业、火灾危险程度、经营管理因素将相关设施进行分区布置，将行政管理区，油罐区、公路发放区等加以隔离，限制无关人员的出入，有利于安全管理，降低事故发生的可能。同时在设计工作中力求做到以下几点：1）合理分区，便于各种作业生产安全；2）根据地形合理布局，便于库区作业；3）油品尽量单向流动，避免往返交叉；4）库内各种设施的布置符合防火、卫生等有关规范；5）考虑经济合理性及实际操作方便性；6）确保油品质量，减少油品损耗，节约油库用地及能源。2.2 总平面布置说明2.2.1 平面布置图说明本油库划分为以下几个区：储油区、铁路作业区、公路作业区、辅助生产区和行政管理区。1）储油区储油区是油库储存所作业油品的区域，是油库的核心部位。该区域的主要任务就是防火、防泄漏以及减少油品的损耗等，主要由油罐、防火堤及相应的消防设施消防道路等组成。由于储油区占地面积较大，油罐数量较多，为了方便管理，减小事故发生的可能，对整体储油区进行必要的土地平整工作，轻油罐区的地坪标高统一为 120m；粘油罐区的地坪标高为 120m。轻油罐区（汽油和柴油）位于油库整体的中北部，铁路装卸区的西面，是由于春、夏季主导风向及风频为 SE（28），秋、冬季主导风向及风频为 NW（20）。并且，铁路编组站位于库区的南偏东方向，如此设计可以增强铁路作业的方便性，同时该区域远离行政作业区和公路作业区，离库区内的明火设施很远，可以在一定程度上减小事故发生的可能。2第 2 章油库总平面布置说明粘油罐区（机械油，汽油机油和柴油机油）位于库区的东北侧，同样是考虑了铁路编组站的方向和铁路作业的方便性，同时粘油罐区紧挨铁路粘油作业区，可以减小能量损失，提高罐区设备的利用率。根据油品的火灾危险性划分，将同属于一类的油品放在同一个罐组，可以降低危险。考虑到各种油品储罐的数量，93#汽油、97#汽油、95#汽油属于甲 B 类油品，故将它们放在一个罐组，同理将 0轻柴、-20轻柴放在一个罐组，同时各粘油储罐组成粘油罐组。各罐组均设防火堤，防火堤外设环形消防道路。罐之间、罐组之间的距离全部满足石油库设计规范要求的防火距离。对于消防设施，也经过严格计算，均满足消防要求。2）铁路作业区由于铁路作业线由地形要求，根据设计任务书所给出的资料，对铁路作业取进行必要的土地平整工作，以满足相应的要求，其地坪标高为 120m。这一作业区主要是由铁路油罐车的接卸和发放油品作业，其主要设施和建筑物有铁路机车行走专用线，油品装卸栈桥、装卸油鹤管，相应的集油输油管线和装卸油泵房以及必要的消防设施。本作业区位于油库的东面，因离铁路编组站位于该库区的南偏东方向，考虑到库内铁路修建的费用，铁路作业线应从东南角引入，便于油库整体布局的合理性、方便性和经济性。铁路的作业泵房设置在临近铁路作业区，铁路轻油泵房设置在轻油罐区附近，铁路粘油泵房设置在粘油罐区附近，这样设计可以减少能量的损耗，同时也有利泵的吸入。各设施间的距离，均满足防火，卫生规范要求。本油库铁路作业区设两股股铁路作业线，计算长度 291m，中间为铁路栈桥。铁路作业线外围设有消防道路并与罐区的环形道路相连，可保证消防车辆顺畅通行。3)公路作业区该区的主要任务是进行各种油品的公路发油作业，分为整装作业和散装作业。其主要设施有：灌桶间和修洗桶间，桶装仓库，桶装发油台，公路散发鹤管，发油亭，地磅以及业务室等。公路主干线在库址西面，距库区约 2 公里，公路为南北走向。所以将公路散装作业区布置在储油区西侧，便于公路向外发油。公路散发区人员和车辆出入较多，故设有单3第 2 章油库总平面布置说明独的围墙和出入口，出入方便、安全。公路散发区位于罐区的西侧，实现了油品作业中的单向流动。公路的整装作业油品量比较大，故将整装作业区设置在了油库南侧，同时也实现了油桶的单向流动，十分方便。4）辅助作业区为了油库的日常生产、管理，油库设有锅炉房、机修间、消防器材库、变配电间、清水系统等一大批辅助设施。并按照最新规范所规定的安全距离布置。锅炉房应该避开最大风频的方向，并与油罐区相隔足够的距离以保障安全。将锅炉房布置在油库的西北角。污水处理区应设在油库地势最低的地方，同事远离行政管理区，故设置在铁路作业线附近。油库由方正市主输电线路供电，电压为 20kV。主输电线路沿公路架设，可就近分线入库配电间。因此油库的变配电间建在库区的西南面行政管理区内，便于高压线路的引入库区，避免高压线穿过罐区。5）行政管理区行政管理区是油库的行政和业务管理区域，是生产管理中心。它的主要设施有：办公楼、营业室等。该区域设置在油库的西南角，且设有围墙与其他各区隔开。临近公路干线，有利于油库业务联系及生产管理。同时考虑到当地天气条件，将行政管理区设置避开最大风频方向，从而为工作人员提供一个良好的、干净的工作条件。2.2.2 流程图说明本库的流程图是根据设计任务书的要求，在平面布置图的基础上进行设计的。本着满足生产要求、方便操作为原则，力求节省投资与操作费用。油库整体的流程清晰明朗，相互交叉较少，按照库区流程作业，基本能实现油品的单项流动，同时能够满足各种任务下油品的作业，比如：1）水路来油的接卸；2）铁路油罐车卸油；3）油品的铁路发油；4）油品的库内输转；5）油品的公路散装作业；6）油品的公路桶装作业。一、在铁路作业中有油品的接卸和发放，考虑到栈桥底下空间有限，故三种汽油用一根集油管，两种柴油用一根集油管。每种轻油各选用一台泵。粘油量比较小，故 46#4第 2 章油库总平面布置说明机械油与 8#柴油机油合用一根集油管、一根输油管，一台泵；8#汽油机油和 20#汽油机油合用一根集油管、一根输油管，一台泵。由于铁路的收发双向作业，泵的出入口管线的管径相同，每根输油管分两支分别与泵的出入口汇管相连，通过阀门的控制，正常情况下，专泵专用。若某台泵出现故障，通过阀门的开启，相邻泵可互为备用。轻油泵与油罐区选用双管系统连接，在入罐附近设有胀油管，防止管路积压而造成事故的产生；粘油泵与油罐区采用单管系统，布置清晰，专管专用，无排空，检修时对其他油罐的使用无影响。此外汽油和柴油分别采用一台滑片泵，一个真空罐，负责引油使鹤管造成虹吸和扫舱用。离心泵的灌泵方式有两种：一是从鹤管处直接引油；另一种是将真空罐与泵入口相连从而灌泵。扫底油时，通过与真空罐相连的扫舱管线将底油吸到真空罐内。当泵工作时，打开真空罐底阀，将油品抽走送往罐区。粘油采用放空罐，设在较低地势，便可使油品通过高差自流到放空罐，防止共用管线和泵时的混油。二、公路发放区该设计选取公路散发作业区为临近公路主干线的油库西侧，由于紧邻公路主干线，可以使公路作业更为方便，整装位于油库南侧。同时公路作业区发放区的作业分为散装和整装两种形式，其基本流程分别叙述如下：散装：轻油流程： 油罐 发油亭轻油管道泵 公路发放粘油流程： 油罐 铁路粘油泵 公路发放整装：轻油流程： 油罐 公路桶装轻油泵甲 B 灌油棚 桶装仓库 对外发放粘油流程： 油罐 铁路粘油泵丙 B 灌油房 桶装仓库 对外发放5第 3 章 油库总平面布置计算第 3 章 油库总平面布置计算3.1 储油区3.1.1 设计容量的确定利用周转系数法确定油库的容量。周转系数，就是某种油品的储油设备在一年内可以被周转使用的次数，该数值越大，表明设备的利用率越高，储油成本越低，油库的库容为该油库所储存各种油品的设计容量之和。各种油品的设计容量由下式求得:V =G（3-1）sKrh其中：Vs 某种油品的设计容量，m3 ；G 该种油品的年周转额，t ；r 该种油品年平均温度下的密度，tm3 ；K 该种油品的周转系数，任务书中已给出. 油罐利用系数，轻油h = 0.95 ，重油h = 0.85 .以 93#汽油为例计算其设计容量如下：由于所给油品的密度为 20下油品的密度，需将其转换成年平均温度下的密度：rt = r20 - x (t - 20)（3-2）x = 1.825 - 0.001315r20（3-3）其中：r t 油品在 t时的密度，kgm3 ；r 20 油品在 20时的密度，kgm3 ；x 温度系数由式（3-3）：x = 1.825 - 0.001315 719 = 0.879515由式（3-2）： r20 = 719 - 0.879515 （13 - 20）= 725.16 kgm3 = 0.72516 tm36第 3 章油库总平面布置计算由式（3-1）：Vs =90000= 14515.92072m3 .9 0.72516 0.95其余油品的计算结果见表 3-1。表 3-1油品设计容量的确定年周转额密度年均密度设计容量罐油品名称t周转系数kg / m3kg / m3m3m393#汽油900009719725.1614515.923500097#汽油10000010720726.1514496.113500095#汽油900009730736.0614300.98350000#柴油800008840845.0412456.5525000-20#柴油900009830835.1312604.332500046#机械油20004870874.77672.455008#汽油机油30003910914.401286.61250020#汽油机油40004930934.211259.3225008#柴油机油20003923927.28845.82500根据油品储运设计手册（上册）中选择油罐的型号，选罐主要遵循以下原则：1.尽可能选择容量较大的罐；2.对于作业频繁的油品，至少选择两个罐；3.对于作业不频繁的油品，可选择一个罐；4.油罐规格尽可能统一。考虑到汽油的蒸发损耗，汽油选择内浮顶罐，其余油品选择拱顶罐。油品的选罐结果见表 3-2表 3-2油罐尺寸表设计容量直径壁高罐间距m3mmm内浮顶50002016.088拱顶50002016.088500810.42按照油品性质，将油品分成 3 个罐区：汽油罐区，柴油罐区，粘油罐区7第 3 章油库总平面布置计算Vs = 5000 91+ 5000 4 0.5 + 500 6 0.25 = 67000m3根据石油库设计规范属于二级油库。3.1.2 防火堤高度的计算防火堤高度的确定，主要依据为：假设防火堤内有的单个最大容积罐发生火灾事故，罐内油品不得流出防火堤，对堤外造成危害，其中，防火堤内的有效容量，应符合下列规定：1）对于固定顶罐，不应小于有关组内一个最大油罐的容量；2）对与内浮顶罐，不应小于油罐组内最大油罐容量的一般；3）当固定顶罐和内浮顶罐布置在同意油罐组内，应取以上两款规定的较大值。4）防火堤实高应比计算高度高 0.2m；5）防火堤实高不应低于 1m，且不宜高于 2m；6）当单罐容量小于 5000 m3 时，隔堤内的油罐数量不应多于 6 座。同时，罐区内的油罐间的防火距离需满足表 3-3 中的防火距离要求。表 3-3油罐间的防火距离油品类别单罐容量 /m3地上固定顶油罐内浮顶油罐甲 B、乙类V50000.4D丙 A 类V50000.4D丙 B 类V10002m注：表中 D 为相邻油罐中较大油罐的直径。以平面布置图中的罐区的布置形式和油罐的相对位置为依据，防火堤高度确定的计算过程如下：汽油罐区布置：图 3-1 汽油罐区布置图8第 3 章油库总平面布置计算长：L5 = H5000 2 + D5000 5 + 0.4D5000 4 + H5000 2= 16.08 2 + 20 5 + 0.4 20 4 +16.08 2 =148.08宽：W2 = H5000 2 + D5000 2 + 0.4D5000 + H5000 2=16.08 2 + 20 2 + 0.4 20 +16.08 2=64.08取整：长取 150，宽取 65（修正后距离如上图 3-1 所示）S10 = L5 W2 =15065= 9750m2防火堤高度：H10 =V5000+ 0.2 =5000+ 0.2 = 0.96 m 实取 1mS- 9pD2 49750 - 9p 102105000同理，对于柴油罐区，其平面布置如下：图 3-2 柴油罐区布置图L2 = H5000 2 + D5000 + 0.4D5000 + D5000 + H5000 2 = H5000 + 2.4D5000= 16.08 + 2.4 20 = 64.08 m9第 3 章 油库总平面布置计算 2 = H5000 2 + D5000 + 0.4D5000 + D5000 + H5000 2 = H5000 + 2.4D5000= 16.08 + 2.4 20 = 64.08 m取整：长取 65m，宽取 65m(修正后距离如图 3-2 所示)S4 = L4 W4 = 65 65 = 4225 m2防火堤高度：H4 =V4+ 0.2 =5000+ 0.2= 1.88 m 实取 2mS4- 3p