吕江商业油库设计毕业设计论文.doc

本本 科科 毕毕 业业 设设 计 论文 计 论文 题 目 吕江商业油库设计 学生姓名 学 号 专业班级 指导教师 2013 年 6 月 15 日 中国石油大学 华东 本科毕业设计 论文 吕江商业油库设计 摘 要 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 油库指用以贮存油料的专用设备 因油料具有的特异性用以相对应的油库进行贮 藏 油库是原油生产 原油加工 成品油供应及运输的纽带 是国家石油储备和供应 的基地 它对于保障国防和促进国民经济高速发展具有相当重要的意义 油库的发展速度和规模也相当迅速 除了石油系统 供销系统和军用系统间有一 系列专用的油库外 其它企业 如交通 电力 冶金等部门也建有不同种类的油库 以保证运输与生产的商业化需求 吕江商业油库是一个以营销为主的成品油库 其主要任务是向各地下属油库及各 加油站 企事业单位 农村用户等供油 油品由铁路运入 由铁路和公路发出 公路 发油形式有散装和整装两种 整个油库在设计上主要分为五个部分 储油区 装卸区 辅助生产区 行政管理 区 消防管理区 考虑到销量 库容与油品的性质等多方因素 铁路轻油作业采用四 管系统 公路作业为单管系统 铁路粘油作业与公路作业均采用单管系统 本设计包括油罐区及总平面布置图 工艺流程图和泵房安装三张草图 以及总平 面布置计算 工艺水力计算 消防系统计算和设计以及外文翻译 较全面的说明了整 个的设计方案 关键词 关键词 油罐 泵房 发油亭 装卸区 集油管 中国石油大学 华东 本科毕业设计 论文 Lv Jiang commercial tank farm design Abstract Along with the rapid rise of the oil industry oil depot in the oil industry is also increasingly prominent and important Oil refer to the special equipment used to store oil because oil has specificity for the corresponding storage depot Oil depot is the supply of crude oil production the processing of crude oil product oil and transport link is the national petroleum reserve and supply base it is to protect national defense and promote national economy high speed development has important significance Oil depot is also rapid development speed and scale in addition to the oil system supply and marketing system and military system between a series of dedicated terminal to ensure that transport and the commercialization of the production requirements Lv Jiang commercial tank farm is a predominantly marketing of finished product oil depot its main task is to subordinate oil depot and gas stations around the country enterprises and institutions such as rural users oil supply Product by the railway transported into the issued by the railway and highway highway hair oil form has two kinds of bulk and ready The oil depot in design mainly divided into five parts oil rich area terminal auxiliary production administrative districts fire fighting administrative zone Considering the nature of the sales volume capacity and product various factors such as rail light oil operations using four tube system highway operation for single pipe system rail sticky oil and highway operation adopt single pipe system This design including tank area and the general layout process flow diagram and pump installation drawings as well as the general layout hydraulic calculation fire control system calculation and design and foreign language translation illustrates the whole design scheme of more comprehensive Keywords Oil tank Pump room Hair oil pavilion Terminal Set the tubing 中国石油大学 华东 本科毕业设计 论文 目 录 第一章 前言 1 1 1 序言 1 第二章 油库总平面布置及流程图说明 2 2 1 油库总平面布置说明 2 2 1 1 储油区 3 2 1 2 装卸区 3 2 1 3 辅助生产区 4 2 1 4 行政管理区 4 2 2 工艺流程说明 5 2 2 1 铁路作业区 5 2 2 2 公路发放区 5 第三章 主要生产设施及构筑物的选择 6 3 1 储油区 6 3 1 1 油库容量的确定 6 3 1 2 各罐区面积的确定 7 3 2 铁路装卸区设备的选择 8 3 2 1 鹤管数的确定 8 3 2 2 铁路作业线长度的确定 10 3 3 公路散发鹤管数的计算 10 3 4 桶装作业灌油栓数量的确定 11 3 5 桶装仓库面积的计算 12 第四章 铁路装卸油系统工艺设计 14 4 1 主要的计算过程 14 4 2 铁路作业轻油装卸水力计算 14 4 2 1 管径与计算长度确定 14 4 2 2 泵扬程的确定 16 4 2 3 各流量下泵所需的扬程 21 4 2 4 泵几何安装高度的确定 23 4 2 5 泵吸入性能校核 23 4 2 6 鹤管汽阻断流校核 24 4 2 7 发油工况校核 24 4 3 铁路粘油卸油系统水力计算 25 4 3 1 管径与计算长度的确定 25 4 3 2 粘油各段摩阻的计算 25 4 3 3 选泵及其校核 26 中国石油大学 华东 本科毕业设计 论文 第五章 公路发油系统工艺设计 28 5 1 公路散装发油水力计算 28 5 1 1 轻油发油 28 5 1 2 泵的校核 31 5 1 3 粘油发油 32 5 2 公路粘油桶装发油水力计算 33 5 2 1 粘油灌桶水力计算 33 第六章 扫仓系统 34 6 1 扫舱校核 34 第七章 消防系统水力计算 35 7 1 泡沫系统基本参数的确定 35 7 1 1 泡沫混合液计算耗量 35 7 1 2 泡沫液储备量 35 7 1 3 消防用水量 36 7 2 消防设备的选择 36 7 2 1 泡沫系统 36 7 2 2 清水系统 37 第八章 结论 41 致 谢 42 参考文献 42 附录 A 41 附录 B 49 附录 C 54 第一章 前 言 0 第一章第一章 前前 言言 1 11 1 序言 本次油库设计是结合我四年所学的专业课程和基础课程 通过对专业知识的理解 与掌握 通过对于 C 及 CAD 等软件的熟练运用 在李扬老师和其他油库专业指导老 师的指导及同学的帮助下完成的 主要是以课本 油库设计与管理 为基础 参考其 他资料完成设计 虽然之前有过例如减速器的课程设计 加油站的平面布局设计的经历 但是进行 这种自主设计大型油库的设计却是第一次 在设计中我明显感觉到自己缺乏设计经验 而且设计水平相当有限 对于规范的掌握存在很大的不足 因此该油库设计难免有许 多疏漏和错误以及不足之处 恳请老师批评指正并提出宝贵意见 本油库设计包括油库总平面布置图设计 工艺流程图设计 泵房安装图设计 消 防系统设计 文献翻译 设计图纸包括 三张草图 三张 CAD 图纸 第二章 油库总平面布置及流程图说明 1 第二章第二章 油库总平面布置及流程图说明油库总平面布置及流程图说明 2 12 1 油库总平面布置说明 油库的总体布置是将油库各种设施设备综合考虑后 结合已确定的库址地区的地形 地貌 按照一定的比例合理的加以规划布置 其中一些设施设备场地的占地要进行相 应的计算 以便按比例绘出油库全部设施包括名称 位置 平面尺寸和标高等 总平 面布置图设计的目的就是能最大限度的满足生产需要 缩短工艺管线和运输线路的长 度 减少土地使用面积 节约油库投资费用 保证工人的操作安全 降低管理经费 从而使油库能够达到高效率高产出的效果 结合吕江油库的商业特点 按下述原则考虑总图布置 1 便于铁路的收发作业 2 库内油品尽量做到单向流动 避免在库内往返交叉 造成油品质量下降 3 合理分区 特别是对于储油区和装卸区的设计 4 库内布置的各种设施必须符合国家消防 卫生检验的相关规范 并力求做 到布置紧凑 减少用地 5 尽可能利用地形高差的变化做到进行油品的自流作业 6 配电室 锅炉房等辅助生产设施要尽量靠近公路干线 方便资源的获取 以节省建设投资和降低油库经营费用 7 油库的销售管理位置要靠近交通便利的地方 以便与提货人员进行贸易 8 充分利用地形 做好隐蔽的工作 9 考虑油库的今后发展 应适当留有扩建余地 10 注意油库里面公路的转弯半径 要预留充足 方便消防车的转弯和掉头 本油库按照商业的要求 生产操作工艺 火灾的危险程度 经营销售管理特点将 各项设施分区布置 将特殊区域如油罐区 公路发油区 行政管理区的等加以隔离 限制人员出入 方便油库的安全管理 便于在油库出现险情的时候能够及时采取消防 措施 油库库址设在所给区域的东北位置 以所给区域的西东侧和北侧作为库址的东 侧和北侧的边缘 占地约为 350m 195m 东西长 南北长 本油库主要由储油区 装 卸区 辅助生产区 行政管理区 消防区五大部分组成 第二章 油库总平面布置及流程图说明 2 2 1 12 1 1 储油区储油区 储油区又称油罐区 是油库内主要储存油品的地方 也是油库本身的核心区 域 在其安全管理上需要特别注意 该区域的首要任务是保证油品储藏时的安全 防 止火灾和油品泄漏等安全隐患的发生 本油库罐区位于油库的中间偏西的位置 布置时考虑了以下几个方面的原因 1 油罐区北临铁路干线 东临公路干线 管线排布整齐有序 节省了大量 投资 而且方便工人正常作业 2 该区域地势波动幅度很小 施工时需要挖填的土方量较小 挖填之后的 平整难度不大 节省地基建设的投资 3 油库所在地区冬季以西北风为主 其它三季以东南风为主 油罐区因油 品扩散导致挥发出来的油气几乎吹不到具有明火的锅炉房和行政管理区 因此因油品 扩散遇明火而发生火灾的可能性较小 4 粘油储罐区靠铁路作业线的尽头较近 节省管线的投建时的费用 降低 管线的沿程摩阻 减少保温输油管道的热量损失 5 每个罐区周围均设有防火堤 防火堤宽度约为 0 5m 罐与罐 罐区与罐区 之间的防火距离均严格按规范所述进行设定 消防道路设计为环绕整个罐区 便于出 现火灾时 消防车辆的正常通行和作业 根据石油库关于储存油品的火灾危险性分类 93 97 汽油属于甲类油品 设计 时可以把该两种油品放在一个罐区内 0 10 轻柴油 20 农用柴油属于丙 A 类 在设 计时可以把该三种油品放在一个罐区内 10 汽油机油 15 汽油机油 25 变压器油 30 机械油属于丙 B 类 将这些粘度较高的油品放在一个罐区内 简称粘油罐区 其对 于防火要求相对较低 防火堤外设有环形消防道路 道路设计均为双向单车道 约为 12m 方便消防 车辆的进出和油库内工作人员的日常保障 防火堤外一般设排水沟 并种植青草 进 行一定程度上的绿化 2 1 22 1 2 装卸区装卸区 装卸区是油品进出油库的一个的重要组成部件 它的主要设施有泵房 管道 和 装卸设备 吕江商业油库的装卸区分为铁路作业区和公路作业区两大部分 铁路作业区 第二章 油库总平面布置及流程图说明 3 该作业区主要是通过铁路运输将外来的油品运往油库储藏和将油库内的油品 经铁路销往全国各地 其主要设备和建筑物有铁路 栈桥 鹤管 集油管 扫仓管 梯子 潜油泵 阀门等 因为主铁路干线在公路干线以西 5Km 处 考虑本地的四季风向和铁路公路建设费 用的多方面因素 决定将铁路支线从库区西南角进入 按东西方向进入油库 这样节 省建设投资的同时也有利于消防安全 该油库铁路作业线计算应设为双线 总的计算长度为 315m 中间是铁路栈桥 高 约为 2 5m 宽 2m 铁路作业线的外围设有环铁路消防道路并与罐区内部环形道路相 连 这样可保证消防车辆的顺畅通行 公路作业区 由于公路主干线位于该库址东面 且为南北走向因此公路作业区应布置在油库的 东侧 这样方便路汽车罐车对外发油 公路散装发油区的人员和车辆出入较为频繁 故应设有单独的围墙和进出口 这样方便车辆和人员的进出 保证油库安全 公路整 装作业区主要为桶装作业 改作业区位于油库中间偏上部 靠近公路 方便车辆进出 且离罐区较远 保证操作的安全性 2 1 32 1 3 辅助生产区辅助生产区 辅助生产区主要为油库的生产活动区域中的辅助设施 包括锅炉房 配电室 汽 修间 管材库 化验间 污水处理区 消防泵房 消防罐等等 这些设施谁被是保证 油库正常运转不可或缺的部分 由于它们各自在操作上属于独立的体系 因此把这些 设施建在一个相对集中区域 既方便日常管理护理 又有利于油库的安全 根据 石 油库设计规范 以下简称 规范 的规定 设置油库的安全距离 锅炉房的设计应 该避开该地区四个季度中最大风频的方向 并与油罐区保持足够的距离以保障油库安 全 消防系统由一个 1000 方的泡沫罐和两个 1000 方的清水罐外加一台比例混合式压 缩机和一台离心泵组成 消防用水的存量应满足库区火灾最大用水量的要求 消防泵 房的位置应便于 2 1 42 1 4 行政管理区行政管理区 行政管理区是油库进行行政办公和业务管理的区域 是油库生产管理的核心 因 为国家公路干线位于库区东侧 为了方便职工上下班和业务受理 该区设置在库区的 最东侧 且按照规定设有围墙与其他各区隔开 这样方便业务往来并使非工作人员不 能随意进入库区 便于油库的安全管理 行政管理区内设有办公大楼 停车场 门岗 第二章 油库总平面布置及流程图说明 4 职工宿舍 职工餐厅等 本库总体布置以规范 合理 安全 经济为主 做到标准化 合理化 人性化 2 22 2 工艺流程说明工艺流程说明 油库的工艺流程即为油品在库内的运输流动过程 它把分布于油库各个区的生产 设施有机的联系在一起 构成一个完整的生产体系 完成各种形式的油品收发作业 本油库为商业型成品油库 接收铁路来油 由公路 铁路向外发油 本着以满足业务 要求为前提 在设计流程时 根据各个区域的作用以及特点 简化工艺流程 提高设 备的利用率 尤其是泵的工作效率 尽量使泵在其高效区工作 达到节能降耗的目的 根据 规范 相关规定并结合实际工作量的要求 选择合适的管径 尽量使管线走直 线 避免管线的交错 重叠和相互干扰 节省投资 该油库完成下述作业任务 1 铁路油罐车打断卸油 2 相关油品的铁路发油 3 相关油品的公路发油 4 部分油品的桶装作业 2 2 12 2 1 铁路作业区铁路作业区 该油库的铁路作业区包括油品的装卸和发放 为了满足要求 提高工作效率 每 种轻油分别设一根集油管和一根输油管 每种轻质油品选用一台泵 由于铁路的收发 双向作业 泵的出入口管线的管径相同 每根输油管的两支分别与泵的出口和入口汇 管相连 通过阀门来控制 正常情况下 是专泵专用的 若实际操作中有某台泵出现 故障 通过相关阀门的开启 相邻的泵可互为备用 粘油 4 种油品分成两个大组 结 合分组并考虑收发量的大小及油品的性质 设置两根集油管 两根输油管 轻油装卸 油均采用多用途双向鹤管 装卸粘油采用下卸器进行装卸 2 2 22 2 2 公路发放区公路发放区 公路发放作业区分为散装和整装两种形式 均泵送的方式 流程总结如下 轻油流程示意 铁路油罐车 泵房 罐区 泵房 发油亭 槽车 灌油间 粘油流程示意 铁路油罐车 泵房 罐区 泵房 发油亭 槽车 灌油间 第二章 油库总平面布置及流程图说明 5 第三章 主要生产设施及构筑物的选择 6 第三章第三章 主要生产设施及构筑物的选择主要生产设施及构筑物的选择 3 13 1 储油区储油区 3 1 13 1 1 油库容量的确定油库容量的确定 目前 我国商业性油库的容量是按周转系数法来确定的 周转系数就是某种油品 的储油设备在一年内可被周转使用的次数 由课本 油库设计与管理 推荐的油库容 量计算公式 可得各种油品的储存容量 计算公式 3 1 3 1 G Vs 式中 Vs 某种油品的设计容量 m3 G 该种油品的年周转量 t K 该种油品的年周转系数 该种油品的密度 t m3 油罐利用系数 轻油取 0 95 重油取 0 85 以 93 车汽为例 去年平均气温为 20 由式 3 1 得 12016 95 0 73 0 12 10000 s V 由于 93 车汽是挥发性油品 故选取一个 10000m3和一个 5000m3的内浮顶罐 其余各油品计算结果见下表 表 3 1 各油品储罐数量 油品名称 销量 t a 密度 t m3 周转 系数 罐利用系 数 设计容量 m3 选 罐 93 车汽100000 73120 951201610000 5000 97 车汽800000 72120 9597462 5000 0 轻柴1100000 84100 951378410000 5000 10 轻柴450000 8480 95704910000 20 农用柴油320000 8480 9550125000 10 汽油机油35000 922 50 8517902000 第三章 主要生产设施及构筑物的选择 7 注 1 表中汽油油罐为内浮顶油罐 柴油拱顶罐 粘油为固定顶罐 2 10 汽油机油 15 汽油机油 30 机械油 25 变压机油的操作温度以老师给出的数 据为准 油库的总容量为各油罐的公称容量和桶装油品设计存放量之总和 则 Vs 62000 m3 3 2 由于作业的要求设计 3 天的存放量 且桶装量很小 因此可以忽略不计 根据 石油库设计与规范 30000 66000 100000 所以该油库属于二级油库 3 1 23 1 2 各罐区面积的确定各罐区面积的确定 参照 规范 中规定 将该油库分为三个灌区 汽油罐区 柴油罐区和粘油灌区 具体见平面布置图 油库中各种油罐的安全防火距离也同样参见规范中要求 各选用油罐的参数见下表 3 2 表 3 2 各种储罐的尺寸 油罐型号直径 m罐总高 m 10000m3内浮顶28 42217 935 5000m3内浮顶22 27216 313 10000m3拱顶31 28217 504 5000m3拱顶23 70015 143 2000m3拱顶15 78113 110 1000m3拱顶11 58011 857 油品名称 销量 t a 密度 t m3 周转 系数 罐利用系 数 设计容量 m3 选 罐 15 汽油机油30000 922 50 8515342000 25 变压器油24000 892 50 8512692000 30 机械油15000 932 50 857591000 第三章 主要生产设施及构筑物的选择 8 以汽油罐区为例 罐区长 9 28 422 11 4 22 272 8 2 79 294m 罐区宽 9 28 422 11 4 22 272 8 2 79 294m 面积实际取 79 294 79 294 6287 5 防火堤高度确定的原则 对于内浮顶罐 溢油的体积不应小于油罐组内最大油罐 容量的一半 对于拱顶罐 溢油的体积为油罐组内最大油罐的容量 计算面积时减去 其它未着火罐的底面积 浮顶罐还应包括自身的底面积 防火堤高 95 1 22 7243 143 5 6287 10000 2 h 3 3 因为 h实 h计 0 2 即 h实 2 15m 所以取 h 2 15m 其他罐区根据 石油库设计规范 计算如下 柴油罐区 罐区长 88 7898m 罐区宽 88 7898m 防火堤高 h 1 6m 实际取 h 1 8m 粘油罐区 罐区长 49 688m 罐区宽 49 688m 防火堤高 h 1 01m 实际取 h 1 21m 3 23 2 铁路装卸区设备的选择铁路装卸区设备的选择 3 2 13 2 1 鹤管数的确定鹤管数的确定 铁路装卸鹤管数与到库油罐车数和鹤管与集油管的连接方式有关 首先计算出一 次到库的最大油罐车数 再根据铁路作业线股数及鹤管种类来确定鹤管数量 按作业量确定一次到库的最大油罐车数 对于分配油库的某种油品 一次到库的 最多油罐车数 n 可按下式计算 向上取整 3 4 TV KG i n 式中 G 该种油品散装铁路收发的计划年周转量 t a K 铁路不均衡系数 一般成品库取 K 2 3 原油库取 K 2 V 辆油罐车的容积 m 3 该种油品的密度 m 3 T 年操作天数 取 350 360 天 此处取值 360 第三章 主要生产设施及构筑物的选择 9 罐车装不满系数 原油 汽油 柴油等取 0 9 重油取 0 95 以 93 车汽为例由公式 3 4 计算车位数得 向上取整 26 9 073 0 50360 2150000 n 各油品一次到库的油罐车数在表 3 3 中列出 表 3 3 各油品一次到库罐车数 K 2 T 360 油品名称 年进出库总量 t 密度 m 3 收发系数 实取 n 值 93 车汽1500000 73226 97 车汽11000000 72219 0 轻柴1700000 84225 10 轻柴700000 84211 20 农用柴油460000 8427 10 汽油机油35000 9221 15 汽油机油30000 9221 25 变压器油24000 8921 30 机械油15000 9321 由上表可得 92 n 按机车牵引定数来确定铁路一次到库的最大的油罐车数 对于商业储备油库或大 型中转油库 由于日收发量较大 时间比较集中 经常是整列收发 因此一次到库的 最大油罐车数 n 即为整列油罐车的数 它取决于铁路干线上机车的牵引定数 并可按 下式计算 向下取整 3 5 标记载重一辆油罐车自重 机车牵引定数 2 n 查课本 油库设计与管理 得 铁路轻油罐车系列 选取油罐车的标记载重为 50t 油罐车的自重为 22t 则 n2 54 2 t 综上两种方法 一次到库的最多油罐车数 n min m n2 第三章 主要生产设施及构筑物的选择 10 其中 m p n m 按作业量确定的一次到库最大油罐车数 P 油品日装卸批次 批 天 4 本次设计取 p 3 则 m 92 3 31 p n 所以 n min m n2 40 5 54 2 31 因为是铁路双线作业 所以取 n粘 2 n轻 15 因为铁路收发油量较大 考虑作业时间 车位数按照收油最大一次来油罐车数确 定 其中除 25 变压器油为专用下卸器 其余轻油均为多用途双向鹤管 粘油用下卸器 详细布置见平面布置图 3 2 23 2 2 铁路作业线长度的确定铁路作业线长度的确定 本铁路作业线设双股线 采用尽头式双侧栈桥 每股作业线设有 20 个轻油鹤管和 3 个 下卸器 栈桥位于两股作业线之间 鹤管可以 360 度旋转 兼顾两侧车位 铁路作业线长度的确定 3 6 12 12LLLnl 式中 L 装卸作业线长度 m n 一次到库的最大油罐车数 L1 作业线起始端 自警冲标算起 到第一辆油罐车起始端的距离 L2 作业线终端车位末端到车挡之的距离 12 轻 粘油罐车之间的安全距离 所以每股铁路作业线的长度为 L 31 20 17 12 12 267m 3 33 3 公路散发鹤管数的计算公路散发鹤管数的计算 3 7 TQ kBG N 式中 N 每种油品的装油鹤管数量 G 每种油品的年装油量 t T 每年装车作业工时 取 8h Q 鹤管流量 轻油 50 粘油 20 h m3 h m3 第三章 主要生产设施及构筑物的选择 11 油品密度 t m3 k 装车不均衡系数 取 2 B 季节不均衡系数 取 1 以 93 车汽为例 由以上公式可得 2 5 073 0 508350 4000012 N 各种油品所需的鹤管数 如表 3 4 所示 表 3 4 各种油品所需的鹤管数 油品种类 密度 m 3 年整装量 t 实取 n 值 93 车汽0 73400002 97 车汽0 72400002 0 轻柴0 84400001 10 轻柴0 84150001 20 农用柴油0 84130001 注 93 车汽 97 车汽各用两根鹤管 0 轻柴 10 轻柴 20 农用柴油共用一个鹤管 共 4 个发油亭 亭 1 为 93 车汽 亭 2 为 97 车汽 亭 3 为 0 轻柴 10 轻柴 亭 4 为 20 农用柴油 3 43 4 桶装作业灌油栓数量的确定桶装作业灌油栓数量的确定 3 8 mTqK Gk n 1 式中 n 一灌油栓数 G 一某种油品年灌装量 t a m 一年工作天数 取 350d 一不均匀系数 取 1 1 1 K q 一个灌油栓每小时的计算生产率 q 轻 12 q 粘 4 3 m h 3 m h K 一灌油栓的利用系数 一般取 K 0 5 T 一灌油栓每日工作时间 取 T 8h 一灌装油品的密度 3 t m 第三章 主要生产设施及构筑物的选择 12 同理可得其他油品所需的灌油栓数如表 3 5 所示 表 3 5 油品所需的灌油栓数 油品种类密度 m 3 年整装量 t 实取 n 值 93 车汽0 73100001 97 车汽0 72100001 0 轻柴0 84100001 10 轻柴0 8450001 20 农用柴油0 8450001 10 汽油机油0 9235001 15 汽油机油0 9230001 25 变压器油0 8924001 30 机械油0 9315001 由于相同性质的粘油的灌油栓可以共用 因此共 8 个灌油栓 经过计算得到灌油 棚的面积 F 2 2 8 32 3 53 5 桶装仓库面积的计算桶装仓库面积的计算 HKn Q F 3 9 式中 F 桶装仓库面积 Q 桶装仓库设计存放量 t N 桶垛堆码层数 甲类 2 乙类 丙 A 3 丙 B 类 4 H 油桶高度 0 9m K 体积充满系数 一般取 K 0 6 0 612 仓库面积利用系数 0 3 0 36 由上述计算公式可得各种油品的桶装仓库面积如下表所示 表 3 6 各种油品的桶装仓库面积 k 0 6 0 4 油品种类密度 m 3 年整装量 t 码放层数面积 m2 第三章 主要生产设施及构筑物的选择 13 93 车汽0 73100002363 97 车汽0 72100002368 0 轻柴0 84100004158 油品种类密度 m 3 年整装量 t 码放层数面积 m2 10 轻柴0 845000479 20 农用柴油0 845000479 10 汽油机油0 923500456 15 汽油机油0 923000444 25 变压器油0 892400436 30 机械油0 931500424 F 476m2 则轻油仓库面积 F 1047m2 粘油仓库面积 F 160 m2 第四章 铁路装卸油系统工艺设计 14 第四章第四章 铁路装卸油系统工艺设计铁路装卸油系统工艺设计 4 14 1 主要的计算过程主要的计算过程 1 根据相应油品的业务流量 合理选取管径 2 计算管道的摩阻 合理选择泵的型号 3 画出管路的特性曲线图 进行泵的优选 4 确定泵的安装高度 进行泵工况校核 在水力计算过程中 汽油取最热月平均气温下的粘度 柴油取最冷月平均气温下 的粘度 粘度 密度及经济流速表 4 1 表 4 1 各油品的粘度及经济流速一览表 油品名称 计算温度 粘度 m2 s 10 6 吸入流速 m2 s 排除流速 m2 s 93 车汽 32 50 761 52 5 97 车汽 32 50 7281 52 5 0 轻柴 1051 32 10 轻柴 1551 32 20 农用柴油 259 751 32 10 汽油机油 3538011 1 15 汽油机油 405500 81 25 变压器油 10221 32 30 机械油 151401 11 2 4 24 2 铁路作业轻油装卸水力计算铁路作业轻油装卸水力计算 4 2 4 2 1 1 管径与计算长度确定管径与计算长度确定 计算管径 本油库以每小时装卸 4 个油罐车计算 管径的确定根据公式 4 4 dQv 1 式中 d 管内径 v 经济流速 Q 业务流量 取 Q 200m h 3 第四章 铁路装卸油系统工艺设计 15 以 93 车汽为例进行计算 1 鹤管的管径的确定 取 Q 50m h v 1 5m s 3 0 114 dQv 36005 1504 2 吸入管路的管径的确定 取 Q 200m h v 1 5m s 3 0 21724 dQv 36005 12004 3 集油管的管径的确定 取 Q 200m h v 1 5m s 3 0 21724 dQv 36005 22004 4 排出管管径的确定 取 Q 200m h v 2 5m s 3 0 16834 dQv 36005 22004 由以上的计算结果可选取各个管段的管径 因为铁路既有收油又有发油 所以吸 入管排出管选择相同的管径 表 4 2 各种油品各个管段的管径 油品名称鹤管管径集油管管径吸入段管径排出段管径 93 车汽 114 4 273 6 5 245 6 5 180 5 97 车汽 114 4 273 6 5 245 6 5 180 5 0 轻柴 140 4 5 299 6 5 273 6 5 219 6 10 轻柴 140 4 5 299 6 5 273 6 5 219 6 20 农用柴油 140 4 5 299 6 5 273 6 5 219 6 10 汽油机油 140 4 5 203 5 194 5 194 5 15 汽油机油 159 4 5 245 6 219 6 203 6 25 变压器油 121 4 194 5 180 5 140 4 5 30 机械油 133 4 5 203 5 194 5 180 5 铁路收油时计算长度的确定 4 2 dj LLL 计 以 93 车汽为例 所需管件及当量长度如下表 1 鹤管 查 油品储运手册 下册 选用 Dg100 I 型鹤管 则 3 7 3 3 0 5 5 0 5 2 5 219 0 1 34m dj LLL 计 实际取 34m 计 L 2 集油管 由表 4 3 得 第四章 铁路装卸油系统工艺设计 16 100 0 273 0 013 26m d L 255m j L 277m 计 L 表 4 3 轻油管件及当量长度表 管件名称鹤管集油管吸入段 排出段 汽油 90 冲制弯头 63628 向下转弯三通 1140 向上转弯三通 13260 直通通过三通 12 汇合通过三通 18 油罐入口 240 油泵入口 145 Dg10019 闸阀 Dg300234 过滤器 177 止回阀 187 219100394467 3 吸入段 由表 4 3 得 394 0 245 0 013 91 408m d L 71 5m j L 163m 计 L 4 排出段 由表 4 3 得 467 0 18 0 01 79 39m d L 138m j L 217m 计 L 4 2 24 2 2 泵扬程的确定泵扬程的确定 管路摩阻的计算 以 93 汽油为例 1 鹤管部分 3 1077 3 106 0 3 102 022 d e 2 0 e 第四章 铁路装卸油系统工艺设计 17 35107 7 59 7 8 1 e R 667477 10 log 765665 2 e R 219623 6 1054 0 1 014 3 3600 50 4 4 d Q e R 21e R e R e R 故鹤管油品流动处于混合摩阻区 选用公式 L d Q Ah 877 4 123 0877 1 0802 0 627 0 lg 127 0 10 d e A 3 3 1088 1 106 0 102 0 d e 1072 0 627 0 lg 127 0 10 d e A 9675 0 34 106 0 1055 0 3600 50 1072 0 0802 0 0802 0 877 4 123 0 6877 1 877 4 123 0877 1 1 L d vQ Ah 2 集油管部分 3 10544 1 260 0 3 102 022 d e 59 759 7 4 9 75 10 188 7 3 7 1 544 10 Re 3 665765lg665765 lg1 544 10 6 1 824 10 23 1 544 10 Re 200 4 4 53600 4 966 10 6 3 14 0 259 0 55 10 Q Re d 第四章 铁路装卸油系统工艺设计 18 21eee RRR 故集油管流动处于混合摩阻区 选用公式 L d Q Ah 877 4 123 0877 1 0802 0 627 0 lg 127 0 10 d e A 4 1072 7 260 0 3 102 0 d e 095 0 627 0 lg 127 0 10 d e A m06 1 255 260 0 1055 0 3600 200 0905 0 0802 0 0802 0 877 4 123 0 6877 1 877 4 123 0877 1 2 L d vQ Ah 3 吸入段部分 3 1072 1 232 0 3 102 022 d e 85936 1072 1 7 597 59 7 837 8 e1 R 1611833 log765665 e2 R 5 200 4 4 3600 6 213 10 6 3 140 2070 55 10 Q Re d 21eee RRR 故吸入管流动处于混合摩阻区 选用公式 L d Q Ah 877 4 123 0 877 1 0802 0 627 0 lg 127 0 10 d e A 第四章 铁路装卸油系统工艺设计 19 3 1072 1 232 0 3 102 0 d e 0977 0 627 0 lg 127 0 10 d e A m5352 0 5 71 232 0 1055 0 3600 200 0977 0 0802 0 0802 0 877 4 123 0 6877 1 877 4 123 0 877 1 3 L d vQ Ah 4 排出段部分 3 1035 2 170 0 3 102 022 d e 60234 7 59 7 8 1 e R 1137179 lg765665 2 e R 547766 4 dv Q Re 21e R e R e R 故排出管流动处于混合摩阻区 选用公式 L d Q Ah 877 4 123 0877 1 0802 0 627 0 lg 127 0 10 d e A 3 1035 2 17 0 3 102 0 d e 0977 0 627 0 lg 127 0 10 d e A m19 5 138 17 0 1055 0 3600 200 0977 00802 0 0802 0 877 4 123 06877 1 877 4 123 0 877 1 4 L d vQ Ah 第四章 铁路装卸油系统工艺设计 20 所以综上 1 2 3 4 总摩阻 m753 7 4321 hhhhhh i 为了减少计算量 根据 油库设计与管理 教程提供的各流态下沿程摩阻计算公式 利用 C 语言进行编程 运用 Microsoft Visual C 6 0 原程序见附录 C 运行程序时依 次输入流量 管内径 粘度 计算长度即可得到摩阻值 例如 输入 50 0 1 0 73 34 输出 摩阻计算程序 请输入流量 Q 50 请输入管径 d 0 1 请输入粘度 v 0 73 请输入长度 L 34 混合摩擦区 摩阻是 Hr 0 9675 各种油品各段不同流量下的摩阻计算值详见下表 4 5 表 4 5 各种油品各段不同流量下的摩阻计算值 油品名称 Q m3 h h1 m h2 m h3 m h4 m h m 1609 550 710 353 2213 83 18012 090 880 444 0117 42 20014 931 080 534 8921 43 22018 071 290 645 8525 85 93 车汽 24021 51 510 756 8930 65 1609 550 710 323 2713 85 18012 090 880 44 0817 45 20014 931 080 484 9721 46 22018 071 290 585 9425 88 97 车汽 24021 51 510 68730 69 第四章 铁路装卸油系统工艺设计 21 罐区与其他设备的高度差 由所给的地形图和库区的实际占地范围可知 尽可能使施工方便且土方量相对较小 这样可以减少投资费用 使整个库区按照划分区域进行平整 a 油罐区地坪标高 52m 油罐混泥土基础高 0 4m 油罐的利用系数 0 95 取死藏高 度取 0 5m 以 97 汽油为例 由表 3 2 知 5000 m 的内浮顶罐的罐壁高为 14 27m 3 H 52 4 14 276 0 95 65 96m 高 H 52 4 14 27 2 0 95 59 18m 中 H 52 4 0 5 52 9m 低 b 铁路地坪标高 56m 路基高为 0 35m 铁路油罐车主要参数查 油库设计与管理 得 G50 轻油罐车技术参数 自重 22t 标记载重 50t 有效容积 50m3 罐车总高度 4 633m 罐体中心线距轨面高度 2 468m 直径 2 6m 则各工况下油罐车液位标高如下 油罐车液位 m55550 液位高地坪标高罐车 hhh 4 2 34 2 3 各流量下泵所需的扬程各流量下泵所需的扬程 管路所需要的总扬程 H Z h 4 总 3 油品名称 Q m3 h h1 m h2 m h3 m h4 m h m 1603 680 490 181 585 93 1804 590 60 221 947 35 2005 60 720 272 348 93 2206 690 850 322 7610 62 0 轻柴 2407 880 990 374 1813 42 1603 680 480 191 335 68 1804 590 60 241 647 07 2005 60 720 281 978 57 2206 690 850 342 3210 2 10 轻柴 2407 880 990 393 5212 78 1603 140 580 231 895 84 1804 990 710 282 328 3 2006 080 850 342 7910 06 2207 271 010 43 311 98 20 农用 柴油 2408 551 170 463 8414 02 第四章 铁路装卸油系统工艺设计 22 表 4 6 各油品各流量下泵所需的扬程 离心泵的选择 根据表 4 7 中各油品中 中液位 标准流量 Q 200m3 h 所需的扬程 并作出以 93 汽油为例的管路特性曲线和所选泵的特性曲线 其它油品选泵与 97 汽油相同 查 泵 产品样本 ISW150 315各项性能如下表 4 7 所示 表 4 7 清水泵各项性能 流量型号 m3 hL s 扬程 m 转速 r min 电机功率 Kw 效率 必需汽蚀余 量 14038 933 8 70 油品名称流量高 m 中 m 低 m 16028 27 19 75 11 73 18031 86 23 34 15 32 20035 87 27 35 19 33 22040 29 31 77 23 75 93 汽油 24045 09 36 57 28 55 16024 81 18 03 11 75 18028 41 21 63 15 35 20032 42 25 64 19 36 22036 84 30 06 23 78 97 汽油 24041 65 34 87 28 59 16020 37 11 85 3 83 18021 79 13 27 5 25 20023 37 14 85 6 83 22025 06 16 54 8 52 0 轻柴 24027 86 19 34 11 32 16020 12 11 60 3 58 18021 51 12 99 4 97 20023 01 14 49 6 47 22024 64 16 12 8 1 10 轻柴 24027 22 18 70 10 68 16016 80 10 02 3 74 18019 26 12 48 6 2 20021 02 14 24 7 96 22022 94 16 16 9 88 20 农用柴油 24024 98 18 20 11 92 第四章 铁路装卸油系统工艺设计 23 20055 63278ISW150 315 26072 228 1450 30 73 2 5 根据表 4 6 和 4 7 绘图泵特性曲线以及管路特性曲线图 见附录 A 由曲线图得到 中 中工况的高效工作点流量 Q 215m3 h H 31m 其他油品绘制的曲线图详见附录 A 4 2 44 2 4 泵几何安装高度的确定泵几何安装高度的确定 汽油的饱和蒸汽压较高 容易发生汽蚀现象 当油罐车与油罐液位均处于低液位 所需泵的扬程小流量大 吸入压力低 是吸入最危险工况 故应该按低低工况计算泵 的安装高度 又因为发油时的吸入管段摩阻大于收油时的吸入摩阻 故此 按照发油 时的工况进行泵的安装高度的确定 以 93 车汽为例 夏季当地大气压 Pa 0 995 105