安徽铜陵油库工艺设计毕业论文.doc

中国民航大学本科毕业设计 安徽铜陵油库工艺设计毕业论文安徽铜陵油库工艺设计毕业论文 目 录 摘 要 I Abstract II 第 1 章 绪论 1 第 2 章 文字说明部分 3 2 1 设计原始数据资料 3 2 1 1 油库设计的基础数据 3 2 1 2 铜陵油库库址及周围环境 3 2 1 3 铜陵地区历年统计的自然条件 4 2 2 油库概论 4 2 2 1 油库的分类和职能 4 2 2 2 油库的分级和分区 5 2 2 3 国外油库技术简况 5 2 3 总图布置说明 6 2 3 1 总图布置原则 6 2 3 2 各分区的布置 6 2 4 工艺流程说明 6 2 4 1 制定工艺流程的原则 7 2 5 油库安全技术 7 2 5 1 防毒 7 2 5 2 防火防爆 7 2 5 3 油库消防技术 7 2 5 4 防雷 8 2 5 5 防静电 8 第 3 章 计算说明部分 9 3 1 油罐容积的确定 9 3 1 1 用周转系数法决定油罐设计容量 9 3 1 2 油罐类型个数和库容的确定 10 3 2 油品装卸设施计算 11 3 2 1 铁路装卸油鹤管数计算 11 3 2 2 铁路装卸栈桥长度的计算 12 3 2 3 铁路装卸作业线长度的计算 12 3 2 4 汽车油罐车装油鹤管的计算 13 3 2 5 油品桶装作业灌油栓的计算 13 3 2 6 仓库面积的计算 14 3 2 7 油品水运码头泊位数计算 14 3 3 管路的水力计算 16 3 3 1 吸入和排出管路管径的确定 16 3 3 2 水路外输管径的确定 18 3 4 选泵及校核 19 3 4 1 扬程与流量计算 19 3 4 2 油泵的选择 22 3 5 储油罐加热与保温计算 32 3 5 1 油罐保温层厚度的计算 32 3 5 2 油罐加热器面积的计算 33 3 6 消防计算 38 3 6 1 泡沫计算耗量 38 3 6 2 泡沫产生器数量计算 38 3 6 3 泡沫液储备 39 3 6 4 泡沫液储备量 39 3 6 5 消防用水的耗量 40 3 7 储油罐区防火堤的计算 41 3 7 1 计算罐之间的防火距离 41 3 7 2 计算储油罐区的防火堤 41 第 4 章 结论 45 参考文献 47 中国民航大学本科毕业设计 致谢 49 附录 A 程序清单 51 附录 B 外文翻译资料 55 第 1 章 绪论 1 第 1 章 绪论 三月份接到课程设计的任务书 五月中旬完成整个论文的定稿 圆满的完成了 整个毕设的任务 在两个月的过程中 自己独立解决了许多问题 思考无果的时候 与同学交流沟通 实在不行的情况下请教老师 学到了许多知识 受益匪浅 凡是用来接收 储存和发放原油或原油产品的企业和单位都称为油库 同时 油库也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 油库是协调原油生产 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 毕设的目的有两个 一个是完成现有的任务书 在给定的油库基本数据的情况 下完成对油库的设计 包括罐积的确定 油品装卸设施计算 水力计算和泵的选择 加热与保温计算和消防等相关方面的计算 通过毕设的完成有助于我把大学四年所 学到的关于油库的专业知知识进行全面综合的运用 并改正自己许多的错误观点 可是毕设的的根本目的不是这个 毕设的根本目的是为了培养我们自己动手的能力 与意识 在遇到以自己现有的能力解决不了的问题时 我们可以通过自己的努力来 弄懂解决问题 只有自己理解并会运用的知识才能真正称得上是自己的 这次毕设的内容是设计安徽铜陵的一个油库 由于铜陵的特殊的地理位置 该 油库是集水路 铁路 公路多种运输方式于一体现代化商业油库 该油库自动化程 度高 人员配置齐全 设施齐全 各区域分工明确 并对未来有明确的规划 通过油库设计中涉及的一些简单的计算 诸如罐容 油罐的类型和数量 铁路 栈桥长度 收发油鹤管数 船泊位 选泵 油罐保温及加热和消防系统等简单的计 算 使得我们在边设计的同时边学习 基本掌握了油库设计的主要参数的计算 在 复习了课本所学知识的同时 也为今后的工作打下了实践基础 选泵是整个毕设的 重点与难点 它根据水力计算得出的各管道的水力摩阻等输油参数选出泵并校核 由于鹤管摩阻 集油管摩阻与吸入段摩阻之和非常小可忽略不计 因此设计省略了 安装高度的校核 但在特性校核时 使泵在满足工艺要求的前提下处于高效区 提 高了泵的效率 节省了能源 由于资料有限 只是对燃料油考虑油品粘度对泵性能 的影响 利用书上的公式进行了换算 其余的油品均按泵样本中清水实验条件下数 据进行选泵及校核 储油罐加热与保温计算和消防计算部分用到了传热学和工程热 力学等有关知识 只进行了简单的工艺计算 了解其计算的思路与方法 绘图时用 绘图软件独立完成了油库工艺流程图 平面布置图的绘制 基本掌握了相关图形绘 制方法 在设计过程中 严格遵照国家的各项规范要求 铁路装卸区 水运装卸区的设 计都符合防火规范的要求 留有足够的安全距离 公路装卸区尽量靠近公路干线 以便于与公路干线衔接 方便运输 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 要特别注意它的安全 必须充分考虑到其防火 防爆 防雷 防静电等的要求 并在储油区设置了防火堤和隔堤 辅助生产区是为生产服务的 其有关设施应尽量接近生产单位 以利于生产 行政管理区内的一些业务部门 一 般布置在油库主要出入口附近 并应设单独对外的出入口 库内道路的设计应充分 考虑到车辆正常通行的需要 油库内各种管道的布置要协调 合理 这次设计本着严谨 专业的精神设计安徽铜陵的油库 在设计的过程中 发现 了自己的不足之处并加以改进 希望这次的设计可以为以后的工作或者研究做个铺 垫 培养动手能力与自己解决困难的精神 第 2 章 文字说明部分 3 第 2 章 文字说明部分 2 1 设计原始数据资料 2 1 1 油库设计的基础数据 油库每年铁路进库车用 93 97 汽油各 12 万吨 0 10 柴油分别为 12 万吨 和 9 万吨 汽油全部由管线外运 0 柴油全部由水路外运 10 柴油 3 万吨装桶出 库 6 万吨由汽车油槽车出库 另外 该油库每年还由铁路进燃料油和重柴油分别 10 万吨和 8 万吨 全部由输 油管外运 油品物性见表 2 1 表 2 1 油品物性表 油品种类 参数名称 93 汽油97 汽油0 柴油 10 柴油重柴油燃料油 相对密度 3 6 15 4 mtd 0 720 720 830 830 850 85 闪点 C 0 28 28555565120 20C 0 1155 50C 0 0 40 42 552 5513 5125 80C 0 运动 粘度 mm2 s 100C 0 3 9525 2 1 2 铜陵油库库址及周围环境 铜陵油库位于安徽省铜陵市 铜陵市 东经 117 42 00 118 10 6 北纬 30 45 12 31 07 56 之间 位于安徽省南部 长江下游南岸 东接芜湖市 西接安 庆市 南接青阳县 南陵县 距省会合肥市 120 公里 徐 州 黄 山 公路线在 铜陵长江大桥过江 铜陵交通十分发达 长江黄金水道流经铜陵 59 9 公里 水运条 件得天独厚 拥有 5000 吨级件杂货码头 多条公路铁路穿境而过 是皖中南交通枢 纽城市和中心城市之一 2 1 3 铜陵地区历年统计的自然条件 1 温度 年平均气温 16 1 月平均气温 1 1 绝对最高气温 37 绝对最低气温 8 冰冻线最大深度 14 0cm 最低平均温度 0 2 降雨量 全年平均降雨量 966 8mm 日最大降雨量 1622 6mm 平均降雨天数 128 6 天 3 主导方向和风速 主导风向 东北或东南 年平均风速 4 9m s 最大风速 27 8m s 4 水位 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 水位 7m 保证天数 270 天 2 2 油库概论 2 2 1 油库的分类和职能 1 油库的分类 油库的类型很多 大致有以下几种分法 根据油库的管理体制可分为独立油库和企业附属油库两大类 1 根据油库的油罐位置 可分为地上 地下 海上油库 2 根据所担负的任务可分为储备油库 转运油库 供应油库三种类型 3 2 油库的职能 油库是用来接收 储存和发放原油或石油产品的企业和单位 1 第 2 章 文字说明部分 5 2 2 2 油库的分级和分区 1 油库的分级 石油库等级的划分 根据国家标准 GB50074 2000 规定 应符合下表的规定 表 2 2 石油库等级划分表 等级总容量 TV m3 一级100000 TV 二级30000 TV 100000 三级10000 TV 30000 四级1000 TV 10000 五级TV 1000 本油库的库容为 1 37 105 m3 为一级油库 2 油库的分区 油库通常划分为储油区 装卸区 辅助生产区 行政管理区等四个区 储油区 1 储存大量油品的区域 是油库的核心区域 对油库的进油与出油起调节和缓冲 的作用 装卸区 2 装卸区又分为铁路装卸区 水运装卸区和公路装卸区 这个区域是油库油品进 出的一个操作区域 保证了油品正常周转 油库业务的正常进行 辅助生产区 3 油品的生产活动中 需要有相应的一些辅助设施 如变配电间 机修间 材料 库 污水处理 消防泵等 把这些设施集中在一个区域 组成辅助生产区 行政管理区 4 这个区域是油库的行政和业务管理区域 是生产管理中心 包括办公楼 警卫 设施和部分生活设施 2 2 2 3 国外油库技术简况 1 油气田勘探开发的最新技术成果不断应用于油库建设 成效显著 2 油品运输水运化 管道化 3 新建油库朝数字化的方向快速发展 4 新型浮顶和设备的设计 提高了浮顶储罐产品储存和操作效率 3 2 3 总图布置说明 油库总平面布置是根据油品业务要求和油库的安全要求 合理的确定各项设施 的相对位置 以保证油品的安全储存和收发作业 2 3 1 总图布置原则 进行油库总平面布置时应考虑下面原则 1 符合油库总工艺流程的要求 2 合理利用地形 又要结合地质要求 3 分区合理 明确 4 库内各种设施及建 构筑物之间的防火间距 必须符合 GB 50074 2002 的 有关规定 5 油库装卸和发放区尽可能靠近交通线 使铁路专用线和公路支线较短 6 油库油品尽量做到单向流动 避免在库内往返 迂回 7 考虑到油库的今后发展 应适当留有扩建余地 4 2 3 2 各分区的布置 总平面布置时 还应当充分考虑每个分区的特性和分区内的布置要求 1 铁路装卸区 铁路装卸区宜布置在油库的边缘地带 以避免铁路油罐车的进出影响其他各分 区的操作和管理 也减少铁路与库内道路的交叉 有利于安全与消防 2 水运装卸区 水运装卸区宜布置在港口的边缘地区和下游 其作业区独立设置 3 公路装卸区 油库的公路装卸区应布置在库外面向公路的一侧 并单独设出入口与库外公路 相连接 4 储油区 储油区的位置在工艺上应使收发油的作业比较方便 油品流向合理 输油线路 短 5 辅助生产区 辅助生产区是为生产服务的 但在操作上亦有其独立体系 一般将其集中布置 形成辅助生产区以便管理 又能保证安全 6 行政管理区 行政管理区宜设围墙与其他各区隔开 并设有单的出入口 第 2 章 文字说明部分 7 2 4 工艺流程说明 简单地说 油库工艺流程便是油品在油库的输转流动过程 它把各库区的生产 设施联系起来 构成一个生产体系 完成各种收发作业 2 4 1 制定工艺流程的原则 1 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 2 流向合理 减少能源消耗 3 减少基建投资 4 操作检修方便 5 适合开停工和事故处理需要 2 5 油库安全技术 油库安全工程技术俗称油库安全设备设施 一般的说 凡是为了保证油库安全 运行而附设的设备设施都属于油库安全技术的范畴 是油库的重要组成部分 5 油库安全技术包括防毒 防火防爆 油库消防技术 防雷 防静电等 2 5 1 防毒 油品具有毒性 特别是含硫及加铅的汽油 毒性更大 油品蒸汽经口鼻进入呼 吸器官 可使人体器官受损引起中毒 防毒措施 1 加强管理和检查 定期进行防毒安全教育 不定期测定工作场地有毒气体 含量 防止其超标 2 保证技术设备的严密性 改进和加强通风设备 严格遵守安全技术操作 规程 2 5 2 防火防爆 爆炸 失火是对油库最严重的威胁 一旦发生爆炸 失火就有可能造成巨大损 失 因此 必须高度重视和切实做好油库的防火和防爆工作 1 制定有关规章制度 建立群众性的消防组织 指定防火规章制度和防火方 案 定期组织防火教育和消防演习 熟悉使用消防器材 2 断绝火源 杜绝火种 烟头 防止金属撞击发生火星 也不得使用普通电 器设备照明 3 作好危险作业的防火工作 4 处理好可燃物 修筑防火堤 及时处理可燃物 5 保证消防灭火设备完好可靠 2 5 3 油库消防技术 1 油罐灭火方法及其设备 泡沫灭火 1 根据灭火设备的设置情况分为固定式 半固定式和移动式三种灭火系统 根据灭火的导入方式分为液上喷射法和液下喷射法两大类 烟雾自动灭火 2 它将烟雾剂装在发烟容器内 当油罐起火后 通过自动控制系统使烟雾剂进行 反应 产生雾状惰性气体喷射在油面上 切断氧气的补充 达到灭火的效果 2 消防系统 油罐消防系统 应包括灭火和冷却两个系统 冷却系统是为了防止着火罐钢板 软化和保护临近罐而设置的 油罐起火后 首先用水对罐壁进行冷却 油品液面的 温度下降 1140 以下时 再用泡沫覆盖灭火 总之 作为安全措施 不管采用什么方法 都必须设置冷却系统 2 5 4 防雷 雷电具有很大的破坏力和多种破坏作用 对油库的危害性归纳为直接雷击 雷 电副作用 雷电波引入 反击四种形式 其破坏作用表现为放电时显示的各种物理 效应和作用 防雷的方法可归纳为以下四种 1 引雷 预设雷电放电通道 将发展不明的雷云引至放电通道 导入地下 2 消雷 预设离子发生器 提供离子流与雷云电荷中和 避免雷击 3 等电位 将导电体进行电气连接并接地 预防雷电产生的静电和电磁效应 4 切断通路 2 5 5 防静电 对油品储存来说 静电的主要危害是可能引起的爆炸和火灾 在油库作业中 防静电的措施主要有三个方面 一是减少静电产生 二是促进静电流散 三是避免 火花放电 6 第 3 章 计算说明部分 9 第 3 章 计算说明部分 3 1 油罐容积的确定 3 1 1 用周转系数法决定油罐设计容量 所谓周转系数 就是某种油品的储存设备的一年内可被周转使用的次数 油库 的合理周转系数 可以从该地区现有油库的经营资料进行统计 如该地区尚没有这 类经营资料可供利用 可参照同类油库的周转系数决定库容 1 各种油品设计容量由式 3 1 7 求得 3 1 K G Vs 式中 Vs 某种油品的设计容量 m3 G 该种油品的年周转额 t K 该种油品的周转系数 K 4 8 该种油品的密度 t m3 油罐的利用系数 轻油 0 95 重油 0 85 首先用公式 3 2 8 换算密度 3 2 6 15 6 15 4 6 15 4 tdd 式中 油品在 15 6 C 的密度 6 15 4 d 油品的转换系数 t C 下对应的油品密度 年平均气温 16 1 由表 3 1 可得 C 0 表 3 1 油品值 油品种类93 汽油97 汽油0 柴油 10 柴油重柴油燃料油 值 0 000870 00080 0007250 0007250 0006990 000699 93 汽油 0 72 0 00087 16 1 15 6 0 7196 t m3 97 汽油 0 72 0 00087 16 1 15 6 0 7196 t m3 0 柴油 0 83 0 000725 16 1 15 6 0 8296 t m3 10 柴油 0 83 0 000725 16 1 15 6 0 8296t m3 重柴油 0 85 0 000699 16 1 15 6 0 8497 t m3 燃料油 0 85 0 000699 16 1 15 6 0 8497 t m3 油品的周转系数 参考值 见下表 3 2 表 3 2 油品的周转系数 参考值 型号93 汽油97 汽油0 柴油 10 柴油重柴油燃料油 K887656 2 以 93 汽油为例写出计算过程 对于 93 汽油 G 120000T y 0 72 T m3 K 8 轻油 0 95 VS 21929 82 m3 3 1 2 油罐类型个数和库容的确定 确定油品设计容量之后 便可选择油罐容量 个数及尺寸 求得的油罐的单位容量 有可能与现行标准油罐系列不相吻合 因为标准油罐 的容量为 1000m3 3000m3 5000m3 10000m3等等 而我们求得的单体容量一般都 不是整数 与标准系列的容量会有差别 所以在选罐时 可以适当的增大或压缩油 罐的单体容量使其符合系列而选择标准油罐 选罐原则为 1 尽可能选择大容量罐 2 每种油品至少选两个油罐 3 油罐规格尽可能统一 4 挥发性较低的或不挥发的油品 宜选用固定顶拱顶罐 易挥发的成品油 选用内浮顶 易挥发的原油选用外浮顶 储存量较大且周转频繁时优先选用浮顶罐 根据公式 3 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 3 3 第 3 章 计算说明部分 11 表 3 3 各种类油品库容罐型表 G t t m3KVs m3 数量规格罐类型 93 汽油12 1040 950 71957821929 8210000 2 3000 1 内浮顶 97 汽油12 1040 950 719578219929 8210000 2 3000 1 内浮顶 0 柴油12 1040 950 82964721741 0910000 2 3000 1 拱顶 10 柴油9 1040 95 0 82964619023 4610000 2拱顶 燃料油10 1040 85 0 84965623068 0510000 2 5000 1 拱顶 重柴油8 1040 85 0 84965522145 3210000 2 3000 1 拱顶 本油库总库容为 1 37 105 m3 属于国家一级油库 3 2 油品装卸设施计算 3 2 1 铁路装卸油鹤管数计算 1 选用公式 3 3 3 3 mAv KG N 式中 N 计算鹤管数 K 铁路收发不均衡系数 K 1 6 G 年装 卸 油量 吨 年 年总操作天数 取 350 天 装车温度下的油品密度 t m3 v 油罐车平均容积 取 50 m3 9 A 油罐车装满系数 轻油时 A 取 0 9 重油时 A 取 0 95 m 每天操作批数 装车不大于 4 批 天 卸车不大于 5 批 天 由公式 3 3 可计算出鹤管数 列表 3 4 如下 表 3 4 鹤管数的计算 油品KG t V m3 AN N 取整 93 汽油 1 612 104500 95 646 97 汽油1 612 104500 95 646 0 柴油1 612 104500 94 895 10 柴油1 69 104500 93 674 燃料油1 610 104500 953 774 重柴油 1 68 104500 953 024 3 2 2 铁路装卸栈桥长度的计算 1 装卸油栈桥采用双侧布置 由公式 3 4 求得 L n 1 2 l 3 4 式中 L 双侧栈桥的长度 m n 每列油罐车的辆数 l 每辆油罐车车钩距离的平均值 取 12m 2 计算得栈桥的长度 L 29 1 2 12 168m 3 2 3 铁路装卸作业线长度的计算 1 选用公式 3 5 L L1 L2 L3 L4 3 5 式中 L 装卸线有效长度 m L1 警冲标至车头的距离 取 9m 1 L L2 车头长度 取 22m 2 L 第 3 章 计算说明部分 13 L3 油罐车长度 nlL 3 n 鹤管数 若采用两股作业线时 取最大鹤管数的一半 取 12m l L4 车挡与车钩距离 取 20m 4 L 2 铁路作业线设二股 前面卸轻油 后面卸粘油 中间间距 24m 计算可得 L 9 20 22 12 15 24 255m 3 2 4 汽车油罐车装油鹤管的计算 1 选用公式 3 6 3 6 QT KBG N 式中 N 每种油品鹤管数量 K 公路运输不均衡系数 取 1 2 G 每种油品年装车量 t 年 油比重 t m3 B 季节不均衡系数 T 每年操作时间 h 每天操作 6 小时 Q 每个鹤管的额定装油量 应低于限制流速 4 5m s 取 Q 50m3 h 2 由于 6 万吨 10 柴油由汽车油槽车出库 故汽车油罐车装油鹤管 N 0 79 取整后 N 1 3 2 5 油品桶装作业灌油栓的计算 1 选用公式 3 7 3 7 qKT QK n 1 式中 n 油栓数 K1 不均匀系数 有库 1 1 1 2 无库 1 5 1 8 Q 日平均装桶量 K 油栓利用系数 一般 K 0 5 q 每个油栓每小时的计算生产率 取 12 m3 h T 油栓每天工作时间 7h 灌装油品的密度 2 10 柴油 3 万吨装桶出库 计算得 n 1 2 30000 12 0 5 7 0 83 350 2 95 取整得 n 3 3 2 6 仓库面积的计算 1 选用公式 3 8 3 8 dkn Q F 式中 F 仓库面积 m2 Q 仓库储存的油品量 取 Q 1 天的灌装量 t n 桶堆层数 取 n 2 层 油品密度 t m3 d 桶的尺寸 立式堆放 d 0 9m k 容积充满系数 取 k 0 6 仓库面积的利用系数 取 0 4 计算得 2 05 239 3504 06 09 083 0 2 30000 mF 3 2 7 油品水运码头泊位数计算 1 铜陵油库位于长江边上 油轮应可适用于内河 多以 3000 吨以下的油轮 为主 由 油库设计与管理 可查的 3000 吨成品油轮技术规格为 尺寸 长 宽 深 为 101 12 8 6 50 吃水深度为 5 5m 满载排水量 4911 吨 2 码头最低深度的计算公式为 3 9 H T Z1 Z2 Z3 Z4 3 9 式中 T 载重最大的船的最大吃水深度 m Z1 船底至河底允许的最小富裕量 河港为 Z1 0 15 0 25m 海港 Z1 0 2 0 6m h 码头附近最高波浪 m 取 h 0 5m Z2 波浪影响的附加深度 m Z2 0 3 2h Z1 Z3 船在装卸和航行中吃水差的深度 m 河港 Z3 0 3m 第 3 章 计算说明部分 15 Z4 考虑江河海泥沙淤积的增加量 m Z4 0 4m 求得 H 5 5 0 25 0 05 0 3 0 4 6 5m 又因为长江通航天数 320 天 水位 7m 保证天数 270 天 所以通航期为 270 天 3 泊位数的确定 设在通航期间 T 内 油品的输出量为 Q 没有输入量 油船的平均容量为 V 这在通航期间 油船的到岸数量为式 3 10 3 10 V Q n 式中 n 输出油品油轮数量 只 Q 油品的输出量 t V 油轮的容积 3 m 但由于气象 航行及其他条件的限制 油轮的到岸不可能均匀以及油品的输出 不均匀 因此 船只到岸的计算数量应为 3 11 nkkn 1 式中 K 船只到岸的不均匀系数 K 3 K1 油品输出不均匀系数 K1 1 2 n T t t N i 式中 T 年通航天数 T 270 天 驶入 靠岸 系船时间取 1h 1 1 连接装卸油导管所需时间 0 5h 2 2 装油时间 h 3 h Q V 3 油库内装油泵平均输送量 h Q 卸开油管解开缆绳及船舶离岸时间 0 5h 4 b N 泊位数 向上取整 12 万吨的 0 柴油全部由水路外运 由上文所列公式可计算得泊位数为 计算 120000 350 7 0 83 5 295 06 h Qhm 3 30000 295 06 0 83 12 25h 3 1 0 5 12 25 0 5 14 25h 4321 i n 120000 3000 40 3 1 2 40 144 t 270 24 144 45 14 25 n 因此 N 1 3 3 管路的水力计算 3 3 1 吸入和排出管路管径的确定 1 先把各油品的粘度变为计算温度下的粘度 由公式 3 12 8 换算 3 12 20 20 tut e 由给出的数据可计算出在 16 1 C 时 各油品的粘度 1 127 1 127 5 457 93 Vs mm2 97 Vs mm2 0 Vs mm2 5 457 90 597 10 558 10 Vs mm2 燃 Vs mm2 重 Vs mm2 2 油库设计中 管径通常由经济流速计算确定 即首先根据油品性质选择出 经济流速 v 然后按照业务要求的输送量 Q 求得管内径 选用公式 3 13 2 3 v Q d 4 13 式中 d 管内径 mm Q 总输送量 hm 3 V 经济流速 m s 表 3 5 表示了在不同运动粘度下的油品在管道中的经济流速 表 3 5 不同粘度的油品在管道中的经济流速 粘度经济流速 运动粘度 s mm2 吸入管道 m s排出管道 m s 1 21 52 5 2 281 32 0 28 721 21 5 第 3 章 计算说明部分 17 72 1461 11 2 146 4381 01 1 438 9770 81 0 若要求管壁厚 可按公式 3 14 10 计算 3 14 2 PD 式中 直管段的计算壁厚 mm P 设计内压力 MPa 取 2 5MPa D 钢管外直径 mm 钢管许用应力 MPa 管道管材用 L555 X80 最低屈服强度为 555MPa 汽油吸入管线 93 97 汽油共用吸入管线 用 4 个鹤管同时卸油 在一个 1 小时内卸完 故鹤管的流量为 Q 50 所以吸入管路的总流量为hm 3 Q 200 v 1 5m s 代入公式得 hm 3 d 0 217m 217mm 5 1142 3 3600 2004 查表得外径 D 219 1mm 壁厚为 0 49mm 取 3 2mm 内径为 5552 1 2195 2 212 7mm 排出管路 总流量为 Q 200 v 2 5m s 代入公式得 hm 3 d 168 2mm 5 2142 3 3600 2004 查表得外径 D 168 3mm 壁厚为 0 38mm 取 2 1mm 内径为 5552 3 1685 2 164 1mm 柴油吸入管线 0 10 柴油共用吸入管线 用 4 个鹤管同时卸油 在一个 2 小时内卸完 故鹤管的流量为 Q 50 所以吸入管路的总流量为 Q 200 hm 3 hm 3 v 1 3m s 代入公式得 d 0 233m 233mm 3 1142 3 3600 2004 取外径 273 1mm 壁厚为 0 61mm 取 4 0mm 内径为 265 1mm 5552 1 2735 2 排出管路 总流量为 Q 200 v 2 0m s 代入公式得 hm 3 d 0 188m 188mm 0 2142 3 3600 2004 查表得外径 D 219 1mm 壁厚为 0 49mm 取 3 2mm 内径为 5552 1 2195 2 212 7mm 重柴油吸入管线 重柴油单独一根管线 用 4 个鹤管同时卸油 在一个小时 3 内卸完 总流量为 Q 200 v 1 3m s 代入公式得 hm 3 d 0 233m 233mm 3 1142 3 3600 2004 取外径 273 1mm 壁厚为 0 61mm 取 4 0mm 内径为 265 1mm 5552 1 2735 2 排出管路 总流量为 Q 200 v 2 0m s 代入公式得 hm 3 d 0 188mm 188mm 0 2142 3 3600 2004 查表得外径 D 219 1mm 壁厚为 0 49mm 取 3 2mm 内径为 5552 1 2195 2 212 7mm 燃料油吸入管线 燃料油单独一根管线 用 4 个鹤管同时卸油 在一个小时 4 内卸完 总流量为 Q 200 v 1 1m s hm 3 代入公式得 d 0 253m 253mm 1 1142 3 3600 2004 取外径 273 1mm 壁厚为 0 61mm 取 4 0mm 内径为 265 1mm 5552 1 2735 2 排出管路 总流量为 Q 200 v 1 2m s 代入公式得 hm 3 d 0 243m 243mm 2 1142 3 3600 2004 查表取外径 273 1mm 壁厚为 0 61mm 取 4 0mm 内径为 5552 1 2735 2 265 1mm 表 3 6 所列的是各管路的直径 表 3 6 吸入与排出管路的直径 油品吸入外径 mm吸入内径 mm排出外径 mm排出内径 mm 93 汽油 97 汽油 219 1212 7168 3164 1 0 柴油 10 柴油 273 1265 1219 1212 7 重柴油273 1265 1219 1212 7 第 3 章 计算说明部分 19 燃料油273 1265 1273 1265 1 3 3 2 水路外输管径的确定 罐标高为 38m 码头标高为 3m 长度为 700m 局部摩阻为 15 因为罐比码头高 出许多 故采用直流装船法 在三个小时的时间内装满 3000 吨的油轮 故流量 Q 0 336 由所给数据得 36008296375 0 1000 sm 3 35m L 700 1 15 805m f h 假设管路液体流态属于水力光滑区 由列宾宗公式 m mm f d LQ h 5 2 0 0246 m 0 25 由式 35 0 0246 求得 d 372 57mm 75 4 25 0 675 1 805 104574 5 336 0 d 查表选取外径 D 406 4mm 壁厚 4 8mm 内径 d 396 8mm 由选取的管径校核一下 看看在该管径下 流态是否在水力光滑区 如果在水 力光滑区 则所选管径合适 如果不在水力光滑区 则要重新选择管径 内径 d 396 8mm 雷诺数 d Q4 Re 6 104574 5 3968 0 1415 3 336 0 4 5 1097 1 Re 显然在水力光滑区 故所选管径是符合 7 8 1 7 59 Re 7 8 8 3963 0 7 59 5 1021 2 要求的 综上所述 水路外输管径外径为 D 406 4mm 壁厚 4 8mm 内径 d 396 8mm 3 4 选泵及校核 3 4 1 扬程与流量计算 本毕设应该选四台泵 汽油泵 柴油泵 燃料油泵与重柴油泵各一台 鹤管的长度为 14m 管径为 铁路油罐车吸入管为 80m 油罐车最低4108 液位与罐最高液位之差 26m 泵排出管路长度为 1500m 由 油库设计与管理 可得集油管的管径 列入下表 表 3 7 集油管的直径 卸车流量hm 3 输油管直径 mm集油管直径 mm 220 400250300 400 120 220200250 300 80 120150200 250 因为输油的流量 Q 200m3 h 故输送汽油时的集油管 D 273 1mm d 265 1mm 输送柴油时集油管 D 355 6mm d 346mm 输送燃料油 时集油管 D 355 6mm d 346mm 输送重柴油时集油管 D 355 6mm d 346mm 选泵的方法是先求出鹤管到油罐的摩阻 又知道高差 得出扬程 再根据流量 与扬程选泵 最后校核 鹤管到油罐的摩阻 hf有四段 分别是鹤管摩阻 h1 集油管摩阻 h2 吸入管路摩 阻 h3与排出管路摩阻 h4 以汽油为例计算过程如下 汽油的摩阻 1 鹤管摩阻 一个鹤管的流量为 Q 50 鹤管内径 d 100mm 雷诺数 1 hhm 3 d Q4 Re 5 6 1057 1 3600101265 1 1 01415 3 504 45631 100 3 0 7 59 7 59 Re 7 8 7 8 1 5 2 1065 8 100 3 0 100 3 0 lg765665 lg765665 Re 因为 所以流态为混合摩擦 由列宾宗公式 21 ReReRe 0 0802A A m 0 123 m mm d LQ h 5 2 627 0 lg127 0 10 d e A 1034 0 10 627 0 100 15 0 lg127 0 3 10289 8 mh5295 0 1 0 14 101265 1 01389 0 10289 8 877 4 123 0 6877 1 3 1 2 集油管摩阻 集油管的流量为 Q 200 集油管内径 d 265 1mm 长 2 hhm 3 度为铁路作业线的一半 L 255 2 127 5m 雷诺数 d Q4 Re 5 6 1037 2 3600101265 1 2651 0 1415 3 2004 5 7 8 7 8 1 1039 1 1 265 3 0 7 59 7 59 Re 6 2 1099 1 1 265 3 0 1 265 3 0 lg765665 lg765665 Re 因为 所以流态为混合摩擦 由列宾宗公式 21 ReReRe m mm d LQ h 5 2 0 0802A A m 0 123 A 627 0 lg127 0 10 d e 0913 0 10 627 0 1 265 15 0 lg127 0 第 3 章 计算说明部分 21 3 10324 7 mh493 0 2651 0 5 127 101265 1 0556 0 10324 7 877 4 123 0 6877 1 3 2 3 吸入管路摩阻 吸入管的流量为 Q 200 吸入管内径 d 212 7mm 3 hhm 3 长度 L 80m 雷诺数 d Q4 Re 5 6 1095 2 3600101265 1 2127 0 1415 3 2004 5 7 8 7 8 1 1008 1 7 212 3 0 7 59 7 59 Re 6 2 1001 2 7 212 3 0 7 212 3 0 lg765665 lg765665 Re 因为 所以流态为混合摩擦 由列宾宗公式 21 ReReRe m mm d LQ h 5 2 0 0802A A 627 0 lg127 0 10 d e m 0 123 A 0939 0 10 627 0 7 212 15 0 lg127 0 3 10532 7 mh936 0 2127 0 80 101265 1 0556 0 10532 7 877 4 123 0 6877 1 3 3 4 排出管路摩阻 排出管的流量为 Q 200 排出管内径 d 164 1mm 4 hhm 3 长度 L 1500m 雷诺数 d Q4 Re 5 6 1082 3 3600101265 1 1641 0 1415 3 2004 5 7 8 7 8 1 1080 0 1 164 3 0 7 59 7 59 Re 6 2 1015 1 1 164 3 0 1 164 3 0 lg765665 lg765665 Re 因为 所以流态为混合摩擦 由列宾宗公式 21 ReReRe m mm d LQ h 5 2 0 0802A A 627 0 lg127 0 10 d e m 0 123 A 009710 627 0 1 164 15 0 lg127 0 3 1024 6 mh747 2 1641 0 80 101265 1 0556 0 1024 6 877 4 123 0 6877 1 3 4 表 3 8 各油品的扬程与流量 油品93 汽油97 汽油0 柴油 10 柴油重柴油燃料油 扬程30 71m44 72m48 05m40 26m 流量 Q 200 0 0556hm 3 hm 3 故汽油的摩阻0 5295 0 493 0 936 2 747 4 7055m 4321 hhhhhf 又 所以扬程 H 4 7055 26 30 7055m 用同样的方法也可以得到其余油mZ26 品的扬程 经过计算 可总结如上表 3 8 3 4 2 油泵的选择 因为离心泵具有结构简单 紧凑 基础小 流量均匀价格低廉 管理方便等许 多优点 在油库中应用最为广泛 除必须选用容积泵的情况外 大多采用离心泵 下面以汽油为例写出整个计算过程 1 汽油泵的选取 两种汽油选用 IS1000 80 160 型号的泵 11 两台泵并联 流量相加 扬程不变 该泵的清水性能参数如下 表 3 9 IS1000 80 160 型号泵的清水参数 流量 Q hm 3 扬程 H m 转速 n r min 效率 必需汽蚀 余量 m 轴功率 kW 电动机功率 kW 6036703 58 42 10032784 011 2 12028 2900 755 012 2 15 取流量 Q 为 150和 250 分别求出管路的水力总损失 hm 3 hm 3 当 Q 150 计算汽油所需的扬程 hm 3 鹤管摩阻 一个鹤管的流量为 Q 50 鹤管内径 d 100mm 雷诺数 1 1 hhm 3 d Q4 Re 5 6 1057 1 3600101265 1 1 01415 3 504 45631 100 3 0 7 59 7 59 Re 7 8 7 8 1 5 2 1065 8 100 3 0 100 3 0 lg765665 lg765665 Re 因为 所以流态为混合摩擦 由列宾宗公式 21 ReReRe m mm d LQ h 5 2 第 3 章 计算说明部分 23 0 0802A A m 0 123 A 627 0 lg127 0 10 d e 1034 0 10 627 0 100 15 0 lg127 0 3 10289 8 mh5295 0 1 0 14 101265 1 01389 0 10289 8 877 4 123 0 6877 1 3 1 集油管摩阻 集油管的流量为 Q 150 集油管内径 d 265 1mm 长度 2 2 hhm 3 为铁路作业线的一半 L 255 2 127 5m 雷诺数 d Q4 Re 5 6 1078 1 3600101265 1 2651 0 1415 3 1504 5 7 8 7 8 1 1039 1 1 265 3 0 7 59 7 59 Re 6 2 1099 1 1 265 3 0 1 265 3 0 lg765665 lg765665 Re 因为 所以流态为混合摩擦 由列宾宗公式 21 ReReRe m mm d LQ h 5 2 0 0802A A m 0 123 A 627 0 lg127 0 10 d e 0913 0 10 627 0 1 265 15 0 lg127 0 3 10324 7 mh287 0 2651 0 5 127 101265 1 0417 0 10324 7 877 4 123 0 6877 1 3 2 吸入管路摩阻 吸入管的流量为 Q 150 吸入管内径 d 212 7mm 长 3 3 hhm 3 度 L 80m 雷诺数 d Q4 Re 5 6 1021 2 3600101265 1 2127 0 1415 3 1504 5 7 8 7 8 1 1008 1 7 212 3 0 7 59 7 59 Re 6 2 1001 2 7 212 3 0 7 212 3 0 lg765665 lg765665 Re 因为 所以流态为混合摩擦 由列宾宗公式 21 ReReRe m mm d LQ h 5 2 0 0802A A m 0 123 A 627 0 lg127 0 10 d e 0939 0 10 627 0 7 212 15 0 lg127 0 3 10532 7 mh546 0 2127 0 80 101265 1 0417 0 10532 7 877 4 123 0 6877 1 3 3 排出管路摩阻 排出管的流量为 Q 150 排出管内径 d 164 1mm 长 4 4 hhm 3 度 L 1500m 雷诺数 d Q4 Re 5 6 1087 2 3600101265 1 1641 0 1415 3 1504 5 7 8 7 8 1 1080 0 1 164 3 0 7 59 7 59 Re 6 2 1015 1 1 164 3 0 1 164 3 0 lg765665 lg765665 Re 因为 所以流态为混合摩擦 由列宾宗公式 21 ReReRe m mm d LQ h 5 2 0 0802A A m 0 123 A 627 0 lg127 0 10 d e 009710 627 0 1 164 15 0 lg127 0 3 1024 6 mh6 1 1641 0 80 101265 1 0417 0 1024 6 877 4 123 0 6877 1 3 4 故汽油的摩阻0 5295 0 287 0 546 1 6 2 96m 4321 hhhhhf 又 所以扬程 H 2 96 26 28 96m mZ26 当 Q 250 计算汽油所需的扬程 hm 3 鹤管摩阻 一个鹤管的流量为 Q 50 鹤管内径 d 100mm 雷诺数 1 1 hhm 3 d Q4 Re 5 6 1057 1 3600101265 1 1 01415 3 504 45631 100 3 0 7 59 7 59 Re 7 8 7 8 1 5 2 1065 8 100 3 0 100 3 0 lg765665 lg765665 Re 因为 所以流态为混合摩擦 由列宾宗公式 21 ReReRe m mm d LQ h 5 2 0 0802A A m 0 123 A 627 0 lg127 0 10 d e 1034 0 10 627 0 100 15 0 lg127 0 3 10289 8 mh5295 0 1 0 14 101265 1 01389 0 10289 8 877 4 123 0 6877 1 3 1 集油管摩阻 集油管的流量为 Q 250 集油管内径 d 265 1mm 长度 2 2 hhm 3 为铁路作业线的一半 L 255 2 127 5m 雷诺数 d Q4 Re 5 6 1096 2 3600101265 1 2651 0 1415 3 2504 5 7 8 7 8 1 1039 1 1 265 3 0 7 59 7 59 Re 6 2 1099 1 1 265 3 0 1 265 3 0 lg765665 lg765665 Re 第 3 章 计算说明部分 25 因为 所以流态为混合摩擦 由列宾宗公式 21 ReReRe m mm d LQ h 5 2 0 0802A A m 0 123 A 627 0 lg127 0 10 d e 0913 0 10 627 0 1 265 15 0 lg127 0 3 10324 7 mh747 0 2651 0 5 127 101265 1 0694 0 10324 7 877 4 123 0 6877 1 3 2 吸入管路摩阻 吸入管的流量为 Q 250 吸入管内径 d 212 7mm 长 3 3 hhm 3 度 L 80m 雷诺数 d Q4 Re 5 6 1068 3 3600101265 1 2127 0 1415 3 2504 5 7 8 7 8 1 1008 1 7 212 3