某油库设计毕业论文.doc

目 录 油库设计油库设计 II HUANG GANG OIL DEPOT DESIGN III 1 概述概述 1 1 1 前言 1 1 2 油库设计参数 1 2 油库的平面布置和计算油库的平面布置和计算 2 2 1 油库的平面布置 2 2 22 2 储油区的相关计算储油区的相关计算 5 2 32 3 装卸区的相关计算装卸区的相关计算 7 3 油库的工艺流程油库的工艺流程 1 2 3 9 3 1 输油管径的确定 10 3 2 计算管路摩阻 2 13 3 3 计算高架罐 缓冲罐 的安装高度 19 3 4 泵的选择 2 20 3 2 43 2 4 油泵的汽蚀校核油泵的汽蚀校核 23 4 油库消防系统设计油库消防系统设计 3 24 4 1 空气泡沫灭火器参数确定 24 4 2 消防设备选择及布置 27 结论结论 32 参考文献参考文献 33 致谢致谢 34 皇港油库设计皇港油库设计 摘要摘要 随着国家经济的高速发展 社会各个领域对石油产品的需求量急速增加 能源问题已经是制约我国经济发展的一个重要因素 油库是协调原油生产 原油加 工 成品油供应和运输的重要环节 是为国家储备和供应石油产品的战略基地 起 着至关重要的作用 现在 油库的发展也很快 油库建设的投资决策 油库设计的 合理性 直接影响到企业经济的发展及其运转的经济效益 甚至是企业的生产安全 本文根据原始数据资料以及石油库设计规范 进行了油库的初步设计 设计完 成了油库内主要建筑物的平面布置 库内主要业务流程设计和油库消防系统设计 以及相关设备的选型和校核 5 油库平面布置主要包括储油区 铁路装卸作业区 公路装卸作业区等以及油库 相关配套设施的布置 在设计铁路装卸区和公路装卸区时 根据油品的经济流速计 算了输油管管径 并按照标准选取了标准管径 然后根据设计的流程进行水力计算 并合理选择了装卸油泵 在消防系统设计中 对消防系统的确定和选择 设计参数 的选用 消防设备的选型和设置等问题都做了较详尽的介绍 为了更清楚地表述此 次设计内容 绘制了油库总平面布置图 油库工艺流程图作为补充 关键词 油库设计 平面布置 工艺流程 水力计算 Huang Gang oil depot design Abstract With the increasing development of economic construction market demand for oil is increasing and the development of the depot is also very quickly The investment decision making and design of the oil depot construction of the rational can directly impact on the economic development of enterprises and the economy efficiency and even the production safety According to the original data and Code for design of oil depot this paper proceeded to the rudimentary design of the refinery depot The design completed the layout of the major structures in the refinery depot design of each handling systems and fire fighting selection and checking of the related equipment The plane layout of oil depot includes the arrangement of the tank field railway and road handling area barrels operating area and also the related facilities In the design of the railroad and road handling park time has calculated the pipe diameter according to the economical speed of flow and selected the standard diameter in accordance with the standard To design the fire fighting system we have done a more detailed introduction for the selection of the fire fighting system and the selection of design parameters the lectotype and settings of fire fighting equipment and other issues For illustrating the design we drew the layout of the depot the technical process drawing and the erection diagram of the pump room Key words oil depot design plane arrangement technical process hydraulic calculate 1 概述概述 1 1 前言前言 石油作为国家重要的战略物资 是支撑国民经济发展和国家安全的重要支柱 随着我国国民经济的快速发展 对成品油的需求逾趋旺盛 成品油年消费量从 1999 年的 14370 万吨上升到 2010 年的 20700 万吨 年平均增长率约为 2 成为亚洲第 一大油料消费市场 与此同时 中国成品油对外依存度逐年增高 成品油净进口从 1999 年的 1437 万吨 占全年消费成品油总量 14370 万吨的 10 上升到 2010 年 的 3557 万吨 约占全年消费成品油总量 20700 万吨的 17 对外依存度平均每年 上升 0 7 对外依存度的上升 所以石油短缺问题会越来越严重 这也是我国石 油面临的现状 随着我国经济的持续快速增长 带动了国内对石油的需求一路攀升 这几年石 油的消耗量年年猛增 油库的扩建和新建的工程逐年增多 随着我国能源安全战略 方针的提出 建设国家石油储备油库已经提上了议事日程 在这种形势下 石油的 设计任务将会越来越繁重 合理的油库设计更快速灵活的调度石油 保证国民经济 快速稳定的发展 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 本油库设计是从生产实际出发 按照 GB50074 2002 石油库设计规范 等规 范条例设计出的较为安全 环保 经济的现代化石油库 1 2 油库设计参数油库设计参数 油库年工作日取 360 日工作时数为 8h 油品全部由管道输送进库 出库方式及运输量见下表 分发方式 t a 油品名称 运入量 t a 水路公路整装公路散装 周转次数 93 汽油100000800002000010 油品物性资料 油品粘度 10 6m2 s 油品名称 密度 t m3 20 10 0 10 20 30 车汽0 741 31 050 950 880 800 75 航空汽油0 783 02 151 921 621 401 22 柴油0 8423149 46 85 03 9 3 气象资料 气温 年平均气温 19 7 最热月月平均气温 27 9 最冷月月平均气温 7 2 风 年最多风向及频率 西北风 16 夏季最多风向及频率 西北风 7 冬季最多风向及频率 东北风 11 大气压 年平均气压 1012 2 kPa 夏季平均气压 1002 5 kPa 冬季平均气压 1025 7 kPa 库区征地以南临近长江 约 7 公里 97 汽油8000060000200008 航空汽油40000400006 10 柴油1000006000020000200006 0 柴油1400008000040000200006 2 油库的平面布置和计算油库的平面布置和计算 2 1 油库的平面布置油库的平面布置 平面布置的目的是为了合理的确定油库各设施的位置 以保证油库 有一个安 全的环境 使得油品的储存 输转以及收发作业能够顺利的进行 油库总平面图设计是油库设计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 线和运输路线 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 在进行总图布置时 应遵循以下原则 1 1 便于收发作业 油库装卸和发放区要尽可能地靠近交通线 使铁路专用 线和公路支线较短 2 库内油品尽量做到单向流动 避免在库内往返交叉 3 合理分区 以便于各种作业安全生产 避免非生产人员来往于工作区域 特别是储油区和装卸区 4 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 5 变配电间及锅炉房等辅助设施要尽量靠近主要用电单位 以节省投资和 经 营费用 6 尽可能利用地形进行自流作业 7 油库对外单位要设置在靠近发放区的地方 以便提货人员联系 8 考虑到油库的今后发展 应适当留有扩建余地 油库包括储油区 装卸区 辅助生产区 行政管理区几大区域 结合以上布置原 则以及当地实际情况 这几个区域的大致方位如下图 储油区 行政管理区 装卸区 图图 1 1 油库平面布置简图油库平面布置简图 油库的主要几个区域平面布置如下 2 1 12 1 1 储油区的布置储油区的布置 根据一般将油气散发区 储油区 装卸区 布置在最小风频方向的上风侧的原 则 根据本油库风向的我们将储油区应布置在东南角 1 本油库 10 个油罐分为 3 个油罐区 柴油 5 个罐分两排布置下方 3 个 0 柴油罐 上方是两个 10 柴油罐和一个备用罐 上下用防火堤隔开 柴油罐罐之间外围距离 为 20m 距离防火堤 15m 汽油布置在柴油上侧 93 和 97 布置成两排防火堤围住东 侧有一个备用罐 罐罐之间外围距离为 15m 罐子与防火堤距离 15m 见附图 1 油 库平面布置图 防火堤采用非燃烧材料混凝土建造 柴油防火堤的高度为 1m 汽油防火堤为 1 6m 根据罐与防火堤的距离不小于罐壁高度的一半 根据实际地理条件我们选取 距离为 15m 柴油罐壁高 14 283m 柴油罐选取距离为 15m 相邻油罐组防火堤外 堤脚线之间 留宽度不小于 7 0m 的消防空地 具体见附图 1 油库平面布置图 2 1 22 1 2 装卸区的布置装卸区的布置 发油区的平面布置 汽车散装发油平面布置应该因地制宜方便作业 利于安全 利于安全 所以本油库采用双车道通过式 本油库设计两个发油台 93 汽油和 97 汽油共用一根鹤管 航空汽油一根鹤管 两根鹤管共用一个发油台 柴油两个鹤管共用一个发油台 装油台采用混凝土地面 装油台下部设计埋有静电接地装置 作业区内设置控制室 为实现自动发油实现条 件 为了方便管理 避免影响交通 待装车辆在外等候 有秩序的装油 散装作业 区设置两个大门大门处设门卫 灌桶间的布置 公路区内还有桶装仓库 用来存放灌桶油品待发的油品 桶装 仓库和灌桶间距离很近 旁边设有空桶堆放场 用来对放新到的空桶和修洗后的净 桶 灌桶业务在一条线上作业 管理及生产都很方便 空桶重桶分别前面进后边出 或者后面进前面出 输油总管横穿灌油间的中央 下面装设灌油栓 不同油品的灌 油管分别在不同区域并相互连通 平时用阀门相隔 各段灌油栓分灌不同的油品 如遇业务变化的需要可打开中间的分段阀门 各段灌油栓可改罐其他油品 1 2 1 32 1 3 辅助生产区的布置辅助生产区的布置 辅助生产区是为整个油库生产服务的 有关设施比较分散 尽量做到靠近生产 单位 有利于生产 本区的某些具体设施有明火作业 因此设计时考虑风向和油品 挥发参照规范规定安全距离布置 2 1 42 1 4 行政管理区以及库内其他区域布置行政管理区以及库内其他区域布置 行政管理区是油库行政和业务管理中心 是生产管理的中心 设在靠近门口的 位置 临道路而建 与各区有一定的距离 行政管理区面向公路开设大门 门口设 警卫室 该区还包括行政办公大楼 变配电间以及生活设施 库区设有宽 7m 的环形消防车道 将油罐区 铁路装卸区 桶装作业区 公路 作业区等联系在一起 整个油库设置实体围墙与外界隔开 库区通向外界的大门都 有值班人员 严格检查进出库人员的证件和车辆 以保证油库的安全生产 2 22 2 储油区的相关计算储油区的相关计算 2 2 12 2 1 库容的确定库容的确定 布置储油区之前首先要确定油库的容量 油库容量等于每种油品的储罐公称容 量之和 因此首先要确定每种油品的设计容量 并以此确定相应的储罐的规格和个 数 各油品设计容量由如下公式计算 1 K G VS 式中 某种油品的设计容量 m3 S V 该种油品的年周转额 t G 该种油品的密度 汽油 0 74 航空汽油 0 74 柴油 0 84 3 mt 3 mt 3 mt 该种油品的周转系数 K 油罐的利用系数 本油库储存的汽油 航空汽油和车用柴油都属于为轻 油 取 0 95 以 93 车汽为例 其设计容量为 14225 K G VS 95 074 010 100000 3 m 其它油品的计算结果及选罐情况见表 1 表表 1 1 各种油品的容量以及选罐各种油品的容量以及选罐 油品类别 设计容量 3 m 公称容积 3 m 计算容积 3 m 罐壁高度 m 油罐直径 m 油罐个数油罐类型 93 14225100001070016 5282内浮顶 97 14225100001070016 5282内浮顶 航空油8997100001070016 5281内浮顶 10 20886100001070014 3282拱顶 0 29240100001070014 3283拱顶 油库的库容约为 100000 属于一级油库 按照一级油库相关设计参数计算 3 m 2 2 22 2 2 防火堤高度的计算 防火堤高度按照下式进行计算 2 max 2 1 VV 有效 3 有效 有效 设计 S V h 4 02 0 h 设计实际 h 式中 防火区有效容油体积 有效 V 3 m 油罐区最大油罐的容积 max V 3 m 防火堤的设计高度 设计 hm 防火堤的高度 实 hm 油罐区除去油罐所占面积后的剩余面积 有效 S 3 m 1 汽油罐区 2 max m5000 2 1 VV有效 2 m14340283 140 253 105154 有效 S m35 0 14340 5000 h 有效 有效 设计 S V 155 0 2 035 0 h 实 所以防火墙高度取m1h 实 2 柴油罐区 2 max m10000 VV有效 2 m6931283 140 254 10193 有效 S m44 1 6931 10000 h 有效 有效 设计 S V m64 1 2 044 1 h 实 所以柴油防火堤的高度为 1m 汽油防火堤为 1 6m 2 32 3 装卸区的相关计算装卸区的相关计算 2 3 12 3 1 水路装卸区水路装卸区 水路装卸区主要要计算码头的泊位数 码头泊位数由以下公式确定 5 y GT tt P N 1 式中 裕量 取 1 年装卸量 t P 设计船型每船次装卸量 取 G 5000 t G 年工作时间 除去不利天气的影响计算天数为 333 天 y T 每船次占用泊位的时间 取 8 h 1 t 1 t 两次停泊时间之间的空档时间 取 10 h tt 根据设计任务书提供的数据 代入 5 式 得 N 取 2378 1 1 83335000 108 60000800006000080000 N 两泊位之间的安全距离为 30m 2 3 22 3 2 公路散装发油区公路散装发油区 在考虑公路发油区时候最主要的就是计算鹤管数 公路散装鹤管数由下式确定 6 TQ KBG n 式中 n 每种油品装油臂数量 个 G 该油品的年装油量 t K 装车不均匀系数 一般 K 2 B 季节不均匀系数 对于无季节性油品 B 1 本次设计中季节性油品 10 取 B 1 7 T 每年装车作业时间 h Q 装油臂的额定装油量 Q 取 50m3 h 该油品的密度 t m3 97 0 375 取 n 1 TQ KBG n 74 0 508360 2000012 按照相同的方法计算各种油品鹤管数列于下表 表表 2 2 公路散装中各油品的鹤管数公路散装中各油品的鹤管数 油品名称公路散装量计算鹤管值选择鹤管值 93 200000 3751 97 200000 3751 航空汽油400000 7121 10 柴油200000 5611 0 柴油200000 5611 考虑到 93 和 97 计算值很小两者加在一起才 0 75 小于 1 所以从方便经济的 角度决定两种油品共用一个鹤管 装油鹤管数为 1 1 1 1 4 根据实际情况选用 KCG 型鹤管 鹤管管径为 80 此类型鹤管的特点是能够入 油罐车的底部可以减少油品喷溅 油品蒸发和泡沫 从而降低了油品损耗 减少静 电安全可靠 2 3 32 3 3 公路整装发油的相关计算公路整装发油的相关计算 公路整装主要计算灌油栓数目 油栓数目由下式计算n 7 qKT Q n 其中 每日最大灌装量 等于日平均灌桶量乘上不均匀系数 本QQdt 油库桶装 dtQ 6 166 360 2000040000 1 dtQQ 2505 1 1 每个灌油栓每小时的计算生产率 本油库根取 12 qhm 3 hm 3 灌油栓的利用系数 一般 0 5 KK 灌油栓每日的工作时间 T 灌桶油品的密度 3 74 0 mt 计算如下 14 74 0 45 012 250 qKT Q n 所以本油库需要油栓数 14 个 3 油库的工艺流程油库的工艺流程 1 2 3 工艺流程设计是指合理布置和设计油库油品的流向和可能完成作业 包括油品 的装卸 倒灌等 布置油库流程时 首先考虑的是油库的业务要求及同时操作的业 务种类 使之操作方便 灵活 互不干扰 经济合理 节约投资 不但满足收发要 求 而且使各油罐间能相互输转 相应油泵能互相备用 在进行油库工艺流程设计 时 应遵守以下几个原则 1 必须满足主要作业的工艺要求 使其操作方便 调度灵活 安全可靠 2 充分利用地形高差 尽量实现自留作业 3 在有放空的条件下 尽量采用 一管多用 和 一泵多用 的输送方式 4 恰当地分析同时操作的业务和故障 并采取相应的技术措施 总之 在流程布置上要辩证地处理好业务要求 生产管理和建设投资三者的关 系 一个好的工艺流程设计便是三者的统一 满足生产 调度灵活 节约投资 本油库主要储存的是轻质油品 其工艺流程包括输油系统 真空系统 放空系 统 其中最重要的工艺流程是输油系统工艺流程 输油系统工艺流程根据本油库的实际情况主要有三类油品的发送任务汽油 航 空汽油 柴油 每组油品共用一条管线和一台泵 汽油组油品和柴油组油品使用双 管系统 航空汽油采用独立管道系统 汽油组和柴油组的油品各设计 2 根管道和 2 台泵 各组油品之间的管道与泵相互泵用 油品的水路收油流程为 收油码头 收油泵 输油管道 储油罐 油品的公路发油流程为 储油罐 发油泵 输油管道 公路装油鹤管 真空系统工艺流程油库轻油泵房应设置真空系统其作用是启动离心泵之前为离 心泵及其吸入系统抽真空引油 二是抽吸油罐底油 本油库真空系统采用水环式真空泵一般在真空泵的排出管线上装一个汽水分离器为 了保证 放空系统的工艺流程由放空罐与管路系统组成 放空罐应设置在比较低的位置 通常埋入土中 一般采用卧式油罐 1 3 1 输油管径的确定输油管径的确定 对于泵送流程 管径通常可根据经济流速来确定 8 Q d 4 式中 d 计算管径 m Q 业务流量 t 经济流速 m s 根据本油库最热月平均温度 27 9 最冷月温度 7 2 温度的范围在 0 度到 30 之间 表表 3 3 油品的运动粘度和经济流速油品的运动粘度和经济流速 油品名称 运动粘度 10 6m2 s 经济流速 m s 吸入管路排出管路 汽油1 21 52 5 航空汽油1 21 52 5 柴油2 281 32 0 3 1 13 1 1 水路发油系统管径水路发油系统管径 以 93 为例 汽油管 9 Q d 4 10 T G Q 式中 G 汽油年运入量 t T 一年中的工作时间 T 360 8 3600 10368000 s 油品密度 0 74t m3 经济流速 1 5m s 或 2 5m s 取 3 14 汽油业务流量 0 0104 m3 s T G Q 3600836074 0 80000 汽油管吸入管路管径 0 094 m Q d 4 5 114 3 0104 0 4 汽油管排出管路管径 0 073 m Q d 4 5 214 3 0104 0 4 根据此种方法计算的任务流量管径见表 2 表表 4 4 水路发油中油品的业务流量和管径的选择水路发油中油品的业务流量和管径的选择 油品类型业务流量 sm 3 吸入管径计算 值 m 选择管径 mm 排出管径计算 值 m 排出管径选择 mm 93 0 01040 0941000 073100 97 0 00780 0811000 063100 10 0 00690 0821000 066100 0 0 00920 0951000 0765100 3 3 23 3 2 公路发油管径公路发油管径 以 93 为例 汽油管 Q d 4 T G Q 式中 G 汽油年运入量 t T 一年中的工作时间 T 360 8 3600 10368000 s 油品密度 0 74t m3 经济流速 1 5m s 或 2 5m s 取 3 14 汽油业务流量 0 0026m3 s T G Q 3600836074 0 20000 汽油管吸入管路管径 0 046 m Q d 4 5 114 3 0026 0 4 汽油管吸入管路管径 0 036 m 5 214 3 0026 0 4 d 根据此种方法计算的任务流量管径和选择的管径列于下表 表表 5 5 公路发油中的业务流量和管径的选取公路发油中的业务流量和管径的选取 油品类型 任务流量 sm 3 吸入管径计算 值 m 选择吸入管 mm 排出管径计算 值 m 选择排出管 mm 93 0 00260 0460 036 97 0 00260 046 100 0 036 100 航空 0 00490 0641000 049100 10 0 004580 0661000 054100 0 0 006870 0821000 066100 因为 93 97 流量比较小 计算的管径比较小决定同类的 93 97 共用一个管路 管径选取 100 经过验算也能满足生产需要 3 2 计算管路摩阻计算管路摩阻 2 管路的沿程摩阻损失可按达西公式计算 r h 11 g v d L hr 2 2 式中 L 管路长度 m d 管内径 m v 平均流速 m s g 重力加速度 m s2 水力摩阻系数 水力摩阻系数 随流体的流态不同而变化 它是雷诺数 Re 和相对粗糙度 的函数即 Re f 其中 雷诺数 12 dv Q v d R 4 e 相对粗糙度 13 d e2 式中 油品的运动粘度 m2 s Q 油品在管路中的体积流量 m3 s e 管壁的绝度粗糙度 m 管壁内凸起的绝对高度 e 称为管壁的绝对粗糙度 绝对粗糙度与管子半径的比 值称为相对粗糙度 由于管内粗糙度各处分布不均匀 实际计算使用的是绝对粗 糙度平均值 称为当量粗糙度 K 各种管路绝度粗糙度的当量值如表 9 所示 表表 6 6 各种管路的当量粗糙度各种管路的当量粗糙度 K K 管子类别当量粗糙度 K mm 管子类别当量粗糙度 K mm 正常使用的无缝钢管0 20生锈的铸铁管1 00 1 50 钢板卷管0 33结水垢的铸钢管1 50 5 00 本油库管道选用的是无缝钢管 管路的当量粗糙度 K 取 0 2 即 e 0 2 表表 7 7 各流态水利摩阻系数计算表各流态水利摩阻系数计算表 流态划分范围 Re f 层流Re 2000 Re 64 过渡区2000 Re 3000 4 Re 16 0 水力光滑区3000 Re Re1 4 Re 3164 0 混合摩擦区Re1 Re Re2 11 1 4 7e 8 6 lg8 1 1 R 紊 流 粗糙区Re2 Re 2 lg274 1 1 其中 14 15 7 8 1 59 7 Re lg765665 Re2 由以上可以看出 各种参数对沿程摩阻的影响 除了长度 L 与流态无关外 其 余参数都与流态有关 流量随着流态从 1 次方增长到 2 次方 粘度从 1 次方降到 0 次方 说明层流时粘度对摩阻的影响大 在粗糙区粘度对摩阻不影响 流量与之相 反 层流时对摩阻影响小 粗糙区则影响大 达西公式整理后可得 16 L d Q h m mm r 5 2 其中 g A mm 2 4 8 表表 8 8 各流态区的各流态区的 A A m m 值及沿程摩阻计算式值及沿程摩阻计算式 流态 m hr 层流 6414 15 L d 4 Q 15 4 过渡区 0 160 250 0124L d Q 75 4 25 0 75 1 0124 0 水力光滑区 0 31640 250 0246L d Q 75 4 25 0 75 1 0246 0 混合摩擦区 A0 1230 0802AL d Q A 877 4 123 0 877 1 0802 0 紊 流 粗糙区 00 826 L d Q 5 2 826 0 注 混合摩擦区 17 627 0 lg0 127 10A d e 指粗糙区 2 lg274 1 1 3 2 13 2 1 计算水路发油泵的吸入管路摩阻计算水路发油泵的吸入管路摩阻 以 93 汽油为例 汽油 Q 0 0104m3 s 排出管路管径 d 100mm 管道绝对粗糙度 e 0 2mm L 取 7km 运动粘度 10 6m2 s 8024 0 3 0 10 80 0 88 0 80 0 1 65 105 6 108024 0 1 014 3 0104 0 44 Re d Q 4 10 3 100 2 022 d e 3 32 7 8 3 7 8 1 104 7 59 7 59 R e 4 10 6 2 3 3 2 104 104lg765665lg765665 R e 6 10 Re1 Re Re2 处于混合摩擦区 0 107 627 0 lg0 127 10A d e 627 0 100 2 0 lg127 0 10 hr L d Q A 877 4 123 0 877 1 0802 0 7000 1 0 108024 0 0104 0 102 0 0802 0 877 4 123 0 6877 1 160m 由于码头距离油库 7km 输油管路管段大部分在油库外 不计管道局部摩阻损 失 因此汽油管排出管路管段总摩阻 H hr 220m 按照同样的方法计算水路发油的 97 汽油 10 柴油和 0 柴油的摩阻 表表 9 9 水路发油的吸入摩阻水路发油的吸入摩阻 油品类型93 汽油97 汽油10 柴油0 柴油 吸入摩阻 m 1608874122 4 总摩阻 m 1608874122 4 3 2 23 2 2 计算公路发油泵的吸入管路摩阻计算公路发油泵的吸入管路摩阻 以 93 汽油为例在公路中 93 和 97 共用管 泵房距离最远的储油罐距离 L 350m 即管道排出管路长度 L 350m 汽油 Q 0 0052m3 s 排出管路管径 d 100mm 管道绝对粗糙度 e 0 2mm 运动粘度 10 6m2 s 8024 0 3 0 10 80 0 88 0 80 0 2 06 104 6 108024 0 1 014 3 0052 0 44 Re d Q 4 10 3 100 2 022 d e 3 28 104 7 8 3 7 8 1 104 7 59 7 59 R e 6 25 105 3 3 2 104 104lg765665lg765665 R e Re1 Re Re2 处于混合摩擦区 0 107 627 0 lg0 127 10A d e 627 0 100 2 0 lg127 0 10 hr L d Q A 877 4 123 0 877 1 0802 0 350 1 0 1084 0 0065 0 107 00802 0 877 4 123 0 6877 1 2 06m 汽油装油管道排出管路管段总摩阻 H 为 m 48 2 2 006 2 06 2 H jr hh 根据相同的方法计算公路发油的摩阻见下表 表表 1010 公路发油中的吸入摩阻公路发油中的吸入摩阻 油品类型汽油航空汽油10 柴油0 柴油 吸入摩阻 m 2 061 842 094 26 总摩阻 m 2 482 212 515 11 3 2 33 2 3 计算水路发油中泵的排出管路摩阻计算水路发油中泵的排出管路摩阻 以 93 汽油为例 经济流速 汽油 Q 0 0196m3 s 排出管路管径 d 100mm L 大致取 15smv 5 2 管道绝对粗糙度 e 0 2mm 运动粘度 10 m8024 0 3 0 10 80 0 88 0 80 0 6m2 s 3 1 105 6 108024 0 15 0 14 3 0196 0 44 Re d Q 4 10 3 100 2 022 d e 3 32 104 7 8 3 7 8 1 104 7 59 7 59 R e 6 2 105 3 3 2 104 104lg765665lg765665 R e Re1 Re Re2 处于混合摩擦区 0 107 627 0 lg0 127 10A d e 627 0 100 2 0 lg127 0 10 hr L d Q A 877 4 123 0 877 1 0802 0 15 1 0 108024 0 0196 0 102 0 0802 0 877 4 123 0 6877 1 1 08m 按照相同的方法计算摩阻列于下表 表表 1111 水路发油中泵的排出管路摩阻水路发油中泵的排出管路摩阻 油品类型93 汽油97 汽油10 柴油0 柴油 排出管摩阻 m 1 0801 0800 8960 896 总摩阻 m 1 0801 0800 8960 896 3 2 43 2 4 公路发油中排出管路摩阻公路发油中排出管路摩阻 计算方法同上计算结果见下表 表表 1212 公路发油中泵的排出管路摩阻公路发油中泵的排出管路摩阻 油品类型汽油航空汽油10 柴油0 柴油 排出管摩阻 m 1 0801 0800 8960 896 总摩阻 m 1 2901 2901 0701 070 3 2 53 2 5 公路发油中鹤管摩阻公路发油中鹤管摩阻 以 93 和 97 汽油共用管为例 根据实际情况发油的时候速度能达到 4 sm smvdQ 02 0 408 0 14 3 25 0 25 0 322 排出管路管径 d 80mm 管道绝对粗糙度 e 0 2mm L 取 10m 运动粘度 10 6m2 s 8024 0 3 0 10 80 0 88 0 80 0 3 9 105 6 108024 0 08 0 14 3 02 0 44 Re d Q 005 80 2 022 d e 2 5 10 7 8 7 8 1 005 0 7 59 7 59 R e 4 4 8 105 005 0 005 0 lg765665lg765665 R 2 e Re2 Re Re1 处于混合摩擦区 0 105 627 0 lg0 127 10A d e 627 0 80 2 0 lg127 0 10 hr L d Q A 877 4 123 0 877 1 0802 0 10 08 0 108024 0 02 0 105 0 0802 0 877 4 123 0 6877 1 2 17m 总摩阻mh324 3 2 017 2 17 2 表表 1313 公路发油中鹤管摩阻的计算公路发油中鹤管摩阻的计算 油品类型汽油航空汽油10 柴油0 柴油 鹤管总摩阻 m 3 3243 3243 3243 324 3 3 计算高架罐 缓冲罐 的安装高度计算高架罐 缓冲罐 的安装高度 以公路发油 93 和 97 共用鹤管的汽油为例 根据实际情况发油的时候速度能达到 4 排出管路管径 d 100 管道绝对粗sm mm 糙度 e 0 2 L 大致取 10mmm 运动粘度smvdQ 0314 0 41 014 3 25 0 25 0 322 10 6m2 s 8024 0 3 0 10 80 0 88 0 80 0 4 98 105 6 108024 0 1 014 3 0314 0 44 Re d Q 4 10 3 100 2 022 d e 3 32 104 7 8 3 7 8 1 104 7 59 7 59 R e 6 25 105 3 3 2 104 104lg765665lg765665 R e Re2 Re Re1 处于混合摩擦区 0 107 627 0 lg0 127 10A d e 627 0 100 2 0 lg127 0 10 hr L d Q A 877 4 123 0 877 1 0802 0 10 1 0 108024 0 0314 0 102 0 0802 0 877 4 123 0 6877 1 1 30m 总摩阻56 1 2 03 13 1 h 高架罐的安装高度为m g v hH376 2 816 0 56 1 8 92 4 3 1 2 22 公路高架罐安装高度 表表 1414 公路高架罐的安装高度公路高架罐的安装高度 油品类型汽油航空汽油10 柴油0 柴油 摩阻 m 1 561 562 632 63 高架罐的安装高 度 m 2 3762 3763 013 01 3 4 泵的选择泵的选择 2 3 4 13 4 1 泵的选择泵的选择 1 扬程 本油库油罐基础高度为 0 3m 油罐死藏高度为 0 3m 铁路油罐车高 4 8m 汽 车装油鹤管高 3 0m 泵的扬程应等于管道所需扬程 吸入液面和排出液面压力一致 按下式计算 18 hhH 式中 排出液面与吸入液面的高差 m h 管路的阻力损失 h 高差 水路收油管路 0 3 0 3 0 6 mh 铁路发油管路 4 8 0 3 0 3 4 2 mh 公路发油管路 3 0 0 3 0 3 2 4 mh 管路阻力损失 管路阻力损失为吸入管 排出管 鹤管损失和集油管损失之和 统计管路阻力 损失 高程差和泵所需扬程见表 15 表表 1515 计算各种发有过程中泵的扬程计算各种发有过程中泵的扬程 水路发油公路发油 93 汽油97 汽油10 柴油0 柴油汽油航空油10 柴油0 柴油 高差 m 0 60 60 60 62 42 42 42 4 摩阻 m 160 088 074 0122 42 52 22 55 1 扬程 m 160 688 674 6123 04 94 64 97 5 2 流量 泵的工作流量为各管路的业务流量 统计各管路的业务流量见表 16 表表 1616 各种油品的业务流量各种油品的业务流量 水路发油公路发油 类型 93 汽油97 汽油10 柴油0 柴油汽油 航空油10 柴油0 柴油 流量 hm 3 37 4428 0824 8433 1218 7217 6416 4824 70 3 泵的选型 水路发油泵的选择 根据扬程和流量 93 汽油选用 100YD16 8 普通离心泵 泵的性能参数见表 17 表表 1717 AYAY 型多级离心泵性能参数表型多级离心泵性能参数表 功率 kw 型号 流量 Q m3 h 扬程 H m 转速 n r min 轴功率电机功率 效率 汽蚀余量 m 100YD16 836160295027 3630733 9 根据扬程和流量 97 汽油选用 100YD16 5 普通离心泵 泵的性能参数见表 18 表表 1818 100YD16100YD16 型多级离心泵性能参数表型多级离心泵性能参数表 功率 kw 型号 流量 Q m3 h 扬程 H m 转速 n r min 轴功率电机功率 效率 汽蚀余量 m 100YD16 53699295011 722733 9 航空汽油选用 YGYG 型管道泵型管道泵 泵的性能参数见表 19 表表 1919 YGYG 型管道泵性能参数表型管道泵性能参数表 功率 kw 型号 流量 Q m3 h 扬程 H m 转速 n r min 轴功率电机功率 效率 汽蚀余量 m YG25 100A 65YG100A 2385295013 3018 5402 6 根据流量和扬程 10 柴油和 0 柴油都选用 100GY95100GY95 泵的性能参数见表 20 表表 2020 100GY95100GY95 型管道泵性能参数表型管道泵性能参数表 功率 kw 型号 流量 Q m3 h 扬程 H m 转速 n r min 轴功率电机功率 效率 汽蚀余量 m 100GY9510095295039 845644 公路发油泵的选择 93 和 97 汽油共用泵 航空汽油 还有柴油均采用此泵 选用的是 50CY 12 自 吸离心泵汽油泵的性能参数见表 21 表表 2121 HYHY 型流程泵性能参数表型流程泵性能参数表 功率 kw 型号 流量 Q m3 h 扬程 H m 转速 n r min 轴功率电机功率 效率 汽蚀余量 m 50CY 12601229001 11 5693 5 3 2 43 2 4 油泵的汽蚀校核油泵的汽蚀校核 1 以水路发油 93 汽油泵为例 允许吸入高度 19 sh yg ya xy h pP H 为了使泵能正常运转 必须使离心泵的允许吸入高度大于吸入管所消耗的能量 即 s H xy H 20 hHs 12 ZZ 式中 使用地区的大气压力 取 1 01 105Pa a P 输送温度下的油品的饱和蒸气压 Pa y P 输送油品的密度 kg m3 y 允许汽蚀余量 m sh h h 吸入管路的摩阻损失 见表 13 取 3 9 m 吸入罐液面的标高 m 1 Z 泵轴中心的标高 m 2 Z 才可以满足泵的工作要求 以水路汽油泵为例 查阅资料大气压头为 13 6m 汽油的饱和蒸汽压头为 5 1m m sh y ya xy h pP H6 49 31 56 13 12 Z Z hHs 油船吸入罐液面标高 泵轴中心标高 m1Z2 m45 0Z1 08 1mh m 12 Z Z hHs63 1 45 0 108 1 满足要求 s H xy H 其它各泵的校核过程与上述类似 经过计算所选的泵都满足要求 4 油库消防系统设计油库消防系统设计 3 4 1 空气泡沫灭火器参数确定空气泡沫灭火器参数确定 4 1 14 1 1 泡沫供给强度泡沫供给强度 本油库采用固定式泡沫灭火设备 库内的油品分类及对应储罐见表 22 表表 2222 油品分类及对应储罐油品分类及对应储罐 油品闪点 储罐类型储罐直径 m 汽油 60内浮顶30 航空汽油 60内浮顶30 柴油 60拱顶28 不同闪点的油品和不同的储罐类型其泡沫供给强度也不同 见表 23 表表 2323 不同储罐和闪点的油品泡沫供给强度不同储罐和闪点的油品泡沫供给强度 拱顶罐浮顶罐 泡沫产生器类型及泡 沫产生量 最小泡沫供给强度 2 msL 油品闪点 最下泡沫供给强度 2 msL PS4 PC4 25L S1 25 600 6PS16 PC8 100L S1 5 由表 23 可知 本油库汽油罐泡沫供给强度取 1 25 L s m2计算 柴油罐按照 0 6 L s m2计算 4 1 24 1 2 泡沫计算耗量泡沫计算耗量 柴油拱顶罐着火时需要的泡沫量比汽油浮顶多 以柴油罐作为着火罐来计算 油库柴油储罐直径为 30m 泡沫供给强度为 0 6 L s m2 1 扑救油罐火灾单位时间必须供给的泡沫体积 单位油罐燃烧面积为 706 5m2 22 303 14 4 1 D 4 1 F 混合液计算耗量为 21 FZp p Q 式中 泡沫供给强度 p Z F 燃烧面积 m2 423 9 L sFZp p Q 5 7066 0 4 1 34 1 3 泡沫产生器数量泡沫产生器数量 向上取整 22 c p c q Q N 式中 单位时间内泡沫消耗量 L s p Q 每个泡沫产生器的泡沫产生量 L s c q 本设计中选用 PC8 型空气泡沫产生器 进口压力 5 105Pa 泡沫产生量为 50L s 混 合液产生量为 480L min 则 8 47 取 9 c p c q Q N 50 9 423 c N 4 1 44 1 4 泡沫液储备量泡沫液储备量 1 油罐所需的泡沫混合液流量 23 11 qQ cch N 式中 扑救油罐火灾需用泡沫混合液流量 L s 1 Qh 泡沫产生器数量 个 c N 每个泡沫产生器的泡沫混合液流量 L s 1c q 72 L s 11 qQ cch N 60 480 9 2 流散液体火焰所需的混合液流量 24 qch Nq 22 Q 式中 泡沫枪混合液工作流量 L s 2c q 泡沫枪数 支 q N 表表 2424 扑灭流散液体火焰需用扑灭流散液体火焰需用 PQ8PQ8 型泡沫枪数型泡沫枪数 储罐直径 m 配备 PQ8 型泡沫枪数 支 连续供给时间 min 15230 15 25330 25430 由表 24 知道 扑灭流散液体火焰选 4 支泡沫枪 查阅资料知 PQ8 型泡沫枪混 合液工作流量为 6 4L s 所以 4 6 4 25 6 L s qch Nq 22 Q 3 泡沫液储备量 25 Q 21kkyi QQm 式中 m 泡沫混合液中泡沫所占百分比 用的是 YE6 型混合液所以取 6 泡沫持续供给时间 取 30min 6 30 60 25 6 72 10540 8 L Q 21kkyi QQm 4 1 54 1 5 消防用水总耗量计算消防用水总耗量计算 消防用水总耗量包括配制全部泡沫混合液用水量 冷却着火罐和冷却邻近罐最 大用水量的总和 即 26 321 Q ssss QQQ 27 hs QmQ 1 1 28 112 LZQ ss 29 123 LZQ ss 式中 配制全部泡沫混合液用水量 L 1s Q 扑救油罐及流散液体火焰需要的泡沫混合液总流量 1 s h Q 泡沫连续供给时间 min m 泡沫混合液中泡沫所占的百分比 冷却着火罐用水量 L 2s Q 冷却邻近罐用水量 L 3s Q 冷却水供应强度 L s m s Z 1 冷却水