油库储存技术与管理最全面的课程设计.doc

重庆科技学院油气储存技术与管理课程设计报告 学 院: 石油与天然气工程学院 专业班级: 油气储运10-3_ 学生姓名: 王博文 学 号: 2010443375 设计地点（单位）_ K705_ _ _ _ 设计题目:_ 某中转油库工艺设计_ 完成日期： 2012 年 7 月 6 日指导教师评语: _ _ _ _ 成绩（五级记分制）:_ _ 指导教师（签字）:_ _ 18摘 要通过查阅和参考油库设计手册和规范，对某中转油库进行工艺设计。在本次课程设计中我将对以下内容进行确定即设计：（1）确定油罐的种类及数量;（2）确定库内的运送方式；（3）确定铁路油品装卸方式、油罐车的车位数、铁路作业线的长度;（4）确定发油方式、汽车装油鹤管数；（5）确定装卸油泵及机组的型号及台数，输油鹤管的规格；（6）计算油库的装卸能力；（14）设计并绘制装卸油泵房工艺流程图。在本次设计内容中油库的工艺计算主要包括:油罐的选用、铁路作用线的计算、油罐车的车位数计算、汽车装油鹤管数、泵的工艺计算、泵的选型、泵的校核、管道规格计算及选型等。在设计报告中我将对以上设计内容进行详细的说明和阐述。关键词：铁路,汽车装卸 汽车鹤管数 泵房工艺 油库装卸能力目录摘 要I1 基础资料12 油罐的种类及数量13 库内运输方式34 铁路油品装卸方式，货位的个数，专运线的长度44.1铁路油品装卸方式44.2货位的个数44.3专运线的长度55发油方式，汽车装卸油鹤管数和桶装工艺55.1发油方式55.2汽车装卸油鹤管数55.3桶装工艺66装卸油泵房工艺76.1输油管道的规格7 6.2装卸油泵及机组的型号和台数106.3桶装间的布置147油库的装卸能力158 装卸油泵房设计原则及工艺图158.1装卸油泵房设计原则168.2装卸油泵房工艺流程图一张（2#图纸）169 结论18参考文献19附录201基础资料某油库由管道输进原油20万吨/年，全部由铁路外运；93#汽油由火车运进10万吨/年，40%整装由汽车发送，其余由汽车发出。油库所在区域年平均气温15.4，月最高温度378，月最低温度-23；年平均降雨量280mm，日最大降雨量640mm，年平均降雨天数47天；风向为西北。原油凝固点36，初馏点75，50粘度8.9mPa.s。密度860kg/m3，粘温指数0.038。说明：由于所给的基础资料有限，在计算过程中基础资料未给出的数据可通过查阅油库设计手册以及相关的规范获得。2 油罐类型的选择及数量的确定由油库设计与管理课本可知，可根据周转系数法决定油库容量，则各种油品设计容量可由下式求得: （2-1）式中：某种油品的设计容量，；该种油品的年周转额，t；该种油品的密度，t/m3；该种油品的周转系数。对一、二级库采用；三级及其以下油库采用。油罐利用系数。一般，轻油取=0.95；重油取=0.85。说明：根据该油库各种油品年销量，密度等参数，粗约计算可知该油库属于一、二级油库范畴之内，所以可取，同时由于该油库经营的油品全为轻油，则取=0.95。各种油品的设计容量计算如下原油:对于93#汽油:油库的总容量:由石油库容量大小分级表如下：表2-1石油库的等级划分等级石油库总容量TV/m3等级石油库总容量TV/m3一级100000TV四级1000TV10000二级30000TV100000五级TV1000三级10000TV30000因为100000TV,该油库为一级油库根据油库设计实用手册中石油库储存油品的火灾危险性分类表（表格如下）。表2-2 石油库储存油品的火灾危险性分类表规范名称类别油品闪点/油品举例石油库设计规范GB 500742002甲汽油乙A1、2、3号喷气燃料、灯用煤油B轻柴油丙A重柴油、燃料油B润滑油由表中分类可知93#车用汽油属于甲类，根据油库设计实用手册可知储存甲类和乙A类油品的地上油罐应选用内浮顶油罐,原油选用浮顶油罐.根据各种油品的设计容量计算结果可知，93#车用汽油需选用2个20000 和3个3000内浮顶罐,原油用4个20000和1个3000浮顶罐。3 油库的库内运送方式油品的库内运送方式选择管路输送，管路系统采用双管系统。库内运送方式有单管系统,双管系统,独立管道系统.一般以双管系统为主,单管系统和独立管道系统为辅.4 铁路油品装卸方式，货位的个数，专运线的长度4.1铁路油品的装卸方式由于该油库经营的油品全为轻油，故选用上部装卸油品。上部装卸是将鹤管端部的橡胶软管或活动铝管，从油罐车上部的人孔插入油罐车内，然后用泵或自流装卸。对于该中转油库选择泵装卸油品，用泵装卸油品，可以将从油罐车内卸出的油品直接泵送到储油罐，不经过零位罐减少了油品损耗。 4.2铁路油罐车车位数的计算根据此分配油库的具体情况选择G5O型轻油罐车，自重为22t，标记载重为50t，有效容积为50，总容积52.5，机车牵引定数为3400t。由油库设计与管理课本可知，某种油品一次到库的最多油罐车数n，可按下式计算 （4-1）式中：该种油品的年周转额，t；该种油品的密度，t/；收发波动系数，一般取；一辆油罐车的容积，；一年的工作日（以每天到货一次计）。各种油品一次到库的最多油罐车数计算如下：93#车用汽油： 故油罐车车位数为24；原油: 故油罐车车位数为39；油库一次到库的最多油罐车数为： 由于一次到库的最多油罐车数还取决于铁路干线上机车牵引定数，并按下式计算： （4-2）则有故货位个数为48个。4.3专运线的长度由于一次到库的最多油罐车数为48辆，超过了12辆，故拟设双股铁路作业线，布置方案如下：鹤管间距为12.5m；鹤管方式为专用单鹤管铁路作用线长度可由下式计算： (4-3)式中： 油品一次到库的最大油罐车的总数，若采用两股作业线时，取一次到库最大油罐车数的一半；一辆油罐车的两端车钩内侧距离,m；作业线起端至第一辆油罐车始端的距离, 一般取L1=10m；作业线终端车位的末端至车挡的距离，一般L2=20m。根据上式可得两股作业线的长度为： 第一股作业线的长度： 第二股作业线的长度：5发油方式，汽车装卸油鹤管数和桶装工艺5.1油库的发油方式由于该油库主要通过铁路来油，汽车油罐车和桶装发油，发油时主要通过泵送灌装和自流灌装两种方式，尽量选择自流灌装，这样既可以简化工艺流程，节约投资，又可减少能源的消耗。5.2汽车装油鹤管数汽车装油鹤管数的计算根据油库设计实用手册可知，汽车装油鹤管数可由下式计算求得： （5-1）式中：N鹤管数；G年装卸量,t；K不均衡系数，K取1.11.3；T每天作业时数，一般取7h；V油槽车容积，；m每小时装车个数，当V=4，m=35个/h；当V=8，m=23个/h；A装车系数，液化气取0.80.85，其它取0.90.95。说明：由于该油库基础资料中给出每天按作业8小时计，故T应取8h。原油:93#汽油：5.3桶装工艺概述对于数量小的油品和质量要求严格的油品，常利用桶装进行储存和运输，通常把桶装运输称为整装。5.3.1油桶种类：（1）200L圆桶 （2）30L扁桶 （3）19L方听 200L圆桶分为大小桶和小口桶（50mm，19mm）各一，大口灌装，小口用于进出空气。30L扁桶：适用于交通不便的山区。19L方听：用于润滑油和特种润滑油。5.3.2桶装方法和计量:（1）自流灌桶（2）泵高架罐桶（3）泵桶计量： （1）重量法 称重 （2）流量计 计量罐灌油栓数目的确定： (5-2)式中：Q平均日灌装量，t/d；K1不均衡系数，有仓库 K1=1.11.2，无仓库K1=1.51.8q灌油栓流量，轻油1个/1min，润滑油1个/3min，因而得12m3/h,润滑油4m3/hK油栓利用系数，K=0.5T灌油栓每天工作时间，h油品密度，t/m3。5.3.3油桶的堆码规定：（1）空桶宜卧式堆码，堆码层数宜为3层，且不得超过6层。（2）重桶立式堆码，机械堆码时，甲类油品不超过2层，乙类和丙类不超过3层，丙B类不超过4层，人工堆码时，各类油品均不得超过2层。（3）运输油品的主要通道宽度，不应小于1.8m，桶垛与墙柱之间的距离应为0.250.5m。（4）单层的重桶库房净空高度不得小于3.5m，油桶多层堆码时，最上层与屋顶之间的距离不得小于1m。6 装卸油泵及机组的型号和台数，输油管道的规格及泵房布置和桶装间的布置6.1输油管道的规格6.1.2管道流量的计算油库经营的油品业务流量可由下式计算： （6-1）式中：某种油品的年销量，t；该种油品的业务流量，m3/h；装卸油品的年工作时间，h；该种油品的密度，t/m3；该油库经营的各种油品业务流量如下：原油：93#汽油： 根据油库基础资料查得二种油品分别在其对应温度下的粘度，再由油品的粘度查表可得各自输油管线吸入管路和排出管路的经济流速。表6-1不同粘度油品在管路中的经济流速粘度经济流速（m/s）运动粘度,10-6(m2/s)条件粘度(BY)吸入管路排出管路12121.52.5228241.32.028724101.21.57214610201.11.214643820601.01.1 438977601200.81.0二种油品各自所对应的吸入管路和排除管路经济流速如下表：表6-2油品的经济流速和运动粘度油品名称运动粘度（m2/s）吸入管经济流速(m/s)排出管经济流速(m/s)93#车用汽油0.7651.52.5原油12.091.32.0管径计算公式 （6-2）93#车用汽油吸入管线的管径：93#车用汽油排出管线的管径：因此,吸入管线管径选DN125mm，壁厚4.5mm；排出管线管径选DN100mm，壁厚4.0 mm。原油吸入管线的管径： 原油排出管线的管径： 因此,吸入管线管径选DN200mm，壁厚7.0mm；排出管线管径选DN150mm，壁厚5.0mm。 输油管供选择管径，壁厚的表格如下表6-3 常用公称压力下的钢管公 称直 径DN/mm管子外径/mm管壁厚度/mm备注PN=1.6/MPaPN=2.5/MPaPN=4.0/MPaPN=6.4/MPaPN=10/MPa15182.52.52.52.53.020252.52.52.52.53.525322.52.52.53.03.532382.52.53.03.04.540452.53.03.03.54.550572.53.03.03.55.070763.03.53.54.56.080893.53.53.55.06.01001084.04.04.06.08.01251334.04.04.57.010.01501594.54.55.08.010.02002196.06.06.010.013.02502737.07.07.011.016.03003258.08.09.013.020.03503779.09.010.015.022.04004269.010.011.016.025.04504809.010.012.018.0各种油品所选管如下表：表6-4各种油品所选管规格表油品名称吸入管管径DN/mm壁厚/mm排出管管径DN/mm壁厚/mm93#车用汽油125 4.51004原油2007 15056.2装卸油泵及机组的型号及台数油库泵房工艺流程是油库工艺流程的一个重要组成部分。油库中油品的收发和输转，必须依靠泵房内的泵机组和管路配合工作来完成。因此，泵房流程设计是否合理，将影响到油库作业能否顺利完成。泵房工艺流程应根据油库业务，分别满足收油、发油（包括用泵发油和自流发油）、输转、倒罐以及放空等要求。油库泵房工艺流程的设计应遵循以下原则：（1）应首先满足油库主要业务要求，能保质保量地完成收发油任务。（2）能体现操作方便，调度灵活。（3）经济节约，能以少量设备完成多种任务，并能适应多种业务要求。6.2.1沿程摩阻计算管路的沿程摩阻损失所涉及的公式有： （6-3）式中 管路沿程摩阻损失，；水力摩阻系数；管路长度，；管子内径，；实际流速，；重力加速度，。 （6-4）式中 管壁的相对粗糙度；管壁的绝对粗糙度，。可参考文献5，取。管子内径，。 (6-5)式中 雷诺数，它标志着流动过程中，惯性力与粘滞力之比；油品任务输量，；管子内径，；油品运动粘度，。6.2.2局部摩阻 （6-6）式中 管路局部摩阻损失，；管子内径，；实际流速，；重力加速度，；局部摩阻的当量长度，可参考表2-4求得。6.2.3泵的允许吸入高度 (6-7)式中 泵的允许吸入高度，；当地大气压，Pa；油品的饱和蒸汽压，Pa，此处取Pa5；油品的密度，；重力加速度，；泵的允许气蚀余量，。6.2.4 泵的允许安装高度 (6-8)式中 泵的允许安装高度，；泵的允许吸入高度，；油品在泵吸入管中的流速，；重力加速度，；吸入管的摩阻损失。因此选择该泵组，不会产生气蚀。6.2.5泵扬程的确定泵的扬程，泵的扬程等于管路所需要的扬程： (6-9) 式中：每米管路的阻力损失，也称水力坡降；L管路的总长度；管路的终点标高；管路的起点标高6.2.6油泵的选型 根据油库设计与管理油库中输送轻油和粘度在（45）10-4m2/s以下的油品，广泛采用离心泵。故该油库输送93#车用汽油、原油时，均采用离心泵。可供选择的离心泵样本表如下：表6-5 CYZ型自吸式离心油泵性能参数（试验介质为常温清水） 序号型号流量扬程m 泵汽蚀余量 m自吸性能min/5m 转速r/min 轴功率kw 进出口径mm 电机m3/hL/min型号功率kw0.75125CYZ-27350273329000.625YB801-2240CYZ-206.3105203.5229000.884032YB802-21.1340CYZ-40(50CYZ-40) 10167403.51.529002.85040(50) YB112M-24450CYZ-1215250123.52.529001.150YB90S-21.5550CYZ-2018300203.5229001.850YB90L-22.2650CYZ-3514233353.51.529002.750YB112M-24750CYZ-5012.5208503.51.529004.350YB132S1-25.5850CYZ-6015250603.51.529006.350YB132S2-27.5950CYZ-7520333753.51.529009.950YB160M1-2111065CYZ-1530500154229001.9265YB100L-231165CYZ-3025416304229003.265YB112M-241280CYZ529001.980YB100L-231380CYZ-1743716174229003.180YB112M-241480CYZ-25508332541.529005.280YB132S2-27.51580CYZ-32508333241.529006.880YB132S2-27.51680CYZ-556010005541.5290015.080YB160L-218.51780CYZ-706010007041.2290020.180YB180M-22218100CYZ-4010016674042290018.3100YB180M-22219100CYZ-40A10016674041.5147018.5100YB180L-42220100CYZ-6510016676542290027.7100YB200L1-23021100CYZ-757011677542290024.2100YB200L1-23022150CYZ-5516026675552290038.1150YB225M-24523150CYZ-6517028336551.3147051.0150YB250M-45524200CYZ-6328046676351.5148075.1200YB280M-4902580CYZ-1255083312541.5290041.380YB250M-25526100CYZ-125100166712541.5290069.4100YB280S-27527150CYZ-125150250012551.5290093150YB315S-211028200CYZ-125200333312551.52900119.7200YB315M-213229250CYZ-5040066665061.5148077.2250YB280M-490根据各种油品所需的泵的流量和扬程，以及上表中所提供的泵的参数，各种油品所选择的泵如下： 表6-6 各种油品所选择的泵型号及参数表 油品名称泵的型号流量m3/h扬程m泵汽蚀量 m进出口径mm电 机型 号电 机功率kw原油100CYZ-12592.28121.6941.5290069.493#车用汽油80CYZ-7055.1161.3641.2290020.16.3桶装间的布置布置要求（1）灌油栓主管线不低于2m；（2）灌油栓间距为2m；（3）灌油栓高度1.45m。甲、乙类油品重桶库房，不得建地下或半地下。重桶库房应为单层建筑，当丙类油品重桶采用二级耐火等级时，可为双层建筑。油品重桶库房应设外开门，丙类油品可在墙外侧设推拉门，建筑面积100m2重桶间，门口数目不少于2个，门宽不应小于2m。（2）防静电流速4.5m/s；（3）对于易燃油品，换气次数不小于10次/h；（4）采光：窗户面积地坪面积=16。7油库的装卸能力同时装卸罐车数及装卸时间、流量表7-1 同时装卸罐车数及装卸时间、流量表：油库容量（）同时进行作业的罐车数铁路装卸流量（/h）装车时间（h）轻油黏油轻油黏油一般情况日到车超过一列龙车时1500以下11120280305048（每日装卸1次）816（每日装卸12次）150060002416000300