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学号: 11409127 常 州 大 学 毕业设计(论文)文献综述(2015届)题 目 江北石油公司储运及消防工艺设计 学 生 学 院 石油工程学院 专业班级 储运111 校内指导教师 专业技术职务 教授 校外指导老师 专业技术职务 二一五年三月题目:江北石油公司储运及消防工艺设计一、前言1 课题研究的意义,国内油库建设现状当前,能源危机已经成为一个全球性的问题,尤其是石油资源的日渐短缺,严重制约了社会的稳定和经济的发展 。油库是储存、转输和供应石油或者石油产品的专业性仓库 ,是协调原油生产、加工以及成品油供应和运输的纽带,对于我国的经济发展具有相当重要的意义。对此,我国在积极开发新能源的同时,也加大了对于石油资源的开发力度,大量的石油开发项目不断涌现,也使得储运系统中油库的设计变得愈发重要,需要相关工程设计人员的充分重视。1.1 石油储运系统中油库的重要性石油储运是指对原油 、天然气 、石油产品等的储藏和运输,是一门综合性的工程学科,具有涉及面广 、实践性强的特点,对于所涉及的不同企业和部门也有着不同的要求。 在石油储运系统中,如果企业和单位的工作集中在原油或者石油产品的接收、储存和发放,则可以称之为油库。在油库中,储油罐区可以说是核心和主体,一般包括了储油罐、有泵站 、变配电设备以及相应的安全防护设施等。 在石油储运系统中,储油罐区可以作为石油产品的蓄水池和调节器,对石油的生产 、流通进行调节和管理;可以作为石油产品的储存场所,在相对停滞时期,对石油产品进行保护,以方便对油品数量和质量的管理;可以作为石油战略物资基地,减少能源危机带来的负面影响 。 而一旦储油罐区存在设计问题或者安全问题,其影响是极其严重的,因此,相关工程设计人员应该充分重视起来,切实做好油库的设计工作,确保设计的合理性和有效性。1.2 我国油库建设现状近年来 ,油库的发展可谓如火如荼,不断有新的油库建设以及旧油库的扩容改造项目上马 ,并逐步投入使用。目前我国各省都已建成相适应于各地经济发展和国家战略需要的油库 ,比较具有代表性的油库有上海洋山港巨型油仓储基地、茂名石化公司北山岭 60 万吨原油库。上海洋山港巨型石油仓储基地位于上海南端的长江口 ,是上海庞大的洋山港港口及码头发展计划的一部分,总储存量超过100 万立方米。该工程工期两年 ,2007 年投入使用。首期工程为 40 万立方米 ,洋山港石油仓储基地是一个纯商业的石油基地 ,主要用于存储燃料油 ,而不是原油。该基地由合资公司组建 ,注册资本 1935 万美元 ,总投资额 4837 万美元。茂名石化公司北山岭原油库是目前华南地区最大的原油储存中转基。已在湛江港正式投入使用 ,该油库由中石油燃料股份有限公司所有,油库库容达到 94.5 万立方米 ,将用于燃油发电和燃料油的储存 ,这是中石油在中国沿海投资建设的最大油库 ,属国家一级燃料油中转库 ,设计年周转能力 800 万吨以上。该油库的二期工程计划将再建 3 座 10 万立方米的储油罐 ,使湛江燃油油库的总储量达到 124.5 万立方米。由于油库需要有油源的保证 ,油库的建设主在濒临深港的沿海城市和我国规划的输油管道中转站的城市。沿海建设和沿输油管道建设是目前油库选址的重要趋势。这主要是由于我国现在石油的运输方式发生改变而形成的。输油管道建成后 ,连接炼油厂和成品油库 ,确保了炼油厂的油品可以畅通的输出 ,有利于炼化企业的发展1。相得益彰的是管道可及时、安全、稳定和低成本地运送到油库和零售终端 ,大大提高了销售企业的市场竞争能力。再者管道运输成品油能全天候连续稳定运输 ,释放出大量的水运和铁路运力 ,不仅节省人力物力 ,还可以为环保做出巨大的贡献2。目前 ,我国非常多的新建或改造的成品油库均与成品油管道相连 ,这是当前许多油库选址的趋势。鉴于油库设计建设的重要性和意义,本人已经开展了有关油库设计与建设的资料搜集,从理论上对商业油库的相关设计进行详细阐释,依据中华人民共和国石油石化行业相关技术规范,规划并设计江北石油公司储运及消防工艺设计。2 课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题2.1 目标 这次设计的目标主要是在给定江北石油公司油库的年经营量和油品运输方式后,充分结合该油库所在地地形、水文地质资料及相关气象资料,对油库进行合理的设计。并确定油库的库容、油罐类型及数目、收发工艺和消防系统等。2.2 设计内容 (1)库址选择、比较、确定; (2)总平面布置:油库总库容及分区库容量确定,油罐单罐容量及数目确定; (3)储运工艺与自动化控制:油库收发工艺、自动化控制方案的计算、研究、确定; (4)总图运输; (5)消防系统;环境保护、劳动保护及安全卫生。2.3 图纸设计: (1)总平面布置图; (2)总工艺流程图; (3)公路发油区工艺管道安装图、卸车泵房(棚)管线安装图; (4)库区消防系统工艺流程图; (5)消防泵房安装设计图。2.4 拟解决的关键问题:(1)油库总平面布置 在满足输油工艺、防火、安全、环保、卫生的前提下,因地制宜、合理紧凑地布置相关设施,使油库分区明确、布局紧凑、流程顺畅、节省占地、方便管理。20(2)油库储运工艺系统 按照管道下载量对沿线油库的油品储存设施进行核算,对于不满足要求的油库要增加库容。 为满足管道下载要求,改造或新建油品下载管道,改造进罐阀门为电动阀。对于新建油库,则按管道下载要求,相应配置工艺管道。(3)油库自控系统 为保证成品油管道的安全可靠运行,沿线各油库罐区有关的也为,进罐阀阀位应在各油库的控制室进行监控,并在管道调度控制中心进行件事,以随时掌握各站场油罐也为的变化及进罐阀开闭状况,便于全线的计划、调度和管理。同时应完善油库自身安全监控系统,设置油库电视监控。二、设计方案的确定1. 设计参数 本油库选址位于南京化学工业园区扬巴一体化东北侧,紧邻沿江二路。征地总面积5公顷,油库围墙内用地为4.36公顷。移动消防设施可依托园区消防站或扬子石化消防队,给排水及供电设施均由园区内引入。选址距周边环境满足安全间距要求。(1)成品油年周转量:汽油(92#、95#):45万吨;柴油(0#、-10#):65万吨;化工原料(乙醇、醋酸乙酯、三苯),任选2种:各10万吨;油库周转系数按22次/年计算。(2)油品全部扬子石化管道进油,50水路发油,50公路发油。 (3)库区建设条件:油库所在地地形、水文地质资料及相关气象资料(另附)。2 石油储运系统中储油罐区的设计在对储油罐区进行设计时,为了确保设计的合理性,应该从以下几个方面进行全面考虑。2.1 容量设计油库容量的确定在储油罐区设计中是一个非常重要的环节,需要充分考虑各方面的因素,如储油任务、油库类别 、运输条件、工序变化等,同时为了保证能源安全,还需要及时了解国际石油市场的变化形式。 对于石油库容量的确定方法,包括周转系数法和储存天数法两种3,4。2.1.1 周转系数法所谓周转系数,是指某种油品的油罐在一年内被周转使用的次数,周转系数越大,则储油设备的利用率也就越高,储油成本相对越低 。 不同油品的设计容量可以采用下列公式进行计算:在公式中,VS代表油品的设计容量,单位为m3, G代表油品的年周转量,单位为 t, K 表示油品周转系数, 表示油品在储存温度下的密度,单位为 t/,指油罐储存系数5,6。在油罐容量确定的过程中, K 值是非常关键的,但是其确定也是最为困难的,需要考虑的因素众多,包括油库的类型 、业务性质 、运输条件 、油品市场变化等,并不能单纯的使用公式进行计算,也不能盲目地制定数值范围,需要根据储油罐区建设的相关指令,或者与建库单位协商确定7 。2.1.2 储运天数法对于油品的年周转量,按照其每年的操作天数进行均分,得出油品每一天的储存量,之后结合油库的相关业务要求,计算需多长时间才能达到储存量,并由此计算油品的设计容量,相关公式如下:在公式中,VS,G, 所表示的内容与上述公式一致, N 表示油罐的储存天数, t 表示油品的年操作天数。对于石油化工企业而言, N 值的确定多取决于原有的来源、运输条件、生产状况及油品的出厂方式等,可以参照石油化工企业储运系统罐区设计规范(SH/T3007-2007)的相关条款进行确定。2.2 油罐设计油罐的设计包括了对于油罐类型的选择和油罐容量的设计。 在对油罐类型进行选择时,应该充分考虑油品的性能和质量要求,以及相应的技术、环保、经济等因素8 。通常来讲,如果储存的油品为汽油、溶剂油或者与其性质相近的油品,则应该选择浮顶罐或者内浮顶罐;如果储存的油品为柴油、重油、润滑油或者与其性质相似的油品,应该选择固定顶罐。 对于一些存在特殊要求,不能采用立式油罐的场合,则可以选择卧式罐或球罐9 。 在对油罐容量进行设计时,应该充分考虑其工艺特点以及储油罐区的总容量。 在实际应用中,应该尽可能选择大容量油罐而减少油罐的归属。 在对油罐个数进行确定时,首先,应该保证其能够满足油品进出罐、计量、加热、化验分析等方面的要求;其次,要能够定期对油罐进行清理;然后,油品性质相似的油罐,应该能够实现相互借用;最后,要能够满足一次进油或出油量的要求10 。在对油罐的类型和容量、个数进行明确后,还要做好油罐的布置工作,一方面,必须能够满足安全生产及维修的要求,保证储油罐区的安全稳定运行,另一方面,要保证工艺流程的合理性和流畅性,尽可能减少油品储存过程中的能源消耗11 。2.3 油泵站设计油泵在石油储运系统中是非常重要的设备,需要设计人员的合理选择。 在石油储运中,油泵通常采用集中布置的方式,在满足安全性的前提下进行建设,确保其处于防火堤之外,尽可能靠近罐区,同时应该方便进行操作和检修12。 对于油泵站的配套设施,如建筑、电气设备、通风设备等,都应该严格按照相关规范的要求进行设计和施工,以保证油泵站的安全可靠运行13 。2.4 防火堤设计防火堤设计的主要目的是为了防止油品外流,对可能出现的油罐火灾进行控制。 在石油库设计规范中,对于防火堤的设计提出了明确的要求,一是防火堤应该采用非可燃性材料构建,同时必须具备来良好的密封性,能够承受其所容纳油品的静压力;二是对于立式油罐而言,防火堤的计算高度应该能够满足堤内有效容积的需要,同时实际高度应该高出计算高度约 0.2m,留出相应的富余;三是立式油罐防火堤的实际高度应该在 1.0-2.2m 之间,而卧式油罐访防火堤的高度应该在 0.5m以上5,14,15 。2.5 消防系统设计石油产品属于易燃易爆品,因此,做好储油罐区的消防设计时非常必要的。 在对消防系统进行设计时,首先,应该充分考虑油罐的数量和布局,配备足够的消防水源和消防水系统;其次,应该严格按照建筑灭火器配置设计规范的相关规定,对消防器材进行准确配备,结合罐区火灾的种类、危害程度等进行设计;然后,在每一个油罐上,都应该设置相应的高低液位报警器以及固定式空气泡沫消防系统,切实保证油罐的使用安全。 不仅如此,在消防泵房内,应该配置相应的消防稳压系统,将其出水管与罐区消防管网相互连接,确保罐区的消防系统压力能够始终保持在 0.5-0.6MPa 的范围内,以保证消防系统的正常运行,为火灾的扑救工作提供良好的基础支撑16,17。三、阶段性设计计划、设计目标与应用价值1219(第七学期) 准备阶段(选题、通过系统下达任务书;熟悉课题内容,复习 有关专业知识)13 周 完成前期材料(开题报告/文献综述和外文翻译的原稿及译 稿)并上传至系统中46 周 设计方案确定、总图布置、实习调研79 周 设计计算环节1012 周 制图环节1314 周 设计计算、制图调整修改,撰写说明书1516 周 毕业答辩阶段(各种设计资料上传并打印成文,准备答辩)四、参考文献1 Alex W. Dawotola,P.H.A.J.M.vanGelder, and J.K.Vrijling Decision Analysis Framework for Risk Management of Crude Oil Pipeline System. Volume 2011, Article ID 456824, 17 pages.2 Angan Sengupta.A.K. Gupta.I.M. Mishra.Engineering layout of fuel tanks in a tank farm.Journal of Loss Prevention in the Process Industries 2011;24(5): 574568.3 Ryan M. Dickinson, Cynthia A. Cruickshank, Stephen J. Harrison.Charge and discharge strategies for a multi-tank thermal energy storage .Applied Energy 2012.4 Roy Wilsher. Buncefield Oil Depot FireJ.NFPA JOURNAL,2006,5(2006):87-92.5 中国石油化工集团公司GB50074-2014石油库设计规范S.北京:中国计划出版社,2014.6 郭光臣,董文兰,张志廉.油库

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