重庆科技学院油气储存技术课程设计

重庆科技学院本科生课程设计 摘要 I 摘要 由于石油工业的快速进步和石油战略地位的不断提高 油库的建设也越来越 重要 本设计将根据设计任务书 拟建一座油库 在综合运用所学的专业知识 的前提下 查阅了有关原油库各操作单元设计和计算的规范及文献 本设计阐述 了罐区布置思路和相关理论 介绍了主要运用到的计算公式 计算结果 说明了 油罐区 栈桥的计算过程 并设计了该罐区平面布置图 栈桥布置图和泵房工艺 流程图 本设计主要包括总平面布置 工艺流程及消防系统设计和计算 自动化 控制概念设计等方面 关键词 关键词 油库 平面布置 栈桥布置 工艺流程 重庆科技学院本科生课程设计 目录 II 目录 1 绪论 1 1 1 设计的背景目的 1 1 2 设计的目的 1 1 3 设计的内容 2 2 设计参数及基础数据 3 2 1 油库设计基础数据 3 2 2 油库资料 3 3 罐区设计 5 3 1 储油区 5 3 2 储油区的工艺计算结果 5 3 3 罐区平面布置图及油罐分区示意图 11 4 栈桥布置 12 4 1 鹤管数确定 12 4 2 栈桥长度确定 12 4 3 铁路油品装卸栈桥布置 14 5 泵房工艺流程 16 5 1 泵房设计方案 16 5 2 泵房工艺流程简图 16 6 结论 17 参考文献 18 附录 19 重庆科技学院本科生课程设计 绪论 1 1 绪论 1 1 设计的背景目的 油库是接收 储存 发放石油或石油产品的企业或单位 它是协调原油生产 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 此外 油库是我国现代化 建设和军队后勤建设的重要组成部分 也是油料储存 供应的基础 从储油方式 看 油库可分为地面油库 隐蔽油库 山洞油库 水封石洞油库和海上油库等 随着石油工业的飞速发展 油库建设取得了长足的进步 现代油库已从传统 意义上的单一储存石油的仓库向综合储存和输转石油 液化气 化工产品 物资 等方向发展 并且在其他企业 如铁道 交通 电力 冶金等部门也建有各种类 型的油库 以保证生产和运输的正常进行 我国油库的发展是在较为薄弱的工业基础上起步的 它与石油工业和国民建 设的发展息息相关 经过较短的时间 我国油库已有了较快发展 目前 我国原 油库的单库容量已超过了百万吨级 油库中单个油罐的容量也超过了数万吨乃至 数十万吨 而商业性油库也向着中型化方向发展 与之相应的油库中的各种设施 也日益复杂化 现代化 随着石油工业的进步和石油战略地位的不断提高 油库的建设也越来越重要 因此学习并掌握油库的设计方法和流程十分重要 1 2 设计的目的 本设计将根据本设计任务书 拟建一座油库 为此 本设计将依据相关原始 资料及设计标准规范 对该油库的各个方面进行工艺计算 从而绘制罐区 栈桥 布置图以及泵房流程图 重庆科技学院本科生课程设计 绪论 2 1 3 设计的内容 1 3 1 油库设计内容 1 储油区的工艺计算 包括确定每种油品油罐的个数 选择油罐的型式 油罐分组 储油罐区防火堤的计算 农用柴油罐加热器面积计算 2 铁路收发区的工艺计算 包括每种油品鶴管数的确定 栈桥长度的计算 泵的初步选择 3 工艺管线计算 包括每种油品管径的选取 每种油品管线壁厚计算 管 线摩阻损失计算 集油管设计计算 4 汽油泵和电动机的选择和校核 包括用图解法求泵的工作点 选泵 校 核泵的工作点 确定泵的安装高度 选配电机 5 鶴管气阻校核 6 绘图 包括罐区平面布置简图 油罐分区示意图 栈桥布置示意图 泵 房工艺流程简图 1 3 2 本文设计内容 本文的设计内容为整个油库设计的第 6 部分 罐区平面布置简图 油罐分区 示意图 栈桥布置示意图 泵房工艺流程简图绘制 重庆科技学院本科生课程设计 设计参数及基础数据 3 2 设计参数及基础数据 2 1油库设计基础数据 油库基础数据如表2 1和表2 2所示 表2 1 经营品种 年周转量 周转系数 油品性质 经营品种相对密度年周转量 104t周转系数粘度 mm2 s 90 汽油0 7213 650 75 93 汽油0 725 150 75 200 溶剂油0 720 240 75 0 柴油0 847 9658 5 10 柴油0 841 9148 5 20 农用柴油0 843 6658 5 灯用煤油0 820 9532 8 表2 2 油品物性表 参数 名称90 汽油93 汽油 10 柴油 35 柴油重柴油燃料油 比重0 720 720 830 830 850 85 闪点 2828727278120 20 1155 50 0 40 42 552 5510 82200 80 35 运动 粘度 厘沱 100 3 95 2 2油库资料 1 收发任务 每天最大收油量 900t 可以同时用 3 根鹤管卸油 每天操作 8 小时 重庆科技学院本科生课程设计 设计参数及基础数据 4 2 地形资料 泵至最远的 90 汽油罐的管路长度为 2500m 油罐计算液面 与铁路轨顶之间的高差为 65m 泵吸入口至集油管的吸入管长度为 30m 每根鹤 管的长度为 14m 鹤管吸入口 即油罐车最低液面 到鹤管最高点的垂直距离为 4m 鹤管吸入口到容易发生气阻的鹤管最高点的鹤管长度为 5m 鹤管的管径为 108 4mm 铁路轨顶至油罐车底部高差为 1 2m 3 油罐所在地月平均最高温度下汽油的饱和蒸气压为 5 4m 水柱 4 气象资料 油罐所在地最冷月大气月平均最低温度为 2 平均风速为 2 5m s 重庆科技学院本科生课程设计 罐区设计 5 3 罐区设计 3 1 储油区 储油区又称油罐区 它是油库储存油品的区域 也是油库的核心部门 安全 上需要特别注意 其首要任务是保证储油安全 防止火灾和泄漏 储油区的主要 设备是储油罐 除储油罐外 该区还应根据规范布置罐位 设置防火堤和消火栓 以及消防系统 采取防雷 防静电 安全监视等一系列保安措施 以保证绝对安 全 同时 储油区内储存有大量油品 如果发生火灾 不仅油库本身遭受重大经 济损失 而且危及周围地区的安全 所以应特别注意油罐区防火安全距离的设定 在各级油库中 罐区及区内油罐的布置 必须遵照国家有关消防安全技术规定 保证罐区内外的防火间距符合要求 这样即使油品的蒸汽扩散到有火源的场所 由于已被稀释到很小的浓度 也不致形成火灾的有害之源 区内各罐之间保持一 定的安全距离还能防止一个罐着火时殃及其它油罐 3 2 储油区的工艺计算结果 3 2 1 油罐选型结果 表 3 1 每种油品油罐的个数及型式 经营品种公称容积 方个数 个种类 90 汽油100004内浮顶罐 93 汽油50003内浮顶罐 200 溶剂油4002内浮顶罐 0 柴油100002拱顶罐 10 柴油30002拱顶罐 20 农用柴油50002拱顶罐 重庆科技学院本科生课程设计 罐区设计 6 续表 灯用煤油30002内浮顶罐 表 3 2 石油库的等级划分 等级石油库总客量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 注 1 表中总容量TV系指油罐容量争桶装油品设计存放量之总和 不包括零位罐和放空罐容量 2 当石油库储存液化石油气时 液化石油气罐的容量应计入石油库总客量 根据石油库的等级划分 本油库总容量为 97800m3即二级油库 3 2 2 油罐分组 1 油库的地上油罐应按下列规定成组布置 甲 乙和丙A类油品储罐可布置在同一油罐组内 甲 乙和丙A类油品储 罐不宜与丙B类油品储罐布置在同一油罐组内 沸溢性油品储罐不应与非沸溢性油品储罐同组布置 地上立式油罐 高架油罐 卧式油罐 覆土油罐不宜布置在同一个油罐 组内 同一个油罐组内油罐的总容量应符合规定 固定质油罐组及固定顶油罐 和浮顶 内浮顶油罐的混合罐组不应大于120000m3 浮顶 内浮顶油罐组不应大 于600000m3 同一个油罐组内的油罐数量应符合下列规定 当单罐容量等于或大于 1000m3时 不应多于12座 单罐容量小于1000m3的油罐组和储存丙B类油品的油 罐组内的油罐数量不限 2 地上油罐组内的布置应符合下列规定 单罐容量小于1000m3的储存丙B类油品的油罐不应超过4排 其他油罐不 重庆科技学院本科生课程设计 罐区设计 6 应超过2排 重庆科技学院本科生课程设计 罐区设计 7 立式油罐排与排之间的防火距离不应小于5m 卧式油罐排与排之间的防 火距离不应小于3m 3 各种油品根据表3 2进行危险性分类 并进行分组 将90 汽油 93 汽油 200 溶剂油分为一组 0 柴油 10 柴油 20 农用柴油分为一组 灯用煤油分为一组 表 3 3 石油库储存油品的火灾危险性分类 类别油品闪点F1 甲F1 28 A28 F1 45 乙 B45 F1120 表 3 4 油品分类 经营品种类别 90 汽油甲 93 汽油甲 200 溶剂油甲 0 柴油丙 10 柴油丙 20 农用柴油丙 灯用煤油乙 3 2 3 储油罐区防火堤计算结果 1 地上油罐组应设防火堤 防火堤的设置应符合下列规定 防火堤应采用非燃烧材料建造 并应能承受所容纳油品的静压力且不应 泄漏 立式油罐防火堤的计算高度应保证堤内有效容积需要 防火堤的实高应 比计算高度高出0 2m 防火堤的实高不应低于1m 以防火堤内侧设计地坪计 且不宜高于2 2m 以防火堤外侧道路路面计 卧式油罐的防火堤实高不应低于 重庆科技学院本科生课程设计 罐区设计 7 0 5m 重庆科技学院本科生课程设计 罐区设计 8 以防火堤内侧设计地坪计 如采用土质防火堤 堤顶宽度不应小于0 5m 严禁在防火堤上开洞 管道穿越防火堤处应采用非燃烧材料严密填实 在雨水沟穿越防火堤处 应采取排水阻油措施 油罐组防火堤的人行踏步不应少于两处 且应处于不同的方位上 2 立式油罐罐组内虚按下列规定设置隔堤 当单罐容量小于5000m3时 隔堤内的油罐数量不应多于6座 当单罐容量等于或大于5000 m3至小于20000 m3时 隔堤内油罐的数量不应 多于4座 当罐容量等于或大于20000m3时 隔堤内油罐数量不应多于2座 隔堤内沸溢性油品储罐的数量不应多于2座 非沸溢性的丙B类油品储罐 可不设置隔堤 隔堤顶面标高 应比防火堤顶面标高低0 2 0 3m 隔堤应采用非燃烧材料建造 并应能承受所容纳油品的静压力且不应泄漏 3 每组防火堤计算后均取1m 组内隔堤取0 8m 3 2 4 储油罐区油罐防火距离 1 油罐之间的防火距离不应小于表3 5的规定 表 3 5 油罐之间的防火距离 油罐型式固定顶油罐 单罐容量V m3 油品类别 地上式覆土式 浮顶油罐 自 浮顶油罐 卧式油罐 甲 乙A类不限 0 4 D0 4 D V 10000 6 D 消防采用固定冷却方式0 6 D乙B类 V 1000 消防采用移动冷却方式0 75D 0 4 D0 4 D 丙A类不限0 4 D 丙B类V 10005m 不限 0 8m 重庆科技学院本科生课程设计 罐区设计 8 V 1000 重庆科技学院本科生课程设计 罐区设计 9 续表 注 1 表中D为相邻油罐中较大油罐的直径 单罐容积大于1000m3的油灌D为直径或高度的较 大值 2 储存不同油品的油罐 不同型式的油罐之间的防火距离 应采用较大值 3 高架油罐之间的防火距离 不应小于0 6m 4 单罐容量不大于300m3 总客量不大于1500m3的立式油罐组 油罐之间的防火距离可 不受本表限制 但不应小于1 5m 5 浮顶油罐 内浮顶油罐之间的防火距离按0 4 D计算大于20m时 特殊情况下最小可取 20m 6 丙A类油品固定顶油罐之间的防火距离 覆土式油罐之间的防火距离按0 4 D计算大于 15m时 最小可取15m 7 浅盘式内浮顶油罐与固定顶油罐等同 2 油罐防火距离计算 罐间防火距离 3 1 DL4 0 罐到防火堤距离 3 2 DhA5 07 0 表 3 6 内浮顶罐系列数据 标准序号公称容积 m3储罐内径 m总高 m HG 21502 2 92 107 108 4007 511 455 HG 21502 2 92 125 126 50002118 778 HG 21502 2 92 127 128 100003019 76 90 汽油罐中心距 mDDL4230304 14 0 重庆科技学院本科生课程设计 罐区设计 10 90 汽油罐 墙距离 mDhA832 28305 076 197 05 07 0 93 汽油罐中心距 mDDL 1 2921214 04 0 93 汽油罐 墙距离 200 溶剂油罐 墙距离 mDhA6446 23215 0778 187 05 07 0 200 溶剂油罐中心距 m DDDD L95 19 2 215 7 4 1 22 4 0 2121 1 mDDL3 105 75 74 04 0 112 表 3 7 拱顶罐系列数据 序号公称容积 m3底圈内径 m总高 m 1300018 99213 851 2500023 76015 143 31000031 28217 504 0 柴油罐中心距 mDDL0512 50282 316 16 0 0 柴油罐 墙距离 mDhA8938 27282 315 0504 177 05 07 0 10 柴油罐中心距 mDDL3872 30992 186 16 0 1 m DDDD L2192 40 2 282 31992 18 6 1 22 6 0 2121 1 10 柴油罐 墙距离 mDhA1917 19992 185 0851 137 05 07 0 20 农用柴油罐中心距 mDDL016 38760 236 16 0 1 20 农用柴油罐 墙距离 重庆科技学院本科生课程设计 罐区设计 11 mDhA4801 22760 235 0143 157 05 07 0 灯用煤油罐中心距 mDDL3872 30992 186 16 0 1 灯用煤油罐 墙距离 mDhA1917 19992 185 0851 137 05 07 0 3 2 5 消防道路 石油库内道路的设计 应符合下列规定 1 石油库油罐区应设环形消防道路 2 油罐中心与最近的消防道路之间的距离 不应大于 80m 相邻油罐组防火 堤外堤脚线之间应留有宽度不小于 7m 的消防通道 3 消防道路与防火堤外堤脚线之间的距离 不宜小于 3m 4 一级石油库的油罐区和装卸区消防道路的路面宽度 不应小于 6m 5 一级石油库的油罐区和装卸区消防道路的转弯半径 不宜小于 12m 3 3 罐区平面布置图及油罐分区示意图 3 3 1 罐区平面布置图 见附录 1 3 3 2 油罐分区示意图 见附录 2 3 重庆科技学院本科生课程设计 栈桥布置 12 4 栈桥布置 4 1 鹤管数确定 鹤管数等于该油品一次到库最多油罐车数 4 1 V KG n 360 式中 每天到库的最大车数 n 收发波动系数 取 3 K K 该种油品散装铁路收油的计划年周转量 t y G 一辆油罐车的容积 m3 V50V 该种油品的密度 t m3 360 一年的工作日 表 4 1 各油品鹤管数 油品种类鹤管数 根 90 汽油32 93 汽油12 200 溶剂油1 0 柴油16 10 柴油4 20 农用柴油8 灯用煤油2 鹤管总数 752841611232 n 4 2 栈桥长度确定 重庆科技学院本科生课程设计 栈桥布置 13 4 2 1 一次到库最大油罐车数 一次到库最多油罐车数同时取决于铁路干线上机车牵引定数 4 2 标记载重一辆油罐车自重 定数来油铁路干线机车牵引 n 以机车牵引定数为 5000 一辆油罐车自重 22t 标记载重 50t 为标准 一次 到库的最多油罐车数为 705000014 0 2 n 则一次到库的最多油罐车数为 707570minnmin 2 nn 4 2 2 装卸线长度 铁路装卸作业线长度公式 4 3 32121 LLLnlLLL 式中 油品一次到库最大油罐车总数 若采用双股作业线时 取一次到库最 n 大油罐车数的一半 一辆油罐车的两端车钩内侧距离 取 12m l 作业线起端 一般自警冲标算起 至第一辆油罐车始端的距离 取 1 L 31m 作业线终端车位的末端至车档的距离 取 20m 轻 粘油在同一条作 2 L 业线上 轻粘罐车之间的距离为 12m 一次到库最多油罐车数 70 设置双股作业线 mL4831220123531 4 2 3 栈桥长度 栈桥长度计算公式 4 4 ln L 2 1 栈桥长度 重庆科技学院本科生课程设计 栈桥布置 14 mL41412 2 170 4 3 铁路油品装卸栈桥布置 4 2 1铁路油品装卸原则 1 铁路油品装卸线设置 应符合下列规定 铁路油品装卸线的车位数 应按油品运输量确定 铁路油品装卸线应为尽头式 铁路油品装卸线应为平直线 股道直线段的始端至装卸栈桥第一鹤管的 距离 不应小于进库油罐车长度的1 2 装卸线设在平直线上确有困难时 应设在 半径不小于600m的曲线上 2 装卸线上油罐车列的始端车位车钩中心线至前方铁路道岔警冲标的安全 距离 不应小于31m 终端车位车钩中心线至装卸线车挡的安全距离应为20m 3 甲 乙 丙A类油品装卸线与丙B类油品装卸线 宜分开设置 当甲 乙 丙A类油品与丙B类油品合用一条装卸线且同时作业时 两种鹤管之间的距离 不 应小于24m 不同时作业时 鹤管间距可不限制 4 油品装卸鹤管至石油库围墙的铁路大门的距离 不应小于20m 5 两条油品装卸线共用一座栈桥时 两条油品装卸线中心线的距离 应符 合下列规定 当采用小鹤管时 不宜大于6m 当采用大鹤管时 不宜大于7 5m 5 相邻两座油品装卸栈桥之间两条油品装卸线中心线的距离 应符合下列 规定 当二者或其中之一用于甲 乙类油品时 不应小于10m 当二者都用于丙类油品时 不应小于6m 4 2 2铁路油品装卸栈桥布置 1 布置方案 栈桥取整数 420m 10 柴油与 20 柴油共用 6 根鹤管 200 溶剂油与 93 汽油共用一根鹤 重庆科技学院本科生课程设计 栈桥布置 14 管 重庆科技学院本科生课程设计 栈桥布置 15 设置为双股作业线 90 汽油 200 溶剂油 灯用煤油为一股作业线 93 汽油 0 柴油 10 柴油 20 柴油为一股作业线 2 布置图 见附录 4 重庆科技学院本科生课程设计 泵房工艺流程 16 5 泵房工艺流程 5 1 泵房设计方案 设计的 7 种油品 每一种油品设一个泵 90 汽油的泵和 93 汽油的泵可以 互为备用泵 0 柴油的泵 10 柴油的泵和 20 农用柴油的泵可以互为备用泵 200 溶剂油和灯用煤油单独设置备用泵 一共 9 个泵