油气储存技术与管理课程设计

1、摘要油库是用来接收、储存、发放原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对保障国防和促进国民经济高速发展具有重要意义。本课程设计将根据任务书中的要求，设计一个油库的工艺系统。在综合运用所学的专业知识的前提下，查阅了有关油库各部分设计和计算的规范及资料，首先根据任务书中的基础数据确定设计思路和相关理论，确定要用到的计算公式、计算方法；详细说明了油库各部分的计算过程，并设计了该油库的平面布置图和简单装卸流程图。本课程设计的内容主要包括油库的平面布置、油库容量的确定、储油区的流程设计、防火堤的设计、鹤管数的确定、装卸作业线的长度计算、油

2、库简单装卸流程图设计等方面。关键词：油库 储油区 防火堤 铁路作业线 工艺流程 目录摘要i1.基础数据及要求11.1 油罐的型号及尺寸11.2 常用油罐类型11.3经营品种种类、年周转量、周转系数、油罐利用系数11.4 设计内容及要求22. 储油区的工艺计算32.1 油库容量的确定及油罐选型32.2 油库的分级和分区52.3储油区油罐的分组62.4储油罐区防火堤高度的计算83. 铁路装卸作业区工艺计算113.1一次到库最大油罐车数的确定113.2各种油品车位数的确定133.3 装卸作业线长度的计算及鹤管数和下卸器数目的确定134绘图154.1油库的平面布置154.2储油区的流程设计164.3泵

3、房工艺系统图184.4储油区平面布置194.5油库简单装卸流程设计图205小结21参考文献231.基础数据及要求1.1 油罐的型号及尺寸表1.1油罐的型号及尺寸油罐类型罐容量（m3）罐壁高(m)罐直径(m)内浮顶罐500014.27422内浮顶罐300015.8516.5拱顶罐500014.27422拱顶罐300012.69118.8拱顶罐10009.52512拱顶罐5008.30891.2 常用油罐类型表1.2油罐的型号及尺寸油罐类型罐容量（m3）罐壁高(m)罐直径(m)内浮顶罐500014.27422内浮顶罐300015.8516.5拱顶罐500014.27422拱顶罐300012.691

4、18.8拱顶罐10009.52512拱顶罐7009049110拱顶罐5008.30891.3经营品种种类、年周转量、周转系数、油罐利用系数表1.3油品性质参数油品名称密度（）年周转量（/a）年周转系数油罐利用系数93#汽油0.73210000140.9597#汽油0.72170000130.95航天汽油0.843000090.950#柴油0.8490000100.95-10#柴油0.8470000100.95-20#柴油0.842000050.9510#机械油0.89300030.8520#机械油0.93200030.8515#汽油机油0.92300030.858#柴油机油0.92300030

5、.8511#柴油机油0.92200030.8525#变压器油0.89150030.851.4 设计内容及要求本次课程设计有以下设计内容：（1）油库的平面布置（2）油库容量的确定（3）储油区的流程设计（4）防火堤的设计（5）鹤管数的确定（6）装卸作业线长度的确定（7）油库简单装卸流程图设计设计要求：（1）能锻炼运用油库设计与管理课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，对油库的储存与装卸系统有一个初步的了解，并设计储油库的简单的流程。（2）提高设计能力。通过课程设计的训练，能根据要求设计计算出能满足油库装卸要求的简单工艺流程。（3）用autocad做出布置平面图，泵房工艺系统图，装卸作业流

6、程图。2. 储油区的工艺计算2.1 油库容量的确定及油罐选型油库建设首先需要解决的问题是正确地确定油库的容量。正确地确定油库容量不仅可以节约投资，还可以加快建设速度，充分发挥投资效益。油库容量在生产上主要起调节作用，保证向市场和生产部门稳定地供应油品。因此，它的库容必须做到集中来油时能及时把油品卸入库内储存，在两次来油的间歇中，有足够的油品供应市场。 油库容量可根据周转系数法确定。各种油品设计容量由下式求得：式中，某种油品的设计容量，； 该种油品的年周转额，； 该种油品的密度，； 该种油品的周转系数； 油罐利用系数。油罐选用的一般原则为：（1）每种油品至少要选两个油罐；（2）尽量选用容量较大的

7、罐；（3）对整个油库来说，选用储罐的规格应尽可能的统一。各种油品的设计容量和油罐个数的确定：93#号汽油：选4个5000的内浮顶罐97#号汽油：选4个5000的内浮顶罐航天汽油：选2个3000的内浮顶罐0#柴油：选4个3000的拱顶罐-10#柴油：选3个3000的拱顶罐-20#柴油：选2个3000的拱顶罐10#机械油：选2个700的拱顶罐20#机械油：选2个500的拱顶罐15#汽油机油：选2个700的拱顶罐8#柴油机油：选2个700的拱顶罐11#柴油机油：选2个500的拱顶罐25#变压器油：选2个500的拱顶罐油库的库容为该油库所储各种油品设计容量之和：本次设计油库容量为：v=21629.42

8、+19118.31+4873.29+11278.2+8771.93+5012.53+1321.88+843.35+1278.77+1278.77+852.51+660.94=76919.9即油库的容量为76919.9。2.2 油库的分级和分区油库主要是储存易燃易爆的石油和石油产品，这对油库安全是个很大的威胁。油库容量越大，一旦发生火灾或爆炸等事故所造成的损失也越大。因此应从防火安全观点出发，根据油库总容量的大小，分为若干等级并制定与其相应的安全防火标准，以保证油库安全。石油库等级的划分应符合表2-1的规定：表2.1石油库的等级划分等级总容量（m）一级二级三级四级五级表2.2油库储存油品的火灾危

9、险性分类类 别油品闪点( )举例甲28 以下原油、汽油乙a28 至45 以下喷气燃料、灯用煤油、-35#轻柴油b45 至60 以下丙a60 120轻柴油、重柴油、20#重油b120 以润滑油、100#重油本设计中，根据油库容量（76919.9m）和各种油品性质，由表2-1与表2-2可知，该油库属于二级油库，火灾危险性各类都有。油库内的各项设施散发的油气量和火灾危险程度以及操作方式各不相同，而且差别较大。因此有必要按生产操作、火灾危险程度、经营管理特点将各项设施分区布置。将特殊区域加以隔离，限制一般人员出入，这有利于安全管理，并便于采取消防措施。油库按业务要求一般可分为储油区、装卸区、辅助生产区

10、、行政管理区等四个区域。生活区一般设在库外，与油库分开设置，以便于安全管理，油库分区概况如图2-1所示。储油区行政管理区辅助生产区装卸区图2.1 油库分区示意图2.3储油区油罐的分组储油区又称油罐区，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。

11、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。根据石油库设计规范，油罐区布置时应遵循以下规定：（1）石油库的油罐设置应采用地上式，有特殊要求时可采用覆土式、人工洞式或埋地式。（2）石油库的油罐应采用钢制油罐，其设计应符合国家现行油罐设计规范的要求。（3）选用油罐类型应符合下列规定：储存甲类和乙类油品的地上立式油罐，应选用浮顶油罐或内浮顶油罐，浮顶油罐应采用二次密封装置。（4）同一个油罐组

12、内油罐的总容量应符合下列规定：固定顶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；浮顶、内浮顶油罐组不应大于。（5）油罐之间的防火距离不应小于文献2中表6.0.5的规定。（6）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满足堤内有效容积的需要。防火堤的实高应比计算高度高出，且不应低于（以防火堤内侧涉及地坪计）、不宜高于（以防火堤外侧道路路面计）。如采用土质防火堤，堤顶宽度不应小于。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，应采用排水阻油措施。油

13、罐组防火堤的人行踏步不应少于两处，且应处于不同方位。（7）防火堤内的有效容积，应符合下列规定：对于固定顶油罐，不应小于油罐组内一个最大油罐的容量。对于浮顶油罐或内浮顶油罐，不应小于油罐组内的一个最大油罐容量的一半。当固定顶油罐与浮顶油罐或内浮顶油罐布置在同一油罐组内时，应取与中规定的较大值。（8）立式油罐罐组内应按下列规定设置隔堤：当单罐容量小于时，隔堤内的油罐数量不应多于6座。当单罐容量等于或大于至小于时，隔堤内的油罐数量不应多于4座。当单罐容量等于或大于时，隔堤内的油罐数量不应多于2座。隔堤内沸溢性油品储罐的数量不应多于2座。隔堤顶面标高，应比防火堤顶面标高低。隔堤应采用非燃烧材料建造，且

14、应能承受所容纳油品的静液压力而不应泄漏。根据油库容量和各种油品性质，航天汽油、93#和97#汽油为甲类油品；0#柴油、-10#柴油和-20#柴油为丙a类油品；10#机械油和20#机械油，15#汽油机油、8#柴油机油、11#柴油机油、25#变压器油为丙b类油品。油罐分组：航天汽油、97#汽油和93#汽油分为第一组；0#柴油、-10#柴油和-20#柴油分为第二组；10#机械油和20#机械油，15#汽油机油、8#柴油机油、11#柴油机油、25#变压器油分为第三组。2.4储油罐区防火堤高度的计算 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

15、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0.5m（以防火堤内侧道路路面计）。如果用土质防火堤，堤顶宽度不应小于0.5m。第一组防火堤高度为：此组选用5000m和3000m的内浮顶罐主要尺寸为：5000m 罐壁高h：14.274m 直径d：22m 3000m 罐壁高h：15.85m 直径d：16.5m防火堤的长和宽分别为：防火堤的高度为：因为规范中规定防火堤实高不低于1m，隔堤顶面标高，应比防火堤顶面标高低，所以取防火堤高度为1.0m，隔堤高度为0.75m。第二组防火堤高度为：此组选用3000m的拱顶罐主要尺寸为：3000m 罐壁

16、高h：12.691m 直径d：18.8m防火堤的长和宽分别为：防火堤的高度为：取防火堤高度为1.0m，隔堤高度为0.75m。第三组防火堤高度为：此组选用700m和500 m的拱顶罐主要尺寸为：700m 罐壁高h：9.491m 直径d：10m 500m 罐壁高h：8.308m 直径d：9m防火堤的长和宽分别为：防火堤的高度为：取防火堤高度为1.0m，隔堤高度为0.75m。3. 铁路装卸作业区工艺计算3.1一次到库最大油罐车数的确定对于供应（分配）油库的某种油品，一次到库的最多油罐车数，可按下列方法确定：(1)按作业量确定：式中，该种油品散装铁路收发的计划年周转量，； 收发波动系数。一般取； 一个

17、油罐车的容积，； 该种油品的密度，； 一年的工作日（以每天到货一次计）。93#汽油： 取整32；97#汽油： 取整27；航天汽油： 取整5；0#柴油： 取整12；-10#柴油： 取整10；-20#柴油： 取整4；10#机械油： 取整1；20#械油： 取整1； 15#汽油机油： 取整1；8#柴油机油： 取整1；11#柴油机油： 取整1；25#变压器油： 取整1；=96（2）按机车牵引定数确定： 取整48；（3） 实际一次的最大到库油罐车数 其中：，p为每天的装油批次，p不宜大于4批次每天。（4）作业线上需设置的车位数n:当p=4时，其中（向上取整）为一次到库的油罐车列数；当p=2或3时，n=;当

18、p=1时，若则n=,否则n=。由数据可以看出 p=2较为合理所以 n=48。3.2各种油品车位数的确定按照各种油品的收发频繁程度分配各种油品的车位数：每种油品的车位数不应少于一个，对于收发作业量较小的油品车位数为：10#机械油1个、20#机械油1个，15#汽油机油1个、8#柴油机油1个、11#柴油机油1个、25#变压器油1个。其它油品按照比例分配车位数分别为： 93#汽油14个、97#汽油12个、航天汽油3个、0#柴油6个、-10#柴油5个和-20#柴油2个。3.3 装卸作业线长度的计算及鹤管数和下卸器数目的确定装卸作业线长度可由下式计算：式中： 中的项表示可选项； l 装卸作业线长度，m；

19、l 一辆油罐车的长度，m； n 一次到库的最大油罐车数 作业线起始端（自警冲标算起）到第一辆油罐车起始 端的距离，一般取=10m； 作业线终端车位的末端到车挡之间的距离，一般取=20m； 12 轻、粘油罐车之间的安全净距，m。本次设计布置成三股作业线，其中为粘油装卸作业线；、为轻油装卸作业线。和两股作业线中心线之间的距离应为1015m，但不得小于10m。航汽93#汽油l1l2-10#柴油-20#柴油0#柴油97#汽油鹤管数： 下卸器个数：6个作业线长度的计算：4绘图4.1油库的平面布置油库的总平面布置是指将油库各种设施综合考虑后，在已确定的库址地形图上，按照一定比例合理地加以布局，并标绘出油库

20、全部设计的名称、位置、平面尺寸等。它是油库设计的重要组成部分，也是整个油库设计的前导和基础。油库总平面布置的原则：（1）便于收发作业；（2）库内油品应尽量做到单向流动，避免在库内往返交叉；（3）合理分区，以便各种作业安全生产，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、用气单位，以节省投资和经营费用；（6）充分利用地形，做好隐蔽工作；（7）考虑到油库的今后发展，应适当留有扩建余地绘制总平面布置图应注意的问题：（1）优先解决矛盾集中的

21、问题（如防火问题）（2）保证流程顺畅，防止出现折返流程；（3）办公区与生产区尽量分开，减少不安全因素；（4）泵房与罐区距离不能太远，保证泵的吸入；（5）配电室与泵房等用电设施尽可能靠近或合建；（6）油罐区布置应符合石油库设计规范（7）库内道路与与消防道路布置应合并考虑。油库总平面布置的步骤：（1）根据设计依据，对油库进行分区，划定各区的具体位置，对区内的主要设施作布置。（2）确定油品的设计容量。（3）储油区的布置：根据油品的性质和设计容量，确定油罐的类型、尺寸、个数、罐间距以及排间距，确定储油区内防火堤的内面积和高度。（4）装卸区的布置：该区域是油品进出油库的一个操作部门，其主要设施是泵房和装

22、卸器材，本设计中收发作业均通过管道完成。（5）辅助生产区的布置：辅助生产区是为生产服务的，其相关设施应尽量接近生产单位，该区域的主要设施为锅炉房和消防泵房。（6）行政管理区的布置：一般布置在油库主要出入口附近，并应设单独的对外出入口，宜设围墙与其他各区分开。（7）库内道路的布置：库内道路的布置要按相关规定进行。（8）库内管道的布置：库内管道的布置要按相关规定进行。（9）绘制平面布置草图。油库平面布置图：4.2储油区的流程设计工艺流程图一、工艺流程图是表示介质在站内流动过程的图纸。二、流程图应包括的内容：1.工艺流程部分，以一定符号表示设备、设施、管路、仪表等。2.图例说明3.文字说明4.标题栏

23、1.特点：（1）工艺流程图是一种示意性的展开图，是把设备和管路按相应的生产顺序及相对位置画在同一平面上，用图的方法表示出各个设备间主要和辅助管线的联系情况。（2）工艺流程图不按比例绘制；（3）在图中只表示设备、设施的相对位置，但不反映其真实位置和大小。2.工艺流程图的绘制要求（1）主要工艺管路用粗实线表示，次要或辅助管路用细实线表示；（2）管路尽量平行绘制，拐弯处用直角， 尽量避免管路交叉；必须交叉时应断线绘制，原则是“竖断横不断”。不当画法正确画法4.3泵房工艺系统图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

24、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。本设计中采用如下的工艺流程：入口汇管出口汇管该流程是目前油库采用较多的一种标准工艺流程。具有设计简单、排列整齐、操作方便，不管油品输向什么地方，都可与泵前的两条汇油管按同一方式连接。泵间的汇油管可以用眼圈盲板或阀隔开。正常输油时，各泵输送各自规定的油品，

25、但当泵机组发生故障，便可打开阀门或调换盲板，由另一台泵代输。这样相邻的泵都可以互为备用。泵房工艺系统图：4.4储油区平面布置布置原则：油罐间距要大小适中，因为油罐发生火灾后，必须有一个扑救和冷却的操作场地。消防操作场地要求有二：一是消防人员用水枪冷却油罐，水枪喷射仰角一般为5060 ，故需考虑水枪操作人员至被冷却油罐的距离；二是要考虑泡沫产生器破坏时，消防人员要有一个往着火油罐上挂泡沫钩管的场地。对于石油库中常用的10005000m3钢制油罐，0.40.6d的距离基本上可以满足上述两项要求；小于1000m3的钢制油罐，如果操作人员站的位置避开两个罐之间最小间距的地方，0.40.6d的距离也能满

26、足上述两项操作要求。但是考虑到当前实际的消防操作水平，故对不大于1000m3的钢制油罐，当采用移动式消防冷却时，油罐间距可增加到0.75d。储油区平面布置图：4.5油库简单装卸流程设计图5小结本次课程设计得出如下结论：（1） 油库容量、油罐个数及选型、分配的车位数油品名称设计容量（m）油罐个数及选型分配的车位数泄油工具93#汽油21629.424个5000m内浮顶罐14鹤管97#汽油19118.314个5000m内浮顶罐12鹤管航天汽油4873.292个3000m内浮顶罐3鹤管0#柴油11278.24个3000m拱顶罐6鹤管-10#柴油8771.933个3000m拱顶罐5鹤管-20#柴油5012.532个3000m拱顶罐2鹤管10#机械油1321.882个700m拱顶罐1下卸器20#机械油843.352个500m拱顶罐1下卸器15#汽油机油1278.772个700m拱顶罐1下卸器8#柴油机油1278.772个700m拱顶罐1下卸器11#柴油机油852.512个500m拱顶罐1下卸器25#变压器油660.942个500m拱顶罐1下卸器油库总容量76919