油库课程设计

PAGEPAGE23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093学生姓名:学号:设计地点（单位）_重庆科技学院K713____________

设计题目:浙江某商业油库设计完成日期：2012年07月06日指导教师评语：____________________________成绩（五级记分制）:_______________

指导教师（签字）:________________摘要浙江某商业油库设计，主要内容有：（1）完成该商业油库的工艺计算（总平面布置工艺计算，轻、粘油铁、水路装、卸油工艺计算，轻、粘油公路发油工艺计算）;（2）编写设计说明书。说明各工艺计算、设施选择和布置的依据、特点。关键词：油库计算说明书选择布置目录摘要21绪论 42油库设计原始数据数据 52.1油库设计的基础数据 52.2油库库址及周边环境 52.3浙江地区历年统计的自然条件 63设计内容及要求 74数据处理 84.1确定库容 84.2油罐分组 114.3铁路装卸油系统鹤管数确定 114.4水运(汽油全部海运，5#柴油50%海运) 134.5轻、粘油公路发油工艺计算 164.6鹤管选型 184.7管道选型 184.8加热说明 195油库平面布置设计 205.1储油区的布置 205.2装卸区的布置 205.3辅助生产区的布置 225.4行政管理区的布置 226总结 23参考资料 241绪论建设油库是为了保证石油安全，石油安全是中国经济可持续发展的保障。石油安全在中国经济可持续发展中起着不可估量的作用。中国的石油安全面临挑战的是必须降低地对进口的依赖，因此我们要建设油库。合理的设计油库的设计容量及合理的油库流程，保证供应，完成油品的正常输转对满足企业的生产和生活的要求。油库库址选择在交通方便，有条件接轨的地方，以便铁路运输。在库址选择中尽量节省用地，同时保证生产能正常运行、管理方便、确保安全、同时满足设计规范。（一）总平面布置时做到便于收发作业，库内油品单向流动，避免了在库内往返交叉；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生产区域；库内布置的各种设备设施，符合防火、卫生安全的有关规范，确保油库的安全，力求布置紧凑，减少用地，节省投资和经营费用。同时，对辅助生产设施也进行了合理的布置。（二）在工艺流程设计时，充分考虑油库的业务要求，同时操作的业务种类，使之操作方便，调度灵活，互不干扰，经济合理，节约投资，不但满足收、发作业要求，并应使各油罐间相互输转。本油库设计贯彻执行国家有关的方针政策，做到技术先进、经济合理、生产安全、管理方便、确保油品质量、减少油品损耗、防止环境污染、节约用地、节约能源。2油库设计原始数据数据2.1油库设计的基础数据表2.1原始参数参数名称97#汽油93#汽油0#柴油5#柴油重柴油燃料油比重0.720.720.830.830.850.97闪点℃2828727278120运动粘度(厘沱)20℃115550℃0.40.42.552.5510.8220080℃35100℃3.95油库每年火车进库97＃汽油和93＃汽油分别为10万和13万吨，0＃，5#柴油分别为7万吨和9万吨，汽油全部由油轮外运。0#柴油由输油管外运，5#柴油50%由油轮出库，50%汽车出库。另外，油库每年还由油轮进燃料油和重柴油分别为8万吨和10万吨，由输油管外运各6万吨，其余由汽车油槽车出库。2.2油库库址及周边环境油库地势北高南低，交通便利，北邻镇海港，南接高速公路。该油库还拥有铁路自备专用线、公路装车栈台与水运码头，是一个可采用多种运输方式的中转油库。2.3浙江地区历年统计的自然条件表2.2气温年平均（℃）月平均（℃）绝对最高（℃）绝对最低（℃）冰冻线最大深度（cm）最低平均温度（℃）气温或深度15.7–1.434–1418.60表2.3降雨量全年平均降雨量(mm)日最大降雨量(mm)平均降雨天数（天）降雨量995.31624.3126.3表2.4风向主导风向全年平均风速(m／s)全年最大风速(m／s)主导风向和风速东北或东南4.727.8表2.5水位地下水位高度(m)长江最高水位(m)长江最低水位（m）长江通航天数（天）7m水位保证天数（天／年）水文–1.59.54.53202703设计内容及要求完成该商业油库的工艺计算（总平面布置工艺计算，轻、粘油铁、水路装、卸油工艺计算，轻、粘油公路发油工艺计算），编写设计说明书。说明各工艺计算、设施选择和布置的依据、特点。4数据处理4.1确定库容（4—1）式中Vs——某种油品的设计容量，m3；G——该种油品的年周转额，t；——该种油品的密度，t/m3；K——该种油品的周转系数。对一、二级油库采用K=1～3；三级及其以下油库采用K=4～8；——油罐利用系数，一般，轻油取η=0.95；重油取η=0.85。4.1.1由公式可知,在其余条件不变的情况下，K值越大,Vs越小,故令K值取8，则97#汽油93#汽油0#柴油5#柴油重柴油燃料油油库总库容：表4.1油库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100000≤TV四级1000≤TV＜10000二级30000≤TV＜100000五级Ft＜1000三级10000≤TV＜30000如表六,由于在K值取8时油库总库容TV仍大于100000m4.1.2而一级油库K取3，计算各油品的库容如下97#汽油选两个30000浮船式内浮顶罐。93#汽油选两个50000浮船式内浮顶罐。0#柴油选二个20000拱顶罐。5#柴油选两个20000拱顶罐。重柴油选两个30000拱顶顶罐。燃料油选两个20000拱顶罐。油库总库容表4.2国内浮顶油罐技术数据结构类型公称容积/内径/高度/mm顶板厚度/mm浮船式2000040632178954.53000044660210714.55000058920210714.54.2油罐分组表4.3油品火灾危险性分类及分组类别油品闪电Ft（℃）油品组别备注甲Ft＜2897#、93#汽油燃一组表中燃一组为轻油，其他为黏油乙A28≤Ft＜45B45≤Ft＜60燃四组丙A60≤Ft≤1200#柴油、5#柴油、重柴油、燃料油燃五组BFt＞120分组:97#汽油为一组，93#汽油一组，0#柴油为一组，0#柴油为一组，5#农用柴油为一组，灯用煤油为一组。4.3铁路装卸油系统鹤管数确定按下式计算（4—2）式中K——收发波动系数。一般取K=2～3；G——该种油品散装铁路收发的计算年周转额，m3；V——辆油罐车的容积,m3；ρ——该种油品的密度,t/m3；360—一年的工作日（以每天到货一次计）。97#汽油向上取整,为24个鹤管93#汽油向上取整,为31个鹤管0#柴油向上取整,为15个下卸器5#柴油向上取整,为19个下卸器重柴油向上取整,为20个下卸器燃料油向上取整,为14个下卸器重柴油和燃料油为粘油，应设油品下卸接口,不需要鹤管。由于运输量较大，所以鹤管管径选125mm，鹤管选DN100-Ⅰ。一次到站的最多油罐车数n，即计算时鹤管数取55。4.3.1铁路线布置铁路作用线分为三组：97#汽油一组、93#汽油为一组，重柴油、燃料油为一组。其中，97#汽油罐车的数量为24辆，93#汽油罐车的数量为31辆，所以作用线分为两组，其中，97#汽油鹤管为12个两用单鹤管，93#汽油鹤管为16个两用单鹤管个；重柴油用20个下卸器，燃料油用14个下卸器。铁路作业线长度的计算：（3—3）汽油、柴油、机油：栈桥长度计算：汽油、机油、柴油：其中：n——油品一次到库的最大油罐车的总数；L——一辆油罐车的两端车钩内侧距离,m；L1——作业线起端,一般L1=10m；L2——作业线终端的末端至车挡的距离，一般L2=20m。4.3.2鹤管与集油管连接方式由式可知，该油库作用线一次最大进入油罐车数为55辆，其中轻油油罐车33辆，粘油油罐车22辆，依据铁路装卸油作用线的相关布置原则和经济性原则，选择两股铁路作用线，两股作用线分别能够最多停靠轻油油罐车17辆和粘油油罐车11辆，集油管设置在两股作用线之间，轻油装卸鹤管的间距为6m，采用两用（或多用）单鹤管式，这种连接方式可以同时装卸两种（或多种）油品。4.4水运(汽油全部海运，5#柴油50%海运)4.4.1油品码头泊位年通过能力（4—4）其中T——年日历天数，取365d；G——设计船型的实际载货量，t；td——昼夜小时数，取24h；Pt——一个泊位的年通过能力，t；tz——装一艘设计船型所需的时间（h），可根据表4-1中的数据；tf——船舶的装卸辅助作业、技术作业时间以及船舶靠离泊时间之和（h），可取1～2h；tp——油船排压仓舱水时间（h）。ρ——泊位利用率，可取0.5～0.6；表4.4装油港净装油时间油船泊位级（DWT/t）1000020000300005000080000100000150000200000≥250000净装油时间（h）1010101013～1513～151520≥204.4.2以实际载重量为3000t，油船排压仓舱水时间为2h的码头为例码头处的最低深度（4—5）其中T——载重量最大船的最大吃水深度（m）；Z1——船底至河底允许的最小富余量，m；一般河港Z1=0.15～0.25m；海港Z1=0.20~0.60mZ2——波浪影响的附加深度，m；Z2=0.3×2h-Z1h——码头附近最高波浪，m；Z3——船在装卸和航运中吃水差的附加深度，m；一般河港取Z3=0.3m;海港Z3=KvZ4——考虑江、河、海泥沙淤泥的增加量，m；一般取Z4=0.4m。表4.6油船的规格性能表船号载重量(t)船型尺寸(m)长×宽×高吃水深度(m)备注402300099.9×15.24×7.674.841160058.78×9.4×4.23.8540180083.2×12.5×3.63.61150067×11×44.1卸油能力200t/h,压力0.5MPa22300096×13.6×6.335.65卸油能力320t/h,压力0.5MPa综合各船性能规格及码头实际情况，选择402号船4.4.3吃水深度长江最高水位为9.5m，最低水位为4.5m，高低水位差为5m，长江水位7m保证天数为270天，而码头必是在较平缓处，故不会有太大波浪，综合这些因素考虑码头附近波浪高度可取1.5米。则=（4.8+0.25+0.3×2×1.5-0.25+0.3+0.4）m=6.4m长江水位7m保证天数为270天，符合条件4.4.4码头选择表4.7油码头种类及其特点油码头种类特点近岸式码头固定码头一般均利用自然地形顺海岸建筑，港内波浪大时，不利于油船停靠和作业，这种码头作业量小，很少采用浮码头对于水位经常变动的港口，应设置浮码头，停靠油船吨位不大栈桥式固定码头目前万吨以上的油轮多采用栈桥式固定油码头外海油轮系泊码头（有浮筒式单点系泊设施和浮筒式多点系泊设施两种）10万吨、20万吨、30万吨及其以上吨级的油轮多采用水运97#汽油、93#汽油、5#柴油的年周转额分别为10万吨、13万吨和4.5万吨，近岸式码头停泊的吨位不大，且其中水位7m保证天数为270天，不需要采用浮码头，故不予采用近岸码头。而外海油轮系泊码头适用大型油轮停靠，投资大，效率不高,所以选择栈桥式固定码头。由于水路年周转97#汽油、93#汽油、5#柴油的年周转额分别为10万吨、13万吨和4.5万吨，油船载重量为3000t，查表得净装油时间为10h，则有4.4.5输油管内径计算（4—6）其中d——输油管管内径，m；Q——业务要求的输送量，m3/s；v——该油品的经济流速，m/s。4.5轻、粘油公路发油工艺计算鹤管数确定，可用以下公式（4—7）其中N——灌装某种油品所需的鹤管数；K——装车不均匀系数，一般取0.65～0.85；B——季节不均匀系数，与季节无关则取1；G——该油品每日周转额，t;T——时间，h；Q——每个油臂的额定流量，m3/h；ρ——该油品密度,t/m3。以每日装油时间为4h为例0#柴油需鹤管数向上取整,为1个鹤管5#柴油需鹤管数向上取整,为1个鹤管汽车油罐车装卸台类型选取表4.8汽车油罐车装卸台装油台特点通过式无需调车，汽车停靠时间短，占地面积小，但同一时间装车的数量少，所以装车频繁和油品种类较多时受到一定限制倒车式可同时灌装多辆汽车油罐车和多种油品。但靠车时间长，占地场地大因鹤管数少，汽车油罐车运输量不大，所以采用通过式装卸台。输油管内径计算（4—8）其中d——输油管管内径，m；Q——业务要求的输送量，m3/s；v——该油品的经济流速，m/s，参考表3-1根据《石油库设计规范》GB50074-2002中有关规定，油品装车流量不宜小于30m3/h，但装卸车流速不得大于4.5m；4.6鹤管选型根据d内数值大小确定鹤管型号可为DGG，常用鹤管直径有80mm,100mm,120mm，选用公称直径为100mm规格的鹤管。4.7管道选型表4.9管路规格油品90#汽油（铁路）93#汽油（铁路）重柴油（铁路）燃料油（铁路）集油管输油管内径（mm）150150100100250方式输油管油品水路（-10#柴油）水路（-35#柴油）重柴油（管道）燃料油（管道）90#汽油（管道）93#汽油（管道）输油管内径（mm）25025040406565方式外输油品90#汽油（铁路）93#汽油（铁路）重柴油（铁路）燃料油（铁路）输油管内径（mm）25025080100方式收油管4.8加热说明许多油品，如高粘和高凝固点原有、燃料油、重柴油、农用柴油、润滑油等，在低温时有很大的粘度，而且某些含蜡油品在低温时由于蜡结晶的析出，会发生凝固。为了降低这些油品的粘度，提高其流动性，就必须进行加热。油库中队油品进行加热常用于以下目的：降低油品在管道内输送的水利摩阻，加快油罐车和油船的装卸速度；促进原有破乳；使使油品脱水和沉降杂质；加速油品的调和；进行滑油的净化再生等。此外，厂矿企业用燃料油或残渣油作为加热炉或锅炉燃料时，应在燃料油使用前预先加热。南京某商业油库因库存有重柴油和燃料油等粘度较高油品，所以必须采取相应的加热措施。油罐中常用的管式加热器按布置形式可分为全面加热器和局部加热器；按结构形式可分为分段式加热器和蛇管式加热器。局部加热器仅布置在罐内布置在罐内收发油管附近，全面加热器则均匀布置在距罐底不高的整个水平面上。基于相关数据，因为该南京商业油库储存粘油量大，年周转量大，为了满足在短期内大量发油的要求，应采用全面加热器。5油库平面布置设计油库平面布置的目的是为了合理地确定油库各设施的位置，已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地进行。油库的分区：储油区、装卸区（铁路装卸区、水路装卸区、公路装卸区）、辅助生产区、行政管理区。5.1储油区的布置储油区是油库的核心部分，绝大多数的油品都储存在这里，因此布置时要特别注意它的安全。储油的位置在工艺上应使收发油作业都能比较方便，输油线路也要短。一般有关排列的顺序是轻质油罐离装卸油泵房较远，重质油罐离装卸油泵房较近，大多是汽油、煤油、柴油的顺序，这样的排列在工艺上是有利的。因为轻质油品的粘度较小，不需要加热，管线稍长一些的管线的摩阻损失增加不大。对粘度较大、凝固点较高的重质油罐，如果布置在较远的位置，由于管线增长，相应的加热保温设施也要增加，不仅管线的摩阻损失增加，而且管线的建设投资费用也要增加。储油区内储存大量的油品，如果发生火灾，不仅油库本身遭受重大的经济损失，而且危机周围地区的安全。所以油库区的防火安全问题特别重要。在各级油库中，罐区及其区内有关的布置，必须遵照国家有关消防安全技术规定，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。同时，区内各罐之间保持一定的安全间距还能防止一个罐着火时，殃及其他油罐。5.2装卸区的布置这个区是油品进出油库的一个操作部门，它主要设施是泵房和装卸器材。它可分为铁路装卸区、水运装卸区、公路装卸区。5.2.1铁路装卸区的布置铁路装卸区宜布置在油库的边缘地带。这样不致因铁路油罐车的进出而影响其他各区的操作管理，也减少铁路与库内道路的交叉，有利于安全和消防。因为铁路装卸区经常装卸油品，是有蒸气浓度大，为预防火灾应尽量布置在辅助生产区的上风，并和其他建筑物保持一定安全距离。5.2.2水运装卸区的布置水运装卸区的内河装卸油品码头时应建在其他相邻码头或建筑物的下游，如果确实有困难时，在设有可靠的安全设施条件下。亦可建在上游。海港（包括河内港）装卸油品码头，不宜与其他码头建在同一港区水域内，主要是考虑当装卸油码头与其他码头建在同一港区水域内，一旦油船或油码头发生火灾，船舶撤散困难，特别是当装卸油码头设在港区进出口附近时，船舶根本无法撤离将会造成严重损失。如确有困难时，在设有可靠的安全设施条件下（如加强消防和防污染等措施）亦可建在同一港区水域内。5.2.3公路装卸区的布置公路装卸区应布置在石油库面向公路的一侧，油库出入口附近，并尽量靠近公路干线，以便与公路干线衔接。该区是外来人员和车辆来往较多的区域，宜设围墙与其他各区隔开，并应设单独的出入口，外来车辆可不驶入其他各区，出入方便，比较安全。在出入口处应设业务室、休息室、外来人员只限在该区活动，更有利于安全管理。装卸区的场地要根据来车的车型大小和来车辆，规划行车路线、倒车和回车面积。出入口外应设停车场，待装车辆在此等候，有秩序的进库装油，不致使库内秩序混乱，也不致由于待装车辆停在公路上影响公共交通。尤其是对有些允许用拖拉机提运油品的油库，必须设置专门的拖拉机灌装场地，不使拖拉机进入装卸区，防止拖拉机排气管的火星引起火