中国石油大学油库设计与管理期末复习题

油库设计与管理第1页共10页《油库设计与管理》课程综合复习资料一、填空题1.某油库建有2座5000m3内浮顶罐储存92#汽油，2座5000m3内浮顶罐储存95#汽油，2座5000m3拱顶罐储存0#柴油，则该油库属于（）油库。答案：三级2.石油库通向库外道路的车辆出入口不应少于（）处，且宜位于不同方位。答案：23.当轻油罐车、粘油罐车共用一股铁路专用线时，相邻轻、粘油罐车之间的距离不得小于（）。答案：12m4.某种油品的储油设备在一年内被周转使用的次数，称为（）。答案：周转系数5.油库罐区管网布置一般以（）为主。答案：双管系统6.目前商业油库中普遍采用的泵房流程形式为（）。答案：标准流程7.在选泵计算时，汽油的计算温度取为（）。答案：最热月大气平均温度8.离心泵的安装高度是指从泵轴中心至（）的垂直高度。答案：吸入罐液面9.容积式泵的排量大小与（）有关。答案：转速/往复次数10.油罐的加热方法有蒸汽直接加热法、蒸汽间接加热法、热水垫层加热法和（）加热法。答案：热油循环11.油罐管式局部加热器一般布置在罐内（）附近。答案：进出油接合管口12.油罐管式加热器设计中，管线内部放热定型尺寸的选择为（）。答案：管道内径13.地上保温管路的热损失率的取值范围是（）。答案：0.2-0.514.疏水器的功能是排水阻汽，（）。答案：提高蒸汽干度15.疏水器按照作用原理分，主要有机械性、恒温型和（）三种类型。答案：热动力型16.在进行油罐火灾泡沫混合液消耗量计算时，内浮顶罐燃烧面积的计算为（）与泡沫堰板之间的环形面积。答案：着火油罐壁板17.雷电按不同的形状可分为线状雷电、片状雷电、球雷三种形式，其中（）在一般情况下不会对地面建（构）筑物发生危害。答案：片状雷电18.外浮顶储罐防雷设计中，不应装设接闪杆（网），但应选用两根截面积不小于（）mm2的扁平镀锡软铜复绞线或绝缘阻燃护套软铜复绞线将浮顶与罐体做电气连接。答案：5019.一般油品电阻率的取值范围为（）Ω·m时静电危险性较大。答案：1010～101220.油库泡沫灭火系统泡沫液储备量应在计算的基础上增加不少于（）的富余量。答案：100%21.油库的作用有基地作用和（）作用。答案：纽带22.目前我国铁路油罐车采用的装车方法是（）。答案：上部装车23.我国一期战略石油储备基地分别位于镇海、舟山、大连和（）。答案：黄岛24.测气法测量油罐的蒸发损耗属于数量法，而比样法测量油罐的蒸发损耗属于（）。答案：物性法25.向二、问答题1.简述地下水封洞库变水位法的原理，及优缺点。答：变水位法是通过调节水垫层高度，使油面高度在收、发油过程中保持不变，始终处于接近洞罐顶部的一定高度上。变水位法储油的优点是罐内气体空间体积极小，而且在油品收发过程中几乎没有变化，因而油品损耗大大降低，特别适宜于储存汽油等易挥发油品。其缺点是收发油时需排放或注入大量的水，不仅需要增设相当容积的储水罐，而且使水泵的运转量和污水处理量大为增加，因而增加了日常操作费用。2.简述地下盐岩库的储油原理。答：原理：将淡水（地表水或地下水）用泵通过造腔管柱泵入盐层，将盐层融化，溶盐后再从井下抽出，返出地面加以处理或利用。经过连续循环，盐层中的腔体越来越大，形成溶洞，最终达到设计要求。地下盐穴溶腔形成后，向溶腔中注入原油，将溶腔中的卤水顶替出来，就完成了地下盐岩储备库的建设。由于油和盐岩不相容，且盐岩密封性好，因此油品储存在里面不会渗漏。3.油库为什么要分级和分区？具体是怎样划分的？答：（1）分级和分区：为了保证油库安全和便于技术管理，油库的建筑物、构筑物按照储存、生产操作、火灾危险程度、经营管理的特点予以综合考虑，合理分区布置，使油库内的各种设施在生产组合上形成一个整体，能最大限度地满足生产的需要，确保安全，保护环境，从而提高油库的经济效益。（2）具体划分：一般按照作业性质划分为储罐区、装卸区（包括铁路装卸区、水运装卸区、公路装卸区）、辅助生产区和行政管理区等四大区域。4.铁路油罐车卸油方法有哪几种？各有什么特点？适用于什么情况？答：卸油：（1）上卸：泵卸法，特点不需要零位罐，但容易汽阻断流，可用于大型油库；自流法，特点是设备少，操作简单，节约成本，但需要零位罐增加了油品损耗，适用于油罐车液面高于零位油罐并具有足够位差的情况；压力法，特点是防止汽阻断流；潜油泵卸法，特点是不易汽阻断流，但可能发生泵漏电事故，适用于野外作业。（2）下卸，特点是克服了上卸法的全部缺点，地面建筑少，有利于对空隐蔽和操作，有轻油渗漏，是目前卸粘油时广泛采用的方法。5.油码头的种类有哪些？答：近岸码头：固定码头、浮码头、栈桥式固定码头；外海油轮泊系码头：浮筒式单点泊系码头、浮筒式多点泊系码头、岛式泊系码头。6.简述汽车油罐车灌装的方法。答：汽车罐车灌装方法有直接自流灌装、泵送灌装。当有地形高度差可利用时，采用储罐自流灌装是最经济的，若受地形限制，也可用采用泵送灌装方式。7.油库中常用的泵有哪几种？各自的特点是什么？答：（1）离心泵：输送轻质油品，不能自吸，开泵前，需要先灌泵，关闭排出阀门，在停泵前，需先关闭排出阀门。吸入系统漏气后，不能继续运行。管路堵塞，不至损坏。（2）容积式泵（滑片泵、齿轮泵、螺杆泵）：输送重质油品，可以自吸，开泵前，不需要灌泵，需要打开所有排出阀门，在停泵后关闭排出阀门。吸入系统漏气后还能继续运行，不过效率低下。管路堵塞，可能损坏。8.什么是离心泵的汽蚀？离心泵不发生汽蚀的条件是什么？答：液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。时，泵不发生气蚀，为有效气蚀余量，泵进口处富余能头。9.油罐气体空间中油蒸气分子的传质过程有哪几种？答：（1）分子扩散：在储油容器的气体空间中，由于各部分油气浓度分布不均匀而引起的油气分子自发的从浓度大的地方向浓度小的地方迁移的现象称为分子扩散。（2）热扩散：由于温度分布不均匀而引起系统中各部分气体的质量的迁移称为热扩散。（3）强迫对流：当气体各部分压强分布不均匀时，在压差作用下高压区的气体将快速向低压区运动，高压区出现的“空隙”则由其他区域的气体递补，从而产生大量漩涡，并卷携各组分分子迅猛的向各处弥散，由此产生的质量迁移称为强迫对流。10.简述吸附法、膜分离法油气回收技术的原理。（1）吸附法：利用混合物中各组份与吸附剂间结合力强弱的差别，使混合物中难吸附与易吸附组分分离，其特点是适合的吸附剂对各组分的吸附可以有很高的选择性。该方法利用吸附剂与烃分子的亲和作用吸附烃分子，不吸附空气，从而到达分离的目的。（2）膜分离法：利用高分子膜对油气的优先透过性的特点，让油气－空气混合气在一定的压差推动下经膜的“过滤作用”使混合气中的油气优先透过膜得以脱除回收，而空气则被选择性地截留。11.雷电的危害有哪些？答：直接危害：电效应、热效应、机械效应；间接危害：跨步电压、雷电反击、静电感应、电磁感应。12.液体产生静电的主要原因是什么？答：液体与固体（气体或不相溶的液体）接触形成双电层，接触两相的相对运动，两者分别带有极性相反的电荷。13.简述移动式灭火系统的主要设备及优缺点。答：主要设备：消防粉、水龙带、泡沫车、移动式泡沫管架。优缺点：优点是安全性好，使用灵活，投资少，缺点是操作复杂，灭火准备时间长。14.请根据所学知识分析，在进行铁路汽油罐车装车作业时，采取哪些措施可以减少静电事故的发生？答：（1）将鹤管尽可能地插入油罐车底部。（2）控制流速：在鹤管口被油面没过之前流速控制在1m/s，油面没过鹤管口后流速控制在4.5m/s以内。（3）鹤管与罐车口之间做好跨接，罐车良好接地。15.从管理体制和业务性质、主要储油方式、油品主要进出库方式、油库在油品销售网络中所发挥的作用四个方面将油库分为哪几种类型？答：（1）根据油库的管理体制和业务性质，油库可分为独立油库和企业附属油库两大类型。（2）根据油库的主要储油方式，油库可分为地面油库、覆土油库、山洞油库、水封石洞油库、地下盐岩库和海上油库。（3）根据油品主要进出库方式，分为水路型、铁路型、公路型和管道型。（4）根据油库在油品销售网络中所发挥的作用，分为储备型油库、分销型油库和集散型油库。16.什么叫油罐的利用系数？油罐的名义容量、储存容量、作业容量的含义分别是什么？答：（1）油罐的利用系数：油罐储存容量和名义容量之比。（2）油罐的名义容量、储存容量、作业容量的含义：①名义容量即油罐理论容量，它是按油罐整个高度计算的。②储存容量即油罐的实际容量，因为油罐储油时，实际上并不能装到油罐的上边缘，一般都留有一定距离，以保证储油安全，油库的储存容量就是名义容量减去顶部不能装油的部分（如果油罐下部有加热设备时，还应该减去加热设备占去的体积）。③作业容量就是，油罐使用时，出油管下部的一些油品并不能发出，成为油罐的“死藏”。因此，油罐在使用操作上的容量比储存容量要小，它的容量是储存容量减去“死藏”得到的。17.库区管网有哪几种布置方式？各有何特点？其中最常用的布置方式是什么？答：（1）单管系统：耗材少，成本低，但操作上不够方便；同组油罐不能输转；一条管线发生故障，其他管线都不能运行。（2）双管系统：同组油罐间可以输转，两条输油管线互为备用，可同时作业的罐有两个。双管系统时目前油库中最常用的布置方式。（3）独立管道系统：耗材多，成本较高；布置清晰，专管专用，适合于品质要求高的油品（如航空燃料油）；一条管线故障，其他管线仍然可以正常运行。18.离心泵的选用一般要经过哪几个步骤？答：（1）画出输油系统示意图，标明各管段的几何长度、管径、起、终点的标高。（2）确定输油系统基本工艺参数，包括：=1\*GB3①业务流量：根据作业量和所要求的作业时间来确定。=2\*GB3②油品的粘度：与输送温度有关，一般计算温度的选取遵循以下原则：需要加热输送的油品取加热温度；汽油等高蒸汽压油品取最热月大气平均温度；其它油品取最冷月大气平均温度。=3\*GB3③各管段的计算长度：各管段的计算长度为管段的几何长度与管件局部摩阻当量长度之和。（3）计算泵的扬程。（4）选择离心泵：根据业务特点、业务流量下对应的泵的扬程查泵样本选择合适类型的离心泵，尽可能使泵处于高效区工作。19.油罐和罐车油品加热的方法有哪几种？各有什么优缺点？答：油品加热的方法：蒸汽直接加热、蒸汽间接加热、热水垫层加热、热油循环加热、电加热。（1）蒸汽直接加热：操作方便，效率高，但冷凝水留存于油品中影响油品的质量。（2）蒸汽间接加热：适用于一切油品的加热，现阶段采用最广泛的方式。（3）热水垫层加热：只有在有方便热水来源时才使用，且不能应用于不允许存在水迹的油品的加热。（4）热油循环加热：需要增设循环油泵、换热器等设备，但罐内不需要再设加热器，避免了加热器锈蚀和随之而来的检修工作，完全杜绝了因加热器漏水导致油品质量下降的问题。（5）电加热：设备简单，热效率高，使用方便，可能因为漏电导致事故发生。三、综合题1.在油库总图初步设计过程中，各个作业区域的布置主要都需考虑哪些因素？答：（1）装卸区布置需要考虑的因素：①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它各区的操作管理，也减少铁路与库内道路的交叉，有利于安全和消防。②水路装卸区的内河装卸油品码头应建在其它相邻码头或建（构）筑物的下游，如确有困难时，在设有可靠的安全设施条件下，亦可建在上游。海港装卸油品码头，不宜与其它码头建在同一港区水域内，主要是考虑当装卸油码头与其它码头布置在同一港区水域内时，一旦油船或油码头发生火灾，船舶撤离困难，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。③公路装卸区应布置在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，宜设围墙与其它各区隔开，并应设单独的出入口，外来车辆可不驶入其它各区，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。（2）储罐区布置需要考虑的因素：储罐区的位置在工艺上，应使收发油的作业都比较方便，输油线路短。一般油罐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，大多数是汽油、煤油、柴油的顺序，这样排列在工艺上是有利的。因为轻质油品的粘度比较小，不需要加热，管线长度增加，摩阻损失增加不大。对于粘度较大、凝固点较高的重质油品的油罐，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。（3）辅助生产区布置需要考虑的因素：辅助生产区是为生产服务的，其有关设施应尽量靠近生产单位，以利于生产。如锅炉房为明火生产建筑，应布置在油气散发区年最小风频方向的下风侧，并尽可能布置在供热负荷的中心地段或接近热负荷较大的建（构）筑物，以便尽量缩短管线，减少热损耗，并考虑自流回水的可能性。消防泵房的位置要便于进水，便于瞭望油罐区和消防人员的活动。（4）行政管理区布置需要考虑的因素：行政管理区内的一些业务部门，一般布置在油库主要出入口附近，并应设单独对外的出入口，宜设围墙与其它各区隔开，以便于联系工作和使接洽业务人员不进库区。2.根据如图所示的铁路油罐车卸油系统，油罐车以及油罐的最高和最低液位的标高如图中所示（单位为m），已知当地大气压为0.1MPa，输送温度下油品饱和蒸汽压为0.04MPa、油品密度为720kg/m3、油品粘度为4.0×10-5m2/s，吸入最危险工况下，泵的入口流速为2.0m/s，泵吸入管路摩阻为7m，鹤管端部潜油泵扬程为5m。离心泵样本上给出的泵的允许吸入真空度为铁路卸油系统示意图（图中标高单位均为m）答：泵入口标高：故：该泵能正常工作。3.本课程“小呼吸”损耗量测试实验条件为：容积为264L的模型油罐中储存汽油，装油量为40L，已知油蒸汽的分子量为72，当地大气压力为102kPa，真空阀的控制压力为0.1kPa。若真空阀刚刚关闭时油罐内气体空间的温度为15℃，油蒸汽分压为20kPa；经一次“小呼吸”，当压力阀（控制压力为1kPa）刚刚关闭时，共呼出5升气体，此时罐内气体空间温度为28℃，油蒸汽分压为30kPa。在上述实验条件下，要克服模型油罐的“小呼吸”损耗，应选用一个多大压力的呼吸阀？蒸发损耗基本方程：答：V1=V2=224L，真空阀刚关闭：P1=101.9kPa，T1=288K，Cy1=0.196；压力阀刚关闭：P2=103kPa，T2=301K，Cy1=0.291；若要克服小呼吸损耗，则ΔMy=0，则（1-0.196）×101.9/288=（1