储运专业油库设计Word格式文档下载.docx
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近几十年来,随着世界经济发展,能源问题的日益突出,建立必要的石油储备体系不仅是保障国家社会经济安全,应对突发事件的必要手段,更可以有效平抑油价,稳定供求关系。
中国作为一个石油消费大国,目前净进口量超过了我国石油消费量的30%,预计2020年达到50%以上,建立必要的国家石油战略储备是非常必要的。
面对发展机遇与挑战,中国石油、中国石化均在加速构建油气储运网络,加快油气管道建设,成品油管道作为其中重要的组成部分,也正在快速发展。
国内有数十条成品油管道正在规划和建设中,将逐渐形成覆盖全国的成品油管网。
成品油管道将炼油厂、码头与成品油库联系起来,改变传统的成品油铁路和水路运输方式。
建设成品油管道,其沿线的成品油库需要新建和改造,而原有油库设施大部分比较陈旧落后,成品油库的建设面临良好的发展机遇。
在这种情况下,认清成品油库发展趋势,才能在下一步的油库设计和建设中更好地与国家的发展大局相结合,避免低水平重复建设,使油库建设与经济发展水平相适应,使成品油库更好地面向和服务于市场。
此次仪征油库设计是在油库选址总体规划的基础上，根据油库工艺流程、防火、安全、防护、建设条件等要求，结合内、外部条件和生产使用功能，建设程序以及远期发展等因素，通过技术经济综合比较来确定，最后绘制平面布置图和灌区管线布置图。
1油库概述、库址选择及总图设计
凡是用来接受，储存和发放油品或石油产品的企业和单位都称为油库。
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，它对与保障国防和促进国民经济高速发展具有相当重要的意义。
随着我国石油工业的飞速发展，油库发展也很快，除了石油系统，供销系统和军事系统建有一系列专用油库外，其它企业，如铁道、交通、电力、冶金等部门也建有各种类型的油库，以保证运输和生产的正常运行。
本次毕业设计是江苏仪征滨江油库规划设计。
设计规划任务书内容为：
一期工程82000立方米，储存汽油、柴油和桶装润滑油，以及与此此相配套的码头收发区、江边油罐区的消防、污水处理、输油工艺、公路发油系统、仪表自动控制等设施。
1.1油库类型和任务
1.1.1油库性质:
油库是以陆运为主，水陆联运的中转销售二级油库，它的储油方式为地面油库。
1.1.2油品类型:
汽油：
90#93#97#
柴油：
0#-10#
润滑油:
常规润滑油（整装油品——桶装）。
油库周转系数为6-12。
1.1.3油库规模:
一期工程为82000m3。
其中汽油为6个10000m3内浮顶罐，90#、93#、97#油品各二个油罐。
柴油为4个5000m3的拱顶罐，0#、-10#油品各两个油罐。
以及2000m3的润滑油桶装库房。
1.2油库建后的状况
本次设计方案在江边设固定码头和浮动码头，并设有消防水池、泵房、污水处理池等；
东部设陆路发货场（设汽和柴二种油品的鹤管装车货位）。
目的是建立以江边油罐区为主的包括码头作业区在内的统一油库，使油罐区和江边码头区在管理上更为方便，以降低经营成本。
该库建成后将会给本省的油品中转、储存、经营、储备等带来更大的灵活性；
以更好地适应江苏经济发展对能源需求的市场需要；
同时也有着巨大的经济效益。
1.3建造项目和内容
①建造82000立方米的储油区及相应的消防设施，如防火堤，隔堤，消防栓等。
②将码头作业区建成10000吨的码头。
③建造6个车位的通过式油棚一座及相应的管理办公室、控制间、收发油泵房，并设陆路发货场与江边油罐区连成一片的公路。
④码头作业区设消防泵房和消防水池等消防设施。
⑤码头护岸堤上增设含油污水处理系统，为隔油池。
⑥江边油罐区及码头作业区：
油品工艺管道、消防系统以及配供电、罐区照明、油罐液位保护系统以及陆路发货位的微机控制和排水系统、含油污水处理等项规划设计。
1.4库址选择原则及基本要求
油库库址的选择是一项很重要的工作，不仅直接影响到油库建设投资，还给油库的今后扩建发展带来深远影响。
因此选择时应仔细考虑收集有关建库资料，结合区域位置、供销要求、工程地质、水电供应、交通运输等一系列因素，综合考虑、对比分析，从适合建库的一些库址中，寻求较好的方案。
库址选择原则：
①认真贯彻国家有关基本建设的各项基本政策，正确处理选址中出现的各种矛盾，辩证地分析水、电、交通、水文地质、材料供应以及经营条件等各方面的相互关系、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，节约能源。
②必须贯彻执行节约用地的原则。
选择库址时应尽量不占或少占耕地，尽可能利用荒地及坏地。
若必须占用耕地时，也应积极采取措施减少占地面积，并且与当地主管部门配合，以便在油库规划和建设中照顾到当地农业的发展，有利于农田基本建设，促进农业生产。
③油库是重要战略物资的储备和供应中心，是战时敌人重点袭击的战略目标。
因此，建设地点应力求隐蔽，注意处理好平时与战时的关系，既要利用于平时使用，又要考虑到战时的隐蔽和安全。
④油库是储存易燃品的场所，一旦发生事故，将会给附近环境带来严重影响。
选择库址时要注意周围环境，贯彻国家有关安全防火和环境保护的规定。
对库址的基本要求：
①区域环境
由于油库是战略和易燃物资堆放场所，故其位置应尽量避开大中城市、大型水库、主要交通枢纽、机场、电站等重要工矿企业和其他军事目标。
还要按照《石油库设计规范》等国家规范要求满足一定的防火间距。
因油库选址江边，还需防止油品流散到水面上，控制油库事故危害的波及范围。
②库址地形
所选地形要有利于减少油库经营和投资费用，并且符合隐蔽要求。
一般要利用原有地形，使油品自流，减少损耗。
还要注意不要低于低洼地带，以免在雨季遭受淹没。
③工程地质和水文地质
油库的库址应具备良好的地质条件，不得选在有土崩，断层，滑坡，沼泽，流沙和沙石流的地区以及地下矿藏开采后有可能塌陷的地区。
最适宜建库的土质是砂土层。
地形不应洼水，最高地下水位一般不得超过油库建筑物基础地面。
④交通运输及水电供应
库址应选择在交通便利的地方，以利于接卸和输转油品。
1.5设计资料收集
工程自然条件:
（1）气温
年平均气温15.1℃
极端最高气温39.8℃
极端最底气温-14.7℃
最热月最高平均气温27.7℃
最冷月最底平均气温1.9℃
（2）湿度
年平均相对湿度68%
最热月平均相对湿度70%
最冷月平均相对湿度66%
（3）降雨量
年平均降雨量543.0mm
最大年降雨量1782.2mm
最小年降雨量499.8mm
月最大降雨量502.4mm
日最大降雨量147.1mm
小时最大降雨量50.2mm
（4）风况
夏季主导风向及频率ESE向.频率20%
冬季主导风向及频率ESE向.频率11%
平均风速3.2m/s
大风日数（风力≥7级）平均6d.年最多26d
瞬时最大风速20.8m/s
（5）雷电日数
全年平均雷电日数28.4d
历年最多雷电日数46d
（6）地震烈度
相当于修正麦卡烈度7°
1.6油库总图设计
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，并且标绘出油库全部设施的名称、位置、平面尺寸和竖向标高等，使它们在生产上组成一个有机的整体。
总图设计是否合理，将直接关系到能否最大限度地满足生产需要，缩短工艺管线和运输线路，减少占地面积，节约建库投资，保证安全操作，节省管理费用，从而使油库发挥应有的作用。
1.6.1总图布置原则
设计总图时首先应实地考察，深入调查，充分掌握各种有关设计资料，如地形图、地质、气象、水文、交通、水电等资料和油库经营种类、数量及将来发展远景等。
在充分勘察、了解和熟悉资料的基础上，可结合油库特点按下述方法考虑总平面图。
（1）便于收发作业，油库装卸和发放地区尽可能靠近交通线,使铁路专用线和公路支线较短。
（2）库区油品尽量做到单向流动,避免在库内往返交叉。
（3）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,卫生等有关设计规定,确保油库安全,同时应力求布置紧凑,减少用地。
（5）交配电间及泵房等辅助设施要求尽量靠近主要用电用气单位,以节省投资和经营费用。
（6）尽可能利用地形进行自流作业。
（7）油库对外单位要设置在靠近发放区的地方,以便于与提货人员联系.
（8）充分利用地形,做好隐蔽工作。
（9）考虑到油库发展,应适当留有扩建余地。
1.6.2平面布置
油库平面布置的目的是为了合理确定油库各设施位置，以确保油库有一安全环境与间距，使得油品储存、输转及收发作业能顺利进行。
合理地确定油库的各项设施间的安全距离，是油库安全预防的主要内容之一。
1.6.2.1水运装卸区布置
装卸码头应建在其他相邻码头或建筑物的下游。
装卸油品码头至其他相邻码头或构筑物的安全距离有一定的规定。
1.6.2.2公路装卸区的布置
公路装卸区布置在油库主体对面靠公路的一侧，装卸出入口与油库的大门靠近，并紧靠至码头的主公路，便于与公路主干线衔接。
1.6.2.3储油区布置
储油区是油库平面布置的重点。
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经济损失，而且危及周围地区的安全。
所以油罐区的防火安全问题特别重要。
在各级油库中，罐区及其区内油罐的布置，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。
若油罐发生火灾，可能爆炸，发生罐顶破裂，罐顶、罐壁产生裂缝，罐底边出现缺口等，极易造成油品流散。
故油罐区的地势一般较低，且不宜为水淹地区。
储油区又称油罐区，是油库储存油品的区域，也是油库的核心部分，安全上要特别注意。
这个区域的首要任务是安全储油。
该区内的主要建筑物及构筑物是油罐、防火堤、油泵房、变配电间等。
储油区的位置在工艺上要使收发油作业比较方便、输油管线最短。
1.6.2.4储油区布置的计算
（1）油罐的确定
表1.1油罐
种类
规格
罐数*罐容
罐型
周转系数
汽油
柴油
90#,93#,97#
0#,-10#
6*10000
4*5000
内浮顶罐
拱顶罐
10
（2）由《大型储罐设计》查得:
表1.2油罐尺寸
大小
内径D
高度Hw
10000m3
5000m3
30000mm
22700mm
15850mm
12679mm
（3）罐区布置
①汽油
罐间距:
L2=0.4D=0.4*30000=12000mm=12m
罐到防火堤的距离:
L1=（1/2）Hw=1/2*15850=7925mm=7.9m
宽度:
L宽=7.9+30+12+30+7.9=87.8m
长度:
L长=7.9+30+12+30+12=87.8m
S=87.8*87.8=7708.84m2
式（1.1）
式（1.2）
所以,取h=1.5m隔堤:
h1=1m
②柴油
L2=0.6D=0.6*22700=13.62m
L1=（1/2）Hw=1/2*12679=6.34m
L宽=6.34+22.7+13.62+22.7+6.34=71.7m
L长=6.34+22.7+13.62+22.7+13.62+22.7+6.34=108.02m
S=71.7*108.02=7745.03m2
式（1.3）
式（1.4）
所以,取h=h计+0.2=1.1m隔堤:
h1=0.8m
综上所述，罐区布置具体如下：
表1.3罐区尺寸
罐区
防火堤：
宽*高（m*m）
罐区：
长*宽（m*m）
汽油罐
柴油罐
0.5*1.5
0.5*1.1
108*72
88*88
油泵房火灾危险性较大,因此油罐与泵房按规范要求应保持一定的防火间距。
2油品装卸作业的设计
2.1基本参数
2.1.1油品密度ρ（标准计算温度：
20℃）
汽油：
0.72*103kg/m3柴油：
0.84*103kg/m3
2.1.2油品粘度υ（标准计算温度：
0.72*10-6m2/S柴油：
5*10-6m2/S
2.1.3油品最大输送量
汽油、柴油:
油轮1.5万吨，48小时内装卸完毕（收油）
油驳、油船3000吨，24小时输完（发油）
2.1.4管线中经济流速值
表2.1经济流速
油品类型
吸入管路（m/s）
排出管路（m/s）
1.5
1.3
2.5
2.0
本表摘自《油库设计与管理》
2.2油品装卸油流程
布置油库流程时，必须首先考虑油库的业务要求及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，并应使各油罐间能相互输转，相应油泵能互相备用。
总之，在流程布置上要辨证地处理好业务要求、生产管理和建设投资三者的关系。
一个好的流程设计便是三者的统一：
满足生产、调度灵活、节约投资。
2.2.1项目概况
本库主要是中转销售油库，中转量82000立方米/年，共建储罐10座。
该油库设在江边，油品经码头水陆送入储罐储存，然后经陆路、水路发出。
2.2.2设计原则
油品由水路经码头运入储罐储存，一部分油品装车由路上运出，另一部分经码头短驳从水路运出。
2.3油库泵房的设计计算
在我国,油库收发轻质油品的泵房通常只有一个,从保证油品质量和提高经济效益两方面考虑,集中模式的轻油泵房内各管路、泵机组既专用又互为备用这种转换是通过阀门或盲板实现的。
2.3.1泵房位置的选择
泵房位置的选择一般遵从如下原则：
⑴应选择地质条件较好、地下水位低的地方，而且要避开洪水冲刷和地下水浸渍的地区，以防洪水破坏泵房或泵房积水影响作业。
⑵在满足油库工艺要求的前提下，尽量缩短工艺管线，以节约建库投资。
⑶固定泵房的位置一般均在油库中地势较低的地方，靠近铁路专用线，并在作业线的中间地段。
这是由于泵的吸入能力所限和减少集油管的阻力损失之故；
而从油船、油驳来油的内河和沿海油库，泵房应设在油船、油驳的停泊点。
⑷应与锅炉房、机修间等有明火的设施保持一定的安全距离。
2.3.2轻油泵房的建筑要求
⑴泵房的建筑结构要求：
①必须用耐火材料建成单层建筑，地面须用不燃烧和受金属撞击时不产生火花的材料铺成。
②建筑面积大于60m2的泵房，不少于2个外开门。
③设备和管线布置尽量紧凑，少占面积。
泵房的层高不小于3.8m。
④泵房室内地坪应有1%的坡度，坡向下水道，以便洗刷排污，在下水道出口处应设隔油池。
⑤为避免泵房受到泵的震动影响，泵机组的基础不应与泵房的墙基连接。
油泵基础用混泥土基。
⑵通风、照明要求：
①泵房采用机械通风，以加大通风量。
泵房的换气次数一般不少于10～15次/时。
②为了便于操作管理，要有足够的自然采光。
③采用防爆式的内部照明。
⑶泵房要达到防水、防爆等要求。
2.3.3油泵的选择
（1）汽油输油水力计算
汽油:
1.5万吨，48小时卸完。
Q=
式（2.1）
Q：
流量，m3/h；
G:
重量，kg；
ρ：
密度，kg/m3；
t:
时间，h
正常使用的无缝钢管，当量粗糙度e=0.2mm
选用经济流程v=2.5m/s
用两根管同时卸油，则Q=0.12/2=0.06m3/s
因为
=
式（2.2）
所以
取D外=194mm，δ=7mm，d=180mm
则
满足经济流速
故选用两根Dg=194mm,δ=7mm无缝钢管两根
输油管段距离为200m，
20℃下ρ=0.72g/cm3υ20℃=0.721*10-6m2/S
油罐区基础基准标高：
6.6m：
油罐基础基准标高：
7.0m；
油罐底部有0.2～0.3m储油死区。
最高设计水面标高4.5m；
10000m3罐：
顶高15.85mD=30m
管道e=0.2mm
式（2.3）
所以ε=2e∕d=2*0.2∕180=0.002
Re:
雷诺数；
油品在管路中的体积流量；
υ：
油品运动粘度;
d:
管径m.
Re2=（665-765lgε）/ε
=（665-765lg0.001）/0.002
=1.36*106
Re=4Q/πdν
=4×
0.06/π×
0.18×
0.72×
10-6
=5.9×
105
∵Re1<
Re<
Re2
∴处于混合摩檫区
h
e=0.0802A（Q1.877ν0.123/d4.877）*L
he:
摩阻，米液柱；
Q：
管径中流量，此时为0.06m3/s;
d:
管内径，m；
L：
管长；
A：
修正系数。
则：
he=0.0802*0.091*（0.061.877*（0.72×
10-6）0.123/0.1804.877）*200
=5.59m
局部摩阻以沿程摩阻的20%计（含消气过滤器）。
涡轮流量计摩阻取为2.5m，总摩阻
H=Σh=2.5+5.59×
1.2=9.208m
收油选泵按枯水期最低水位－0.3m计算
由上述计算得泵扬程满足
H=9.208+（6.9+0.3）+15.85=33m
Q=0.06×
3600=216m3/h
取型号为：
YS200-63B1,Q=239m3/h；
H=33m;
允许汽蚀余量3.83m
若采用此泵,泵扬程H=P/（ρg）=4*105/（0.72*9.8*103）=56.7>
33
所以,可采用取型号为YS200-63B1的离心泵.
（2）卸油时水力计算
柴油：
在常温200C下ρ=0.84g/cm3;
ν=5×
10-6m/s2
Q=G/ρt
Q:
G：
重量，kg；
ρ：
密度，kg/m3;
t:
时间，h。
Q=G/ρt
=1.5×
104×
103/2.84×
48=372m3/h
=0.104m3/S
正常使用的无缝钢管当量粗糙度e=0.2mm
选用经济流速2.0m/s
用两根管同时卸油，则Q=0.104/2=0.052m3/S
因为
取D外=194mm，δ=7mm，D内=180mm
故选用两根Dg=194mm,δ=7mm无缝钢管。
输油管段距离为120m，
油罐基础标高6.9m，下部有0.3m死区，最低水面标高－0.3m,
000m3拱顶罐高12.679m
∵e=0.2mm
∴ε=2e/d=2×
0.2/180=0.002
ν：
油品运动黏度：
d
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