油库设计习题集文档格式.docx
《油库设计习题集文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《油库设计习题集文档格式.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
集油管和输油管的长度和位置是如何确定？
它们的直径由哪些因素决定？
8．油船的主要技术指标有哪些？
9．油轮结构？
油轮上的管系包括哪些？
各种管系的作用是什么？
10．油港和码头的选址应注意哪些问题？
11．油船专用泵是如何选择泵类型的？
12．油船装卸工艺流程设计的原则是什么？
13．油船扫线采用的介质有哪些？
分别适用于哪些油品？
14．铁路油罐车和汽车油罐车是由哪些部分组成？
15．汽车油罐车装卸系统由哪几部分组成？
16．油品的灌桶方法有哪几种？
灌桶设备有哪些？
17．已知某一中转类型的军用油库（供某部空军作战和训练所需油料），该库经营的油品种类有航空煤油、航空汽油，车用汽油，轻柴油等四种，其收发方式以铁路收发为主，全部油品均由铁路油罐车散装运入。
除部分由公路发出外，大部分油品仍由铁路散装发出。
油品种类及年供应量见表2—1。
铁路运输的收发不均匀系数取为3，油品的周转系数取8。
各种油品铁路发油量与总发油量的比例为：
航空煤油70％，航空汽油90％，车用汽油60％，轻柴油60％。
一次装卸油时间最多不超过7小时（其中用于辅助作业时间为1小时，不同时装卸）。
铁路干线上机车最大牵引定数为3400吨（哈尔滨－沈阳线内燃机车头）。
试求：
（1）油库容量，各种油品油罐容量及数量。
（2）确定装卸油设备并进行布置（铁路装卸货位，铁路岔道股数、长度、各种油品的鹤管数及布置方法）。
表2—1油品种类及年供应量
油品名称
规格
年供应量（吨）
航空煤油
1号、2号
0.80
91000
航空汽油
70号、95/130号
0.72
33000
车用汽油
66号、70号
0.73
34000
轻柴油
0号、10号、20号
0.84
21000
第三章油库管路和泵房
1．油库工艺流程设计主要包括哪些内容？
2．油库管道布置有哪几种形式？
各种布置方式有何优缺点？
3．在绘制油库管网布置图时，应注意什么问题？
4．工艺流程图和管网图的根本区别是什么？
5．轻油上部装卸管路发生汽阻断流的原因是什么？
，防止发生汽阻断流的主要措施有哪些？
6．铁路油罐车卸油管路真空—剩余压力图是如何绘制的？
如何确定管路中某点发生了汽阻断流？
7．泵房位置选择应满足什么原则？
对泵房建筑结构有何要求？
8．如何对泵机组和管组进行布置？
9．油库泵房工艺流程设计应遵循哪些原则？
10．目前泵房常采用的工艺流程如图3—52所示，说明该流程的走向和特点？
11．油库常用泵的工作性能、优缺点以及适用范围？
12．油泵选择的基本依据是什么？
13．泵房真空系统的作用？
系统由哪几部分组成？
其工作过程？
14．离心泵和容积泵的流量调节有什么不同？
15．油库计中确定泵的扬程，需要计算哪些参数？
16．用一台离心泵将一号油罐的油品输到二号油罐，用作图法求出泵和管路联合工作的工作点，并说明作图步骤。
17．为什么利用离心泵输油时，它的性能参数必须根据工作条件进行换算？
18．利用一台离心泵输送汽油，当地大气压为Pa，汽油的容重为γ，汽油的饱和蒸汽压为Pt，吸入管路的摩阻为h，油品在吸入管路中的流速为v，产品样本上给出泵的允许汽蚀余量为Δhsh，吸入管液面至泵轴中心的高度为ΔZ，试推出泵允许安装高度ΔZ的表达式，并说明为什么一般平坦地区汽油泵房均建成半地下泵房？
19．某铁路油罐车的轻油上卸系统，分别接卸汽油、煤油、柴油三种油品，鹤管数目为6个，卸油系统的工艺流程满足下列工况要求：
（1）可同时接卸一种油品。
（2）同时接卸三种油品但不混油。
请画出从鹤管→集油管→输油管的流程图，并说明主要工艺过程。
20．某油库泵内有汽、煤、柴油泵各一台，请画泵房工艺流程图，并满足下列要求
（1）能从铁路油罐上卸油，又能进行倒罐作业；
（2）各泵可同时接卸不同品种的油品而不混油，相邻油泵可互为备用。
21．若泵房已建好，泵和管线安装完毕，但卸油时泵发生汽蚀且卸不下油，若要求保持原有的泵房不变，不改管线，且大气温度不变，请你给出一种最简单可行的方法来解决，并根据
解释之。
22．某轻油上卸系统由油罐车、鹤管、集油管、输油管和输油泵组成。
当地大气压为1.0×
105Pa，发生汽阻断流的危险点在鹤管上，并与油罐车中最低液位的距离为6.6m，从油罐车到危险点之间管线的计算长度为10m，鹤管采用Φ108×
4钢管，其摩阻系数为0.038，该油品在计算温度下的蒸气压为3.72×
104Pa，油品的密度为850kg/m3,忽略油罐车中液面流速，重力加速度取9.8m/s2，问为防止上卸系统发生汽阻断流，鹤管中流速应控制为多少？
23．某油库油品全部由铁路运进，已知该铁路的牵引定数为1800吨，使用50吨的油罐车运油，车皮系数为0.5。
要求一次进库整个列车时，能在8小时内将油品全部卸完，可不考虑辅助作业时间。
已知操作温度下
Kg/m3，Py=8.4m油柱。
（28℃操作温度下）V排=2.0m/s，V吸=1.5m/s，L计吸=189.5m，L计排=335.6m，λ吸=0.021，λ排=0.026。
鹤管上最危险点距罐车底的距离为4.5m，最危险点前的计算长度9.6m，鹤管内的油品流速为3m/s，罐车底比泵入口高2.5m，罐壁最大高度为18.6m，罐底标高与泵标高相同，当地大气压为12.6m油柱，最高气温度为34℃。
（1）确定泵的吸入管和排出管的直径。
（2）确定选泵参数（流量，扬程，允许安装高度）。
（3）最高气温下是否发生汽阻断流。
24．已知一公路发油系统，灌装罐出口至装油鹤管口的高度H0=6米，每小时能装5台4m3
的油罐车，当灌装罐接近发完油时，鹤管口的流速仍可保持为3米/秒，若这一发油系统只有一个鹤管，直接与罐相相接，管内流态始终为紊流λ=0.02，若采用Φ108×
4的钢管，问：
从灌装罐出油口至鹤管口间的计算长度是多少？
25．某油库为接卸车用汽油共设置可拆装式鹤管五座和150Y－150离心泵一台（管路纵断面如图3—1所示）。
已知泵和管线配合工作时，泵的流量为216米／时，允许汽蚀余量为4.8米液柱，当大气压690毫米汞柱，七月分平均最高温度为32℃，比重为0.73，集油管为Φ273×
7，计算长度160米；
输油管为Φ219×
6，计算长度90米，鹤管为Φ108×
4，计算长度为Lab=10.1m，Lbc=2.9m，Lcd=26.9m。
试校核卸油管路工作情况并提出设计的改进意见和适宜操作条件（提示：
按同时工作的鹤管数为1、3、5三种情况分别计算，采用方格纸画真空剩余压力图）。
图3—1
26．某油库铁路收发轻柴油，每日到库最大油槽车数为22辆。
（油槽车容积为50m3）。
管网布置如图3—2所示。
试选择轻柴油铁路收发系统的管线、泵和电机，并确定泵的安装高度。
已知条件：
当地大气压为685mm汞柱，最冷月平均温度为5℃。
最热月平均温度为24.5℃。
一次装卸油允许的时间为8小时（其中辅助作业时间为1小时）；
轻柴油的运动粘度υ5℃＝14.6厘沱，υ24.5℃＝7.1厘沱。
输油管吸入管长为30m，排出管长为920m。
鹤管的几何长度12m，鹤管间距12.5m。
输送温度范围内柴油按
计，轨顶标高为520m，罐底标高为565m，罐装油高度为12m，集油管流量按4个鹤管同时计算。
各管段的附件种类及数量见表3—1。
表3—1各管段的附件种类及数量
管件名称
鹤管
集油管
输油管
吸入端
排出端
90°
单折弯头
3
45°
2
又折弯头
4
转弯三通
1
通过三通
7
6
闸阀
过滤器
止回阀
图3—2
27．某油库需要扩建，装卸管路流程示意图如图3—3的所示，要求选用泵并进行校核。
每天最大收油量为900吨，可以同时用3根鹤管卸油。
油库油料全部为70号车用汽油，其密度为720kg/m3，粘度为0.6×
10-6m2/s。
铁路轨顶至最高最远的12号油罐的距离为2000m，输送高度为55m；
至最近最低的1号油罐的距离为1300m，输送高度为45m。
泵吸入管长度为25m，轨顶至油罐车底部高度为1.1m。
排出管用DN150无缝钢管；
吸入管和集油管用DN200无缝钢管；
鹤管用DN100无缝钢管，共12根，每根长14m，间距12m，其他管件如图3－3所示。
吸入管的局部当量长度为26.2m，集油管的局部当量长度为28.4m，鹤管的局部当量长度为12.4m，排出管的局部阻力损失为沿程阻力损失的5%（收发作业时间每天按8小时计）。
图3—3
第四章油品加热及热力管道计算
1．油罐设有加热装置的目的是什么？
其加热方法有哪些？
2．油罐加热的起始温度是什么？
油品加热终了温度是如何确定？
3．若油罐加热的目的是维温，则所需总加热量等于什么？
4．油罐管式加热器的结构形式、各种加热器的适用范围？
5．为什么油罐罐壁传热系数Kbi可按平壁传热计算？
6．油罐罐壁的传热系数由下式表示：
写出油罐罐壁的热传递过程，如何改变Kbi的大小？
7．蒸汽管路水力计算有何特点？
8．在蒸汽管道中，如何判定蒸汽到达管道终点时的状态？
9．哪些管道和油罐需要保温？
对保温材料有何要求？
常用保温材料有哪些？
10．地面和地下管路保温层厚度如何决定？
11．已知油罐中油品的总重量为G，油品的重量热容为C，从油品到周围介质的总传热系数为K，油罐的总传热面积为F，进油温度为ty1，周围介质温度为tj，冷却时间为τ，试推出冷却后油品温度ty2的表达式。
12．某油库一座2000m3的地面立式锥顶钢油罐。
储存80＃燃料油，装满程度为85％，油品进罐时的温度为45℃。
储存20天后装船。
要求发油温度为45℃。
允许升温时间为2天。
已知油罐直径为15.25米，罐高为11.74米，油罐表面涂色为灰色。
吸收系数ε＝0.96。
油品粘度υ50℃＝6厘沱。
粘温指数μ＝0.0847，油品的比重
，当地最冷月大气平均温度为－30℃，地表温度为0℃，平均风速为3m/s，土壤导热系数为3.78kj/m·
h·
℃，热源采用蒸汽。
进入加热器的蒸汽表压为0.4MPa，试求：
（1）加热器的面积和所需的蒸汽量。
（2）若采用维温储存，加热器应有多大面积。
单位时间内的消耗多少蒸汽。
（3）讨论在已知条件下，收发油周期缩短为几天时，采用维温储存的方法就比较经济。
第五章储油和储油设施
1．地上油罐、地下油罐和半地下油罐各有何特点？
2．我国储油罐的主要类型有哪些？
3．如何根据油品种类、油库类型选择储油罐？
4．在设计立式圆柱形钢油罐时，对油罐基础、底板、罐壁、罐顶有何技术要求？
5．浮顶罐（外浮顶、内浮顶）由哪些部分构成？
各部分的作用？
与拱顶罐相比有何特点？
6．卧式圆柱形钢油罐有何特点？
其适用范围？
7．油罐各附件的结构、功能和作用？
8．地下水封库的储油原理是什么？
它的储油方法有哪几种？
各种储油方法有何优缺点？
9．海上储油设施的基本类型？
各种储油设施的特点？
10．地下盐岩库储油的原理及优缺点？
11．在盐岩中溶造洞穴的方法有哪几种？
其工艺过程？
12．盐岩库的储油工艺流程（图5—63）是如何完成收发油的？
第六章油品的蒸发损耗及降低损耗的措施
1．油品蒸发损耗的类型有哪几种？
各种蒸发损耗的原理是什么？
2．油罐和车船装卸过程蒸发损耗量的计算？
各计算公式的适用范围？
3．如何测量油品蒸发损耗量？
4．采用哪些措施可以降低油品蒸发损耗？
5．如何利用和回收油罐的油蒸气？
第七章油品计量
1．油品计量的方法有哪几种？
国际石油贸易的计量单位是什么？
2．油品温度和密度测量的仪表有哪些？
3．油品液位测量可采用哪些仪表和方法？
4．油罐容量表是如何编制？
油罐内油品容积是如何测量的？
5．油库中油品计量常用的流量计有哪几种？
各种流量计有何特点？
6．涡轮流量计的工作原理？
在安装和使用中应注意什么问题？
7．容积流量计的工作原理？
8．简述我国油品的计量技术水平。
第八章油库安全技术
1．油品毒性的危害和防毒措施？
2．油库火灾和爆炸的原因？
3．石油产品的闪点、燃点、自燃点？
4．石油产品的爆炸极限、爆炸压力？
5．油库防火和防爆措施？
6．物质燃烧条件及影响因素？
7．在消防技术中常采用的灭火方法有哪些？
各种灭火方法的原理？
8．常用的灭火剂有哪些？
它们的灭火原理？
9．油罐火灾的类型可分哪几种？
油罐火灾的特点？
10．油罐灭火采用的方法主要有哪几种？
各种方法有何特点？
11．空气泡沫灭火的工作原理？
空气泡沫灭火系统由哪些设备组成？
各种设备的结构、作用？
12．空气泡沫负压和压力比例混合器分别适用哪些场合？
13．烟雾自动灭火的原理？
烟雾自动灭火器的构造、特点及应用？
14．如图8—1所示，某罐区有油罐5座，其中5000m3柴油罐2座，2000m3汽油罐3座，若采用低倍数固定式空气泡沫消防。
已知拱顶油罐尺寸：
容积
直径
高度
2000m3
15.8m
10.9m
5000m3
22.7m
13.64m
汽油闪点大于28℃，柴油闪点大于45℃，汽油罐间距为D，柴油罐间距为0.75D，油罐距防火堤底角距离为0.5D，油罐区地坪标高69.85米，防火堤高出地面1.6米，水池底标高为66米，吸水管距水池底0.3米，在灭水和冷却期间水池不同时补充水。
自水池至消火栓管路的摩阻损失按4.8米。
（1）选定泡沫发生器和泡沫混合器的型号个数。
（2）确定泡沫液罐的容量，确定冷却水池容量。
（3）计算对泡沫液泵和清水泵提出的流量和杨程要求。
（4）确定消火栓的数目，并布置消火栓。
图8—1
15．雷电有哪些危害？
常用的防雷装置主要有哪些？
16．避雷针的结构？
避雷针对被保护物是如何实现保护作用？
17．我国现行避雷针的保护范围是如何定义？
避雷针的保护范围与哪些因素有关？
18．一座3000m3的立式钢油罐，直径为18m，高度为14.5m。
在其罐顶设有一支避雷针，有效高度为8.5m，问该避雷针是否能保护此罐？
19．对各类油罐如何选择合理的防雷措施？
20．静电是如何产生？
影响液体介质流动带电的因素有哪些？
21．为什么油罐进油后不能马上上罐计量？
22．液体介质的静电放电类型有哪几种？
23．静电放电引起爆炸和火灾的条件？
防止静电事故的措施？
编写自流装车系统的工艺计算程序及上机
一、自流装车系统的数学模型及算法
为求得在罐内液位高度一定时各鹤管流量，需建立自流装车系统水力计算的数学模型。
如图1所示的自流装车系统，设装车系统的位能为Z+H0，Z为罐内液位高度，H0为罐出口与装油鹤管出口之间的高差。
qi、Qi；
di、Di；
li、Li；
λi、Λi、和ui、Ui分别为第i根鹤管和i段集油管的流量、管径、长度、摩阻系数和流速。
Q0、D0、L0、λ0和U0分别为输油管的流量、管径、管长、摩阻系数和流速。
图2自流装车系统
如图1所示，从流体力学的基本方法可以得出，鹤管2和集油管的交汇点2的能量，必然是供给流经鹤管2和鹤管1及集油管1的流量q2和q1的能量，在此点上两个系统的摩阻和动能之和必须相等，即
（2）
以此类推
（3）
因各鹤管流速分别为u1，…，ui，…，un，其流量分别为q1，…，qi，…，qn，则可求得各段集油管的流速为
，
输油管的流速为
设计自流装车系统时，一般可先假设鹤管和集油管的直径和长度。
这样在方程
（2）中，若知道u1就能求出u2，由方程（3）类推下去，便可求出ui直到un，同时也求出了U1，…，Ui，…，Un和U0。
因此，鹤管、集油管和输油管的直径和长度已确定后，对应油罐内的液位高度Z，方程式
（1）成为关于u1的一元非线性方程，可运用弦截法求解方程
（1）可得出某时刻一定油罐液位高度Z对应的第一根鹤管流速u1，再由方程（3）求得其余鹤管的流速，从而计算出各段集油管及输油管的流速和流量。
二、自流装车时间的计算
在设计自流装车系统时，必须满足装车时间的要求。
即在一定的位差（H0+Z）下，所选装油系统的管径必须满足预定的流量。
由于油罐的液位高度的变化，油品装车时间是油品液位高度的函数。
设油罐的横截面积为F，输油管流量为Q0，在dτ时间内，流向油罐车的油品为Q0dτ，油罐液位下降为dZ，流出油品为FdZ，它们必然相等，即
（4）
在自流装车系统的各管段直径和长度、鹤管数确定后，输油管流量Q0与油罐内的液位高度Z的函数关系可用下式表达。
（5）
将式（5）代入式（4）积分得
（6）
式中τ—自流装车时间，s；
Z1—装车前罐内的液位高度，m；
Z2—装车后罐内的液位高度，m。
如果需要装车的油品体积为Vr，Z2可按下式计算：
（7）
由于式（5）无法用解析式表达，式（6）可采用龙贝格（Romberg）数值积分法计算自流装车时间τ。
三、计算实例
某油库的自流装卸系统，如图2所示，装油管设置在集油管中部，且两侧鹤管同时装油，两侧鹤管对称布置。
油库油料为车用汽油，操作条件下车用汽油的粘度为0.6×
10-6m2/s，鹤管采用Φ108×
4的钢管，鹤管计算长度为25m，鹤管间距为12.5m，集油管为Φ219×
6，输油管为Φ159×
5，输油管计算长度为1500m，油库库容为30000m3，单个罐的容量为3000m3，油罐内径为1.6m，罐壁高度为15.85，罐出油口与装油鹤管出口之间的高差为30m。
（1）计算鹤分别管数为20和30，液位高度为3m和10m时所对应的各鹤管流量？
（2）操作鹤管数为30，发油量为1500m3，开始发油时液位高度为12m
，计算发油时间？
。
四、上机编程要求
按结构化、模块化、层次化的程序编写则，应用计算贾高级语言编制了自流装车系统工艺计算程序，写出上机编程的实验报告，主要内容工艺计算的数学模型、解法、程序框图、算例及计算结果。
升级会员 