某分配油库工艺设计泵房工艺设计计算.docx
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某分配油库工艺设计泵房工艺设计计算
《油气储存技术》课程设计报告
学院:
_________专业班级:
学生姓名:
学号:
设计地点（单位）_________________
设计题目:
_某分配油库工艺设计——泵房工艺设计计算_______________________________
完成日期：
年月日
指导教师评语:
_______________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
成绩（五级记分制）:
________________
指导教师（签字）:
________________
目录
1总论··································································1
2工程概况······························································2
2.1本组设计参数······················································2
2.2本小组设计参数选择················································3
3泵房的工艺流程························································4
3.1泵房工艺系统······················································4
3.2真空系统··························································4
3.2.1真空系统的作用··················································4
3.2.2真空泵的组成及工作原理··········································4
3.3放空系统··························································5
3.3.1放空系统的目的··················································5
3.3.2放空系统的组成及工作原理········································5
4泵机组的选型··························································6
4.1泵的基本工作参数计算··············································6
4.1.1泵的扬程计算····················································6
4.1.2泵的安装高度的确定··············································7
4.1.3泵的校核························································8
5油库泵房的类型和特点··················································10
5.1泵房的类型························································10
5.2泵房的特点························································10
5.3结论······························································10
6泵房的位置、建筑结构和布置············································11
6.1泵房位置的选择····················································11
6.2泵房的建筑结构设计················································11
6.3泵房的照明、通风设计··············································11
6.4防火防爆设计······················································12
6.5泵机组的布置······················································12
6.6管组的布置························································12
6.7真空泵的布置······················································12
7设计结论······························································13
参考文献································································14
1.总论
本次的分配油库工艺设计中，本小组主要负责泵房的工艺计算（汽油、柴油部分），其中包括泵房的工艺流程，相关参数选择以及泵的选型和参数校核，绘制出泵房的工艺流程图和泵房安装图。
根据本组的设计安排和相应的数据，以及本组其他小组的计算结果，以及相关石油库的设计规范作为依据，进行本小组的泵房工艺设计计算。
2.工程概况
2.1本组设计参数
某分配油库各种油品计划年销量如表3-1所示。
该油库主要是铁路来油，通过桶装和汽车油罐发油，变压器油、机油整装销售，其余油品整装发油为年销量的30%，其余为汽车发油。
车用汽油，煤油、轻柴油取周转系数K=6，油罐利用系数取0.93；变压器油、汽油机油、柴油机油取K=4，油罐利用系数0.85。
油库所处区域：
年平均温度15℃；最高温度38℃；最低温度-10℃；年平均降雨量860mm；主导风向为西北风。
油库240m范围内没有居民区以及大型工矿企业。
土壤腐蚀性中等。
表3-1油品参数
序号
商品名称
密度
t/
年销量
t/年
种类
规格
1
车用汽油
97#
0.730
70000
2
车用汽油
93#
0.730
60000
3
轻柴油
0#
0.830
20000
4
轻柴油
10#
0.830
10000
5
变压器油
10#
0.895
2000
6
变压器油
25#
0.895
2000
14-16
汽油机油
6#，15#
0.880
各2000
17-19
柴油机油
T8，T14
0.880
各1500
2.2本小组工艺参数选择
在本次泵房工艺设计中，根据本组油品参数，选择离心泵作为本次设计所用设备。
本组其他小组工艺参数见表3-1.表3-2.
表3-2所用数据
93#车用汽油
97#车用汽油
0#轻柴油
10#轻柴油
水力坡降
0.1254
0.1254
0.0535
0.0535
计算长度
36.5+118
36.5+115.3
36.5+115.6
36.5+112.9
高差
26.318
26.318
24.828
24.828
流量
23.5
27.4
6.9
3.5
沿程摩阻
0.876
0．438
0.6716
0.9198
吸入管流速
0.52
0.6
0.96
5.5
3.泵房的工艺流程
泵房流程包括工艺系统、真空系统、放空系统三个部分。
3.1泵房工艺系统
设计原则：
（1）应首先满足油库主要业务要求，能保质保量的完成收、发油任务。
（2）能体现操作方便、调度灵活。
1同时装卸几种油品，互不干扰；
2根据油品的性质，管线互为备用，能把油品调度到备用馆路中去，不至于因某一管路发生故障而影响操作。
3泵互为备用，不至于因一台发生故障而影响作业，必要时还可以数台泵同时工作；
4发生故障时，能迅速切断油路，并有充分的放空设施。
（3）经济节约，能以少量设备去完成多种任务，并能适应多种作业要求。
3.2真空系统
本小组设计的为轻油泵房，所以所选泵为离心泵，因此需要在泵房内设置真空系统。
3.2.1真空系统的作用
（1）使离心泵和吸入管路充满油品；
（2）抽吸油罐车底油；
（3）当夏季气温高时，可利用真空泵造成虹吸。
3.2.2真空泵的组成及工作原理
真空系统由真空泵、真空罐、气水分离器和管路系统组成。
油库泵房真空系统一般采用水环式真空泵以获得所需的真空度，为了保证真空泵内形成水环和循环冷却，在真空泵的排出管线上串装一个气水分离器，在这里留下真空泵排出废气中所夹带的水滴，并可将它们再送回真空泵去。
为了保证真空泵的操作平稳可靠和放止油品进入真空泵，在真空泵的吸入管线上设置真空罐。
真空系统的全部工作都是通过真空罐来完成的。
真空系统的所有管线都汇集在真空罐上。
真空罐连接离心泵，抽净泵和它的吸入管线中的空气，使它们充满油品，进行罐泵；联通鹤罐与扫舱管是为了造成虹吸和抽吸底油；真空罐上接装的进气管,是为了放空真空罐时通大气用的真空罐底部闸阀可使油罐内的油品排放到放空罐或离心泵的吸入管中，使在卸油时将真空罐内的油品输至储油罐中。
真空罐采用立式锥底罐或卧式罐。
抽吸底油时，油面一般达罐高2/3左右便需先将真空罐中的油品放空，然后在重新将罐抽空。
本次设计中采用2
真空罐。
3.3放空系统
3.3.1放空系统的目的
当用一根管线输送几种油品时防止混油，或输送含蜡和粘滞油而未采用热伴随管时，防止出现凝结事故。
3.3.2放空系统的组成及工作原理
放空系统由放空罐及管路系统组成。
罐的容积取管路容积的1.5倍。
放空罐应设置在较低的位置，通常要埋入土中，以保证自流。
罐的高度要尽量小，以便不埋入过深和便于输油时抽出，而且罐要能承受一定的土压力，一般放空罐都采用卧式罐，与放空罐连接的管线必须有一定的坡度坡向放空罐，并且应伸入放空罐底，以利用抽出油品和减少静电聚集。
4.泵机组的选型
本次泵房工艺设计的所涉及的油品为车用汽油97#和93#，轻柴油0#和10#，属于轻油，因此，本次设计选用离心泵
4.1泵的基本工作参数计算
4.1.1泵的扬程计算
泵的扬程计算公式
（4-1）
式中H——泵所需的扬程，m；
i——输油管路的水力坡降，m/m；
l——输油管的计算长度，m；
△Z——输油管路终点与起点的高差，m。
因为吸入管路、排出管路的长度较长，局部阻力损失所占比例较小，因此将沿程损失增加5%即可。
将已知数据带入公式（5-1）可得：
93#车汽：
H=1.05×0.1254（36.5+118）+26.318=46.66m
97#车汽：
H=1.05×0.1254（36.5+115.3）+26.318=46.24m
0#轻柴：
H=1.05×0.0535（36.5+115.6）+24.828=33.37m
10#轻柴：
H=1.05×0.0535（36.5+112.9）+24.828=33.22m
根据计算扬程和流量，进行泵的选型。
见表（4-1）
表（4-1）泵的选型
型号
流量
扬程
允许汽蚀余量
93#车汽
500-200（I）
25
50
2.5
97#车汽
65-200（I）
32.8
47
3.0
0#轻柴
TSG32-160I
8.3
48
2.0
10#轻柴
TSG32-160I
4.4
33.2
2.0
4.1.2泵的安装高度的确定
为使泵能正常工作，必须使离心泵的允许吸入高度大于吸入管所消耗的能量，即
（4-2）
由水力学可知，由吸入罐液面至泵的入口所消耗的能量
（4-3）
式中h——吸入管路的摩阻损失，m；
△Z——泵轴中心至吸入罐液面的标高度，
m;
——泵轴中心的标高，m；
——吸入罐液面的标高，m。
泵轴中心的允许安装高度
（4-4）
式中
，m；
，Pa；
Pa；
，m；
吸入管路摩阻，m。
在常温时，车汽的饱和蒸汽压
3.8×
Pa，柴油的饱和蒸汽压可忽略不计。
93#车汽：
97#车汽：
0#轻柴：
10#轻柴：
4.1.3泵的校核
当夏季温度较高时，卸油系统中某一点的剩余压力等于或小于输送温度下油品的蒸汽压时，油品在该点就会汽化，并发生气阻断流。
因此确定泵发生的汽蚀点、液位以及泵的流量，计算汽蚀的剩余压力。
（4-5）
式中
——发生汽蚀点的剩余压力，m；
——当地大气压，Pa；
——计算点与油罐车液面的标高差，m；
——从油罐车到计算点之间的管线的摩阻，m；
——计算点的流速，m/s.
根据上公式，对本小组油品管路吸入口处进行汽蚀校核：
93#车汽：
97#车汽：
0#轻柴：
10#轻柴：
经校核，所选泵及其计算的安装高度符合要求，不会发生汽蚀、汽阻现象。
5.油库泵房的类型和特点
5.1泵房的类型
泵房的类型是根据油品的性质、运输方式、建筑形式和所承担的业务确定的。
按照输送油品的性质，可分为轻油泵房和粘油泵房；按照油品的输送方式，可分为固定泵房、浮动泵房和移动泵房；按照泵房的建筑形式，固定泵房可分为地上、半地下及地下（包括洞库）三种；按照泵房所承担的业务，可分为收发油泵房和输转泵房。
5.2泵房的特点
油库泵房尽管它们有各种各样的名称，但其基本功能却是相同的，都是输送油品。
从油库泵房的这种特性出发，再结合不同的个性，及考虑各种泵房的具体作业特点对于泵房流程、泵房设备和泵房建筑等的不同要求，便能对各种泵房的设计与管理作出比较合适的处理。
5.3结论
本次的泵房工艺设计中的油品为汽油和柴油，由于汽油，柴油易燃易爆、易产生静电、粘度小，因此为轻油泵房。
6.泵房的位置、建筑结构和布置
6.1泵房位置的选择
（1）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。
（2）在满足油库工艺条件的前提下，尽量缩短输油管线，以节约建库投资。
（3）固定泵房的位置一般均在油库地势较低的地方，靠近铁路专线，并用作业线的中间地段。
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、油驳来油的内河地段和沿海油库，泵房应设在油船、油驳的停泊点。
浮动泵房系建在趸船上，不受水位涨落的影响，能与游船保持一定的相对位置，对保证泵的吸入条件不破坏。
（4）应与锅炉房、机修间等明火的设施保持一定的安全距离。
6.2泵房的建筑结构设计
（1）必须用耐火材料（如砖石和钢筋水泥等）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（如菱苦土等）铺成。
（2）为了在油气爆炸时起到减压作用和方便人员的撤离，油泵房应设外开门。
建筑面积小于60㎡的油泵房，可设一个外开门，大于60㎡的油泵房，不应小于2个外开门，门的尺寸应满足设备最大部件出入要求，最小不得小于1.2m×10m（宽×高）。
（3）泵房的建筑面积在满足操作、维修、保养方便的前提下，设备和管线布置应尽量紧凑，占少面积。
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有隔油池。
（5）泵机组不与泵房的墙基连接。
油泵基础用混凝土基。
6.3泵房照明、通风设计
（1）为了保证泵房安全和操作人员的安全及操作人员的健康，泵房内必须要有良好的通风设备，以便及时排出不断产生的油蒸汽。
由于自然通风量小，难以满足通风要求，因此采用机械通风，换气次数不小于10～15次/时。
（2）为了便于操作，要有足够的自然采光，窗户的采光面积与泵房地面积之比不应小于1:
6，窗台高度（相对于室外地坪）应不大于0.9m。
（3）泵房照明采用防爆式内部照明，室内照明不应小于30IX。
6.4防火防爆设计
泵房地坪标高一般低于铁路作业线轨面。
低于地下水位时，应做防水处理：
做排水沟或者在泵房泵房内做整体式防水层。
若电动机不防爆，则电动机与泵房必须用砖墙隔开。
穿墙处要有密封装置。
若处在雷击区，则应在泵房周围设计必要的避雷针。
6.5泵机组的布置
泵机组数目不多时，可沿墙单排布置，电动机端部至墙壁这一地带，一般应满足行人、泵和电动机的搬运和安装以及电动机检修时抽芯的要求，故其净距不宜小于1.5m。
泵机组数目较多时，可顺两面墙排成两列，中间留出不小于2m的通道，以满足操作通行和放置拆卸下来的油泵所需要的地方，相邻泵机座之间的净距不应小于较大泵机组基底宽度的1.5倍，这样就基本上适应大泵间距大、小泵间距小的要求。
泵机组与墙之间的距离不得小于1.5m，泵和管组的位置离泵房门不得小于1m。
6.6管组的布置
（1）当泵机组数目较少时，管组可以布置在泵房内；若泵机组数目较多时，管组应与泵机组用隔墙隔开，建成单独的管组间，并应用独立向外的出口。
（2）为保证管组的放空，，管组应有3～5%的坡度，坡向放空罐。
（3）管线、管件之间及其与地面、墙壁之间有一定的安装、检修距离，其距离大小应考虑到维修时工具能自由活动，不妨碍工作。
6.7真空泵的布置
（1）真空泵及其辅助设备一般布置在泵房的一侧，一般应高于离心泵机组。
（2）真空罐一般靠墙排列。
（3）真空罐宜靠近泵房进口，以便操作。
7.设计结论
通过相关规范选择，本次设计的泵房为轻油泵房。
相关泵房工艺流程图及安装图见附图。
通过对离心泵选型及校核的相应计算，本次泵房工艺设计的结果如表（7-1）所示。
表（7-1）设计结果
离心泵型号
安装高度（m）
剩余压力（m）
校核结果
93#
500-200（I）
5.528
7.70021
满足要求
97#
65-200（I）
5.466
8.19564
满足要求
0#
TSG32-160I
9.7454
1.95298
满足要求
10#
TSG32-160I
9.4972
1.9405
满足要求
参考文献
[1]郭光臣、董文兰，《油库设计与管理》
[2]SY/T0602《泵房安装设计规范》
[3]邓志安、赵会军，《泵和压缩机》
[4]《离心泵型号大全》
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