油库设计说明书贺黎明.docx
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油库设计说明书贺黎明
1概述
1.1设计依据
（1）设计题目：
年累计储量28万吨原油（天津）油库设计
（2）基本设计参数
天津欲建一商业油库，拟经营93＃汽油和-20＃柴油和大庆原油，年经营量分别为10万吨、8万吨和10万吨。
该油库预计占地3～4万平方米，拟水运进库，原油由铁路出库，汽柴油由铁路和公路运输出库，这两种出库方式各占汽柴油总经营量的50％（桶装作业占总经营量的20％）。
水运油码头距储罐区约300米，油轮载重量为300～5000吨。
试设计该油库，进行储罐区、装卸区、管网的设计和布置，以及对离心泵、螺杆泵等设备进行选型计算和校核，其中汽油采用内浮顶油罐，原油采用外浮顶油罐，柴油采用固定顶油罐，原油计算加热和保温。
（地形设定：
以水或海面为0海拔高度，码头高2m，油罐区高为10m，铁路装卸区为10m，公路作业区（含桶装作业区）为4m）。
1.2本工程项目建设的意义
油库是用来接收、储存和发放原油或石油产品的企业和单位。
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，它对于保障国防和促进国名经济高速发展具有相当重要的意义。
近二十多年来，随着我国石油工业的飞速发展，随着全球能源总量的不断减少，世界各国都在加强石油战略储备，我国的油库建设有了很大的发展。
除了石油系统、供销系统和军事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进行。
随着我国石油工业的不断发展，必将促进油气储运业的进一步发展。
为此，如何设计出技术上可行、经济上合理的油库建设方案，以满足石油工业发展和市场经济的需要，提高油品储存的总体经济效益，这是摆在油气储运工作者面前的一个十分重要的技术经济课题。
1.3设计原则
严格执行国家和部颁的有关设计规范和标准。
认真贯彻国家关于消防、环境保护、职业安全卫生的法规和要求，做到消防、环保、安全卫生等保障措施与工程建设“三同时”。
采用先进成熟可靠的中转仓储工艺流程。
树立安全第一思想，做到在满足生产的前提下，节约工程投资。
1.4当地气象特点
天津市位于北纬38°34'至40°15',东经116°43'至118°04'之间,地处太平洋西岸环渤海湾边。
从市中心区向西北行l37公里即达首都北京。
天津处于国际时区的东八区。
市中心距海岸50公里，拥有北方最大的人工港-天津港，有30多条海上航线通往300多个国际港口，是从太平洋彼岸到欧亚内陆的主要通道和欧亚大陆桥的主要出海口。
天津位于中纬度欧亚大陆东岸，面对太平洋，季风环流影响显著，冬季受蒙古冷高气压控制，盛行偏北风；夏季受西太洋副热带高气压左右，多偏南风。
天津气候属暖温带半湿润大陆季风型气候，有明显由陆到海的过渡特点：
四季明显，长短不一；降水不多，分配不均；季风显著，日照较足；地处滨海，大陆性强。
年平均气温13℃。
7月最热，月平均气温可达30℃；1月最冷，月平均气温为-7℃。
年平均降水量为550～680毫米,夏季降水量约占全年降水量的80％。
[1]
2储运工艺流程概述
2.1工程规模
本设计基于在天津新建造一座成品油和大庆原油中转和销售油库，总库容为30000m3，其中汽油罐容为12000m3，储存的油品为93#汽油；柴油罐容为8000m3，储存的油品为-20#柴油；大庆原油罐容为10000m3。
工程规模见下表。
表2.1工程规模
库容
名称
单位
火灾危险类别
30000m3
汽油储罐
12000m3
甲
柴油储罐
8000m3
丙A
原油储罐
10000m3
乙A
2.2储运油品
车用无铅汽油和轻柴油的质量标准[2、3]见表2.2和表2.3。
表2.2车用无铅汽油质量标准（据GB19730—2006）
项目
93﹟汽油
抗爆性
研究法辛烷值（RON）
≥93
抗爆指数（RON+MON）/2
≥88
馏程
10%蒸发温度，℃
≤70
50%蒸发温度，℃
≤120
90%蒸发温度，℃
≤190
终馏点，℃
≤205
残留量（体积分数），%
≤2
饱和蒸汽压，kPa
从11月1日至4月30日
≤88
从5月1日至10月31日
≤74
实际胶质，mg/100mL
≤5
诱导期，min
≥480
硫含量（质量分数），％
≤0.15
硫醇
博士试验
通过
硫醇硫含量（质量分数），％
≤0.001
铜片腐蚀（50℃，3h）
不大于一级
水溶性酸或碱
无
机械杂质及水分
无
表2.3轻柴油的质量标准（GB19147－2009）
项目
-20﹟柴油
氧化安定性/总不溶物，mg/100mL
不大于2.5
硫含量（质量分数），％
不大于0.035
酸度，mg（KOH）/100mL
不大于5
10％蒸余物残炭（质量分数），％
不大于0.3
灰分（质量分数），％
不大于0.01
铜片腐蚀，（50℃，3h）级
不大于1
水分（体积分数），％
不大于痕迹
机械杂质
无
运动粘度，
2.5～8.0
凝点，℃
不大于-20
冷滤点，℃
不大于-14
闪点（闭口），℃
不大于50
十六烷值
不小于46
馏程
50％馏出，℃
不大于300
90％馏出，℃
不大于355
95％馏出，℃
不大于365
密度（20℃），kg/m3
790~840
表2.4大庆原油质量指标
项目
质量指标
比重
d420
0.8615
d450
0.8409
d460
0.8345
d470
0.8280
运动粘度，厘沱
50℃
23.79
60℃
18.11
70℃
14.15
80℃
11.7
凝点℃
23
闪点℃
38
含蜡量，%
28.7
特性因数
12.6
馏
程
初馏点，℃
79
100℃馏出量，%
1
120℃馏出量，%
3
140℃馏出量，%
5
160℃馏出量，%
8
180℃馏出量，%
10
200℃馏出量，%
12
220℃馏出量，%
15
240℃馏出量，%
16
260℃馏出量，%
18
280℃馏出量，%
21
300℃馏出量，%
25
2.3设计范围及内容
储运专业是本工程设计的主体专业，负责工程的整体设计及工艺初步设计。
设计内容包括：
1.库区整体设计，含工艺流程、设备平面布置、库区能力核算及配置等。
2.油罐区、泵区、外管、铁路、公路装卸区的工艺设计及安装。
3.分析化验设施设计。
2.4工艺流程
本库区为一座中型商业性油库，属于三级油库，主要从事汽、柴油以及大庆原油储存和中转业务。
入油时，油品由油船运至库区专用码头，陆上固定管系与船上管系之间采用输油臂连接，通过设在码头的输油泵将油品分别卸至储罐储存。
出油时，汽柴油经泵将油品分别送至铁路作业区、公路作业区以及桶装作业区，大庆原油经过泵送至铁路作业区。
油罐车和输油管之间采用装卸油鹤管连接，进行铁路装卸作业和公路装卸作业。
3平面布置说明
3.1总平面布置
本油库设计执行《石油库设计规范》[4]（GB50074-2002），并符合城市（镇）总体规划，国家及地区的防火、防爆、防震等规范要求。
在满足工艺流程要求和安全生产的同时，充分利用地形、地质、气象，因地制宜，使内外交通运输路线短捷，平面布置紧凑合理，为后期的发展用地充分做好预留。
铁路装卸油设备及建筑物的设计、修建以及投入运用以后，均不准侵入GB149-59规定的标准轨距铁路接近限界。
3.1.1库区组成
本工程由储罐区（规模为30000m3，其中12000m3汽油、8000m3柴油以及10000m3大庆原油）、公用工程区及生产服务区组成。
1）罐区：
汽油罐组（4000m3×3），汽油罐；柴油罐组（4000m3×2），柴油罐；大庆原油罐组（5000m3×2），大庆原油罐；与储罐区配套的泵房。
2）公用工程区：
消防设施：
消防冲洗水罐（1000m3×1）、消防站等；
污水处理设施：
污水罐（1000m3）、污水池等；
锅炉房、变电所、焚烧炉。
3）生产服务区：
综合楼（控制室、化验室、联检办公室、食堂、浴室、宿舍）、维修间及仓库、堆场。
3.1.2平面布置
1）罐区布置
储罐区共分两个罐组，各罐组与地形自然结合。
三个4000m3汽油罐单排布置在东部组成一个罐组；两个4000m3柴油罐单排布置组成一个罐组，布置在汽油罐组的西侧；在储罐区的最西侧布置两个5000m3原油罐单排组成的罐组；罐组之间设8m宽的环形消防道路。
与储罐区配套的泵棚布置在柴油储罐区的南端。
因地形和风向限制，水运装卸区位于罐组北部，铁路装卸区位于罐组南部，公路装卸区位于罐组东南部。
汽油储罐与储罐之间保持0.4D（D为相邻最大罐的直径）的距离，柴油储罐之间保持0.6D的距离。
储罐周围设砖砌防火堤，防火堤内的有效容积满足最大拱顶罐容积的要求或最大浮顶或内浮顶罐容积的一半的要求。
罐壁与防火堤内堤脚线保持0.5H（H为罐壁高度）以上距离。
因为厂区所在位置主要偏南风，所以锅炉房设在罐区东北角，防止油气弥散到锅炉房而引起爆炸。
2）生产服务区布置
生产服务区位于东部，东侧和北侧各设一个出入口，供人流及消防车辆出入，同时便于涉外管理。
一次性建成综合楼（控制室、化验室、联检办公室、食堂、浴室、宿舍），并在其周围设置围墙，在综合楼南侧预留停车场。
3）辅助生产区
辅助生产区布置于罐区的东北方向。
4）行政管理区
行政管理区置于罐区辅助作业区东北部。
5）库区道路
库区的道路均采用10m宽的双向道路。
6）围墙及门卫[6]
根据《石油库设计规范》（GB50074-2002）中5.0.11条，库区四周除水运装卸区外，其余建2.5m非燃烧材料的实体围墙，设在护堤处的围墙可根据护堤的高度适当减低围墙的高度，但总高度（库区外地面的高度）不得低于2.5m。
护坡并做围墙的，要在墙顶做铁丝网做防护。
（本设计只考虑一期围墙，在二期没有施工之前可做临时围墙防护，界线参照一期界区线）。
根据《石油库设计规范》（GB50074—2002）中5.0.8条，行政管理区与库区隔开，独立成区。
并单独设出入口，保证人流出入的安全，车流的顺畅。
为减少岗位人员，除人员专用出入口设值班室外，其它出入口仅做大门，不设值班室。
在大门口、围墙的适当位置安装监视摄像头，信号传至值班室，值班室内设监视系统。
4储运设备
4.1装卸作业区储运设备
4.1.1水路装卸区
由于内河航道限制性因素较多，所选船型不能过大，且没有隔油舱，汽柴油不便于共用同一油轮装卸。
通过计算运量要求，选用3000吨成品油轮以及3000吨原油油轮，具体参数如表4.1所示：
表4.1设计船型尺度参数表
船名
船舶吨级
总长LOA
型宽B
型深D
满载吃水T
DWT
m
m
m
m
成品油轮
3000（2501~4500）
100
14
7.5
5.7
原油油轮
3000（2501~4500）
100
14
7.5
5.7
水路装卸码头设计为3个泊位，一个汽油装卸码头，一个柴油装卸码头，还有一个作为原油装卸码头。
每个码头各配设两个SYB型输油臂，一用一备，其内径DN=200mm，带有三个转向节[5]。
4.1.2储罐配置
根据储存油品的性质和数量，并结合经营的实际情况，储罐设置见表4.2。
汽油储罐设置为内浮顶罐[6]，一为减少油品挥发，二为保证油品的质量合格。
总图布置及附属设施也同步进行了考虑[4]。
表4.2储罐一览表
序号
名称
数量（座）
容积（m3）
型式
备注
1
汽油储罐
3
4000
内浮顶罐
2
柴油储罐
2
4000
固定顶罐
3
原油储罐
2
5000
外浮顶罐
加热保温
（1）4000m3汽油储罐
4000m3汽油储罐主要尺寸参数如表4.3所示：
表4.3汽油浮顶罐参数表
公称容积
计算容积
罐直径
拱顶曲率半径
罐高
设备总重
总高
壁高
4000
4232
18.10
21.60
18.59
16.63
86710
罐壁采用两种材质，底部16MnR，顶部Q235-A。
罐底边缘板材质16MnR，中幅板材质Q235-A。
罐底结构采用弓形边缘板形式，各底板间为搭接连接。
罐顶采用双子午线网壳结构拱顶。
储罐总质量约102吨（不包括网壳重量）。
罐底及罐壁、罐顶内表面喷涂耐油导静电防腐涂料，底漆、面漆两道。
罐底外表面涂环氧煤沥青漆。
罐壁外表面喷涂耐候型环氧树脂系列防腐涂料底漆一道，中间漆两道，面漆一道。
（2）4000m3柴油储罐
4000m3柴油储罐主要尺寸参数如表4.4所示：
表4.4柴油拱顶罐参数表
公称容积
计算容积
罐直径
拱顶曲率半径
罐高
设备总重
总高
壁高
4000
4232
18.10
21.60
18.59
16.63
86710
罐壁采用两种材质，底部16MnR，顶部Q235-A。
罐底边缘板材质16MnR，中幅板材质Q235-A。
罐底结构采用弓形边缘板形式，各底板间为搭接连接。
罐顶采用双子午线网壳结构拱顶。
储罐总质量约110吨（不包括网壳重量）。
储罐各部位的防腐方案，与4000m3汽油储罐相同。
（3）5000m3原油储罐
5000m3柴油储罐主要尺寸参数如表4.5所示：
表4.5原油浮顶罐参数表
公称容积
计算容积
罐直径
管壁高
浮顶结构
设备总重
m3
m3
m
m
Kg
5000
5424
22.00
14.27
双盘式
123597
罐壁采用两种材质，底部16MnR，顶部Q235-A。
罐底边缘板材质16MnR，中幅板材质Q235-A。
罐底结构采用弓形边缘板形式，各底板间为搭接连接。
罐顶采用双子午线网壳结构拱顶。
储罐各部位的防腐方案，与4000m3汽油储罐相同。
保温层厚度为70mm
4.1.3铁路装卸区
本设计所用铁路油罐车主要技术参数如表4.6：
表4.6铁路油罐车主要技术参数表[3]
汽柴油油罐车
原油油罐车
罐车类型
G60A
G17
轻油
粘油
重量参数
自重
t
18.53
22.2
标记载重
52
52
容积参数
总容积
m3
62.1
62.1
有效容积
60
60
容量表计
662
662
最大尺寸
罐车长度
mm
11992
11992
罐车高度
4442
4477
罐车宽度
2910
2950
车底架：
长×宽
11050×2880
罐体尺寸
长度
mm
10410
10410
直径
2800
2800
罐体中心线距轨面高度
2530
2565
结构特点
无底架，无气包，上卸式，φ3″抽油管
下卸式，无气包，φ100mm排油阀，下半部夹层加温套
备注
大连厂制造
大连和西安厂制造
所选用的机车机车采用内燃机车，东风8型（DF8），最低行驶速度30km/h，计算牵引重量为5943t。
设计铁路作业线采用双股作业线，按运量要求，通过计算，设计为6个汽油鹤管和4个柴油鹤管，以及7个原油上装鹤管；上装鹤管，采用小鹤管上卸鹤管AL1402型和下卸鹤管AL2503型，DN=100mm无立柱装卸臂。
在管道强度许可的情况下，将装卸直接安装在固定的管线法兰上，该类型的装卸臂可满足360度范围的作业需求。
双侧作业线长度为112.5m，栈桥高度h取3.6m；栈桥宽度d取2.5m。
4.1.4公路装卸区
油罐车选用解放后双桥油罐车（SNJ5251GYYC型运油车），油罐车具体参数如表4.7所示。
表4.7油罐车主要参数
产品名称
解放后双桥运油车
外型尺寸
10000×2490×3350（mm）
底盘型号
CA1253P7K2L7T1E
货厢尺寸
（mm）
总质量
25000（kg）
接近/离去角
18/10（°）
额定质量
13000（kg）
前悬/后悬
1375/2550（mm）
整备质量
11805（kg）
最高车速
80（km/h）
发动机
CA6DE3-22E3CA6DF3-22E3
排量
6618（ml）
功率：
162（kw）
生产厂家
中国第一汽车集团公司一汽解放汽车有限公司无锡柴油机分公司
排放标准
GB3847-2005,GB17691-2005国Ⅲ
轴数
3
前轮距：
1914（mm）
轴距
4725+1350（mm）
后轮距：
1847（mm）
轮胎数
10
轮胎规格
9.00R20,9.00-20,10.00R20,10.00-20
燃料种类
柴油
弹簧片数
4/10
轴荷
7000/18000（并装双轴）
驾驶室乘人数
3
整车备注
运输品名:
汽油,密度:
0.7吨/立方米,类项号:
3;罐体有效容积:
19.4立方米;罐体外形尺寸（长/长轴/短轴）（mm）:
7300/2400/1600。
随底盘选装驾驶室。
汽车汽油装油鹤管和汽车柴油装油鹤管各设计为两个，都是一用一备。
汽车装卸油平台采用通过式平台，通用长度为5.55m，顶棚宽度设计为5m，高度设计为5m。
桶装作业选用200L圆桶，主要参数如表4.8所示。
表4.8200L圆桶主要参数
名称
理论容积
主要尺寸mm
L
高h
直径D
200L油桶
213±2
900±3
560±3
汽油罐油栓和柴油罐油栓各设计为3个和2个。
罐桶间长取10m，宽取6m，高取3.5m。
汽油桶装仓库尺寸设计为20m×34m，柴油桶装仓库的尺寸设计为20m×17m。
重桶用叉车堆放，汽油堆放2层，柴油堆放3层。
对于空桶，汽油和柴油都堆放5层。
参考卧式储罐系列，桶装作业汽油、柴油高架罐的选用如表4.9所示。
表4.9桶装作业汽油、柴油高架罐
油罐
直径mm
公称容积m3
实际容积，m3
罐身节数
结构尺寸，mm
罐体重量，kg
小径
大径
头盖半径
曲率
盖深
壁长
总长
汽油
3200
120
122.46
6
4.5
3200
320
625
14350
15600
9126
柴油
3200
85
84.26
4
3
3200
320
625
9690
10840
6352
4.1.5泵[7、8]
根据油品性质特点，选用效率高、操作方便、安全可靠、保证长期运转的功能泵。
本设计中汽、柴油都选用单级单吸离心泵，对于大庆原油采用3G螺杆泵，对油船进行抽吸底油时选用真空泵。
其配置见下表4.10。
表4.10泵一览表
序号
输油泵名称
泵型号
流量（m3/h）
扬程（m）
电机功率（kW）
台数
备注
从水路到油罐
P101
汽油泵
YG200-38A
526
22
30
3
1台备用
P201
柴油泵
YG300-24
475
21
30
2
1台备用
P301
原油泵
14×3-40
439
90
4
1台备用
从油罐到铁路
P102
汽油泵
IY125-100-200
183
3.4
7.5
2
1台备用
P202
柴油泵
IY125-100-200
126
7.5
7.5
2
1台备用
P302
原油泵
110×3-50
208.8
30
3
1台备用
序号
输油泵名称
泵型号
最大压力
mmHg
电机功率kW
水耗量
L/min
台数
备注
真空泵选型
P401
真空泵
SZ-2
542
10
30
1
P402
真空泵
SZ-2
580
10
30
1
从油罐区到高架罐，由计算结果可以看出，管路总摩阻计算值为负数，这表示利用自流即可以满足输送要求，故不再设泵。
4.2配管
4.2.1管道材料等级规定
（1）一般规定
1）各种金属管道的外径及壁厚执行标准《石油化工企业钢管尺寸系列》SH3405-96。
2）对焊管件的壁厚与所连接的管道的壁厚相对应。
3）碳钢管道的腐蚀裕度取1.6mm/年。
4）管子、管件的焊接质量要求、焊接质量检查抽取百分率，根据GB50236-97《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》的规定。
（2）管道等级号的说明
1）压力等级
A――2.0MPa
B――5.0MPa
2）管道材料
B――碳钢
（3）管道、管件选用说明
1）公称直径大于等于DN400的管道选用螺旋焊接钢管，公称直径小于等于DN350的管道选用无缝钢管。
2）公称直径大于等于DN400的管件选用钢板制对焊管件，公称直径小于等于DN350的管件选用对焊无缝管件。
4.2.2所选管道规格
由经济流速确定的管道规格[9]如表4.11所示。
表4.11各管的管径及规格
管段
油品
管别
公称直径DN（mm）
管子规格（mm）
实际内径d（mm）
从水路装卸区到油罐区
汽油
吸入管
377
Φ377×9
359
排出管
299
Φ299×8
283
柴油
吸入管
377
Φ377×9
359
排出管
325
Φ325×8
309
原油
排出管
351
Φ351×8
325
从油罐区到铁路装卸区
汽油
吸入管
219
Φ219×6
207
排出管
180
Φ180×5
170
集油管
180
Φ180×5
170
柴油
吸入管
194
Φ194×5
184
排出管
159
Φ159×4.5
150
集油管
159
Φ159×4.5
150
原油
排出管
245
Φ245×7
231
集油管
245
Φ245×7
231
从油罐区到高架罐
汽油
吸入管
102
Φ102×3.5
95
排出管
83
Φ83×3.5
76
柴油
吸入管
95
Φ95×3.5
88
排出管
73
Φ73×3
67
从油罐区到公路作业区
汽油
127
Φ127×4
119
柴油
146
Φ146×4.5
137
从高架罐到灌桶间
汽油
83
Φ83×3.5
76
柴油
73
Φ73×3
67
4.3加热与保温
4.3.1设计原则
（1）原油储罐罐内采用加热器，水蒸汽加热；
（2）原油储罐罐壁，蒸汽及蒸汽凝结水管道保温；
（3）原油凝固点较高，粘度较高，输送需要维持一定温度，因而原油管道采用保温输送。
4.3.2原油罐加热器
本设计采用蒸汽间接加热法，采用蒸汽参数为P=0.2MPa，T=120℃。
结合天津当地气候条件及油品的凝固点，确定油品加热的起始温度tys=30℃，加热的终了温度tyz=35℃。
采用分段式加热器，加热管规格为Φ57×3.
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