油库设计习题集.docx
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油库设计习题集
《油库设计与管理》
习题集
西南石油学院储运研究所
第一章油库概述、库址选择及总图设计
1．油库的类型主要有哪些？
各种油库有何特点？
2．油库分级和分区的目的和意义？
按油库业务要求，油库可分为哪几个区域？
3．什么是周转系数？
4．油罐利用系数是如何确定的？
5．商业油库的容量是由哪些因素决定？
如何利用周转系数确定库容？
6．油田矿场原油库和炼厂原油库的库容量是如何计算？
7．油库建设要经过哪些环节？
8．库址选择原则是什么？
选址一般要经过哪些环节？
对库址有哪些基本要求？
9．在平原和山区建库选址时，分别应注意什么问题？
10．油库总图设计要完成哪些工作？
11．油库总平面布置的原则是什么？
12．在平面布置中如何将油库各区合理布置？
13．简述我国油库技术现状和发展方向。
第二章油品的装卸作业
1．铁路油罐车的装卸方法有哪几种？
各有何特点？
2．轻油装卸系统如图2—1所示，说明其工作过程？
3．铁路油罐车上部装卸系统是哪几部分组成？
主要设备有哪些？
4．铁路油罐车的技术经济指标有哪些？
其物理意义？
5．铁路装卸作业线的股数由哪些因素决定？
装卸货位是如何布置的？
6．常用鹤管的结构形式？
有何技术要求？
7．装卸鹤管数是如何确定？
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℃。
试求：
（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
输油管
排出端
90°单折弯头
3
45°单折弯头
2
3
90°又折弯头
3
4
转弯三通
1
转弯三通
1
通过三通
3
通过三通
7
2
6
闸阀
1
1
2
3
过滤器
1
止回阀
1
1
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
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