油气储运工程课程设计.docx
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油气储运工程课程设计
培黎石油工程学院课程设计
课程名称储运工程课程设计
题目汽车加油站设计
系部油气储运工程系
专业油气储运工程
班级
学生姓名
学号
指导教师
2014年12月02日
培黎石油工程学院课程设计任务书
题目名称
汽车加油站设计
系部
油气储运工程系
专业班级
学生姓名
一、课程设计的内容
严格遵循汽车加油站设计原理及相关规范技术要求，通过调查分析、综合选址及加油站规模（油罐的大小、个数）、加油机台数及油罐的抗浮等设计计算，完成基本设计参数条件下的某加油站平面布置及加油站工艺流程设计。
二、课程设计的要求与数据
1、项目简介
某加油站位于304国道430公里处，该加油站经营的油品品种主要为：
93#车汽、97#车汽、-10#柴油、0#柴油。
具体油品和年度经销量见下表。
油品种类
97#车汽
93#车汽
-10#柴油
0#柴油
年销量（t）
2350
1750
1650
2250
密度（kg/m3）
720
720
840
840
注：
柴油为季节性油品。
2、该地区最大冻土层深度为200mm，平均地下水位为-1.3m。
3、浮土密度为1600kg/m3。
三、课程设计应完成的工作
1、目录；
2、摘要；
3、根据油品的年销量选择油罐的大小和个数；
4、确定加油站内加油机的台数；
5、油罐的抗浮设计计算；
6、完成加油站总平面布置图；
7、完成加油站的工艺流程图；
8、参考文献；
9、其他必要内容等。
四、课程设计进程安排
序号
设计各阶段内容
地点
起止日期
1
指导老师就课程设计内容、设计要求、进度安排、评分标准等做具体介绍。
学生确定选题。
明确设计要求。
油气储运设计室
11月10日
2
查阅与设计有关的资料。
油气储运设计室
11月11日—11月14日
3
根据查阅的资料，进行方案设计。
油气储运设计室
11月17日—11月19日
4
确定现场条件和假定故障。
油气储运设计室
11月20日—11月21日
5
撰写课程设计说明书。
油气储运设计室
11月24日—11月28日
6
课程设计初稿的修订。
油气储运设计室
12月1日—12月3日
7
上交课程设计说明书。
油气储运设计室
12月4日
8
课程设计进行答辩。
油气储运设计室
12月5日
五、应收集的资料及主要参考文献
[1]郭光臣，董文兰，张志廉．油库设计与管理[M]．东营：
中国石油大学出版社，2006.
[2]徐至钧．加油站设计与经营指南[M]．北京：
中国石化出版社，1997.
[3]杨筱蘅．输油管道设计与管理[M]．东营：
中国石油大学出版社，2006.
[4]钱锡俊等．泵和压缩机．第1版。
东营：
石油大学出版社，1989
[5]中华人民共和国国家标准.《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002）[S].北京：
中国计划出版社，2002.
[6]中华人民共和国国家标准.《小型石油库及汽车加油站设计规范》（GB50156-92）[S].北京：
中国计划出版社，1992.
[7]中国石油化工销售公司．加油站的建设与管理．第1版．北京：
改革出版社，1990.
[8]钱锡俊等．泵和压缩机．第1版。
东营：
石油大学出版社，1989.
[9]许行等．汽车加油站灭火器的合理配置．石油商技，1999，17
（2）：
28～29.
[10]于林．加油站选址与布局．石油商技，1999，17（4）：
39～42.
指导教师：
（签名）年月日
系部主任：
（签名）年月日
指导教师：
（签名）年月日
目录
1课程设计的基本任务1
1.1课程设计的目的及意义1
1.2课程设计的任务1
1.3课程设计的内容1
2设计说明及计算2
2.1总述2
2.1.1汽车加油站的作用2
2.1.2汽车加油站的发展状况2
2.1.3汽车加油站的发展趋势3
2.2选址依据4
2.3加油站平面布置及特点4
2.3.1加油区5
2.3.2油罐区5
2.3.3进出车道和停车场地6
2.3.4辅助区6
2.4加油站工艺计算6
2.4.1确定油罐的容积6
2.4.2确定加油机数目8
2.4.3油罐的抗浮设计计算9
3汽车加油站的安全设施13
3.1基本消防设施13
3.2安全管理措施13
4结束语16
附录17
1课程设计的基本任务
1.1课程设计的目的及意义
1、设计的目的
（1）通过本课题课程设计，了解汽车加油站的基本概念和发展状况。
（2）通过本课题课程设计，了解汽车加油站设计的步骤。
（3）通过本课题课程设计，提高文字处理以及实际操作水平。
（4）通过本课题课程设计，熟悉规划设计目标的限制因素。
2、设计的意义
目前国内大、中城市加油站在数目、规模和布局等方面存在较多的问题，不仅影响了市场的有序发展，也影响了城市交通系统正常的运行。
因此，合理地作出加油站点需求总量的预测，并科学分布站点是关系到城市经济快速发展和交通可持续发展的大事。
通过本课程设计，培养理论联系实际的能力,综合分析能力,规划设计的能力，同时学习加油站各区及设施规划的一般方法,掌握站房布置的一般原则。
进行加油站规划设计基本技能的训练，如查阅手册、规范、利用计算机进行辅助设计及CAD绘图等方面的训练等等。
1.2课程设计的任务
1、项目简介
某加油站位于304国道430公里处，该加油站经营的油品品种主要为：
93#车汽、97#车汽、-10#柴油、0#柴油。
具体油品和年度经销量见下表。
油品种类
97#车汽
93#车汽
-10#柴油
0#柴油
年销量（t）
2350
1750
1650
2250
密度（kg/m3）
720
720
840
840
注：
柴油为季节性油品。
2、该地区最大冻土层深度为200mm，平均地下水位为-1.3m。
3、浮土密度为1600kg/m3。
1.3课程设计的内容
1、根据油品的年销量选择油罐的大小和个数；
2、确定加油站内加油机的台数；
3、油罐的抗浮设计计算；
4、完成加油站总平面布置图；
5、完成加油站的工艺流程图。
2设计说明及计算
2.1总述
2.1.1汽车加油站的作用
近年来我国经济飞速发展，人们生活水平普遍提高，随之而来的是汽车拥有量的迅速增长，石油使用量的急剧上升。
加油站是石油成品油销售行业的零售企业；是直接为各行业车主服务的基层网点和服务“窗口”；也是城镇建设的基础设施，它与公路建设和交通运输事业的发展有着十分密切的联系。
加油站的基本任务是为各种汽车加油。
加油站好比汽车的“粮站”，它的布局应当随着汽车的分布、流向及流量来决定。
加油站是市政公用事业的重要组成部分，也是城市投资和社会化生产的一个关键部分，同时又是城市服务的一个窗口，与经济的发展和人民生活息息相关。
加油站具有社会公益性职能和企业性职能的双重性。
前者是为社会大生产提供方便的外部基础条件，它要求加油站搞好社会服务，以优质服务为宗旨，注重社会效益。
后者说明加油站在搞好服务、生产经营的同时要讲经济效益，即加油站考虑整体效益的同时必须充分保证其自身的生存和发展，以便提供和完善其简单的再生产和扩大再生产。
这种具有先导性、全局性、经营性的基础产业，其行业性质和职能本身便决定了必须将加油站的建设纳入城市规划和城市经济发展中，也毫无疑问地决定了加油企业在城市交通中的主体地位和主导作用。
2.1.2汽车加油站的发展状况
随着中国国民经济的快速发展、交通基础设施的不断改善和机动车保有量的快速增加，加油站已成为民众生活中不可或缺的一部分。
加油站的发展将呈现加油站单站规模加大、销量扩大的趋势。
然而为了满足新建区加油站的服务需求，新建区域、道路加油站数量也是件好事，但是，由于城市建设对用地集约和安全的要求，加油站数量也不能无限制增长，需要通过合理优化布局，提高单站销量来满足日益增长的车辆用油需求，这也是现代加油站发展的方向。
此外，港湾式、自助式加油站，作为加油站服务的一种补充形式，具有占地小、布局灵活的特点，也将在新区建设中更多推广。
加油站的盈利模式将向非油品业务的方向转移根据欧洲加油站发展经验，非油品业务在加油站经营中占有相当重要的地位，激烈的市场竞争和石油业务的薄利化促使经营者发掘多元化的经营方向。
目前，中国的大部分加油站并未开发非油品业务，但随着加油站技术和管理的现代化以及市场的要求，非油品业务会成为未来加油站发展的重要方向。
随着加油站安全技术的日益提高，加油站的安全防护距离将降低。
加油站安全距离和便利店用地是我国加油站发展非油品业务的矛盾。
数次《汽车加油加气站设计与施工规范》修编增大了加油站设计的安全距离。
但是，参考国外案例，加油站的安全距离往往很小，超市加油站、自助式加油站比比皆是。
分析加油站事故可发现，管理水平落后、工作人员素质参差不齐、设备日常检修工作不到位是引发事故的主因。
随着安全技术和管理水平的日益提高，可以预见缩小加油站安全距离，改变加油站“定时炸弹”的公众形象是我国加油站发展的必然趋势。
加油站布局规划应结合加油站发展阶段合理布局规划借鉴美国加油站发展历程，加油站的发展一般会经历这样几个阶段：
诞生---快速增长一体化经营与销售模式变革---精细化管理，根据城市发展的不同特点，判断加油站发展所处阶段，从而对加油站服务水平提出更合理的要求，逐步从追求规模数量观念向提高单站服务水平观念转变。
在中国，加油站经历了一个由少到多、由分散经营到规模经营、由单一经济成分向多种经济成分、由经验型管理向专业化管理、由单品种经营向多种经营转化的发展过程。
石油、石化两大集团在国内南北地区形成各自的加油站分销网络后，开始相互渗透，双方在竞争中加强联合，相互促进，共同提高。
近年来，国外跨国石油公司通过各种途径进入国内零售市场，与各地方、中国石油合资经营的加油站相继在国内亮相，目前世界几大石油公司在国内都有加油站。
社会各业加油站经过十几年的竞争，也已成为国内加油站的一支重要的组成部分。
目前，我国成品油的交易市场对国外企业开放已近两年了。
审视我国额成品油市场的环境，一个个微妙的变化日益的清晰起来了，即作为成品油交易最直接的汽车加油站被置于市场的最前沿。
它作为成品油工业链中极其重要的一环，汽车加油站的发展同样关系着我国的经济命脉。
何以才能在市场逐渐开放的的环境中争夺或守住这块自己的阵地，无疑将是大众是社会是企业共同关心的话题。
近年来，随着我国经济持续高速的发展，汽车、拖拉机、摩托车等机动车迅速成为与工业、农业、第三产业及人们日常生活中的重要运输、交通工具。
随之对燃料油需求的迅速膨胀，加油站已成为民众生活中不可或缺的一部分。
2.1.3汽车加油站的发展趋势
目前，国内油类零售市场的竞争日益激烈。
柴油，汽油，煤油等石油产品销售利润率趋向轻薄。
依据我国加入了世贸组织之后的约定，成品油交易将慢慢的趋于透明化。
国内成品油的销售部分的竞争将慢慢地完成国际化。
怎么样能在激烈的市场竞争的情况下使自己的企业长足发展，增加企业的收入，满足投资人的利益，是我国油品交易系统的主要发展道路之一。
我国油类加油站的管理及服务，尤其是非油品的销售和服务，如玻璃清洗剂，制动液，机油，防冻液，都具有非常大的发展前景。
非油品销售的短缺是我国加油行业致命的弱点。
国外的加油站已经把第二产业演变成一种增值服务，例如汽车装饰，汽车维修，汽车成品油的销售等已成为一个重要的利润来源。
中国的加油站应充分发掘各种各样的现有资源，包括客户资源，空间资源，为以后的竞争奠定坚实的基础，同时开展以人为本的管理模式和服务，使加油站更具人性化。
2.2选址依据
加油站站址选择是加油站设计中关键的工作，直接影响到油站建设的基本投资和总平面布置，而且对投产后的油站安全、经营和管理都将产生长远的影响，站址选择要严格遵守《建筑设计防火规范》和《加油站设计与施工规范》的安全要求。
加油站的选址还应符合城市总体规划及道路交通规划，并充分考虑安全防火和环境保护的要求，站址的选择是否得当直接影响到加油站的经济效益和社会效益，规划加油站选址时，要充分考虑以下几个因素：
1、该站选择在交通便利国道旁。
站址位于主干道两侧或车辆汇集较多的地方；
2、站址利于交通安全，有良好的视觉条件，司机可在100米之外看见。
站址布置在主要车辆流向的右侧，方便加油，有利交通。
3、站址避开人流密集和重要建筑物，例如商业街、文化中心、金融住宅中心、文物古迹、学校、医院、影剧院、托儿所等；避开构成城市主要景观的道路风景区；避开需要保证安全生产的部门，例如水厂、电厂；避开具有易燃爆炸、危险的基础设施场地，如煤气站、变电所。
4、站址的选择符合建筑物防火规范和加油站的规范要求，对加油站与周围建筑物、构筑物、交通线的安全距离。
5、站址选择特别注意地下情况，避开地下构筑物，避开人防出入口，各种地下管线等。
避免在塌陷地区及泄洪道旁建设。
6、满足环境保护。
站址与水库饮用水井应保持相应的距离。
7、地选择在地质条件相对较差，不宜修建其它建筑物的地段，因为加油站以储油（地下）、加油为主，附属建筑物一般只有一层，对地质条件要求不高。
8、最后选址不但要考虑到当前的使用情况，也要兼顾以后的发展，例如后期的扩建和以后的改建问题。
2.3加油站平面布置及特点
根据加油站的使用性质，将总平面分成四个功能区域，即加油区、油罐区、进出车道和停车场地、辅助区。
2.3.1加油区
此区域是加油站主要经营场所，由站房、加油棚和加油岛三部分组成。
1、站房
站房是由办公室、休息间、便利店、卫生间、储物室、配电间组成。
相对于主干道与加油棚平行。
距加油棚要留一定的距离，充分考虑出入站房人员安全与行车方便。
2、加油棚
加油棚采用4根立柱；棚罩有效高度为5m。
立柱紧邻加油岛，不影响站内车辆行驶。
3、加油岛
加油岛长罩棚应采用非燃烧材料制作，其有效高度不应小于4.5m。
罩棚边缘与加油机的平面距离不宜小于2m。
加油岛应高出停车场的地坪0.15～0.2m。
加油岛的宽度不应小于1.2m。
加油岛上的罩棚支柱距岛端部不应小于0.6m。
2.3.2油罐区
油罐区是加油站的危险区域，罐区的布置既要有利于安全管理，又要有利于业务管理。
油罐区包括油罐群和卸油场地两部分。
加油站的汽油和柴油储罐采用的是卧式钢罐，并直埋成地下式。
油罐集中布置，与加油机之间的距离不能影响到加油机的吸入真空高度。
油罐的布置既要有利于安全管理，又要有利于业务管理，还要相对减少加油和卸油之间的矛盾，一旦发生事故，便于采取扑救措施。
1、油罐
采用卧式钢罐，埋于地下0.5m。
油罐上设有直径为600mm的人孔，用于操作人员维修、清理等其他工作。
人孔上设有卸油孔、出油孔、通气孔及量油孔。
油罐埋地如图4-1所示。
图2-1埋地油罐示意图
2、卸油场地
加油站一般都是通过公路来油，卸油区的主要任务是罐装和接卸油品，车位置于整个加油站的最后方，远离加油机，大大提高安全系数，同时不影响进站加油车辆加油以及出入。
2.3.3进出车道和停车场地
加油站的进、出口分开设置，车行道的转弯半径不小于9m。
站内有四条路线供来往车辆加油，提高效率，减少站内车辆停靠时间，便于来往车辆加油进出。
进出口道路的坡度不大于6%。
车道均采用混凝土平整路面。
加油站的进、出口分别设置，车行道的转弯半径不小于15—18m；加油岛与加油岛之间不少于8．5m。
停车场地坪和道路路面为混凝土路面。
不采用沥青路面的原因是，加油时滴在车行道路面上的油品对沥青有溶解作用。
2.3.4辅助区
辅助区主要是指加油站的车辆保养间、零售润滑油小包装的门市部、洗车间及围墙等。
辅助区与油罐区之间都保持一定的防火间距，洗车过程也不能影响加油作业。
围墙主要设在邻近建筑物和油罐区一侧，起到安全防火和围护隔离作用。
2.4加油站工艺计算
2.4.1确定油罐的容积
油罐的设计、制造、检验和验收应符合国家现行标准《钢制焊接常压容器》JB/T4735的各项规定，应满足表2-1
表2-1
单罐容积V（m3）
公称直径DN1（mm）
通体壁厚S1（mm）
封头
人孔
材料
形状
壁厚S2（mm）
公称直径DN2（mm）
数量
20
2000
6
椭圆
8
600
2
Q235-A
Q235-B
30
2400
6
8
50
2800
8
8
确定油罐的容积按公式2-1计算
（2-1）
式中：
V——加油站地下汽油或柴油储罐的设计容积，m³；
G——平均日加油量，L；
k——储备天数，一般取2-3天；
——储罐的利用系数，一般汽油取0.9，柴油取0.85。
根据油品品种的年度经销量及密度可得：
1、97#车汽
日销量：
所以，97#汽车汽油可选用V=30m3的一个罐（公称容量）。
2、93#车汽
日销量：
所以，93#汽车汽油可选用V=20m3的一个罐（公称容量）。
3、-10#柴油
由于柴油为季节性油品，所以采用180天计算
日销量：
所以，-10#柴油可选用V=50m3的一个罐（公称容量）。
4、0#柴油
由于柴油为季节性油品，所以采用180天计算
日销量：
所以，0#柴油可选用V=50m3的一个罐（公称容量）。
按照《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002），在确定加油站油罐总体积时，柴油罐容积可按折半计入油罐总容积进行处理。
该加油站的总容积
《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002）按照油罐容积规模将加油站等级划分为三类，参看表3-2可知，此加油站为二级加油站。
表2-2加油站的等级划分
级别
油罐容积（m3）
总容积
单罐容积
一级
120＜V≤180
≤50
二级
60＜V≤120
≤50
三级
V≤60
≤30
注：
V为油罐总容积；柴油罐容积可折半计入油罐总容积。
2.4.2确定加油机数目
加油机数目由公式2-2确定
（2-2）
式中：
n——加油机台数；
G——加油站年加油量，m3；
Q——平均每台加油机日加油量，24h加油服务的取10000L/d台；
——加油机利用系数，柴油取1，汽油取2。
1、97#车汽
则n取2；
所以97#车汽的加油机台数为n=2；
2、93#车汽
则n取2；
所以93#车汽的加油机台数为n=2；
3、-10#柴油
则n取2；
所以-10#柴油的加油机台数为n=1；
4、0#柴油
则n取2；
所以0#柴油的加油机台数为n=2；
综上所述，共需加油机2+2+2+2=8台。
2.4.3油罐的抗浮设计计算
由于该地区冻土层厚0.2m，油罐埋深大于0.2m，有油罐的顶部覆土厚度不应小于0.5m。
故取埋深为0.5m。
为防止油罐在雨天被浮起，折断与油罐相连的管路及阀门，因此要进行抗浮处理。
油罐不被地下水浮起的必要条件：
式中：
—油罐总自重，N；
—油罐水平直径范围内上部覆土重，N；
—抗浮系数，取1.2-1.5；
—油罐埋入地下水部分的容积；
—水密度。
取1000kg/m3；
1、对于20m3的罐
校核公称容量为20m3的卧式储油罐，L=7.394m，R=1.0m，Gg=1554kg，见图2-1。
图2-1埋地油罐示意图
罐截面积：
度数为
，则∠AOB为度数为
。
扇形AOB的面积为:
则浸在水中的油罐面积为:
3.14-1.37+0.98=1.97m2
体积为:
则：
覆土的面积为:
体积为:
覆土重为:
所以不需要加锚固定：
2、对于30m3的罐
校核公称容量为30m3的卧式储油罐，L=6.866m，R=1.2m，G=2872kg,见图2-2
图2-2埋地油罐示意图
罐截面积：
s=
度数为
，则∠AOB为度数为
扇形AOB的面积为:
则浸在水中的油罐面积为:
4.52-1.23+0.45=3.74m2
体积为:
则
覆土的面积为:
体积为:
覆土重为:
所以需要加锚固定：
锚体积的计算：
式中：
——全部锚基础的体积，
；
——锚基础的密度，
；
锚体积为:
3、对于50m3的罐
校核公称容量为50m3的卧式储油罐，L=10.574m，R=1.4m，G=3568kg.见图2-3
图2-3埋地油罐示意图
罐截面积：
s=
度数为
。
则∠AOB为度数为
扇形AOB的面积为:
则浸在水中的油罐面积为:
6.15-1.13+0.76=5.78m2
体积为:
则
覆土的面积为:
体积为:
覆土重为:
所以需要加锚固定：
锚体积的计算：
式中：
——全部锚基础的体积，
；
——锚基础的密度，
；
锚体积为:
3汽车加油站的安全设施
3.1基本消防设施
直埋地下卧式罐着火时，一般在人孔外燃烧，燃烧面积很小，热辐射不大，消防人员可以用灭火毯或灭火器具有靠近着火点灭火，故站内不设水冷却或保护。
本站消防设施为：
1、每2台加油机应设置2只不少于4kg手提式干粉灭火器或1只4kg手提式干粉灭火器和1只6L泡沫灭火器。
加油机不足两台按两台计算。
2、罐区设35kg推车式干粉灭火器2个。
当两种介质罐之间的距离超过15m时，应分别设置。
3、配置灭火毯5块，沙子2m³。
（严格遵守《汽车加油站安全管理规范》和《中华人民共和国国家标准建筑设计防火规范》）
3.2安全管理措施
加油站消防安全管理必须坚持“硬件与软件同时抓，人防与技防相结合，重点与细节不放松”的方针，抓住加油站火灾发生、发展的规律和特点，有针对性地开展工作。
为消除加油站产生火灾爆炸事故的基础条件和触发条件，切实有效地做好消防工作，着重做到“三要（一防止、一消除、一提高和）、五控制”。
1、“三要”：
（1）防止雷击。
加油站应配备接闪器、引下线和接地装置。
在周围空旷、建构筑物突出的加油站应装避雷针。
油罐接地点不少于两处，罐体、管道、法兰及其它金属附件均进行电气连接并接地。
雷雨时应停止卸油作业，停于加油站内的油罐车应做接地保护。
（2）要消除静电危害。
油品在运输、装卸、加注过程中，由于磨擦而产生静电，其电压可高达几十万伏，处理不当易造成放电，引起爆炸燃烧事故。
静电导致火灾爆炸的条件是：
具备产生静电电荷的条件；具备产生火花放电的电压；有能引起火花放电的合适间隙；有产生火花的足够能量；周围环境中有易燃易爆混合物。
上述这五个条件同时具备，就会酿成事故。
在建站时应安装防静电接地装置。
在运油车抵达加油站后必须静置10分钟以上，让电荷逐渐衰减；打开罐盖前必须先行接地；在天然炎热、干燥、气压低时应喷洒清水；在爆炸危险区域内的操作人员应穿防静电工作服，其内衣和外套均应该防静电；必须杜绝喷溅式卸油，不允许将卸油皮管插入罐口卸油，密闭卸油管必须深入罐底，距罐底的高度不得大于20厘米，前段做成L形，使油流平缓流入；提倡自
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