铁路专用线扩能改造配套工程设计方案.docx
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铁路专用线扩能改造配套工程设计方案
铁路专用线扩能改造配套工程
设计方案
设计单位：
（盖章）
负责人：
（签字或盖章）
1项目组成
1.1概述
新增主要设备设施包含：
汽柴油铁路装卸栈桥一座，原油铁路装卸栈桥一座；1.0×104m3原油罐3台，0.5×104m3石脑油罐4台，1.0×104m3柴油罐1台，0.5×104m3柴油罐2台；30吨燃煤锅炉一台；消防系统；变配电系统。
1.2工艺生产单元
配套工程是一个相对独立的油库区，原有库容7.0×104m3，改造后总库容为14.0×104m3。
共设1.0×104m3储罐6座，0.5×104m3储罐10座，0.3×104m3储罐10座，4座输油泵房；1050米汽柴油铁路装卸栈桥（2.5米宽，3.5米高，设有防雨罩棚）一座，1050米原油铁路装卸栈桥（2.5米宽，3.5米高，设有防雨罩棚）一座。
1.3公用工程及辅助生产单元
主要包括消防设施、锅炉房、操作室（变配电间）、泵房及其辅助设施的配套工程。
1.4合同范围界限
储运、总图、设备、热工、暖通、消防、给排水、电气、仪表、电信、土建、环保等相关专业的设计以铁路专用线扩能改造配套工程提供的设计邀请书为基础，设计分界限为新建7.0×104m3罐区和新增铁路专用线工艺设施内容，不含原有7.0×104m3罐区和原有铁路专用线工艺设施改造部分内容。
1.5工艺技术
原料经火槽运至中转公司铁路装卸车栈桥，经计量后卸至罐区，通过现有DN300原油厂际管线输送至10公里外集团公司生产区原料罐区；成品油经集团公司生产区成品油罐区通过现有2条DN200汽柴油厂际管线输送至10公里外中转公司成品油罐区，在铁路装卸车栈桥经定量装车计量后装火槽外运。
储罐的罐底板外表面直接接触土壤，很容易受到腐蚀，并且很难通过常规的刷防腐涂料的方法达到保护罐底板外表面的目的，罐底板外表面采用外加电流阴极保护，阳极采用网状阳极，配套恒电位仪5台（其中1台备用）；以延长储罐的使用寿命。
1.6自动控制
自动控制由下列几部分组成：
库区控制系统，装车控制系统、电视监控系统，火灾、可燃气体检测报警系统。
中心控制室、汽车发油控制室的计算机监控系统通过100M工业以太网进行连接，实现信息资源共享。
汽车发油控制室和库区控制室计算机监控系统数据通过以太网上传至集团公司中心控制室计算机监控系统，在中心控制室实现对整个库区过程工艺参数的集中监视和控制。
同时控制系统具有统一的数据平台，具有数字存储、上传数据及图象的能力，且预留有与总部油库管理信息系统的通信接口，具有扩展能力。
2设计基础
2.1原料
2.1.1原料接卸
原油火槽抵达原油卸车栈桥后，通过下卸鹤管自流下卸至DN700原油集油管，通过3台原油卸车泵（正常输量Q=500m3/h，H=80m，P=160kW）输送至新建原料罐区，为防止原油火槽下卸阀门损坏无法卸油的情况，原油卸车栈桥每侧设6个上卸鹤管，作为事故卸车措施,通过上卸鹤管上卸至DN250原油集油管，通过2台原油卸车泵（正常输量Q=160m3/h，H=80m，P=55kW）输送至新建原料罐区。
输油泵采用室内布置。
2.1.2原料储存
铁路卸车场原油通过3台并联卸车泵（正常输量Q=500m3/h，H=80m，P=160kW）经过1根DN450原油输送管道卸至新建原料罐区相应的的储罐。
进罐原油的计量以火槽铅封的装车量为准，并辅以油槽检仓和油库的储罐检尺进行校核。
每座储罐罐顶均外涂隔热胶，以维持罐内油温不低于于45℃，罐体实行喷砂除锈、防腐和保温。
2.1.3原料转输
罐区储存的原油通过原油外输泵，经现有DN300原油管道转输至10公里外集团公司生产区原料罐区。
原油管输出库的流量按连续输送350×104吨/年考虑，原油罐区内设置了2台装船泵（正常输量Q=500m3/h，H=160m，P=280kW），1台倒罐泵（正常输量Q=500m3/h，H=40m，P=75kW）完成储罐间的倒罐工艺。
输油泵采用室内布置。
考虑原油厂际输送管道挂蜡影响输量的问题，停输时采用隔离球用氮气将管道中的杂物清除的方法。
隔离球通过清管器发射和收球筒接收，并通过设在管道上的防爆机械式通球指示仪监测隔离球的发射通过情况。
2.2成品
2.2.1装车
2.2.1.1汽油装车
新建汽油罐区内汽油，通过4台汽油装车泵（正常输量Q=1000m3/h，H=60m，P=200kW）变频调解输送，经过1根DN450汽油输送管道至新建汽柴油栈桥定量装车。
输油泵采用室内布置。
2.2.1.2柴油装车
新建柴油罐区内柴油，通过2台柴油装车泵（正常输量Q=2000m3/h，H=60m，P=400kW）变频调解输送，经过1根DN500柴油输送管道至新建汽柴油栈桥定量装车。
输油泵采用室内布置。
2.2.2成品储存
2.2.2.1汽油储存
汽油由集团公司生产区成品罐区通过原有1根DN200汽油输送管道输送至新建成品罐区相应的的储罐。
进罐汽油的计量以集团公司生产区成品罐区储罐检尺为准，并辅以厂际管道流量计进行校核。
每座储罐外壁均外涂隔热胶，以维持罐内油温不高于于20℃，罐体实行喷砂除锈、防腐。
2.2.2.2柴油储存
柴油由集团公司生产区成品罐区通过原有1根DN200柴油输送管道输送至新建成品罐区相应的的储罐。
进罐柴油的计量以集团公司生产区成品罐区储罐检尺为准，并辅以厂际管道流量计进行校核。
每座储罐外壁均外涂隔热胶，以维持罐内油温不高于于20℃，罐体实行喷砂除锈、防腐、保温。
2.2.3成品转输
2.2.3.1汽油转输
汽油通过10公里外集团公司生产区成品罐区汽油外输泵，经现有DN200汽油管道转输至新建汽油罐区。
汽油管输出库的流量按间断输送60×104吨/年考虑，集团公司生产区成品罐区现有流程不需改造。
输油泵采用室内布置。
考虑汽油厂际输送管道品种切换的问题，顺序输送时采用隔离球用氮气将管道中的不同品种隔离的方法。
隔离球通过清管器发射和收球筒接收，并通过设在管道上的防爆机械式通球指示仪监测隔离球的发射通过情况。
2.2.3.2柴油转输
柴油通过10公里外集团公司生产区成品罐区汽油外输泵，经现有DN200柴油管道转输至新建柴油罐区。
柴油管输出库的流量按间断输送80×104吨/年考虑，集团公司生产区成品罐区现有流程不需改造。
输油泵采用室内布置。
考虑柴油厂际输送管道品种切换的问题，顺序输送时采用隔离球用氮气将管道中的不同品种隔离的方法。
隔离球通过清管器发射和收球筒接收，并通过设在管道上的防爆机械式通球指示仪监测隔离球的发射通过情况。
3设计说明
3.1储运
3.1.1采用标准及规范
《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》（及第一号修改单）SH3501-2002
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126-89
《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-98
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
《化工设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》HGJ229-91
3.1.2设计原则
a）认真贯彻执行国家、行业、地方制定的政策、法规、标准和规范；
b）经济合理地确定储存系统的设计规模，简化工艺流程，减少油品周转次数，从而降低油品挥发损失；
c）在尽量依托、合理利用该油库原有储运设施的原则下，充分考虑库区位置和现场实际情况，重新调整现有储罐，新建工程尽量压缩占地面积，节约用地，做到集中布置、集中控制，便于管理和运输；
d）储存系统流程设计在满足储运要求的前提下，既要考虑库区和储存系统的正常生产和事故处理，又要考虑近海、远洋运输对储运系统的要求；
e）采用先进成熟节能措施，合理使用能源和节约能源，最大限度地降低能耗；
f）积极采用新工艺、新技术、新设备、新材料，努力实现工艺技术先进、生产运行可靠；
g）注重环境保护、采取可靠的安全卫生防护措施，减少油气的排放，改善作业环境和大气环境；
h）在设备选型和平面布置上要严格执行防火、防爆的各种现行设计标准和规范，防止火灾和爆炸事故的发生。
3.1.3各种物料的工艺流程说明
3.1.3.1原油：
火车卸车场→中转公司原油罐区→原油外输泵→集团公司原油罐区→原油喂料泵→装置。
3.1.3.2汽油：
装置→集团公司成品罐区→汽油外输泵→中转公司汽油罐区→装车泵→火车场定量装车。
3.1.3.3柴油：
装置→集团公司成品罐区→汽油外输泵→中转公司汽油罐区→装车泵→火车场定量装车。
3.1.4设备说明
储罐参数见表3.1.4-1，设备参数见表3.1.4-2
表3.1.4-1储罐参数表
序号
物料
名称
物料
密度（t/m3）
储存温度（℃）
储罐
形式
储罐
个数
储罐
容积（m3）
装料
系数
材质
备注
1
原油
0.8364
45
浮顶
2×10000m3
20000
0.9
Q235
利旧
4×3000m3
12000
0.9
Q235
利旧
3×10000m3
30000
0.9
Q235
新建
2
汽油
0.7310
常温
内浮顶
2×5000m3
10000
0.9
Q235
利旧
2×3000m3
6000
0.9
Q235
利旧
4×5000m3
20000
0.9
Q235
新建
3
柴油
0.84760
常温
拱顶
2×5000m3
10000
0.9
Q235
利旧
4×3000m3
12000
0.9
Q235
利旧
内浮顶
2×5000m3
10000
0.9
Q235
新建
1×10000m3
10000
0.9
Q235
新建
合计
24
140000
表3.1.4-2主要设备表
序号
位号
设备名称
规格参数
数量
台
材质
型式
1
P-101，102，103
原油卸车泵
Q=500m3/hH=80mN=160kW
3
铸钢
螺杆泵
2
P-104，P-105
原油卸车泵
Q=160m3/hH=80mN=55kW
2
铸钢
螺杆泵
3
P-106，P-107
原油外输泵
Q=500m3/hH=160mN=280kW
2
铸钢
螺杆泵
4
P-108
原油倒罐泵
Q=500m3/hH=40mN=75kW
1
铸钢
螺杆泵
5
P-109.110.111.112
汽油装车泵
Q=1000m3/hH=60mN=200kW
4
铸钢
管道泵
6
P-113，114
柴油装车泵
Q=2000m3/hH=60mN=400kW
2
铸钢
管道泵
7
收发球设施
DN200PN2.5
2
铸钢
DN300PN2.5
1
铸钢
8
液下采样器
DN20PN1.6
10
不锈钢
9
自动切水器
DN100PN1.6
10
不锈钢
10
汽油定量装车鹤管
DN100PN1.6
87
铸钢
11
柴油定量装车鹤管
DN100PN1.6
87
铸钢
12
原油下卸鹤管
DN100PN1.6
174
胶管
13
原油上卸鹤管
DN100PN1.6
174
铸钢
3.2给排水
3.2.1采用标准及规范
《室外给水设计规范》GB50013-2006
《室外排水设计规范》GB50014-2006
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
《石油化工企业给水排水系统设计规范》SH3015-2003
《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002
3.2.2工程设计范围说明
3.2.2.1罐区
a）共有3个罐区10台储罐，罐区内设有含油污水排放系统，每台储罐含油污水间断式排放，经排水管道切断阀及水封井，排入罐区外含油污水管道，进入污水处理场；
b）罐区内设有雨水排放系统，且与含油污水排放系统经阀门可相互切换，前10分钟内雨水为含油污水，经切换阀门排入含油污水管道；
c）清净雨水经阀门直接排入罐区外清净雨水管道，经管道可自然排放；
d）罐区外新建部分含油污水管道和清净雨水管道，其余利旧原排水系统；
e）事故时污水排放系统，可利用含油污水和清净雨水排放系统，设阀门切换至事故时污水排放系统，有效收集事故时含油污水。
3.2.2.2污水处理站
充分利旧原有污水收集储罐等污水处理设施。
3.2.2.3配套系统
a）给水系统：
新建各构筑物室外部分充分利旧原有给水系统，管道进入构筑物分别设有计量仪表；
b）排水系统：
新建各构筑物排水充分依托原有室外排水系统，送至污水处理场，处理合格后排放；
c）罐区四周新建部分给排水管网，与原罐区相邻部分给排水管网利旧。
3.2.3设计原则
严格执行环保、消防、职业安全卫生三同时原则，并力争达到：
a）先进性:
流程简捷、可靠，操作管理自动化程度高；
b）经济性:
尽量依托原有空地，充分挖掘其潜力，并确定一个经济合理的建设规模，节省工程投资；
c）安全、环保可靠性:
设备安全防护措施齐全，提供足够的事故时环保防控处理能力，保证安全、环保。
3.3设备（储罐）
3.3.1概况
新建10台储罐,储罐容量7万立方米。
根据工艺操作条件以及罐体容积，7台储罐型式均为内浮顶储罐，3台储罐型式均为外浮顶储罐，主体材质采用16MnR、Q235-A（国内供货）。
所有储罐均为现场组装。
表3.3.1储罐汇总表
编号
储罐名称
物料名称
储罐
形式
公称
罐容
（m3）
座
数
备注
1
原油储罐
原油
外浮顶
10000
3
2
汽油储罐
汽油
内浮顶
5000
4
3
柴油储罐
柴油
内浮顶
10000
1
5000
2
合计
70000
10
3.3.2结构特点
储罐均采用自支承式和加强筋加强两种。
3.3.3储罐设计规定
3.3.3.1现场自然条件
年平均大气温度：
12℃
最冷月（一月）平均大气温度：
-12℃
最热月（七月）平均大气温度：
28℃
极端最高大气温度：
37℃
极端最低大气温度：
-29℃
基本风压值：
450kN/m2
3.3.3.2采用标准规范
1）《石油化工立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2003
2）《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997
3）《压力容器用钢板》GB6654-1996
4）《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000
5）《承压设备无损检测》JB/T4730.1～4730.6-2005
6）《焊缝坡口的基本型式与尺寸》GB985～986-1988
7）《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》GB3274—1988
8）《输送流体用无缝钢管》GB/T8163—1999
9）《碳钢焊条》GB/T5117-1995
10）《低合金钢焊条》GB/T5118-1995
11）《钢制人孔和手孔》HG/T21514～21535-2005
12）《设备开口接管焊接型式图》SYJT3002-82
13）《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》JB4726-2000
14）《碳素结构钢》GB700-88
15）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GBJ236-82
16）《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GBJ128-90
17）《补强圈》JB/T4736-95
18）《管路法兰及垫片》JB/T74～90-94
19）《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》SH3022-1999
3.3.4设计原则
3.3.4.1设计基本参数
a）储罐的设计压力应取储罐气相空间的最大表压力，设计压力范围为-490Pa～6000Pa；
b）储罐的设计温度应取储罐在正常操作时，罐体金属可能达到的最高或最低温度；
c）固定顶储罐的设计温度不高于250℃；
d）固定顶储罐的设计温度不低于-20℃。
3.3.4.2储罐腐蚀裕量应根据介质对碳钢的腐蚀速率以及储罐不同位置选择不同的腐蚀裕量。
3.3.4.3厚度负偏差：
钢板或钢管的厚度负偏差，按相应钢板或钢管标准选取。
一般钢板的厚度负偏差不取零。
3.3.4.4焊接接头系数按GB50341-2003《石油化工立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》规定，一般取0.9。
3.3.5强度设计
3.3.5.1储罐的强度计算按GB50341-2003《石油化工立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》。
3.3.5.2储罐强度计算的程序采用新版VCAD（中石化总公司）
3.3.5.2超出以上规范的计算可按有关规范确定其计算方法，并由审核人和设备副总工程师确认后方可使用。
3.3.6材料选用
3.3.6.1一般要求
储罐用钢的选用必须考虑储罐的使用条件、设计温度、设计压力、介质特性和操作特点及材料的焊接性能、容器的制造工艺和经济合理性。
3.3.6.2储罐所用材料按GB50341-2003《石油化工立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》选用。
3.3.6.3钢管选用无缝钢管，标准采用GB/T8163—1999《输送流体用无缝钢管》或GB9948—88《石油裂化用无缝钢管》。
3.3.6.4梯子平台选用Q235-A.F材质。
3.3.6.5保温材料根据工艺操作条件，按工艺安装专业提出的要求选取材料和厚度，罐壁保温材料为复合硅酸镁铝。
3.3.7结构设计
3.3.7.1结构设计遵循GB50341-2003《石油化工立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》及有关的标准规范。
3.3.7.2对接接头应按GB985～986—88《焊接坡口的基本形式与尺寸》以及GBJ128-90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》的规定，一般应在罐体图中给出详细尺寸。
3.3.7.3开孔补强方法，一般采用补强圈补强，补强圈按JB/4736-2002《补强圈》选取。
3.3.7.4管法兰及垫片按JB/T81～90—94《管路法兰及垫片》选用，螺母按B/T6170-2000选用。
无特殊要求时，应注明均须跨中均布。
3.3.7.5油罐附件应根据储运提出的参数选取。
3.3.7.6接管与设备的连接型式应按SYJT3002—82《设备开口接管焊接型式图》确定。
3.3.7.7接地板：
本设计中的储罐每台设置2块接地板。
3.3.7.8每台罐都应设置一个盘梯及平台，为操作方便，在可能的情况下罐和罐之间应设联合平台。
3.3.7.9梯脚应通过土建台阶过渡至地面。
3.3.7.10无损探伤比例及部位应按GBJ128-90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》选取，探伤标准按JB4730.1—2005《压力容器无损检测》执行。
3.3.7.11除有特殊要求外，一般采用水压试验，其试验方法按GBJ128-90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》确定。
3.3.7.12外防腐的设计原则:
因环境温度的范围为：
13.8℃～35℃,由于储存介质不同,内浮顶罐壁外表面可不设保温。
因储罐建于沿海地区，故应进行外防腐。
应采取耐海洋性大气腐蚀（主要为氯化钠腐蚀）的防腐措施；
所用涂料应具有以下特点：
a）具有优异的防腐性能，耐水、耐盐雾、耐磨、防锈、耐阴极保护和耐老化性能；
b）快干性好，漆膜饱满，高光洁，施工方便；
c）具有极强的附着力和优良的机械物理性能，柔韧性好、抗冲击强度高、耐磨性能强；
d）重涂及修补性好，维修方便。
所用涂料应具有下表3.3.7.12性能：
表3.3.7.12主要性能指标
检测项目
技术指标
耐酸性
30d漆膜无变化
耐水性
30d漆膜无变化
耐盐雾
300小时漆膜无变化
3.4总图运输
3.4.1罐区及设施位置
本次新建罐区及相应配套设施、汽车卸车设施及系统管带，均布置在东明石化集团现有配套罐区的预留地内，占地面积约55000平方米。
平面布置均符合防火及消防等规范的要求。
本工程在平面布置时充分考虑了上述相邻库区、设施、道路的安全防火、防爆间距，如火车装卸设施与操作室保持了15米以上防火距离；与罐区储罐满足了19米防火距离；与相邻罐区或设施最近的建构筑物和设备的防火间距按其性质和特点满足相应的要求。
3.4.2占地情况
新建罐区用地是厂区预留用地，为非农业用地。
3.4.3设计范围
总图运输设计的范围及内容包括：
a）罐区平面定位；
b）罐区外道路设计；
c）罐区内、外地面铺砌；
d）汽车装卸场地铺砌；
e）罐区内排雨水设计；
f）罐区绿化设计；
g）系统管带设计。
3.4.4总平面布置
3.4.4.1布置原则
a）总平面布置应根据库区的生产总流程及各组成部分的生产特点和火灾危险性，结合地形、地质、风向等条件，按功能分区布置。
在满足生产、环保、安全卫生及防火、防爆的条件下，力求布置紧凑合、节省用地、降低能耗、节约投资、方便管理、运营费低；
b）符合库区流程的要求，保证储运过程的连续性，罐区内的主管廊和设备的布置应根据本罐区在库区总平面图上的位置以及有关、罐区、系统管廊、道路等的相对位置确定，并与相关的厂区管廊、运输线路等相互协调，衔接顺畅短捷，避免反复运输和作业线的交叉；
c）总平面布置应满足库区总体规划、工艺设计、生产操作、检修和施工的要求，适应所在地自然条件和库区的具体情况，合理布置库区内的建筑物、构筑物、设备、管廊、道路、竖向及绿化，并与相邻库区布置格局协调；
d）充分利用油库资源及原有公用工程和辅助设施。
3.4.4.2工程组成
本工程由三部分组成，即罐区部分、火车装卸部分、系统管带部分。
3.4.4.3总平面布置
根据以上布置原则和罐区组成，结合场址环境和生产特点，合理布局。
本罐区与界区外配套工程的衔接分地上和地下两部分：
原料、产品部分公用工程架空敷设管道，通过管廊在南侧进出界区，埋地敷设的新鲜水、污水等管道由罐区北侧进出；消防水管道环罐区布置；罐区通道均与四周环形通道相通。
3.4.5竖向布置
3.4.5.1布置原则
a）考虑工艺流程及输送物料性质要求，保证罐区内外运输、装卸及管道敷设具备良好条件；
b）保证与周围设施的标高相协调，使界区内地面雨水能顺利排出，并不受洪水影响；
c）利用自然地形，减少土石方工程量；
d）场地坡度的设置既要有利于使地面雨水能合理地、有组织地排泄，又不能产生雨水冲刷。
3.4.5.2布置方式和控制标高的选定
根据厂区自然地形情况，罐区在高点,道路及汽车装卸场地采取平坡式布置，坡度均小与6‰,本工程新建罐区地坪设计标高均高于界区内道路标高。
3.4.5.3雨水排除方式
罐区地面雨水按地面坡度排向罐区外道路上，道路两侧做雨水蓖，并与库区雨水系统接通。
雨水由界区内雨水管网汇集排入库区雨水主管。
罐区内排雨水明沟沟宽0.3米,沟深0.3米,采用C20现浇混凝土。
排水明沟上铺铸铁
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