揚子油庫擴建工程工藝設(shè)計(最終版)

1、揚子油庫擴建工程工藝設(shè)計王立光摘要：本設(shè)計為揚子油庫擴建工程工藝設(shè)計，整個設(shè)計包括文字說明部分和計算部分。文字說明部分分別介紹了設(shè)計原始數(shù)據(jù)資料，油庫的類型和任務(wù)、油庫的分級和分區(qū)、國外油庫技術(shù)簡況、平面布置說明、工藝流程說明、制定工藝流程的原則，并且介紹了油庫的防毒、防火防爆、油庫的消防技術(shù)、防雷和防靜電的基本防范措施。計算說明部分主要是通過已知的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，確定油庫的庫容和類型、鐵路收發(fā)油鶴管數(shù)、棧橋長度、灌油栓數(shù)、泊位數(shù)、泵的吸入和排出管徑、泵的選取和校核以及加熱器面積和一些消防輔助計算，其中加熱器的面積通過編譯程序得出結(jié)果，最后附上整個油庫的工藝流程圖。關(guān)鍵詞：油庫 工藝 設(shè)計

2、消防技術(shù)VTechnological Design of Yangzi Oil Depots Expansion ProjectWang LiguangAbstract：This design is technological design of Yangzi oil depots expansion project, the design includes writing explanation part and computation part. The character part separately introduces initial data of the design, typ

3、e, assignment, classification and space sharing about the oil depot, technology status of the overseas oil depot, and explanation of the layout drawing arrangement, technological flow sheet and the principle of the process flow. The design introduces the basic prevention method which is about gas de

4、fense, fireproofing, explosion prevention, fire technology, lightning protection and static-free for the oil depot. The computation part mainly is carrying on the computation through the given data to determine the type of the oil depot, the crane tube number, the trestle length, lubricating plug nu

5、mber, the berth number, the diameter of the suction tube and discharge leader, pumps selection and the checking as well as the heater and some assistance computations, beyond these the heater area obtains the result through the program compiling, finally the design is enclosed the whole technologica

6、l flow sheet.Keywords：oil depot technology design fire technology目錄引言1第1章 文字說明部分21.1設(shè)計原始數(shù)據(jù)資料21.1.1油庫設(shè)計的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)21.1.2油庫庫址及周圍環(huán)境21.1.3南京地區(qū)歷年統(tǒng)計的自然條件21.2油庫概述31.2.1油庫的類型和任務(wù)41.2.2油庫的分級和分區(qū)41.2.3國外油庫技術(shù)簡況51.3平面布置說明61.4工藝流程說明61.4.1工藝流程的原則61.4.2本油庫作業(yè)內(nèi)容71.5油庫安全技術(shù)71.5.1防毒71.5.2防火和防爆71.5.3油庫消防技術(shù)81.5.4防雷101.5.5防靜電11第2

7、章 計算說明部分132.1油罐容積的確定132.1.1油罐設(shè)計容量的計算132.1.2油罐類型個數(shù)和庫容的確定132.2 油品裝卸設(shè)施計算142.2.1 各種油品鐵路裝卸油鶴管數(shù)計算142.2.2鐵路裝卸棧橋長度的計算142.2.3鐵路裝卸作業(yè)線長度的計算152.2.4汽車油罐車裝油鶴管的計算152.2.5油品桶裝作業(yè)灌油栓的計算162.2.6倉庫面積的計算172.2.7油品水運碼頭泊位數(shù)計算172.3管路的水力計算182.3.1吸入和排出管路管徑的確定192.3.2水路外輸管徑的確定212.4選泵及校核222.4.1輕油泵的選取222.4.2重油泵的選取272.4.3真空泵的選取292.5儲

8、油罐加熱與保溫計算302.5.1油罐保溫層厚度的計算302.5.2 加熱器面積的計算312.6消防計算322.6.1泡沫計算耗量322.6.2泡沫液儲備量322.6.3一次滅火的泡沫液計算342.6.4消防用水的耗量342.7儲油罐區(qū)防火堤的計算34結(jié)論37參考文獻(xiàn)38后記39版權(quán)聲明40附錄附錄A 程序清單附錄B 外文資料翻譯原文及譯文附錄C 工藝流程圖附錄D 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書附錄E 畢業(yè)設(shè)計開題報告附錄F 畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度表附錄G 畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)記錄表附錄H 畢業(yè)設(shè)計考核記錄附錄I 畢業(yè)設(shè)計評閱記錄附錄J 畢業(yè)設(shè)計答辯記錄及成績評定書中國民航大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文引言進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國一直保持高

9、速的經(jīng)濟(jì)增長，對各種自然資源的需求量自然日益增加。中國石油化工協(xié)會(CPCA)日前透露的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國在2008年總共消耗了2.15億噸石油產(chǎn)品，比2007年增加了11.9%。據(jù)統(tǒng)計，中國在2008年進(jìn)口了1471萬噸石油產(chǎn)品，其中包括汽油、柴油和煤油，比2007年增加了107.4%。大量的儲備要求使得當(dāng)前的油庫設(shè)施已經(jīng)不能滿足實際需要。再考慮到全球油價的波動劇烈，我國各油庫擴建任務(wù)迫在眉睫。位于南京棲霞山區(qū)的揚子油庫，在不斷增長的來油總量壓力下，決定實施擴建工程。本油庫設(shè)計的主要內(nèi)容包括：油庫的任務(wù)和類型、油庫的分級和分區(qū)、國外油庫技術(shù)簡況、平面布置說明、工藝流程說明、油庫安全技術(shù)等；油

10、罐設(shè)計容量計算、鐵路裝卸油鶴管數(shù)計算、管路水力計算、泵的選擇及泵的校核、儲油罐加熱及保溫計算、油庫的消防計算以及繪制工藝流程圖。第1章 文字說明部分1.1設(shè)計原始數(shù)據(jù)資料1.1.1油庫設(shè)計的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)揚子油庫每年鐵路進(jìn)庫車用90#、93#汽油分別為12萬噸和13.5萬噸，-10#、-20#柴油分別為11萬噸和10萬噸。汽油全部由管線外運。-10#柴油全部由水路外運，-20#柴油4萬噸裝桶出庫,6萬噸由汽車油槽車出庫。另外，該油庫每年還由鐵路進(jìn)燃料油和重柴油分別7萬噸和8萬噸，全部由輸油管外運。1.1.2油庫庫址及周圍環(huán)境揚子油庫庫址位于南京東北棲霞山區(qū)，北臨長江，逆江而上可至南京內(nèi)陸同航地區(qū)，順

11、江而上可到上海及其他沿海地區(qū)，西面與煉廠相鄰，并有巴樓公路通至南京市；鐵路也可由南面滬寧線棲霞山東引入庫內(nèi)，西面為長春巷的農(nóng)田，兩面處于劉家崗丘陵，庫內(nèi)有兩條山隴，北高南低。1.1.3南京地區(qū)歷年統(tǒng)計的自然條件1）溫度年平均氣溫 16.5月平均氣溫 -1.0絕對最高氣溫 38絕對最低氣溫 -10冰凍線最大深度 15.0cm最低平均溫度 02）降雨量全年平均降雨量 948mm日最大降雨量 1600mm 平均降雨天數(shù) 123天3）主導(dǎo)風(fēng)向和風(fēng)速 主導(dǎo)風(fēng)向 東北或東南年平均風(fēng)速 5.2m/s最大風(fēng)速 30m/s4）水文地下水位高度 -1.65m長江最高水位 9.0m長江最低水位 4.0m 長江通航天

12、數(shù) 320天水位7m保證天數(shù) 270天5）油品物性（見表1-1）表1-1油品物性 油品種類參數(shù)名稱90#汽油93#汽油-10#柴油-20#柴油重柴油燃料油比重0.720.720.830.830.850.85 閃點 2828555565120運動粘度mm2/s201155500.40.42.552.5513.5125801003.9525表1-2油品的周轉(zhuǎn)系數(shù)90#汽油93#汽油-10#柴油-20#柴油重柴油燃料油K6776651.2油庫概述凡是用來接收、儲存和發(fā)放原油或石油產(chǎn)品的企業(yè)和單位都稱為油庫。它是儲存、輸轉(zhuǎn)、供應(yīng)石油及石油產(chǎn)品的專業(yè)性倉庫，是協(xié)調(diào)原油生產(chǎn)和加工、成品油運輸及供應(yīng)的紐帶，

13、是國家和軍隊石油儲存和供應(yīng)的基地，它對于保障國防和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展有相當(dāng)重要的意義。1.2.1油庫的類型和任務(wù)一、油庫的類型油庫大體上可以從以下幾個方面進(jìn)行分類：（1）根據(jù)油庫的管理體制和業(yè)務(wù)性質(zhì)，油庫可以分為獨立油庫和企業(yè)附屬油庫兩大類型。本文中的油庫屬于企業(yè)附屬油庫，為了滿足鄰近石化公司的需求而設(shè)置。（2）根據(jù)油庫的主要儲油方式，油庫可以分為地面油庫、隱蔽油庫、山洞油庫、水封石洞油庫和海上油庫等。二、油庫的業(yè)務(wù)不同類型的油庫其業(yè)務(wù)性質(zhì)也不同，設(shè)計油庫時必須考慮到它們的各自業(yè)務(wù)特點和要求。油庫的業(yè)務(wù)大體分為下述四個方面：（1）生產(chǎn)基地用于集積和中轉(zhuǎn)油料；（2）供銷部門用于平衡消費流通領(lǐng)域

14、；（3）企業(yè)部門用于保證生產(chǎn)；（4）國家儲備部門用于戰(zhàn)略儲備，以保證非常時期需要。礦場的原油庫以及海上采油設(shè)置的油庫是一種集積和中轉(zhuǎn)性質(zhì)的油庫。它的業(yè)務(wù)特點是儲存品單一，收發(fā)量大，周轉(zhuǎn)頻繁。礦場的原油庫是油田輸儲油品的核心單位。煉油廠的原油庫和成品油庫是煉廠接收原油和發(fā)放成品的機構(gòu)。機場或港口油庫是一種專業(yè)性很強的油庫。它的主要任務(wù)是給飛機和船舶加油。儲備油庫的主要任務(wù)是為國家儲存一定數(shù)量的后備油料，以保證市場穩(wěn)定和緊急情況下的用油。它的特點是容量大，儲存時間較長，周轉(zhuǎn)系數(shù)小，品種比較單一。該油庫的主要任務(wù)是收發(fā)油品，經(jīng)過鐵路進(jìn)庫來油，汽油通過管線全部外運，-10#柴油水路外運，-20#柴油部

15、分桶裝出庫，部分汽車油槽車出庫，是一個企業(yè)附屬油庫。1.2.2油庫的分級和分區(qū)油庫主要是儲存易燃易爆的石油和石油產(chǎn)品，容量越大，一旦發(fā)生火災(zāi)或爆炸等事故造成的損失也大。因此從安全防火觀點出發(fā)，根據(jù)油庫容量的大小，分為若干等級。石油庫的等級劃分，應(yīng)符合表1-3規(guī)定。表1-3 石油庫的等級劃分等級石油庫總?cè)萘縏V（）一級100000TV二級30000TV100000三級10000TV30000四級1000TV10000五級TV1000注：1 表中總?cè)萘縏V系指油罐容量和桶裝油品設(shè)計存放量之總和，不包括零位罐和放空罐的容量。2 當(dāng)石油庫儲存液化石油氣時，液化石油氣罐的容量應(yīng)計入石油庫總?cè)萘?。由下面?/p>

16、計算可知油庫的總庫容為140000 m3，屬于一級油庫。油庫設(shè)計中，除了考慮儲存油品的數(shù)量之外，還應(yīng)考慮到油品的性質(zhì)，按照他們的易燃程度設(shè)置不同的安全距離。對石油庫儲存油品的火災(zāi)危險性的分類，應(yīng)符合表1-4的規(guī)定。表1-4 石油庫儲存油品的火災(zāi)危險性分類類別油品閃點（）甲28乙A2845B4560丙A60120B120一般按油庫業(yè)務(wù)要求可分為儲油區(qū)、裝卸區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、行政管理區(qū)等四個區(qū)域，其中裝卸區(qū)又可細(xì)分為鐵路裝卸區(qū)、水運裝卸區(qū)和公路裝卸區(qū)。1.2.3國外油庫技術(shù)簡況1. 油罐大型化，油罐大，單位容量的成本低；2國外油庫采用熱水加熱保溫；3國外油品計量采用3種方式：打尺（大罐標(biāo)尺計量）、過

17、地磅(汽車槽車計量) ; 帶電信號的橢圓齒輪流量計控制發(fā)油,能實行集散控制。其中第一種方式打尺一般采用: 人工測量標(biāo)定; 雷達(dá)感應(yīng)液位計; 磁浮式液位計; 考慮到油溫溫度補償,在量油孔的圓周線上加裝溫度感應(yīng)器,自動檢測油溫。4.油品運輸水運多，管道多，水運優(yōu)點在運費低，耗能??；管道運輸優(yōu)點更多；基建投資少，建設(shè)周期短，操作費用低，油品蒸發(fā)損耗小。5.油庫操作管理自動化，如：油品的計量，油罐內(nèi)油品的測量，液位報警，機泵的自動開閉，油品調(diào)和，裝車，裝船均由計算機自動管理。6.油品蒸發(fā)損耗很低，措施是使用內(nèi)浮頂罐，實現(xiàn)密閉裝車，油氣回收等。1.3平面布置說明總圖設(shè)計是油庫設(shè)計的一個重要組成部分，是一

18、項仔細(xì)而又復(fù)雜的工作?？倛D設(shè)計首先要充分掌握各種有關(guān)的設(shè)計資料，在充分了解和熟悉資料的基礎(chǔ)上，可結(jié)合油庫特點，按下述原則考慮總圖布置：（1）便于收發(fā)作業(yè)。油庫裝卸和發(fā)放區(qū)要盡可能的靠近交通線，使鐵路專用線和公路支線較短；（2）庫內(nèi)油品盡量做到單向流動，避免在庫內(nèi)往返交叉；（3）合理分區(qū)，以便于各種作業(yè)安全生產(chǎn)，避免非生產(chǎn)人員來往于工作區(qū)域，特別是儲油區(qū)和裝卸區(qū)；（4）庫內(nèi)各種設(shè)施及建筑，構(gòu)筑物之間的防火距離，必須符合石油庫設(shè)計規(guī)范GB50074-2002的規(guī)定。（5）變配電間及鍋爐房等輔助設(shè)施要盡量靠近主要用電、用氣單位，以節(jié)省投資和經(jīng)營費用；（6）盡可能利用地形進(jìn)行自流作業(yè)；（7）油庫對外單

19、位要設(shè)置在靠近發(fā)放區(qū)的地方，以便提貨人員聯(lián)系；（8）充分利用地形，做好隱蔽工作；（9）考慮到油庫的今后發(fā)展，應(yīng)適當(dāng)留有擴建余地。1.4工藝流程說明1.4.1工藝流程的原則所謂油庫工藝流程設(shè)計，即是合理布置和設(shè)計油庫主要油品的流向和可能完成的作業(yè)，包括油品的裝卸、倒罐、灌裝等。布置油庫流程時，必須首先考慮油庫的業(yè)務(wù)要求及同時操作的業(yè)務(wù)種類，使之操作方便、調(diào)度靈活、互不干擾、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約投資，不但滿足收發(fā)作業(yè)的要求，并應(yīng)使各油罐間能相互轉(zhuǎn)輸，相應(yīng)油泵能相互備用。在流程布置上要辯證地處理好業(yè)務(wù)要求、生產(chǎn)管理和建設(shè)投資三者的關(guān)系。一個好的流程設(shè)計便是三者的統(tǒng)一：滿足生產(chǎn)、調(diào)度靈活、節(jié)約投資。1.4.

20、2本油庫作業(yè)內(nèi)容揚子油庫每年通過鐵路進(jìn)庫車用90#和93#汽油，-10#、-20#柴油和重柴油、燃料油。汽油通過管線全部外運，-10#柴油通過水路外運，-20#柴油部分裝桶出庫，部分汽車油槽車出庫，燃料油和重柴油由輸油管線外運。1.5油庫安全技術(shù)1.5.1防毒一、一般油品的毒性油品及其蒸氣具有毒性，特別是含硫油品及添加四乙基鉛的汽油，毒性更大。輕質(zhì)油品的毒性比重質(zhì)油品的毒性小，但由于輕質(zhì)油品揮發(fā)性大，往往使空氣中的油蒸氣濃度比重質(zhì)油高，因此危害性更大。二、防毒措施油庫工作人員一般要從以下幾方面注意防毒：（1）加強管理和檢查督促，對工作人員加強防毒安全教育，定期測定工作場地空氣有毒氣體含量，使其

21、不超過最大允許濃度。（2）保證技術(shù)設(shè)備的嚴(yán)密性，改進(jìn)和加強通風(fēng)設(shè)備，嚴(yán)格遵守安全技術(shù)操作規(guī)程。（3）加強個人防護(hù)。1.5.2防火和防爆一、油罐火災(zāi)和爆炸的原因油庫失火的主觀原因往往是因為有關(guān)人員的思想不重視，麻痹大意，制度不嚴(yán)，管理不善，違反操作規(guī)程等，客觀原因包括：（1）電氣設(shè)備短路、觸頭分離、外殼接地不良等原因引起弧光和火花，或電氣設(shè)備發(fā)熱部分超過最高允許溫度；（2）金屬撞擊引起火花；（3）靜電和雷電；（4）可燃物的自燃，如油罐中含硫油品沉積物在清除時自燃，堆積的含油垃圾自燃；（5）油庫周圍山火蔓延等。二、石油產(chǎn)品的易燃性石油產(chǎn)品燃燒的特性主要以其閃點、燃點、自燃點來衡量。閃點是指在規(guī)定的

22、試驗條件下，當(dāng)火焰從油品蒸氣與空氣混合氣上面掠過時，閃出火花并立即熄滅。油品閃點越低，越容易燃燒，火災(zāi)危險性就越大，所以閃點是測定液體火災(zāi)危險性的一個重要標(biāo)志。燃點是指在規(guī)定的試驗條件下，當(dāng)火焰從油品蒸氣與空氣的混合氣上面掠過時，發(fā)生連續(xù)燃燒的最低溫度。自然點是指在規(guī)定的試驗條件下，油品蒸氣與空氣的混合氣體不與火焰接觸而自行燃燒的溫度。三、石油產(chǎn)品的易爆性油蒸氣在空氣中會引起爆炸的最小濃度范圍和最大濃度范圍，相應(yīng)的稱為爆炸下限和爆炸上限，上限和下限之間的區(qū)間稱為爆炸區(qū)間。四、防火與防爆措施1制定有關(guān)規(guī)章制度；2斷絕火源；3做好危險作業(yè)的防火工作；4處理好可燃物；5保證消防設(shè)備完好可靠。1.5.

23、3油庫消防技術(shù)一、燃燒與滅火1燃燒的條件（1）可燃物（2）助燃物（3）著火溫度2影響燃燒速度的因素各種燃燒物燃燒速度是不同的，燃燒速度取決于：（1）燃燒物質(zhì)與氧化合的能力；（2）同一可燃物的燃燒速度決定于燃燒表面積與體積之比，在相同體積下，燃燒表面積越大燃燒速度越快；（3）決定于燃燒物中碳、氧、硫、磷等可燃物的元素含量。3滅火原理與方法滅火原理就是破壞燃燒條件。根據(jù)燃燒的三個條件和構(gòu)成火焰燃燒的連鎖反應(yīng)，在消防技術(shù)中常用冷卻、窒息和隔離三種基本物理方法滅火和化學(xué)中斷法滅火。二、滅火劑滅火劑是能夠有效地破壞燃燒條件，迅速中止燃燒物連鎖反應(yīng)的物質(zhì)。常用的滅火劑有水、砂、二氧化碳、四氯化碳、化學(xué)泡沫

24、、空氣泡沫、干粉和鹵化物等。泡沫滅火劑又可以分為：化學(xué)泡沫滅火劑、蛋白泡沫滅火劑、氟蛋白泡沫滅火劑、水成膜泡沫滅火劑、高效倍數(shù)泡沫滅火劑和中倍數(shù)泡沫滅火劑。三、油罐火災(zāi)類型及特點1油罐火災(zāi)類型油罐火災(zāi)的類型為：穩(wěn)定燃燒、爆炸燃燒、爆燃、沸溢燃燒。2油罐火災(zāi)特點（1）燃燒速度單位時間內(nèi)燃燒掉油品的數(shù)量稱為燃燒速度。燃燒速度的大小說明了火勢的強弱，同時也反映了滅火的難易程度。燃燒速度主要取決于油品的種類、油罐直徑與容積的比值、油罐頂蓋被掀開裂口的面積、油位高低、油品中的含水量、氣溫和風(fēng)速等。（2）油品燃燒表面溫度油品表面溫度即油品的沸騰溫度。對于輕質(zhì)油品由于揮發(fā)強度大，吸收氣化熱多，所以其液面溫度

25、較低；而重質(zhì)油品揮發(fā)強度小，則其液面溫度較高。（3）油品燃燒火焰高度油罐內(nèi)燃燒油品的火焰高度決定于油罐內(nèi)儲存油品的種類和油罐的直徑。儲存的油品越輕、油罐直徑越小，則罐內(nèi)火焰的高度與油罐直徑的比值越大。油罐內(nèi)油品燃燒的火焰呈錐形，錐形底的直徑等于油罐的直徑。若火焰的高度以油罐的直徑為單位，則油罐直徑越小，火焰高度越大。（4）油罐火災(zāi)的熱輻射油罐著火后，其周圍空氣的輻射溫度和輻射強度均由近及遠(yuǎn)而降低，其等溫線或等輻射強度成梨形，其尖端部分指向其下風(fēng)向，即在等距離范圍內(nèi)下風(fēng)方向高度最高，上風(fēng)方向溫度最低，側(cè)向居中。（5）油品的熱波（6）油品的沸溢燃燒四、油罐滅火方法及其設(shè)備1泡沫滅火根據(jù)滅火設(shè)備的設(shè)

26、置情況分為固定式、半固定式和移動式三種滅火系統(tǒng)。根據(jù)滅火用泡沫的導(dǎo)入方式分為液上噴射（注入式）和液下噴射（導(dǎo)入式）兩大類，本油庫采用含有泡沫液的液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)。2煙霧自動滅火煙霧自動滅火是一種窒息性滅火的方法。它是將煙霧劑裝在漂浮于油面上的發(fā)煙容器內(nèi)，當(dāng)油罐起火后，通過自動控制系統(tǒng)使煙霧進(jìn)行燃燒反應(yīng)，同時產(chǎn)生大量支霧狀惰性氣體噴射在油面上，切斷油蒸氣向燃燒區(qū)擴散，阻止氧氣向燃燒區(qū)補充，以達(dá)到窒息滅火。1.5.4防雷一、雷電的形成雷云是構(gòu)成雷電的基本條件。水蒸氣和強烈氣流是形成雷云的必要條件。二、雷電的種類按雷電的不同形狀可以分為以下三種形式：線狀雷電、片狀雷電、球狀雷電。三、雷電的危害雷

27、電造成的危害分為直接雷電、間接雷電和雷電波侵入等。1直接雷電危害直接雷電危害為：電效應(yīng)、熱效應(yīng)、機械效應(yīng)。2間接雷電危害間接雷電危害為：雷電流引起的靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)的危害。四、防雷裝置常見的防雷裝置有避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器。一套完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。避雷器是一種專門的防雷設(shè)備。五、油罐防雷措施1地上金屬固定頂油罐鋼油罐必須做防雷接地，接地點不應(yīng)少于2處。鋼油罐接地點沿油罐周長的間距，不宜大于，接地電阻不宜大于。根據(jù)石油庫設(shè)計規(guī)范規(guī)定，對裝有阻火器的地上固定頂鋼油罐，當(dāng)頂板厚度大于或等于4mm時，可不裝設(shè)避雷針；當(dāng)頂板厚度小于4mm時，應(yīng)專設(shè)避雷針，避雷針

28、與呼吸閥的水平距離不應(yīng)小于3m。避雷針的保護(hù)范圍，應(yīng)包括整個油罐，保護(hù)范圍高出呼吸閥不應(yīng)小于2m，但兩者的罐體都應(yīng)作良好接地。2浮頂油罐外浮頂油罐密封嚴(yán)密，與大氣接觸面積小，與大氣直接接觸，混合氣體不易達(dá)到爆炸極限，可不設(shè)避雷針。國內(nèi)內(nèi)浮頂油罐的防雷措施無統(tǒng)一的規(guī)定。1.5.5防靜電一、液體靜電帶電兩種不同物質(zhì)互相摩擦是產(chǎn)生靜電的一種形式，當(dāng)液相與固相之間，液相與氣相之間，液相與另一不相容的液相之間以及固相和氣相之間，由于流動、攪拌、沉降、過濾、沖刷、噴射、灌注、飛濺、劇烈晃動以及發(fā)泡等接觸，分離的相對運動，都會在介質(zhì)中產(chǎn)生靜電。二、液體介質(zhì)的靜電放電靜電的消失有兩種：一是泄露，主要通過帶電體

29、本身以及與其相連的其他物體發(fā)生；二是不同形式的放電，是通過空氣發(fā)生，靜電體內(nèi)的靜電能量使帶電體附近空氣產(chǎn)生電離。1放電類型液體介質(zhì)的靜電放電是一種電位較高、能量較小、處于常溫常壓條件下的氣體擊穿。其放電類型可以分為三種：電暈放電、火花放電和刷形放電。2影響靜電放電的因素（1）電場均勻程度；（2）電極形狀和極性；（3）氣體狀態(tài)；（4）電壓作用時間。三、靜電的危害靜電的危害是由靜電的力學(xué)現(xiàn)象和放電現(xiàn)象引起的。對于石油儲運來說，靜電的主要危害是靜電放電可能引起的爆炸和火災(zāi)。在石油工業(yè)中，由于靜電放電而引起的爆炸事故，大致可以分為三類：接地容器內(nèi)部發(fā)生爆炸、噴射含微粒的氣體引起爆炸和灌裝絕緣容器的爆炸

30、。四、防止靜電事故的措施防止靜電事故的措施是從控制靜電放電引起爆炸和火災(zāi)的必備四個條件著手的。1減少產(chǎn)生靜電的措施對于防止石油靜電危害來說，不能完全消除靜電電荷的產(chǎn)生，只有能減少產(chǎn)生靜電的技術(shù)措施。（1）控制流速；（2）控制加油方式；（3）防止不同油品相混或油品含水和空氣；（4）經(jīng)過過濾器時，油品要有足夠的漏電時間。2加速靜電的泄漏，防止或減少靜電的積累（1）接地和跨地；（2）抗靜電添加劑；（3）設(shè)置靜電緩和器；（4）設(shè)置靜電消除器。3消除火花放電4防止形成爆炸性混合物，降低爆炸性混合氣體濃度、控制油面空間的混和氣體。第2章 計算說明部分2.1油罐容積的確定2.1.1油罐設(shè)計容量的計算選用公式

31、 式中：Vs某種油品的設(shè)計容量，m3； G某種油品的年輸量，t； K某種油品的周轉(zhuǎn)系數(shù)，K取57； 某種油品的密度，t/m3; 油罐的利用系數(shù)。2.1.2油罐類型個數(shù)和庫容的確定以90#汽油為例： 可采用10000 m3的內(nèi)浮頂油罐 3個。計算其他油品種類，得到結(jié)果（見表2-1）。表2-1 各油品油罐參數(shù)表參數(shù)油品G (t/a)K(t/m3)Vs (m3)規(guī)格及個數(shù)類型90#汽油12×10460.720.9529239.83×10000m3內(nèi)浮頂93#汽油13.5×10470.720.9528195.53×10000m3內(nèi)浮頂-10#柴油11×

32、10470.830.9519929.32×10000m3拱頂-20#柴油10×10460.830.9521137.22×10000m3拱頂燃料油7×10450.850.8519377.22×10000m3拱頂重柴油8×10460.850.8518454.42×10000m3拱頂該油庫的總庫容為：30000+30000+20000+20000+20000+20000=140000 m3。由于140000>100000，該油庫屬于一級油庫。2.2 油品裝卸設(shè)施計算2.2.1 各種油品鐵路裝卸油鶴管數(shù)計算選用公式 式中：n計

33、算鶴管數(shù)； K鐵路收發(fā)不均衡系數(shù)，K取1.6 G年裝卸油量，t/a; 年操作天數(shù)，取350天； 裝車溫度下的油品溫度，t/m3;V油罐車平均容積，取60 m3； A油罐車裝滿系數(shù)，輕油時A取0.9，重油時取0.95； 每天操作批數(shù)，2批/天以90#汽油為例：，N取整數(shù)為7。其他計算結(jié)果見表2-2表2-2 各油品鶴管數(shù)參數(shù)表 參數(shù)油品KG(t/a)(t/m3)V (m3)mANN(取整)90#汽油1.612×1040.726020.906.97793#汽油1.613.5×1040.726020.907.958-10#柴油1.611×1040.836020.906.4

34、57-20#柴油1.610×1040.836020.905.556燃料油1.67×1040.856020.953.34重柴油1.68×1040.856020.953.74所需鶴管的總數(shù)為：7+8+7+6+4+4=36個；其中輕油棧橋裝卸鶴管數(shù)為28個，重油棧橋裝卸鶴管數(shù)為8個。2.2.2鐵路裝卸棧橋長度的計算輕油用一個棧橋，采用雙側(cè)布置；重油用一個棧橋，采用單側(cè)布置。選用公式（雙側(cè)） （單側(cè)）式中：L棧橋的長度，m；n每列油罐車的車廂數(shù)；l每列油罐車距離的平均值，l=12m。輕油雙側(cè)棧橋卸油棧橋長度：重油單側(cè)棧橋卸油棧橋長度：2.2.3鐵路裝卸作業(yè)線長度的計算選用

35、公式式中：L裝卸線有效長度； L1機車至警沖標(biāo)的距離，取L1=10m L2機車長度，L2=22m; L3鐵路油槽車列的總長度，m； L4裝卸車線終端安全距離，取L4=20m。（雙側(cè)）（單側(cè)）2.2.4汽車油罐車裝油鶴管的計算選用公式 式中：N計算鶴管數(shù)； K公路運輸不均衡系數(shù)，K取1.2 G年裝卸油量，t/a; t年操作天數(shù)，取350天； m每小時裝車個數(shù)，取23； 裝車溫度下的油品密度，t/m3; V油罐車平均容積，取8m3； A油罐車裝滿系數(shù)，取0.9； T每天操作小時數(shù)，取8小時/天由于只有-20#柴油采用汽車油槽車出庫，所以：，取整為3（詳見表2-3）。表2-3 -20#柴油汽車油罐車

36、裝油鶴管數(shù) 參數(shù)油品KG(t/a)tT(t/m3)V (m3)mANN(取整)-20#柴油1.26×10435080.83820.902.1532.2.5油品桶裝作業(yè)灌油栓的計算選用公式式中：N計算灌油栓數(shù)； K日灌桶不均衡系數(shù)，K取1.2 G日灌桶量，t/d; q灌油栓流量，取12m3/h；油比重，t/m3; k灌油栓利用系數(shù)，取0.5； T每天操作小時數(shù)，取8小時/天各參數(shù)及灌油栓數(shù)量見表2-4：表2-4 -20#柴油灌油栓參數(shù)表 參數(shù)油品KG(t/d)T(t/m3)q (m3/h)kNN(取整)-20#柴油1.2114.380.83120.53.4442.2.6倉庫面積的計算選

37、用公式 式中：F計算倉庫面積，m2； Q倉庫儲存的油品量，t/d; n桶堆層數(shù)，取n=4層； 油比重，t/m3; d裝桶直徑，d=0.56m； k裝桶體積充滿系數(shù)，取0.6； a倉庫面積的利用系數(shù)，取a =0.4；2.2.7油品水運碼頭泊位數(shù)計算-10#柴油11萬噸水路外運，選擇3000噸的油輪，滿載吃水深度為5.7m，計算其所需的碼頭泊位數(shù)。計算碼頭泊位數(shù)公式：= 式中：泊位數(shù)（整數(shù)）；最小泊位數(shù)；裕量；年需要船次；一個泊位年最多靠船次數(shù)；年裝卸量；設(shè)計船型每船次裝卸量；年工作時間，為年工作日與晝夜裝卸作業(yè)小時乘積，晝夜裝卸作業(yè)小時一般??；每船次占用泊位的時間；兩次停泊時間之間的空檔時間，一

38、般按；由于油輪的吃水深度為5.7m<7m,所以通航天數(shù)為320天，年工作時間為：t1=待泊時間+靠岸時間+輸油前準(zhǔn)備時間+輸油時間+輸油后整理時間+解纜離岸時間=1.5+0.5+1.5+10+1.5+0.5=15.5h由以上可知泊位數(shù)應(yīng)為。2.3管路的水力計算根據(jù)任務(wù)書，揚子油庫全部油品均由鐵路油槽車運進(jìn)，汽油和重油全部由輸油管外輸，-10#柴油由油船外運，-20#柴油由汽車油槽車及桶裝外運。所以，需確定各種油品的三種管徑：吸入管徑、排出管徑以及外輸管徑。揚子油庫所在地區(qū)的年平均氣溫16.5，需算出該溫度下各種輕油的粘度。以90#汽油為例：全部輕油油品在16.5下的粘度見表2-5表2-5

39、 輕油油品粘度表油品種類90#汽油93#汽油-10#柴油-20#柴油粘度（）1.1131.1135.4095.409此外，重油粘度較大，管道摩阻較大，需加熱運輸，計劃任務(wù)將油溫從40升高到60，需要計算60下的重油粘度。重柴油：同理，燃料油 。2.3.1吸入和排出管路管徑的確定油庫設(shè)計中，管徑都是通過經(jīng)濟(jì)流速來計算，首先根據(jù)油品性質(zhì)，選擇出相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)流速，然后按照要求的輸送量Q，求得管內(nèi)徑。根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速選取管徑公式如下：式中 Q流量，m3/s；v經(jīng)濟(jì)流速，m/s；d管道內(nèi)徑，m；由各種油品的粘度選取經(jīng)濟(jì)流速如表2-6。表2-6 油品的經(jīng)濟(jì)流速參數(shù)油品種類 粘度（mm2/s）經(jīng)濟(jì)流速（m/s）吸

40、入管路排出管路汽油1.1131.52.5汽油1.1131.52.5汽油5.4091.32.0汽油5.4091.32.0重柴油10.561.32.0燃料油90.61.11.21）輕油各管段的流量輕油卸車為四節(jié)車廂同時卸油，共240m3，重油卸車為兩節(jié)車廂同時卸油，共120m3，卸車時間為4060min，以下計算中卸油時間為45min。計算輕油各管段的流量：一個鶴管的流量為：吸入管的流量為： 集油管、排出管的流量為： 以汽油為例，計算泵吸入管的管徑：，取公稱直徑300mm，外徑為325mm，計算管路的壁厚。式中 管道壁厚，mm；p管道的工作壓力，MPa，取p=2.5MPa；D管道的外直徑，m；管材

41、許用應(yīng)力，此處根據(jù)條件取115MPa；焊縫系數(shù)。無縫鋼管；直縫鋼管；螺旋焊縫鋼管埋弧雙面焊縫時，埋弧單面焊縫，本油庫的管道采用無縫鋼管。壁厚附加量，取1.5mm。查表得，90#汽油吸入管取325×6.5mm的無縫鋼管。同理，90#汽油排出管的管徑為：，取公稱直徑250mm，外徑為273mm，。2）重油各管段的流量一個鶴管的流量： 吸入管的流量為： 集油管、排出管的流量為：其他各種油品的吸入管管徑和排出管管徑各種參數(shù)列于表2-7和表2-8中。表2-7 各種油品吸入管管徑汽油汽油柴油柴油重柴油燃料油計算管徑(mm)273273295295208226(mm)300300300300250

42、250選擇管徑表2-8 各種油品排出管管徑汽油汽油柴油柴油重柴油燃料油計算管徑(mm)213213238238168216(mm)250250250250200250選擇管徑集油管的管徑為各種油品吸入管的管徑+50mm。2.3.2水路外輸管徑的確定11萬噸-10#柴油水路外運，要求自流裝船。已知參數(shù)：-10#柴油罐標(biāo)高35m，油碼頭標(biāo)高5m，輸油管線長度1150m（包括局部摩阻）。初選管徑：，內(nèi)徑：裝船流量： 裝船流速： 判斷流態(tài)： 絕對粗糙度： 由于，流態(tài)為水力光滑區(qū)，。輸油管的摩阻損失為：選擇的管徑不滿足自流，另選管徑。裝船流速： 判斷流態(tài)： 絕對粗糙度： 由于，流態(tài)為水力光滑區(qū)。摩阻損失

43、為：滿足自流裝船。因此，-10#柴油自流裝船時的管徑為。2.4選泵及校核2.4.1輕油泵的選取由以上計算可知：鶴管流量：1.首先計算鶴管的摩阻損失，鶴管長，管徑為。判斷鶴管里流體的流態(tài)，以90#汽油為例：流速： 雷諾數(shù)為： 絕對粗糙度：由于，流態(tài)為混合摩擦區(qū)。由公式：可得出值摩阻損失為：2.計算集油管的摩阻損失集油管長度 集油管中油品的流速為：雷諾數(shù)為： 絕對粗糙度： ,流態(tài)為水力光滑區(qū)。摩阻損失為：3.計算90#汽油輕油泵的吸入管摩阻損失吸入管的長度（包括摩阻損失）為：50m吸入管中油品的流速為：雷諾數(shù)為： 絕對粗糙度： 由于，流態(tài)為混合摩擦區(qū)。由公式：可得出值摩阻損失為：4.計算排出管的摩

44、阻排出管的長度（包括摩阻損失）為：700m 排出管中油品的流速為：雷諾數(shù)為： 絕對粗糙度： 由于，流態(tài)為混合摩擦區(qū)。由公式：可得出值摩阻損失為：5計算輕油泵所需的揚程輕油泵所需的揚程為：6.選取其他各種輕油所需的輕油泵其他輕油的各種摩阻損失列于表2-9中。表2-9 各種油品摩阻損失及選泵90#汽油汽油柴油柴油鶴管摩阻0.990.991.011.01集油管摩阻0.1420.1420.220.22吸入管摩阻0.1820.1820.220.22排出管摩阻6.446.447.197.19位差26262727揚程（）33.7533.7535.6435.64流量（）316.8316.8316.8316.8

45、泵型號200GY40200GY40200GY40200GY40泵性能的各種參數(shù)如表2-10中。GY型便拆式管道泵為國家專利產(chǎn)品，是石油化工流程泵也是石油庫的理想用泵。該型泵輸送清水的性能及泵的校核圖如下。表2-10 泵的清水性能參數(shù)泵型號流量()揚程(H)轉(zhuǎn)速()電動機功率()效率(%)必需汽蝕余量/m200GY403604014505578.53.6根據(jù)上表的電動機功率可選擇YB2型隔爆型三相異步電動機，機座號為280S-4，功率55kW。泵校核圖：7654321圖2-1 泵與汽油管路工作點校核圖7590808514326圖2-2 泵與柴油管路工作點校核圖由以上兩個圖可以看出，該泵的流量在輸

46、送要求內(nèi)，并且偏于最大值，滿足輸送要求。2.4.2重油泵的選取以重柴油為例選取重油泵1輸送重柴油時鶴管的摩阻損失計算鶴管流量： 鶴管流速： 雷諾數(shù)為： 絕對粗糙度： 由于，流態(tài)為水力光滑區(qū)。由于，用公式計算可得出值摩阻損失為：2計算集油管的摩阻損失集油管長度： 集油管中油品的流速為：雷諾數(shù)為： 絕對粗糙度： 由于，流態(tài)為水力光滑區(qū)。摩阻損失為：3計算吸入管的摩阻損失吸入管的長度（包括摩阻損失）為：55m 吸入管中油品的流速為：雷諾數(shù)為： 絕對粗糙度： 由于，流態(tài)為水力光滑區(qū)。摩阻損失為：4計算排出管的摩阻排出管的長度（包括摩阻損失）為：700m 排出管中油品的流速為：雷諾數(shù)為： 絕對粗糙度：

47、由于，流態(tài)為水力光滑區(qū)。摩阻損失為：5、計算輸送重柴油時所需的揚程重油泵所需的揚程為：同理得到，輸送燃料油所需要的揚程由與重柴油相似的計算可知泵所需的揚程為：重油摩阻計算結(jié)果及選泵列于表2-11中。表2-11 重油摩阻計算及選泵油品的種類揚程（m）流量（m3/h）泵型號電機機座號重柴油34.19162125GY50A225S-4燃料油32.67162125GY50A225S-4重油泵的性能參數(shù)如表2-12表2-12 泵的性能參數(shù)泵型號流量()揚程H (m)轉(zhuǎn)速()電動機功率()效率(%)必需汽蝕余量/m125GY50A1803814503771.532.4.3真空泵的選取以柴油為例選取真空泵已

48、知數(shù)據(jù)：柴油密度830kg/m3，離心泵吸入管線24m，管徑312mm，鶴管長，真空罐容積4m3，最大引油高度為h=2.37m，引油時間為1min，操作溫度20。真空泵選取的公式：式中 真空系統(tǒng)的抽氣速率，m3/min；真空系統(tǒng)容積，m3；抽氣時間，min；系統(tǒng)開始抽氣時的絕對壓力，Pa；系統(tǒng)經(jīng)歷t時間后的絕對壓力，Pa。將油引上時，離心泵進(jìn)口處絕對壓強為：真空泵所需的真空度為：平均壓力： 該離心泵吸入管中容積為：真空系統(tǒng)的容積為：真空系統(tǒng)的抽氣速率為：標(biāo)準(zhǔn)狀況下的抽氣速率（）：式中 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度，；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓力，。SK系列水環(huán)真空泵用來抽吸或壓縮空氣和其他無腐蝕性，不溶于水，不含固體

49、顆粒的氣體，以便在密閉容器中形成真空和壓力，SK水環(huán)真空泵可廣泛應(yīng)用于石油化工及其他領(lǐng)域。根據(jù)以上計算結(jié)果，從泵樣本上查出選用SK3型水環(huán)真空泵可以滿足要求。表2-13 SK3型水環(huán)真空泵的參數(shù)水環(huán)真空泵最大抽氣量(m3/min)電機功率真空泵極限壓力(mmHg)轉(zhuǎn)速(r/min)SK3370014402.5儲油罐加熱與保溫計算2.5.1油罐保溫層厚度的計算重柴油、燃料油從升到，按經(jīng)濟(jì)厚度計算方法確定保溫層厚度。式中：保溫層外表面向大氣的散熱系數(shù)，??；保溫儲罐罐壁熱損失校正系數(shù)，取0.9；熱能價格，取10元/106 kJ；保溫材料制品導(dǎo)熱系數(shù)，選用玻璃棉氈作為保溫材，；介質(zhì)儲存溫度高于環(huán)境溫度

50、期間的年操作時間，按天計算，。介質(zhì)儲存溫度，60；環(huán)境溫度，取年平均溫度的平均值，16.5；保溫結(jié)構(gòu)單位造價，800元/m3；保溫工程投資貸款年分?jǐn)偮?，?計利年數(shù)，取；年利率，取10%。因此選擇保溫層厚度為：47mm。2.5.2 加熱器面積的計算在10000m3的地上拱頂油罐中儲存重柴油。已知油罐的平均直徑D為28.00m，罐壁高16.96m，拱頂曲率半徑為33.6m，拱頂高為3.08m。油罐表面涂成灰色，它的黑度為0.96。罐內(nèi)裝油高度達(dá)罐壁高的（即裝油高度為15.26m），根據(jù)對所有油品的測定，已知，粘度指數(shù)u=0.0246，相對密度，油罐所在地最冷月大氣月平均溫度為0，平均風(fēng)速為5.2m/s。罐的保溫層厚度為47mm，保溫層的傳熱系數(shù)為，在內(nèi)將油品溫度從40升至60，一般向外發(fā)放。若進(jìn)入加熱器的蒸汽為表壓0.408MPa得干飽和蒸汽，試計算油罐應(yīng)裝