第四章 油庫設(shè)計

1第四章油氣儲存工藝儲運工程系2浙江鎮(zhèn)海一油庫3第一節(jié)油庫概述一、油庫的作用和類型二、油庫的分級和分區(qū)三、油庫容量的確定四、庫址選擇及庫區(qū)總平面布置4一、油庫的作用和類型（一）、油庫的概念

油庫是用來接收、儲存和發(fā)放石油或石油產(chǎn)品的企業(yè)和單位。5基地作用油庫是國家石油儲備和供應的基地石油儲備天數(shù):中國：目前21.6天，目標90天。國家戰(zhàn)略石油儲備基地（2006－2008）：鎮(zhèn)海（浙江寧波）、舟山（浙江）、黃島、大連(2008年完工)30天。美國：目前158天（170多天）。日本：石油儲備天數(shù)是171天。（二）、油庫的作用6油庫的紐帶作用：油井油田原油庫煉廠原油庫煉油裝置煉廠成品油庫用戶紐帶作用油庫是協(xié)調(diào)原油生產(chǎn)、原油加工、成品油供應及運輸?shù)募~帶（二）、油庫的作用7（三）、油庫的類型根據(jù)油庫的管理體制和業(yè)務性質(zhì)劃分（1）獨立油庫（2）企業(yè)附屬油庫根據(jù)油庫的主要儲油方式劃分（1）地面油庫（2）隱蔽油庫（3）山洞油庫（4）水封石洞庫（5）水下油庫（6）地下鹽巖庫8二、油庫的分級和分區(qū)（一）、油庫的分級注：油庫總?cè)萘渴侵杆袃薰Q容量與桶裝油品設(shè)計存放量之和，不包括零位罐、高架罐、放空罐以及是油庫自用油品儲罐的容量。等級總?cè)萘浚╩3）一級二級三級四級五級

大于等于10000030000~小于10000010000~小于300001000~小于10000

小于10009（二）、油品的分類類別油品閃點(℃)舉例甲28℃以下原油、汽油乙A28℃至45℃以下噴氣燃料、燈用煤油、-35#輕柴油B45℃至60℃以下丙A60℃~120℃輕柴油、重柴油、20#重油B120℃以上潤滑油、100#重油10其他國家油品等級劃分舉例:英國石油學會《銷售安全規(guī)范》Ⅰ級閃點<21℃Ⅱ級21℃≤閃點<55℃Ⅲ級55℃≤閃點≤100℃11法國《勞動保護安全規(guī)范》A級15℃時飽和蒸氣壓大于1barB級閃點<55℃C級55℃≤閃點<100℃D級閃點≥100℃12（三）、油庫的分區(qū)序號分區(qū)區(qū)內(nèi)主要建筑物和構(gòu)筑物1儲油區(qū)油罐、防火堤、油泵房、變配電間等2裝卸區(qū)鐵路裝卸區(qū)鐵路裝卸油品棧橋、油泵房、桶裝油品倉庫等水路裝卸區(qū)裝卸油碼頭、油泵房、灌油間、桶裝油品倉庫等公路裝卸區(qū)高架罐、灌油間、汽車裝卸油品設(shè)備、桶裝倉庫等3輔助生產(chǎn)區(qū)修洗桶間、消防泵房、消防車庫、機修間、器材庫、鍋爐房、化驗室、污水處理設(shè)備等4行政管理區(qū)辦公室、傳達室、車庫、宿舍、浴室、食堂等13油庫分區(qū)圖示：15庫區(qū)平面布置舉例：公路裝卸作業(yè)區(qū)油罐區(qū)行政管理區(qū)鐵路裝卸作業(yè)區(qū)桶裝作業(yè)區(qū)消防設(shè)施輔助16三、油庫容量的確定要求：（1）集中來油時能及時地把油品卸到庫內(nèi)；（2）在兩次來油的間隙，油庫應有足夠的儲存油品供應給用戶。17（一）、周轉(zhuǎn)系數(shù)法確定油庫容量式中：

Vs：某中油品的設(shè)計容量，m3；

G：該種油品的年銷量，t；

ρ：該種油品的密度，t/m3；

K：該種油品的周轉(zhuǎn)系數(shù)；

η：油罐利用系數(shù)。181、周轉(zhuǎn)系數(shù)

所謂周轉(zhuǎn)系數(shù)，就是指某種油品的儲油設(shè)備在一年內(nèi)可被周轉(zhuǎn)使用的次數(shù)。即：192、油罐利用系數(shù)（1）名義容量（計算容量、理論容量）（2）儲存容量（3）作業(yè)容量（4）公稱容量203、油罐選用的一般原則通常，每種油品至少選兩個罐；盡量選用容量較大的儲罐；對于整個油庫來說，選用儲罐的規(guī)格應盡可能統(tǒng)一。21（二）、儲存天數(shù)法確定油庫容量式中：

Vs：油品的設(shè)計容量，m3；

G：油品的年周轉(zhuǎn)量，t；

N：油品的儲存天數(shù)；

ρ：油品儲存溫度下的密度，t/m3；

η：油罐的利用系數(shù)；

t：油品的年操作天數(shù)。22（三）、統(tǒng)計預測法確定油庫容量每個月的月末剩余：ΔVi=進油量-銷售量剩余累計：Vs=∑ΔVi油庫容量：V=Vsmax-Vsmin

即：油庫在儲存了最大銷售量的同時，應能儲存最大進油量。23進油、銷售、月末剩余及剩余累計表月份123456789101112進油34578131513121064銷售14131174337991010月末剩余-11-9-60+4+10+12+6+3+1-4-6剩余累計-11-20-26-26-22-120+6+9+10+60注：月末剩余ΔVi為正，入超；月末剩余ΔVi為負，出超油庫容量：V=Vsmax-Vsmin=+10-(-26)=3624四、庫址選擇

及庫區(qū)總平面布置執(zhí)行《石油庫設(shè)計規(guī)范》（GB50074-2002）的要求。主要考慮的事項：1）與周圍居住區(qū)、工礦企業(yè)、交通線等安全距離、相對位置（高度、風向）；2）庫內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物之間的防火距離、相對位置；3）油罐分組布置的相關(guān)規(guī)定；4）出入口及消防道路布置要求。25油罐區(qū)防火堤設(shè)置：1）防火堤計算高度的確定要求：防火堤高度應保證堤內(nèi)有效容積的需要。有效容積的確定：

a.固定頂油罐，不小于油罐組內(nèi)一個最大罐的容量；

b.浮頂罐，不小于油罐組內(nèi)一個最大罐的容量的一半；26c.當固定頂罐、浮頂罐布置在同一罐組內(nèi)時，取以上兩者中的較大值。27固定頂罐防火堤計算高度確定：2號罐容量為最大罐容量用V1、V2、……表示，罐截面積用S1、S2、……表示。213465ab防火堤計算高度h:28浮頂罐防火堤計算高度確定：2號罐容量為最大罐容量用V1、V2、……表示，罐截面積用S1、S2、……表示。213465ab防火堤計算高度h:292）防火堤設(shè)置規(guī)定

防火堤的實際高度應比計算高度高出0.2m；防火堤實際高度不應低于1m（以堤內(nèi)側(cè)設(shè)計地坪計），且不應高于2.2m（以堤外側(cè)道路路面計）。如采用土質(zhì)防火堤，堤頂寬度不應小于0.5m。30GOTONEXTCHAPTER31名義容量（計算容量，理論容量）：32儲存容量：33作業(yè)容量：34油庫獨立油庫企業(yè)附屬油庫民用油庫軍用油庫儲備油庫中轉(zhuǎn)油庫分配油庫儲備油庫供應油庫野戰(zhàn)油庫油田原油庫煉廠原油及成品油庫機場及港口油庫農(nóng)機站油庫其它企業(yè)附屬油庫3536覆土油罐示意（H>1m）HH37山洞油庫主巷道3839水封石洞庫前提條件：有穩(wěn)定的地下水位地下水位線油水水漏斗40

鹽穴地下儲油氣庫：在地下鹽層或鹽丘中利用水溶開采方式形成地下洞穴并儲存油氣。鹽巖頂?shù)酌媾c地震剖面對應關(guān)系414243海上油庫第二節(jié)油品儲運系統(tǒng)工藝設(shè)計與管理一、

油品儲運工藝流程二、油品的鐵路裝卸作業(yè)三、油品的水路裝卸作業(yè)四、油品的公路裝卸作業(yè)五、桶裝（整裝）作業(yè)六、油庫管路設(shè)計計算七、油庫泵房工藝設(shè)計一、油品儲運工藝流程（一）、概述儲油設(shè)施裝卸系統(tǒng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)泵房（二）、油庫工藝流程所謂油庫工藝流程設(shè)計，就是合理布置和規(guī)劃油庫經(jīng)營油品的流向和可以完成的作業(yè)，包括油品的裝卸、灌裝、倒罐等。工藝流程設(shè)計基本原則滿足生產(chǎn)要求操作方便，調(diào)度靈活節(jié)約投資管網(wǎng)布置形式單管系統(tǒng)雙管系統(tǒng)獨立管道系統(tǒng)一般，油庫管網(wǎng)的布置以雙管系統(tǒng)為主，以單管系統(tǒng)和獨立管道系統(tǒng)為輔。油品分組分組原則：把性質(zhì)相似、色澤相近的油品分為一組。分組目的：同一組內(nèi)的油品可以共用一臺泵、一條管線進行輸送。油品分組表組別油品名稱燃一組車用汽油（含鉛的）燃二組工業(yè)汽油、溶劑汽油、車用汽油燃三組燈用煤油、動力煤油燃四組輕柴油、農(nóng)用輕柴油燃五組重柴油燃六組重油潤滑一組22#、30#汽輪機油；高速機械油等低粘度淺色油品潤滑二組各種中、低速機械油；46#、57#汽輪機油；6#汽油機油等中等粘度淺紅色油品潤滑三組10#、15#汽油機油；各種柴油機油等高粘度深紅色油品潤滑四組車軸油；齒輪油；24#汽缸油；過熱汽缸油（不包括合成汽缸油）等黑色油品二、油品的鐵路裝卸作業(yè)（一）、鐵路裝卸油設(shè)施

鐵路油罐車

裝卸油鶴管

集油管、輸油管

棧橋

鐵路專用作業(yè)線零位罐、緩沖罐（二）、鐵路裝卸油方法鐵路卸油方法上部卸油

泵卸法

自流卸油

浸沒泵卸油

壓力卸油下部卸油鐵路裝油方法：上部裝車（三）、鐵路裝卸油系統(tǒng)輕油裝卸系統(tǒng)輸油系統(tǒng)真空系統(tǒng)放空系統(tǒng)粘油裝卸系統(tǒng)輸油系統(tǒng)加熱系統(tǒng)放空系統(tǒng)（四）、鐵路裝卸區(qū)管網(wǎng)的連接鶴管與集油管的連接

專用單鶴管式

多用單鶴管式

雙鶴管式真空管與輸油系統(tǒng)的連接鶴管數(shù)的確定鐵路裝卸油鶴管數(shù)與到庫油罐車數(shù)和鶴管與集油管的連接方式有關(guān)。確定鶴管數(shù)需要首先確定一次到庫油罐車數(shù)。按作業(yè)量確定一日到庫的最大油罐車數(shù)（向上取整）按機車牽引定數(shù)確定的一次到庫的最大油罐車數(shù)（向下取整）鐵路作業(yè)線長度的確定式中：

[]中的項表示可選項；

L—裝卸作業(yè)線長度，m；

l—一輛油罐車的長度，m；

n—一次到庫的最大油罐車數(shù)

L1—作業(yè)線起始端（自警沖標算起）到第一輛油罐車起始端的距離，31米；（老規(guī)范為10米）

L2—作業(yè)線終端車位的末端到車擋之間的距離，20米；

12—輕、粘油罐車之間的安全凈距，12m。警沖標是用來指示機車車輛停車時，不準向道岔方向或線路交叉點方向越過，以防止停留在該線上的機車車輛與鄰線上的機車車輛發(fā)生側(cè)面沖突的標志。另外，在出站道岔上警沖標用來確定站界標位置警沖標設(shè)在兩會合線路間距離為4m的中間。

舉例：油品名稱密度(t/m3)年供應量(t)航空汽油0.8045500車用汽油0.73170000#輕柴油0.847000柴油機油0.881500收發(fā)不均勻系數(shù)取3，機車牽引定數(shù)為3400t。公式解：（確定一次到庫最大油罐車數(shù)）（1）按作業(yè)量確定（2）按機車牽引定數(shù)確定n2=47.22（3）實際一次到庫的最大油罐車數(shù)，為：油品名稱航空汽油車用汽油0#輕柴油柴油機油ni9.483.881.40.3取整10421作業(yè)線布置形式之一：L1鶴管數(shù)：n=5+3=8下卸器：1個作業(yè)線長度：

L1=31+20+8×12=147m

L2=31+20+9×12+12=171mL212航汽車汽輕柴********+作業(yè)線布置形式之二：L1L212航汽車汽輕柴**********oooooo+鶴管數(shù)：n=10+6=16下卸器：1個作業(yè)線長度：

L1=31+20+10×12=171mL2=31+20+7×12+12=147m三、油品的水路裝卸作業(yè)水路運輸?shù)奶攸c載運量大能耗少、成本低投資少（一）、港址選擇地質(zhì)條件好，避免產(chǎn)生過大的位移或沉降防波能力強水域面積寬闊有足夠的水深與其它碼頭有足夠的安全距離T：設(shè)計最大船舶滿載吃水深度Z1：船底至河（海）底允許的最小安全裕量Z2：波浪影響的附加深度Z3：考慮油船航行時的附加深度Z4：考慮泥沙淤積的附加量（二）、油碼頭的種類近岸式碼頭固定碼頭浮碼頭棧橋式固定碼頭外海油輪系泊碼頭浮筒式單點系泊設(shè)施浮筒式多點系泊設(shè)施島式系泊設(shè)施（三）、油船油輪油駁儲油船水路裝卸油設(shè)備輸油臂

大連港３０萬噸進口原油船接卸作業(yè)（四）、油碼頭泊位數(shù)的計算N—泊位數(shù)（整數(shù)）η—裕量N1—最少泊位數(shù)n—年需要船次數(shù)m—

一個泊位年最多靠船次數(shù)P—

年裝卸量G—

設(shè)計船型每船次裝卸量Ty—年工作時間t1—每船次占用泊位的時間

t—兩次停泊時間之間的空檔時間計算數(shù)據(jù)的確定1、年工作時間Ty

Ty=年工作日×晝夜裝卸作業(yè)小時年工作日=365日－不利作業(yè)日數(shù)晝夜裝卸作業(yè)小時一般取24h不利作業(yè)日數(shù)包括：霧日：折減系數(shù)取0.7雷暴日：折減系數(shù)取0.3大風日：折減系數(shù)取0.8冰封日：折減系數(shù)取0.1洪水停航日：折減系數(shù)取1.0枯水期停航日：折減系數(shù)取1.02、一船次裝卸量G

G=船舶載油量－殘油量

船舶載油量是指油輪的凈載重量，即船舶純粹能載貨物的重量殘油量即每次不能完全卸凈的剩余油量。輕油可不考慮，油輪沿途可以加溫時，粘油也可不考慮，但對不能加溫的油駁等，按實際情況考慮。內(nèi)河船還要考慮枯水期減載量3、每船次占用泊位時間t1包括：待泊時間：建議取1.0～2.0h靠岸、系纜時間：建議取0.5～1.0h輸油前準備時間：一般取0.5～2h排壓艙水時間輸油時間：根據(jù)岸和船上輸油泵的能力、輸油管徑和長度、油輪載貨量確定輸油后的整理時間：一般要1～2h解纜離岸時間：一般約0.5h4、兩次停泊時間之間的空檔時間t

一般按6～12h考慮。四、油品的公路裝卸作業(yè)公路裝卸油方法泵送灌裝直接自流灌裝高架罐自流灌裝（不推薦）公路作業(yè)區(qū)布置要求裝卸作業(yè)有序作業(yè)安全公路裝卸油設(shè)施汽車油罐車鶴管灌裝罐汽車裝油臺（亭）通過式倒車式圓亭式汽車裝油鶴管數(shù)的確定N—每種油品的裝油鶴管數(shù)量G—每種油品的年裝油量，tT—每年裝車作業(yè)工時，hQ—

一個裝油臂的額定裝油量，m3/h（應低于限制流速）ρ—油品密度，t/m3

k—裝車不均衡系數(shù)B—

季節(jié)不均衡系數(shù)。對于季節(jié)性的油品（如農(nóng)用柴油、燈用煤油），B值等于高峰季節(jié)的日平均裝油量與全年日平均裝油量之比；對于無季節(jié)性的油品，B=1裝油鶴管的設(shè)計速率（推薦）裝油鶴管尺寸設(shè)計速率（m3/h）DN8050~70DN10080~100五、桶裝（整裝）作業(yè)油桶的灌裝方法泵送灌裝自流灌裝油桶的稱量方法重量法容量法灌油拴數(shù)量的確定n—灌油栓數(shù)G—某種油品年灌裝量，tm—年工作天數(shù)K1

—灌裝不均勻系數(shù)，有桶裝倉庫K1=1.1~1.2

無桶裝倉庫K1=1.5~1.8q—

一個灌油栓每小時的計算生產(chǎn)率，m3/hK—

灌油栓的利用系數(shù)，一般取K=0.5T—

灌油栓每日工作時間，hρ—灌裝油品的密度，t/m3

桶裝倉庫面積的確定F—桶裝倉庫面積，m2

Q—桶裝倉庫設(shè)計存放量，tn—

桶垛堆碼層數(shù)；人工堆放：n≯2

機械堆放：甲類油品，n≯2

乙類油品，n≯3

丙類油品，n≯4ρ—油品的密度，t/m3d—油桶臥放時為油桶的直徑，油桶立放時為油桶高度，mK—

體積充滿系數(shù)，一般取K=0.6~0.612α—倉庫面積利用系數(shù)，α=0.3~0.4六、油庫管路設(shè)計計算管路的水力計算（確定管徑）管路的強度計算（一）、根據(jù)經(jīng)濟流速確定管線管徑經(jīng)濟流速：d費用①運營費用②管線投資①+②d0(經(jīng)濟管徑)選管徑步驟：確定管路所輸油品在計算溫度下的粘度查表得出相應的經(jīng)濟流速計算管徑選擇標準管徑式中：

d

：管內(nèi)徑

Q：業(yè)務流量

v

：經(jīng)濟流速粘度經(jīng)濟流速，m/s運動粘度，10-6m2/s條件粘度，OBY吸入管路排出管路1~21~21.52.52~282~41.32.028~724~101.21.572~14610~201.11.2146~43820~601.01.1438~97760~1200.81.0（二）、根據(jù)自流作業(yè)要求確定管徑分兩種情況：高差已知高差未知當高差已知，確定管徑的步驟：假定流態(tài)計算管徑校核流態(tài)當高差未知，確定管徑的方法：按經(jīng)濟流速確定管徑校核高架罐的架設(shè)高度（通常，h<10m）七、油庫泵房工藝設(shè)計泵房的類型泵房工藝流程泵房工藝計算（一）、泵房的類型分類方法泵房類型應用范圍輸送油品的性質(zhì)輕油泵房輸送易燃易爆、低粘度的輕質(zhì)油品，如汽、煤、柴等粘油泵房輸送不易燃易爆、高粘度的油品，如潤滑油等泵房建筑特點地上泵房常見類型，要求泵的吸入性能好地下泵房常用于軍用油庫半地下泵房對油泵的吸入性能要求不高油品裝卸條件固定泵房鐵路、公路裝卸系統(tǒng)，油庫內(nèi)部轉(zhuǎn)輸油品泵房浮動泵房水路裝卸系統(tǒng)，油泵運行時吸入高度保持不變移動式泵房軍事野戰(zhàn)油庫或油品臨時補給站點（二）、泵房工藝流程輸油系統(tǒng)真空系統(tǒng)放空系統(tǒng)輸油系統(tǒng)標準流程：入口匯管出口匯管真空系統(tǒng)作用：引油灌泵抽吸罐車底油或掃艙組成：真空泵真空罐氣水分離器真空管路真空系統(tǒng)示意圖：接離心泵進口或出口接鶴管抽底油接放空罐接油泵吸入管真空罐進氣管真空泵氣水分離器廢氣排出接上水管接下水管放空系統(tǒng)作用：防止混油防止凝管組成：放空罐放空管路系統(tǒng)（三）、泵房工藝設(shè)計計算油庫常用泵簡介離心泵的選擇與校核容積式泵的選擇真空泵的選擇與校核（Ⅰ）油庫常用泵簡介離心泵容積式泵往復泵齒輪泵螺桿泵（Ⅱ）離心泵的選擇與校核選泵依據(jù)流量揚程計算公式QHo以鐵路卸油為例油罐車鶴管集油管輸油管泵罐區(qū)管網(wǎng)儲油罐1、計算參數(shù)的確定業(yè)務流量根據(jù)作業(yè)量及作業(yè)時間確定液位差幾種特征液位示意：計算長度L計式中：

Lj：幾何長度

Ld：當量長度估算：計算溫度——確定粘度（1）取推薦操作溫度或加熱溫度（2）汽油，取最熱月大氣平均溫度（3）原油，選泵時取最冷月大氣平均溫度校核時取最熱月大氣平均溫度（4）其它油品，取最冷月大氣平均溫度離心泵的校核幾種特殊工況的校核泵吸入性能的校核2、幾種特殊工況的校核吸入液位排出液位特點高低流量Q最大低高揚程H最大(流量最小)中中選泵工況低低吸入最危險工況，即泵入口真空度最大高高泵出口壓力最大HQηQminQmax低-高工況高-低工況H-Qη-Qo3、泵吸入性能的校核單管系統(tǒng)雙管系統(tǒng)獨立管道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：鐵路油罐車組成：罐體油罐附件底架走行部分1/車鐵路油罐車的類型按載重量分按所裝載油品的性質(zhì)分輕油罐車粘油（重油）罐車瀝青罐車液化氣罐車2/車輕油罐車與粘油罐車的區(qū)別罐體外所刷涂料不同輕油罐車：銀白色粘油罐車：黑色結(jié)構(gòu)不同粘油罐車有加熱套和下卸器3/