2023年油庫設(shè)計與管理課程設(shè)計指導(dǎo)書

《油庫設(shè)計與管理》課程設(shè)計指導(dǎo)書(油氣儲運工程專業(yè)用）武漢理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院十一月《油庫設(shè)計與管理》課程設(shè)計指導(dǎo)書課程編號:課程名稱：油庫設(shè)計與管理／DｅsigｎａｎdManagementofOiｌReserｖoiｒ周數(shù)/學(xué)分：2/2先修課程:傳熱學(xué)、流體力學(xué)、流變學(xué)、泵與壓縮機、油庫設(shè)計與管理合用專業(yè):油氣儲運工程開課學(xué)院、系或教研室:能源與動力工程學(xué)院船機運用工程系一、目的和規(guī)定1目的學(xué)生通過本課程設(shè)計可以鞏固所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，運用流體力學(xué)、傳熱學(xué)、泵與壓縮機和油庫設(shè)計與管理等課程相應(yīng)的理論基礎(chǔ)和設(shè)計手冊進行油庫設(shè)計,掌握油庫設(shè)計流程和要點，可以對的地進行油庫平面分區(qū)布置、管道水／熱力計算、各區(qū)設(shè)備選型和庫區(qū)內(nèi)工藝流程設(shè)計，可以對的地進行相應(yīng)的設(shè)備選型和管道計算,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用專業(yè)基礎(chǔ)知識解決油庫設(shè)計中實際問題的能力。2規(guī)定《油庫設(shè)計與管理》課程設(shè)計涉及以下方面的工作：(１)油庫平面分區(qū)布置設(shè)計；(２）油庫的儲油油罐和放火堤設(shè)計;(３)油品裝卸區(qū)工藝流程設(shè)計及重要設(shè)備選型，即涉及鐵路裝卸系統(tǒng)、水路裝卸系統(tǒng)、汽車裝卸系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、泵房、油管等關(guān)鍵設(shè)備的選型;(4)管道系統(tǒng)的水力計算；(5)油庫工藝流程設(shè)計與設(shè)備布置圖。二、進行輸油管道工藝設(shè)計計算前應(yīng)掌握的基本數(shù)據(jù)和原始資料(1)油庫的庫址、油品來油及分發(fā)周轉(zhuǎn)情況；(２）油庫的氣象及水文地質(zhì)資料;(3)油品的種類及收發(fā)方式;(4）油品的物性，如密度、粘度、比熱等;(5)可供選用的部分設(shè)備資料等。三、部分參考文獻《中華人民共和國國家標(biāo)準石油庫設(shè)計規(guī)范》GB5００074-20２３中國計劃出版社;《中華人民共和國標(biāo)準低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GＢ50151-92;《輸油管道設(shè)計與管理》石油大學(xué)出版社;《油庫設(shè)計與管理》石油大學(xué)出版社;《泵產(chǎn)品樣本》機械工業(yè)部《泵與原動機選用手冊》中國石化出版社《石油庫工藝設(shè)計手冊》商業(yè)部設(shè)計院;四、設(shè)計與計算的基本內(nèi)容(1)油庫總平面布置，涉及１)油庫平面布置的原則、2)總平面圖的布置說明，即各分區(qū)功能和設(shè)計考慮的因素等;(２)進行油庫流程設(shè)計；(3)完畢油庫的所有工藝及水力計算,選擇相應(yīng)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備;(4)進行泵房設(shè)計與計算；(5)完畢消防系統(tǒng)設(shè)計計算;(６)繪制總平面布置圖、總工藝流程圖和泵房設(shè)計圖;五、設(shè)計基本環(huán)節(jié)與理論依據(jù)１、總平面布置設(shè)計1)總平面布置原則2)總平面布置說明Ａ、儲油區(qū)：儲油區(qū)位置、油罐選型、灌區(qū)防火堤和人行踏步等細節(jié)設(shè)計說明；B、裝卸區(qū)鐵路裝卸區(qū)：作用、設(shè)施組成、位置和設(shè)計規(guī)范的說明；公路裝卸區(qū):作用、設(shè)施組成、位置等情況的說明；輔助生產(chǎn)區(qū):組成、位置情況的說明；行政管理區(qū):作用、組成、位置等情況說明；庫內(nèi)道路：道路的布置說明。3)總平面布置計算說明A、油庫容量的擬定①各種油品設(shè)計公式式中，Ｖs：某種油品的設(shè)計容積,m3;G：該種油品的年周轉(zhuǎn)額,t；:該種油品的的密度,t/ｍ3；k：該種油品的周轉(zhuǎn)系數(shù)，對于一、二級油庫,?。耄?-3,對于三級及以下油庫取k=４-8；：油罐運用系數(shù),輕油=０．95;粘油=0.8５②各種油品容積計算結(jié)果列表及油罐型號、個數(shù)與種類③油庫總庫容量、油庫定級、油罐參數(shù)列表B、灌區(qū)布置按照油庫設(shè)計規(guī)范,擬定各組油罐區(qū)的長寬尺寸。C、防火堤高度的擬定防火堤高度比設(shè)計高度高0.2m，但不低于１ｍ，不高于2．２m。不同油品防火堤高度的計算：汽油區(qū)防火堤高度的擬定：式中，V有效：防火區(qū)的有效容油體積,m3;Ｖmax:油灌區(qū)油罐的最大容積,m3；ｈ設(shè)計：防火堤的設(shè)計高度,ｍ；h實：防火堤的實際高度,m;S有效:油罐區(qū)除油罐所占面積后的剩余面積，m2；柴油區(qū)和粘油區(qū)的防火堤高度設(shè)計計算同樣,與汽油區(qū)防火堤高度設(shè)計相比，不同在于V有效=Vmａｘ。2、油品裝卸作業(yè)設(shè)計1)鐵路裝卸系統(tǒng)設(shè)備的選擇一方面,根據(jù)業(yè)務(wù)量擬定天天到庫的最多油罐車數(shù)式中，nz:天天到庫一次最多油罐車位數(shù)；k:收發(fā)不均勻系數(shù),一般k=2．5;G:該油品散裝鐵路收發(fā)的計劃年周轉(zhuǎn)量,t/ａ；V:一節(jié)油罐車的容積,m3,一般?。?５０m3t:一年中工作日,d；:該種油品的的密度，t/ｍ３。另一方面,列表計算各種油品的每日到庫最大油罐車位數(shù)和計算最大油罐車總數(shù)然后，機車按牽引定數(shù)擬定最大車位數(shù):然后,車位數(shù)的擬定:最后,鐵路作業(yè)線的布置鐵路線的布置說明;鐵路作業(yè)線的長度計算：式中,L:鐵路作業(yè)線的長度,m;L１：作業(yè)線起點端（一般自警沖標(biāo)算起）至第一節(jié)油罐車始端的距離，一般取L1=10m;Ｌ２：作業(yè)線終端車位的末端至車擋的距離，一般取L2=2０m;Ｌ3：輕、粘油油罐車相距的距離,一般取Ｌ３=12ｍ；l：一節(jié)油罐車的兩端車鉤內(nèi)側(cè)距離，m;ｎ:油品一次到庫的最大油罐車總數(shù),若采用雙股作業(yè)線時,取一次到庫最大油罐車數(shù)的一半。2)公路散裝發(fā)油設(shè)施一方面,公路散裝鶴管數(shù)的擬定式中，n：公路發(fā)油鶴管數(shù)；G：公路散裝某油品的年發(fā)油量，t；Q:單支鶴管的工作流量,輕油Q=５0m3/h，粘油Q＝35ｍ3B：季節(jié)不均勻系數(shù)，B=1.５-2;k:發(fā)油不均勻系數(shù),k＝1．５－３;m：油庫每年工作天數(shù)，d；ｔ：平均天天的工作時數(shù),一般t＝7h；:油品的的密度,t/m3。然后，列表計算每種油品的鶴管數(shù)３）桶裝作業(yè)設(shè)施一方面,灌油栓數(shù)目的擬定式中,ｎ：灌油栓數(shù);G：年整裝發(fā)油量，t;q：每日灌油栓每小時的計算生產(chǎn)率,m３/ｈ,輕油q=12m3/h，粘油ｑ=4m：不均勻系數(shù),有桶裝倉庫時=1．１－1.2,無桶裝倉庫時=1.５-1.８;ｋ:罐油栓的運用系數(shù)，k=0.5；m:年工作天數(shù),d；T:平均天天的工作時數(shù),一般T=7h;：油品的的密度,ｔ/m3。列表計算每種油品的灌油栓數(shù)。另一方面，桶裝倉庫面積式中，F(xiàn):桶裝倉庫面積,m2；n：堆放層數(shù)，甲類n=2,乙類n=3，丙類n=4;Ｇ:油品每日灌裝量，t/d；k:體積充滿系數(shù),k=0.6;:運用系數(shù)，=0.3;ｄ:油桶臥放時為油桶直徑,d=0.５６m，油桶立放時為油桶高度，d=0.9m;N:設(shè)計存放量,輕油存放2天，粘油存放3天。:油品的的密度，t/m3。式中，Ｇ：油品日灌裝量,t／d；Q:油品年灌裝發(fā)油量,t;:不均勻系數(shù),=1.２;m:年工作天數(shù),m=360d。列表計算各種油品的桶裝面積。然后,按油品性質(zhì)分組，計算各組油品桶裝倉庫面積。最后，設(shè)計灌桶間面積。３、工藝流程設(shè)計說明1)工藝流程說明總論2)鐵路裝卸系統(tǒng)說明輕油、粘油收發(fā)系統(tǒng)說明內(nèi)容涉及設(shè)備組成及使用說明3)公路裝卸系統(tǒng)該系統(tǒng)由整裝和散裝兩部分,進行設(shè)備及其作用說明。４、工藝流程的水力計算1)工藝流程計算過程及原則計算環(huán)節(jié)：A、根據(jù)業(yè)務(wù)流量，參考經(jīng)濟流速，選取管徑;Ｂ、計算管路的摩阻；Ｃ、化管道特性曲線；D、按照選泵原則選泵;Ｅ、擬定泵的安裝高度F、進行工況校核。一方面,計算數(shù)據(jù)的選擇如:計算溫度、粘度、經(jīng)濟流速等2)輕油工藝流程的水力計算A、鐵路輕油工藝流程水力計算A1、業(yè)務(wù)流量計算A２、集油管、吸油管及排出管的管徑計算式中，d:計算的管徑，m;Q:業(yè)務(wù)流量，m3/s;V:經(jīng)濟流速，m/s。列表計算不同油品的管徑和選管型；A3、不同管道的當(dāng)量長度計算分別計算鶴管、集油管、吸入管、排除管的長度。式中,L：某種管道的當(dāng)量長度，m;Lj：某種管道的實際長度,m;Ld：某種管道上的附件的當(dāng)量長度,ｍ。A4、計算不同流量不同油品不同管道的水力摩阻針對鶴管、集油管、吸入管和排出管，擬定流態(tài)、選用相關(guān)公式計算hf。列表表達以上計算結(jié)果。A５、儲油罐與列車油罐車液位高程差的擬定儲油罐的高、中、低油位標(biāo)高，hH、hM、hL;不同油品結(jié)算結(jié)果列表表達；油罐車槽車高、中、低油位標(biāo)高，ｈH、ｈＭ、hＬ；不同油品結(jié)算結(jié)果列表表達；儲油罐－油罐車槽車油位標(biāo)高差計算（、、、、、）；Ａ６、選泵計算不同流量不同液位下泵的揚程：列表表達不同油品不同流量不同液位時的泵應(yīng)當(dāng)提供的揚程。按照流量和揚程選泵,根據(jù)泵特性曲線選泵的的工作流量和揚程。根據(jù)泵選電機。A7、泵安裝高度的擬定及校核吸入特性選揮發(fā)性強的油品進行設(shè)計一方面，泵的安裝高度設(shè)計式中,：液面高程差，ｍ;Ｚ2：泵軸中心的標(biāo)高，ｍ;Z1:吸入油罐液面的標(biāo)高,m；一般取最低液位；pa：本地大氣壓，Pa；pｙ：油品在計算溫度下的飽和蒸汽壓，Pａ;：油品在計算溫度下的密度,kg/ｍ3；hy-l:吸入管路摩阻,ｍ；:油泵樣本查得的允許汽蝕余量,ｍ;另一方面,校核泵的吸入性能若安裝高度不能滿足吸入規(guī)定,則調(diào)整安裝高度。A8、汽阻的校核擬定發(fā)生的汽蝕點、液位以及泵的流量,計算汽蝕的剩余壓力式中，Hsh：發(fā)生汽蝕點的剩余壓力；Hａ：本地大氣壓，Pa;:液面高程差，ｍ；hf：發(fā)生汽蝕點距吸口之間的管道摩阻，m;判斷:Hｓh>Hy？Ａ9、真空系統(tǒng)的計算一方面，真空系統(tǒng)的組成，以及真空管道、真空集油管、真空罐的選型;另一方面,按引油選真空泵式中，Qg:真空系統(tǒng)的抽氣速率,ｍ3/mｉn；V：真空系統(tǒng)容積,ｍ3；t:抽氣時間，miｎ，取t=5min；p1:系統(tǒng)開始抽氣時的絕對壓力,Pa；p2:系統(tǒng)經(jīng)歷ｔ時間后的絕對壓力,Pa。真空系統(tǒng)的容積涉及鶴管、集油管、吸入管、真空罐的容積。換算成標(biāo)準狀態(tài)下的抽氣速率按照抽氣速率和氣壓選真空泵及其驅(qū)動電機。A10、掃艙校核一方面,計算掃艙速率式中,Qｓ:掃艙速率，，m3/ｍｉn；ｋ：附加系數(shù),k=１.5；:一輛油罐車的底油;t：掃艙時間，s。另一方面，掃艙管的選型和摩阻水力計算再次，真空集油管的選型和摩阻水力計算然后，真空輸油管的摩阻水力計算最后，真空泵的校核掃氣壓力:，其中，標(biāo)準狀況下掃氣速率比較真空流量是否大于標(biāo)準掃氣速率。３)公路輕油裝卸區(qū)工藝流程水力計算散裝和整裝的分別計算,涉及流量設(shè)定、吸排管徑計算與選型、管道當(dāng)量長度及管阻計算、油位計算、選泵、泵安裝高度、5、消防系統(tǒng)*1)著火罐的擬定式中,M1:撲救一次火災(zāi)的泡沫混合液設(shè)計用量,L;A1：單個儲罐的保護面積，m2;R１：泡沫混合液供應(yīng)強度，L／ｍin.m２；T：泡沫混合液連續(xù)供應(yīng)時間，min;n:計算儲罐的輔助泡沫槍數(shù)量；Qf:每支輔助泡沫槍的泡沫混合液流量，Ｌ/mｉｎ；t:泡沫槍的泡沫混合液連續(xù)供應(yīng)時間，mｉn；Ｖ:系統(tǒng)管道內(nèi)泡沫混合液剩余量，L。:泡沫混合液消耗量２)計算吸入管、排除管的管徑選擇經(jīng)濟流速、計算管徑、選擇管型。３)著火罐泡沫產(chǎn)生器數(shù)量及泡沫儲備量的擬定一方面,泡沫產(chǎn)生器數(shù)量的擬定，qc由所選泡沫產(chǎn)生器的型號擬定。另一方面,泡沫儲備量的擬定,泡沫混合液濃度。４)消防用水的計算一方面,配制所有泡沫混合液用水量