某油庫設(shè)計儲油區(qū)工藝計算

1、 重慶科技學院本科生課程設(shè)計重慶科技學院油氣儲運技術(shù)與管理課程設(shè)計報告 院（系）:石油與天然氣工程學院 專業(yè)班級: 儲運 設(shè)計地點（單位）_ K802_ _ 設(shè)計題目:_ 某油庫設(shè)計-儲油區(qū)的工藝計算_ 指導教師評語: _ _ _ 成績（五級記分制）:_ _指導教師（簽字）:_ _ 目 錄摘 要11緒論21.1 油庫的設(shè)計意義與現(xiàn)狀21.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.3本文設(shè)計內(nèi)容31.4設(shè)計原始數(shù)據(jù)32 儲油區(qū)的工藝計算52.1確定每種油品油罐的個數(shù)，選擇油罐的型式52.2油罐分組72.3 儲油罐區(qū)防火堤計算82.4 農(nóng)用柴油加熱器面積計算102.4.1 油品平均溫度102.4.2 罐壁傳熱系數(shù)10

2、2.4.3 確定灌頂和罐底的傳熱系數(shù)122.4.4 油罐總傳熱系數(shù)K122.4.5 計算單位時間內(nèi)加熱油品所需的總傳熱量Q122.4.6 計算加熱器面積F13結(jié)論15致謝16參考文獻17 摘 要隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速增長，帶動了國內(nèi)對石油的需求一路攀升，這幾年石油的消耗量年年猛增，油庫的擴建和新建的工程逐年增多，隨著我國能源安全戰(zhàn)略方針的提出，建設(shè)國家石油儲備油庫已經(jīng)提上了議事日程，在這種形勢下，石油的設(shè)計任務將會越來越繁重，合理的油庫設(shè)計更快速靈活的調(diào)度石油，保證國民經(jīng)濟快速穩(wěn)定的發(fā)展。凡是用來接收、儲存和發(fā)放原油或原油產(chǎn)品的企業(yè)和單位都稱為油庫。同時，油庫也指用以貯存油料的專用設(shè)備，因油料

3、具有的特異性用以相對應的油庫進行貯藏。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，是國家石油儲備和供應的基地，它對于保障國防和促進國民經(jīng)濟高速發(fā)展具有相當重要的意義。關(guān)鍵詞 油庫 儲存 設(shè)計 1緒論1.1 油庫的設(shè)計意義與現(xiàn)狀石油作為國家重要的戰(zhàn)略物資，是支撐國民經(jīng)濟發(fā)展和國家安全的重要支柱。隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，對成品油的需求逾趨旺盛，成品油年消費量從1991年的14370萬噸上升到2010年的20700萬噸，年平均增長率約為2，成為亞洲第一大油料消費市場。與此同時，中國成品油對外依存度逐年增高，成品油凈進口從1999年的1437萬噸，占全年消費成品油總量14370萬噸的10

4、，上升到2010年的3557萬噸，約占全年消費成品油總量20700萬噸的17，對外依存度平均每年上升0.7。對外依存度的上升，所以石油短缺問題會越來越嚴重，這也是我國石油面臨的現(xiàn)狀凡是用來接收、儲存和發(fā)放原油或原油產(chǎn)品的企業(yè)和單位都稱為油庫。同時，油庫也指用以貯存油料的專用設(shè)備，因油料具有的特異性用以相對應的油庫進行貯藏。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，是國家石油儲備和供應的基地，它對于保障國防和促進國民經(jīng)濟高速發(fā)展具有相當重要的意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀科學技術(shù)的日新月異，推動了石油行業(yè)的高速發(fā)展，也推動了油庫形式的多樣化和油庫功能的不斷更新，使油庫從被動的靜態(tài)經(jīng)驗型管

5、理逐步轉(zhuǎn)向自我完善，自我發(fā)展的動態(tài)開拓型管理，標準化管理，目標管理等新思想在油庫管理中得到一定應用，并且自動化管理與控制技術(shù)也成為油庫設(shè)計中越來越重要的一部分。根據(jù)我國國情，我國現(xiàn)在戰(zhàn)略儲備量還很少，國家石油儲備基地一期工程還在建設(shè)中，計劃到2015年我國石油儲備將為800萬立方米，所以還需建設(shè)一大批的油庫以滿足實際需要，這預示著在未來的十幾年間，我國油庫的發(fā)展在以后會有很大的發(fā)展功空間，還有一大批油庫待建，同時，我國油庫的自動化控制技術(shù)也在加快發(fā)展中。 從國外油庫的情況來看，由于國際形勢的日益復雜各國爭相進行石油儲備，上個世紀六十年代末美國和日本已經(jīng)開始進行石油戰(zhàn)略儲備，走在各國之前，此外，

6、國外一些發(fā)達國家的油庫自動化管理已較為成熟，所獲得的好處是可觀的，不僅減少了許多工作量，提高了工作效率，大大優(yōu)化了安全管理系統(tǒng)，還節(jié)約了許多不必要的經(jīng)濟投資。1.3本文設(shè)計內(nèi)容本文主要進行儲油區(qū)的工藝計算：包括確定每種油品油罐的個數(shù)，選擇油罐的型式，油罐分組，儲油罐區(qū)防火堤的計算，農(nóng)用柴油罐加熱器面積計算。 1.4設(shè)計原始數(shù)據(jù)油庫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表1-4-1和表1-4-2所示。表1-4-1 經(jīng)營品種、年周轉(zhuǎn)量、周轉(zhuǎn)系數(shù)、油品性質(zhì)經(jīng)營品種相對密度年周轉(zhuǎn)量/104t周轉(zhuǎn)系數(shù)粘度/mm2/s90汽油0.7213.650.7593汽油0.725.150.75200溶劑油0.720.240.750柴油0.84

7、7.9658.5-10柴油0.841.9148.520農(nóng)用柴油0.843.6658.5燈用煤油0.820.9532.8表1-4-2 油品物性表參數(shù) 名稱90汽油93汽油-10柴油-35柴油重柴油燃料油比重0.720.720.830.830.850.85閃點2828727278120運動粘度厘沱201155500.40.42.552.5510.8220080351003.951）收發(fā)任務：每天最大收油量900t，可以同時用3根鶴管卸油，每天操作8小時。 2）地形資料：泵至最遠的90汽油罐的管路長度為2500m，油罐計算液面與鐵路軌頂之間的高差為55m；泵吸入口至集油管的吸入管長度為25m，每根鶴

8、管的長度為14m；鶴管吸入口（即油罐車最低液面）到鶴管最高點的垂直距離為4m，鶴管吸入口到容易發(fā)生氣阻的鶴管最高點的鶴管長度為5m，鶴管的管徑為108×4mm。鐵路軌頂至油罐車底部高差為1.1m。3）油罐所在地月平均最高溫度下汽油的飽和蒸氣壓為5m水柱。 4）氣象資料：油罐所在地最冷月大氣月平均最低溫度為2。平均風速為2.5m/s。2 儲油區(qū)的工藝計算2.1確定每種油品油罐的個數(shù)，選擇油罐的型式油庫容量可根據(jù)周轉(zhuǎn)系數(shù)法決定油庫容量，各種油品設(shè)計容量可由下式求得: 式中：某種油品的設(shè)計容量，； 該種油品的年周轉(zhuǎn)額，t； 該種油品的密度，t/m3； 該種油品的周轉(zhuǎn)系數(shù)。對一、二級庫采用；

9、三級及其以下油庫采用。油罐利用系數(shù)。一般，輕油取=0.95；重油取=0.85。說明：根據(jù)給出數(shù)據(jù)及參數(shù)計算設(shè)計容量。同時由于該油庫經(jīng)營的油品全為輕油，則取=0.95。 各種油品的設(shè)計容量計算如下：90#汽油：選?。?個10000m³儲油罐93#汽油： 選?。?個5000m³儲油罐200#溶劑油： 選?。?個400m³儲油罐0#柴油： 、選取：4個5000m³儲油罐-10#柴油：選?。?個3000m³儲油罐20#農(nóng)用柴油：選?。?個10000m³儲油罐燈用煤油：選?。?個3000立方米儲油罐油庫總?cè)萘浚河墒蛶烊萘看笮》旨壉砣缦拢罕?-

10、1石油庫的等級劃分等級石油庫總?cè)萘縏V/m3等級石油庫總?cè)萘縏V/m3一級100000TV四級1000TV10000二級30000TV100000五級TV1000三級10000TV30000因為30000TV100000,所以該油庫為二級油庫。根據(jù)油庫設(shè)計實用手冊中石油庫儲存油品的火災危險性分類表（表格如下）。 表2-2 石油庫儲存油品的火災危險性分類表 規(guī)范名稱類別油品閃點/油品舉例石油庫設(shè)計規(guī)范GB 500742002甲汽油乙A1、2、3號噴氣燃料、燈用煤油B輕柴油丙A重柴油、燃料油B潤滑油 由表中分類可知90#汽油、93#汽油和200#溶劑油屬于甲類，0#柴油、-10#柴油和20#農(nóng)用柴

11、油屬于丙類，燈用煤油屬于乙類。根據(jù)油庫設(shè)計實用手冊可知儲存甲類和乙A類油品的地上油罐應選用浮頂油罐或內(nèi)浮頂油罐，儲存乙B類及丙類油品的油罐可選用拱頂油罐。又由于汽油的質(zhì)量要求較高，且汽油的蒸發(fā)性都很強，為了保證油品的質(zhì)量，減少油品的蒸發(fā)損耗，因此汽油均選用內(nèi)浮頂罐。 根據(jù)各種油品的設(shè)計容量計算結(jié)果可知：經(jīng)營品種公稱容積/方個數(shù)/個種類90汽油100004內(nèi)浮頂罐93汽油50003內(nèi)浮頂罐200溶劑油4002內(nèi)浮頂罐0柴油100004拱頂罐-10柴油30002拱頂罐20農(nóng)用柴油100001拱頂罐燈用煤油30002內(nèi)浮頂罐2.2油罐分組根據(jù)油庫設(shè)計規(guī)范，石油庫的地上油罐和覆土油罐，應按下列規(guī)定成組

12、布置 甲、乙和丙A類油品儲罐可布置在同一油罐組內(nèi)；甲、乙和丙A類油品儲罐不宜與丙B類油品儲罐布置在同一油罐組內(nèi)。 沸溢性油品儲罐不應與非沸溢性油品儲罐同組布置。 地上立式油罐、高架油罐、臥式油罐、覆土油罐不宜布置在同一個油罐組內(nèi)。 同一個油罐組內(nèi)油罐的總?cè)萘繎弦?guī)定：固定質(zhì)油罐組及固定頂油罐和浮頂、內(nèi)浮頂油罐的混合罐組不應大于120000m3；浮頂、內(nèi)浮頂油罐組不應大于600000m3。 同一個油罐組內(nèi)的油罐數(shù)量應符合下列規(guī)定：當單罐容量等于或大于1000m3時，不應多于12座；單罐容量小于1000m3的油罐組和儲存丙B類油品的油罐組內(nèi)的油罐數(shù)量不限。2）地上油罐組內(nèi)的布置應符合下列規(guī)定：

13、單罐容量小于1000m3的儲存丙B類油品的油罐不應超過4排；其他油罐不應超過2排。 立式油罐排與排之間的防火距離不應小于5m；臥式油罐排與排之間的防火距離不應小于3m。3） 各種油品根據(jù)表3-2進行危險性分類，并進行分組。將90汽油、93汽油、200溶劑油分為一組；0柴油、-10柴油、20農(nóng)用柴油分為一組；燈用煤油分為一組。2.3 儲油罐區(qū)防火堤計算2）油罐防火堤計算相關(guān)參數(shù)：如表3-6、3-7表3-6 內(nèi)浮頂罐系列數(shù)據(jù)標準序號公稱容積/m3儲罐內(nèi)徑/m總高/mHG 21502,2-92-107 1084007.511.455HG 21502,2-92-125 12650002118.778H

14、G 21502,2-92-127 128100003019.76表3-7 拱頂罐系列數(shù)據(jù)序號公稱容積/m3底圈內(nèi)徑/m總高/m1300018.99213.8512500023.7601528217.50490汽油罐中心距： 90汽油罐-墻距離：93汽油罐中心距：93汽油罐-墻距離（200溶劑油罐-墻距離）：200溶劑油罐中心距：0柴油罐中心距：0柴油罐-墻距離：-10柴油罐中心距：-10柴油罐-墻距離：20農(nóng)用柴油罐中心距： 20#農(nóng)用柴油罐到墻距離： 燈用煤油罐中心距：燈用煤油罐-墻距離：2.4 農(nóng)用柴油加熱器面積計算 在的地上拱頂油罐中儲存農(nóng)用柴油。已知油罐的平均

15、直徑D=31.2m，罐壁高14.07m，拱頂曲率半徑為37.27，拱頂高為3.434。油罐表面涂成灰色，它的黑度為0.96。罐內(nèi)裝油高度達罐壁高的85%（即裝油高度為11.94m），根據(jù)對所有油品的測定，已知，動力粘性指數(shù)為0.0266，相對密度0.913，平均風速2.5m/s，罐的保溫層厚度為0.045m，保溫層的傳熱系數(shù)為)，加熱器使用無縫鋼管制作，d=0.06m，并已知罐內(nèi)平均油溫為4，要求在在72h內(nèi)將油品溫度升至28，有關(guān)所在地最冷月大氣月平均溫度為-2，一般向外發(fā)放。若進入加熱器的蒸汽為表壓0.408MPa的干飽和蒸汽，試計算油罐應裝設(shè)的加熱器面積。 2.4.1 油品平均溫度已知加

16、熱起始溫度，加熱終了溫度，周圍介質(zhì)溫度因，所以按式計算。2.4.2 罐壁傳熱系數(shù)先假設(shè)罐壁平均溫度為10，則準則方程式的定性溫度為計算在定性溫度下的油品參數(shù)：(油罐裝油高度）（查表得）更具上述參數(shù)計算準則Gr和Pr從表查得計算: 已知最冷月平均溫度為-2。從表查得，相應天氣的導熱系數(shù)為=2.419×102 W/m，粘度為v=13.11×106/s。又已知風數(shù)為2.5m/s。油罐直徑31.2米，得：查表得計算a2bi：已知黑度，黑體輻射系數(shù) ，求由于鋼管壁厚很小，而它的導熱系數(shù)又較大，因此在實際計算中可以忽略。按式計算罐壁傳熱系數(shù)： 用式檢驗原假設(shè)的罐壁平均溫度是否正確 ，顯

17、然原假設(shè)的罐壁溫度是合適的。2.4.3 確定灌頂和罐底的傳熱系數(shù)灌頂和罐底的傳熱系數(shù)較小，相對罐壁他們對油品的總傳熱系數(shù)的影響較小，可以不進行詳細的計算而選用經(jīng)驗數(shù)值。取灌頂傳熱系數(shù)，取罐底傳熱系數(shù)。2.4.4 油罐總傳熱系數(shù)K罐壁面積：，灌頂面積：此處H是指罐壁總高，h是指罐壁裝油高度，R是指拱頂?shù)那拾霃?，f是指拱頂失高。將不裝油的罐壁面積計入灌頂面積。罐底面積油罐總傳熱系數(shù)K按式計算2.4.5 計算單位時間內(nèi)加熱油品所需的總傳熱量Q 油品升溫所需的熱量Q按式計算:上式中，在平均油溫式，計算方法同前。融蠟所需的熱量按式計算： 上式中N=6，認為6%的蠟含量在長期冷卻過程中已全部凝結(jié)。20#

18、農(nóng)用柴油的凝固點不高于20，從表得，蠟的溶解潛熱應不高于217.7kj/kg。油品總質(zhì)量。加熱過程中散失于大氣的熱情按式計算：此處，是指油罐總散熱面積。單位時間內(nèi)加熱油品所需的總熱量按式計算：2.4.6 計算加熱器面積F加熱器采用無縫鋼管制作，。加熱器管組的傳熱系數(shù)按式計算。附加電阻R取為，外部放熱系數(shù)按式計算。表壓力為0.408MPa的蒸汽溫度為151.11，已知罐內(nèi)油品平均溫度為13，先假設(shè)加熱器管壁溫度為110，對于各準則推算的計算，定性溫度取為。此處溫度為61.5時，算得(從表查得）（從表查得） 查表得，校核原假設(shè)的加熱器管壁溫度顯然原假設(shè)的加熱器管壁溫度110是合適的。加熱器面積F按式計算：考慮到結(jié)垢對傳熱效果的影響，增加10%左右的加熱器面積作為富裕量。取加熱面積。所需熱管長度L=468m 結(jié)論歷時兩周設(shè)計終于做完了，在這次設(shè)計中我主要做了以下工作。 （1） 通過詳實的計算、結(jié)合油庫當?shù)氐膶嶋H情況，對油庫各組成區(qū)域進行了合理的布置，各設(shè)施的選擇滿足生產(chǎn)的需要。（2） 根據(jù)油庫的業(yè)務要求，設(shè)計了滿足油庫生產(chǎn)需要的工藝流程。該工藝流程可實現(xiàn)本油庫的各種業(yè)務操作，且進行幾種業(yè)務操作時基本互不干擾，因此操作管理十分方便；部分設(shè)備還可互為備用，對特殊工況也具有一定的適應性；而且由于設(shè)備、管線較少，也較為經(jīng)濟。 （3）