2023年油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

《油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)用）武漢理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院十一月《油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書課程編號(hào):課程名稱：油庫(kù)設(shè)計(jì)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(jī)、油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理合用專業(yè):油氣儲(chǔ)運(yùn)工程開(kāi)課學(xué)院、系或教研室:能源與動(dòng)力工程學(xué)院船機(jī)運(yùn)用工程系一、目的和規(guī)定1目的學(xué)生通過(guò)本課程設(shè)計(jì)可以鞏固所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，運(yùn)用流體力學(xué)、傳熱學(xué)、泵與壓縮機(jī)和油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理等課程相應(yīng)的理論基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行油庫(kù)設(shè)計(jì),掌握油庫(kù)設(shè)計(jì)流程和要點(diǎn)，可以對(duì)的地進(jìn)行油庫(kù)平面分區(qū)布置、管道水／熱力計(jì)算、各區(qū)設(shè)備選型和庫(kù)區(qū)內(nèi)工藝流程設(shè)計(jì)，可以對(duì)的地進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)備選型和管道計(jì)算,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)解決油庫(kù)設(shè)計(jì)中實(shí)際問(wèn)題的能力。2規(guī)定《油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理》課程設(shè)計(jì)涉及以下方面的工作：(１)油庫(kù)平面分區(qū)布置設(shè)計(jì)；(２）油庫(kù)的儲(chǔ)油油罐和放火堤設(shè)計(jì);(３)油品裝卸區(qū)工藝流程設(shè)計(jì)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(jì)算；(5)油庫(kù)工藝流程設(shè)計(jì)與設(shè)備布置圖。二、進(jìn)行輸油管道工藝設(shè)計(jì)計(jì)算前應(yīng)掌握的基本數(shù)據(jù)和原始資料(1)油庫(kù)的庫(kù)址、油品來(lái)油及分發(fā)周轉(zhuǎn)情況；(２）油庫(kù)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(xiàn)《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5００074-20２３中國(guó)計(jì)劃出版社;《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GＢ50151-92;《輸油管道設(shè)計(jì)與管理》石油大學(xué)出版社;《油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理》石油大學(xué)出版社;《泵產(chǎn)品樣本》機(jī)械工業(yè)部《泵與原動(dòng)機(jī)選用手冊(cè)》中國(guó)石化出版社《石油庫(kù)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》商業(yè)部設(shè)計(jì)院;四、設(shè)計(jì)與計(jì)算的基本內(nèi)容(1)油庫(kù)總平面布置，涉及１)油庫(kù)平面布置的原則、2)總平面圖的布置說(shuō)明，即各分區(qū)功能和設(shè)計(jì)考慮的因素等;(２)進(jìn)行油庫(kù)流程設(shè)計(jì)；(3)完畢油庫(kù)的所有工藝及水力計(jì)算,選擇相應(yīng)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備;(4)進(jìn)行泵房設(shè)計(jì)與計(jì)算；(5)完畢消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算;(６)繪制總平面布置圖、總工藝流程圖和泵房設(shè)計(jì)圖;五、設(shè)計(jì)基本環(huán)節(jié)與理論依據(jù)１、總平面布置設(shè)計(jì)1)總平面布置原則2)總平面布置說(shuō)明Ａ、儲(chǔ)油區(qū)：儲(chǔ)油區(qū)位置、油罐選型、灌區(qū)防火堤和人行踏步等細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)說(shuō)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(jì)規(guī)范的說(shuō)明；公路裝卸區(qū):作用、設(shè)施組成、位置等情況的說(shuō)明；輔助生產(chǎn)區(qū):組成、位置情況的說(shuō)明；行政管理區(qū):作用、組成、位置等情況說(shuō)明；庫(kù)內(nèi)道路：道路的布置說(shuō)明。3)總平面布置計(jì)算說(shuō)明A、油庫(kù)容量的擬定①各種油品設(shè)計(jì)公式式中，Ｖs：某種油品的設(shè)計(jì)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(duì)于一、二級(jí)油庫(kù),取ｋ＝1-3,對(duì)于三級(jí)及以下油庫(kù)取k=４-8；：油罐運(yùn)用系數(shù),輕油=０．95;粘油=0.8５②各種油品容積計(jì)算結(jié)果列表及油罐型號(hào)、個(gè)數(shù)與種類③油庫(kù)總庫(kù)容量、油庫(kù)定級(jí)、油罐參數(shù)列表B、灌區(qū)布置按照油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范,擬定各組油罐區(qū)的長(zhǎng)寬尺寸。C、防火堤高度的擬定防火堤高度比設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)：防火堤的設(shè)計(jì)高度,ｍ；h實(shí)：防火堤的實(shí)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(jì)計(jì)算同樣,與汽油區(qū)防火堤高度設(shè)計(jì)相比，不同在于V有效=Vmａｘ。2、油品裝卸作業(yè)設(shè)計(jì)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(kù)的最多油罐車數(shù)式中，nz:天天到庫(kù)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(jì)劃年周轉(zhuǎn)量,t/ａ；V:一節(jié)油罐車的容積,m3,一般取Ｖ=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(jì)算各種油品的每日到庫(kù)最大油罐車位數(shù)和計(jì)算最大油罐車總數(shù)然后，機(jī)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(shuō)明;鐵路作業(yè)線的長(zhǎng)度計(jì)算：式中,L:鐵路作業(yè)線的長(zhǎng)度,m;L１：作業(yè)線起點(diǎn)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(kù)的最大油罐車總數(shù),若采用雙股作業(yè)線時(shí),取一次到庫(kù)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(kù)每年工作天數(shù)，d；ｔ：平均天天的工作時(shí)數(shù),一般t＝7h；:油品的的密度,t/m3。然后，列表計(jì)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(shí)的計(jì)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(cāng)庫(kù)時(shí)=1．１－1.2,無(wú)桶裝倉(cāng)庫(kù)時(shí)=1.５-1.８;ｋ:罐油栓的運(yùn)用系數(shù)，k=0.5；m:年工作天數(shù),d；T:平均天天的工作時(shí)數(shù),一般T=7h;：油品的的密度,ｔ/m3。列表計(jì)算每種油品的灌油栓數(shù)。另一方面，桶裝倉(cāng)庫(kù)面積式中，F(xiàn):桶裝倉(cāng)庫(kù)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(yùn)用系數(shù)，=0.3;ｄ:油桶臥放時(shí)為油桶直徑,d=0.５６m，油桶立放時(shí)為油桶高度，d=0.9m;N:設(shè)計(jì)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(jì)算各種油品的桶裝面積。然后,按油品性質(zhì)分組，計(jì)算各組油品桶裝倉(cāng)庫(kù)面積。最后，設(shè)計(jì)灌桶間面積。３、工藝流程設(shè)計(jì)說(shuō)明1)工藝流程說(shuō)明總論2)鐵路裝卸系統(tǒng)說(shuō)明輕油、粘油收發(fā)系統(tǒng)說(shuō)明內(nèi)容涉及設(shè)備組成及使用說(shuō)明3)公路裝卸系統(tǒng)該系統(tǒng)由整裝和散裝兩部分,進(jìn)行設(shè)備及其作用說(shuō)明。４、工藝流程的水力計(jì)算1)工藝流程計(jì)算過(guò)程及原則計(jì)算環(huán)節(jié)：A、根據(jù)業(yè)務(wù)流量，參考經(jīng)濟(jì)流速，選取管徑;Ｂ、計(jì)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(jìn)行工況校核。一方面,計(jì)算數(shù)據(jù)的選擇如:計(jì)算溫度、粘度、經(jīng)濟(jì)流速等2)輕油工藝流程的水力計(jì)算A、鐵路輕油工藝流程水力計(jì)算A1、業(yè)務(wù)流量計(jì)算A２、集油管、吸油管及排出管的管徑計(jì)算式中，d:計(jì)算的管徑，m;Q:業(yè)務(wù)流量，m3/s;V:經(jīng)濟(jì)流速，m/s。列表計(jì)算不同油品的管徑和選管型；A3、不同管道的當(dāng)量長(zhǎng)度計(jì)算分別計(jì)算鶴管、集油管、吸入管、排除管的長(zhǎng)度。式中,L：某種管道的當(dāng)量長(zhǎng)度，m;Lj：某種管道的實(shí)際長(zhǎng)度,m;Ld：某種管道上的附件的當(dāng)量長(zhǎng)度,ｍ。A4、計(jì)算不同流量不同油品不同管道的水力摩阻針對(duì)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(jì)算hf。列表表達(dá)以上計(jì)算結(jié)果。A５、儲(chǔ)油罐與列車油罐車液位高程差的擬定儲(chǔ)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(dá)；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(dá)；儲(chǔ)油罐－油罐車槽車油位標(biāo)高差計(jì)算（、、、、、）；Ａ６、選泵計(jì)算不同流量不同液位下泵的揚(yáng)程：列表表達(dá)不同油品不同流量不同液位時(shí)的泵應(yīng)當(dāng)提供的揚(yáng)程。按照流量和揚(yáng)程選泵,根據(jù)泵特性曲線選泵的的工作流量和揚(yáng)程。根據(jù)泵選電機(jī)。A7、泵安裝高度的擬定及校核吸入特性選揮發(fā)性強(qiáng)的油品進(jìn)行設(shè)計(jì)一方面，泵的安裝高度設(shè)計(jì)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(jì)算溫度下的飽和蒸汽壓，Pａ;：油品在計(jì)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(diǎn)、液位以及泵的流量,計(jì)算汽蝕的剩余壓力式中，Hsh：發(fā)生汽蝕點(diǎn)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(diǎn)距吸口之間的管道摩阻，m;判斷:Hｓh>Hy？Ａ9、真空系統(tǒng)的計(jì)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(shí)間，miｎ，取t=5min；p1:系統(tǒng)開(kāi)始抽氣時(shí)的絕對(duì)壓力,Pa；p2:系統(tǒng)經(jīng)歷ｔ時(shí)間后的絕對(duì)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(zhǔn)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(dòng)電機(jī)。A10、掃艙校核一方面,計(jì)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(shí)間，s。另一方面，掃艙管的選型和摩阻水力計(jì)算再次，真空集油管的選型和摩阻水力計(jì)算然后，真空輸油管的摩阻水力計(jì)算最后，真空泵的校核掃氣壓力:，其中，標(biāo)準(zhǔn)狀況下掃氣速率比較真空流量是否大于標(biāo)準(zhǔn)掃氣速率。３)公路輕油裝卸區(qū)工藝流程水力計(jì)算散裝和整裝的分別計(jì)算,涉及流量設(shè)定、吸排管徑計(jì)算與選型、管道當(dāng)量長(zhǎng)度及管阻計(jì)算、油位計(jì)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(jì)用量,L;A1：?jiǎn)蝹€(gè)儲(chǔ)罐的保護(hù)面積，m2;R１：泡沫混合液供應(yīng)強(qiáng)度，L／ｍin.m２；T：泡沫混合液連續(xù)供應(yīng)時(shí)間，min;n:計(jì)算儲(chǔ)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(shí)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(jì)算吸入管、排除管的管徑選擇經(jīng)濟(jì)流速、計(jì)算管徑、選擇管型。３)著火罐泡沫產(chǎn)生器數(shù)量及泡沫儲(chǔ)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(hào)擬定。另一方面,泡沫儲(chǔ)備量的擬定,泡沫混合液濃度。４)消防用水的計(jì)算一方面,配制所有泡沫混合液用水量