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油库设计与管理第一章油库概述、库址选择和总图设计一、油库的类型和任务1、油库的定义油库是用来接收、储存和发放石油或石油产品的企业和单位。2、油库的作用基地作用：油库是国家石油储备和供应的基地纽带作用：油库是协调原油生产、原油加工、成品油供应及运输的纽带3、油库的类型根据油库的管理体制和业务性质划分：独立油库、企业附属油库根据油库的储油方式来划分：地面油库、隐蔽油库、山洞油库、水封石洞库、地下盐岩库、水下油库根据运输方式分为：水运油库、陆运油库、水陆联运油库4、油库的业务（1）生产基地用于集积和中转油料——原油库（2）供销部门用于平衡消费流通领域——商业成品油（3）企业部门用于保证生产——分配油库（4）国家储备部门用于战略储备，以保证非常时期需要——国家储备库二、油库的分级和分区1、油库的分级分级依据：从安全防火观点出发，根据油库总容量的大小分级目的：分为若干等级并制定与其相应的安全防火标准，以保证油库安全等级总容量（m3）一级大于等于100000二级30000~小于100000三级10000~小于30000四级1000~小于10000五级小于1000注：油库总容量是指所有储罐公称容量与桶装油品设计存放量之和，不包括零位罐、高架罐、放空罐以及是油库自用油品储罐的容量。石油库储存油品的火灾危险性分类：类别油品闪点(℃)甲28℃以下乙A28℃至45℃以下B45℃至60℃以下丙A60℃~120℃B120℃以上油库设计中安全距离的设置考虑的因素：储存的输量、油品的性质、易燃程度根据油库等级和相应的技术规定设置：安全防火距离、人员编制、设施和技术要求2、油库的分区分区原因：油库内的各项设施散发的油气量和火灾危险程度以及生产操作方式不同分区依据：生产操作、火灾危险程度、经营管理特点将各项设施分区布置分区目的：将特殊的区域加以隔离，限制一定人员出入，有利于安全管理和消防分区内容：储油区任务：保证储油安全，防止火灾和泄漏设备：储油罐、消防系统、保安措施装卸区任务：灌装和接卸油品，具体设施由装卸油的种类、数量、装卸时间决定设备：泵房和装卸设备分类：铁路装卸区、水运装卸区、公路装卸区辅助生产区任务：保证油库的正常运转，由于其操作上相对独立，因此将这些设施集中在一个区域，组成辅助生产区，以便管理设施：锅炉房、变配电间、机修间、材料库、污水处理、消防泵房等行政管理区任务：①指挥生产，保证油品安全装卸和储存，并做好运行记录②贸易活动，进行油品的调入和销售③保护油库安全权设施：办公室、营业室、宿舍三、油库容量的确定1、油库容量的决定因素（1）市场的供销情况（2）交通运输能力2、油库容量的计算计算方法：周转系数法（常用方法）、统计预测法（1）商业油库的库容计算Vs：某中油品的设计容量，m3；G：该种油品的年销量，kg；ρ：该种油品的密度，kg/m3；K：该种油品的周转系数；η：油罐利用系数。周转系数的取值周转系数：某种油品的储油设备在一年内可被周转使用的次数。周转系数=某油品的年度周转额储油设备容量注：周转系数越大，设备利用率越高，储油成本也越低，一般根据调查分析资料进行确定油罐利用系数的取值η=油罐储存容量油罐名义容量油罐容量在使用上分为三种情况：名义容量储存容量作业容量取值：一般轻油η=0.95；重油η=0.85；储存重质油的非金属罐η=0.75（2）矿场原油库的库容计算G：油田预计全年输往油库的原油量N：储备天数（3）炼油厂油库的库容计算G：装置处理量t：年操作天数N：储备天数3、油罐容量及个数的确定（1）每种油品的油罐个数至少为两个（主要考虑到操作管理）（2）当单体容量与标准罐的系列容量不一致时，可以适当增大或压缩油罐的单体容量使其符合标准油罐系列（3）选用储罐的规格应尽可能统一四、油库建设程序程序：项目建议书→编制设计任务书或可行性研究报告→油库设计工作→工程施工投产五、库址选择原则及基本要求库址选择的重要性：直接影响油库的建设投资和油库的使用1、方案比较主要内容：技术条件比较、基本投资和经营费用比较2、库址选择原则（1）做到技术先进、经济合理、生产安全、管理方便（2）节约用地，执行安全防火和环境保护的规定（3）大型油库、战略储备库要重视隐蔽和安全问题六、油库的设计工作一般工程分两个阶段设计：扩大初步设计和施工图设计大中型工程和特殊工程按三阶段进行设计：初步设计、技术设计和施工图设计七、油库总图设计总图设计（又叫油库的总体布置）：在已确定的库址地形图上，按照一定比例合理地加以布局，并且标绘出油库全部设施的名称、位置、平面尺寸和竖向标高等，使它们在生产上组成一个有机的整体1、总图的布置原则（1）合理分区，收发作业方便和安全、库内油品尽量做到单向流动（2）库内设施的布置，符合安全防火设计规范，力求布置紧凑，减少用地（3）注意节省投资和经营费用（4）留有扩建余地2、平面布置目的：为了合理地确定油库各设施的位置，以保证油库有一个安全的环境，使得油品的储存、输转以及收发作业能够顺利地进行3、立面布置目的：①合理确定各设备设施的标高，保证各生产设施之间，特别是装卸油品作业时能有良好的工作条件，满足生产上的需要②使土石方工程量最小，对库内地势予以全面规划，以便排泄地面水，保证管线及道路坡度均匀确定标高的原则：根据油库内的最高地下水位和埋地工艺管线的标高，先确定好装卸油泵房和油罐罐底标高，再确定其它建筑物的标高，其它建筑物的标高应保证管线铺设不成“U”型的死油和死水段，埋地管线在室内的最高标高，应不影响铺地面；在室外，应低于冰冻线以下，但不应小于地坪标高0.5m以下第二章油品的装卸作业一、铁路装卸系统1、铁路装卸油工艺流程（1）卸油工艺流程上部卸油定义：通过鹤管从油罐车上部用泵或虹吸自流的方法将油卸车泵卸油流程三大系统：①输油系统：输转油罐车与储油罐内的油品，包括鹤管、集油管、输油管、输油泵②真空系统：填充鹤管的虹吸和收净底油，包括真空泵、真空罐、真空管线和扫舱短管③放空系统：装卸完毕后将油品放空，以免发生凝管事故或者混油，包括放空罐和放空管线优点：油品不经零位罐，减少了油品损耗缺点：设备多、操作复杂，易形成气阻，影响卸油适用：平原大型油库自流卸油优点：不受泵和动力的影响缺点：设置了零位罐，增加了油品损耗适用：油罐车与零位罐之间有足够的高差（鹤管需配备抽真空或填充油料的设备）下部卸油组成：油罐下卸器、输油管路优点：克服了上部卸油的全部缺点，地面建筑少，对空隐蔽（2）装油工艺流程自流装车流程凡地形高差可以利用并具备自流装车条件的油库，应尽量采用自流装车流程。泵送装车流程凡地形条件不具备自流装车条件的油库，都采用泵送装车2、铁路装卸的主要设施设备（1）铁路油罐车分类：轻油罐车和粘油罐车组成：罐体、油罐附件、底架和走行部分轻油罐车一般涂成银白色，在罐体上由一个进气阀和两个出气阀，以减少呼吸损耗和保证安全粘油罐车运送原油涂成黑色，成品粘油涂成黄色，罐车上大都设有加热装置和排油装置技术经济指标：实际载重量（净载重）：油罐车可载重油品的重量，以吨计，可用油罐车的有效容积乘以装载油品的密度来计算标记载重和自重：标记载重代表油罐车上标示的标记载重量自重标示空罐车自身的重量净载重系数：油罐车净载重与标记载重加自重之和的比值，是表示油罐车经济效率的主要指标之一冷却系数：油罐车油罐表面积与载重量的比值（2）铁路专用线分类：以厂门为界分为厂外线和厂内线（装卸作业线）装卸作业线的布置和股数布置：①宜集中布置，独立成区②位于厂区边缘，且处于全年最小频率风向的上风侧，宜建在标高最低或最高处，以实现自流装卸③采用尽头式布置股数：①根据油品种类、年装车量、接轨干线的机车牵引能力、地形情况综合确定②经营油品较单一的油库及中小型油库采用单股或两股作业线③收发作业频繁、油品种类较多、散装粘油收发量大的油库（大中型油库），采用两股或三股作业线装卸作业线的长度L=𝐿1+𝐿2+𝑛𝐿𝐿1：作业线起端至第一辆油罐车始端的距离𝐿2：车位的末端至车档的距离（3）装卸油鹤管主要由108mm（DN100）和200mm的钢管或铝管制成鹤管水平伸长不得小于2.6m，伸入铁路接近限界以下部分的最低位置距轨顶的高度不小于5.5m鹤管类型固定式万向鹤管、自重力矩平衡鹤管、轻油装卸鹤管、气动鹤管、卸油臂鹤管数的确定油库中全部鹤管数=各种油品所需鹤管数的总和某种油品鹤管数=该油品一次到库的最多油罐车数一次到库的最多油罐车数按下式进行计算：①按作业量确定一次到库的最大油罐车数：②按机车牵引定数确定一次到库的最大油罐车数：（4）栈桥分为单侧栈桥（一次来车量很少的小型油库）和双侧栈桥单侧栈桥的长度：L=nl−𝑙2双侧栈桥的长度：L=(𝑛−𝑙)2𝑙（5）集油管和输油管集油管和输油管的长度及位置，应根据油罐车数和装卸区的平面布置确定；它们的管径应根据装卸油品的数量、允许卸油时间、油品性质、泵的吸入能力以及泵房地坪与铁轨的标高等通过工艺计算确定；它们的布置必须按一定坡度进行敷设，以保证装卸作业结束后，积存在管路中的油品能自流放空。（6）零位油罐和缓冲油罐作用：满足快卸快装等工艺要求其总容量不应小于一次卸车量：V=1.25𝑉𝑞𝑛𝑛：一次到库的最大油罐车数𝑉𝑞：一辆油罐车的计算容积二、公路装卸系统1、公路装卸工艺流程（1）汽车油罐车卸油流程：自流卸油、泵送卸油（2）灌车灌桶流程：自流装油、泵送装油单独设置汽车油罐车装油台和灌桶间灌车灌桶同台设置这种方法克服了房间式油气容易积聚的缺点，也利于节省场地，节省投资。2、公路装卸设备设施（1）装油站台设置目的：改善操作人员的工作条件，提高工作效率，加快发油速度主要形式：通过式（栈桥通过式或岛式）、倒车式比较：通过式装油台车辆靠车方便，调换快，但同时加注车辆少，占地面积大，倒车式装油台则相反。（2）灌桶间为了自流灌桶，灌桶间一般设在较低处，并靠近中继罐灌桶间的布置一般是空桶从一个方向进，重桶从一个方向出，灌油总管横穿灌桶间的中央，下面装设灌油栓（3）灌装罐122133泵房122133泵房122133泵房按其安装位置分为：高架、地面和地下三种形式灌装罐的容量：略大于一天的最大装油量第三章油库管路和泵房一、油库工艺流程和管路布置1、油库工艺流程工艺流程设计：合理不知和设计油库主要油品的流向和可能完成的作业，包括油品的装卸、倒罐、灌装等三种管道布置形式：（1）单管系统将油品分为若干组油罐储存，每组各设一根输油管，在每个罐附近与油罐相连。（2）双管系统安装方式与单管系统相同，只是每组设两根输油管道。（3）独立管道系统每个油罐都有一根单独管道进入泵房。卸油管也按不同品种分别进入泵房三种管道布置形式的特点：①单管系统最省，独立管道系统费用最高②单管系统无法进行倒罐，管线故障时同组油罐均不能操作，而独立管道系统虽然克服了这一缺点，但管材消耗多综上所述，对于油品输量较多、油品种类广的油库，多以双管系统为主。2、油库管路布置油库管网布置图：应按比例绘制在油库总平面图上，重点突出管道和与它相联系的设备或建筑物，其他与管道无关的部分可以简略利用油库的管道纵断面图可以进行以下工作：①进行线路施工放线；②计算敷设管道时的土石方量；③设计计算管道转角处的弯头角度；④检查管道停输时，有无水柱分离现象；⑤检查吸入管路的工作；⑥检查管路中是否有妨碍油品放空的凹下部分二、油库管路的水力计算1、管径的估算管径的确定——通过经济流速来计算的由经济流速和业务要求的输送量：d=√4𝑄𝜋𝑣将计算得到的d进行圆整后重新反算出的管道流速为实际流速2、一般管路的水力计算局部摩阻计算：ℎ𝑗=𝜉𝑢22𝑔或ℎ𝑗=𝜆𝐿𝑑𝑑𝑢22𝑔注：和Ld都是在λ=0.022的紊流状态下测得，其他流态下要进行修正；沿程摩阻计算采用达西公式或列宾宗公式即可3、装车系统的工艺计算对上图，假设𝑞1=𝑞2=⋯=𝑞𝑛=𝑞，𝐿1=𝐿2=⋯=𝐿𝑛=𝐿𝑖集油管上总摩阻：h=ℎ1+ℎ2+⋯+ℎ𝑛=𝛽𝑞2−𝑚𝑣𝑚𝐷5−𝑚(12−𝑚+22