油气储存技术课程设计.doc

重庆科技学院本科生设计 目录油气储存技术 课程设计说明书 学 院: 石油与天然气工程学院 专业班级: 油气储运2013-2 学生姓名: 周* 学 号: 2013444141 设计地点（单位）： 石油科技大楼k801 设计题目:油库总图设计 完成日期： 2016年 7 月 1 日 指导教师评语: 成绩（五级记分制）:_ 指导教师（签字）: _重庆科技学院本科生设计 目录目录1 总论11.1 设计原则11.2 设计任务11.3 设计要求11.4 设计参数(基础数据)22 工程概况32.1 总平面布置原则32.2 平面布置说明32.2.1 储油区42.2.2 装卸区42.2.3 辅助生产区52.2.4 行政管理区与库内道路及其他53 基本参数的确定63.1 油库容量的确定63.1.1 油库单罐容量的计算63.2 防火堤高度的确定73.2.1 各容积油罐的高度和直径尺寸73.2.2 各管区防火堤的高度计算73.3 消防设备选型原则73.4 消防供水系统计算83.4.1清水系统83.4.2消防车的确定103.5消防管道的布置104 工艺流程说明114.1 总流程说明114.1.1 设计任务书的要求114.2 铁路收发油系统114.3 管线敷设125 结论1318重庆科技学院本科生设计 总论1 总论 油库设计有平面布置图、工艺流程图、泵房安装图和水利计算书组成。该油库是商业成品油库。其主要任务是接受海路和铁路来油并由公路发油向各下属油库及本市各加油站、企事业单位等供油。1.1 设计原则 油库总体布置和工艺计算主要依据石油库设计规范和油库设计同时查阅其他的资料； 满足生产要求和安全生产的前提下，尽可能做到总体平面布置合理紧凑，减少征地面积，做到流程简单，操作管理方便； 满足生产的前提下，设备尽可能终一使用，降低油库造价。1.2 设计任务 根据任务书所给参数和有关工程手册，完成该商业油库的工艺计算（总平面布置工艺计算，原油铁路装、卸油工艺计算等）和储油罐、泵等设备的选型； 根据以上计算结果和石油库设计规范(GB50074-2003)完成该商业油库总平面图、总流程图、泵房安装图。要求各图符合规范规定，合理的确定库内各项设施（罐区、泵房等）的位置，主要油气的流向、可能完成的作业合理，以保证库有一个安全的环境，使得油品的储存、输转及收发作业能够顺利进行。1.3 设计要求 能锻炼运用油库设计与管理课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，对油库的储存与装卸系统有一个初步的了解，并设计出油库的简单的流程。 提高设计能力。学生通过课程设计的训练，能根据要求设计计算出能满足油库装卸要求的简单工艺流程。 用Cad做出布置平面图。1.4 设计参数(基础数据)表1.4 油罐的型号及尺寸油罐类型罐容量（m3）罐壁高(m)罐直径(m)拱顶罐500014.27422表1.5 常用油罐类型罐区储罐类型常用油罐容量(m3)原油灌区拱顶罐5000重庆科技学院本科生设计 工程概况2 工程概况2.1 总平面布置原则 油罐区和明火作业区不在同一个主导风向上； 库内油品尽量做到单向流动，尽量避免在库内往返交叉； 合理分区，以便于各种油品作业安全生产，避免非工作人员来往于工作区域，特别是储油区和装卸区； 库内布置各种设施，必须符合规范要求，确保油库安全，同时应力求布置紧凑，减少用地； 变配电间及锅炉房等辅助设施要尽量靠近主要用电，用气单位，以节约投资和经营费用； 油库对外单位要设置在发放区的地方，以便于人员联系； 充分利用地形的条件，最好作到自流作业； 便于收发油作业，油库装卸和发放区要尽可能地靠近交通线； 总设计是否合理，直接关系到能否做到最大限度地满足生产要求，缩短工艺管线运输管线，减少占地面积，节约建设投资，保证安全操作，节约管理费用，从而使油库发挥应有的作用，设计总图时，应充分掌握有关设计资料，如地形图，区域环境及地质、水文、气象、交通及水电等资料和油库经营油品种类，数量及将来的发展远景等。2.2 平面布置说明 油库的总体布置是将油库各种设施综合考虑后，在以确定的库址地图上，按照一定的比例恰当的加以布置，并且标绘出油库全部设施的名称、位置、平面尺寸和纵向标高等。 油库的总图设计是整个油库的前导和基础，是油库设计中的一个重要组成部分。本油库主要由储油区、铁路作业区、辅助生产区和行政管理区等四大部分组成，现就各区布置说明如下：2.2.1 储油区 储油区是油库平面布置的重点，油库中绝大多数油品都储存在这里，因此，布置时主要考虑的因素是安全，油品流向的合理性，操作的方便性。布置时考虑以下几个方面的原因： 风向：本地区风向为西北。为防止罐区挥发出来的油蒸汽会随风吹到其他作业区，其他明火区的火苗不会吹到罐区，将有明火的作业区设置在避开罐区主导风向的位置。 交通条件：铁路编组站位于库区南边2公里处，公路主干线为西北走向，位于库区西边。 流程：罐区布置在铁路作业区、公路作业区、灌桶间之间，可以避免油品在库内的交叉往返，做到单向流动。 消防：罐区位于油库深处，位于各作业区之间，与外界联系较少，同时罐区靠近消防区，一旦发生火灾，可以及是启动消防系统。罐区周围设置环形消防道路，油罐区的环形道路于消防道路相连，有利于消防车辆的通行和调度，能及时转移到有利的扑救地点。 本库油罐区设置了三个油罐区：全部都是原油罐组。储油区的位置在工艺上应充分利用地形高差实现自流，尽量缩短输油线路，原油泵房应该靠近各个罐组。原油采用拱顶罐。内设防火堤为土堤，防火堤要设踏步，且不少于两处，防火堤周围设排水管。铁路收发油泵房分开设置。2.2.2 装卸区 铁路作业区位于本库区的南部，主要考虑了以下几方面：离接轨点最近，减少引入线的长度，降低铁路建设费用；布置在库址边缘，不影响其他各区的操作，减少了与库内道路的交叉，有利于安全和消防; 为了减少铁路作业线的占地面积，便于其他各区的布置，故设双股铁路作业线。铁路作业线长300m以上。考虑到原油只有卸油作业，且数量少，每次作业时间长，将原油作业线放在铁路作业线的尾部。这样布置，离原油储罐区也比较近。原油作业线设3只下卸器，可以方便的一次性对准车位。铁路作业区内设有一座原油收发油泵房，一座原油卸油泵房，两者分开布置，有利于安全。铁路作业区内设置固定式泡沫灭火设备，装卸区内设有消防道路，并于库区道路相连形成环形道路，保证铁路作业安全。2.2.3 辅助生产区 辅助生产区是为整个油库生产服务的，有关设施比较分散，尽量做到靠近生产单位，有利于生产。本区某些具体设施有明火作业，因此设计时考虑风向和油品挥发，参照规范规定的安全距离布置。 消防区：本区主要包括消防泵房、消防车库、消防器材库、消防水池等设施。消防区设在油库旁边，能保证在很短的时间内到达出事现场。考虑到管理及工作方便，消防器材库及消防车库和消防人员休息室建在一起，其中休息室建在楼上。消防区内设有一座1100的消防水池，保持消防水池标高高于消防泵入口标高，泡沫也灌设在泵房内，可迅速将泡沫连同清水一起送往着火地区。消防区内设消防训练场以提高消防队员的业务水平。 锅炉房：锅炉房属于明火建筑，考虑应布置在油罐区在于最小风频的下风向，远离油气挥发区，而且为了原油加热方便，将锅炉房布置在油库的西南角。 污水处理区：将污水处理区主要是隔油池的建设，应便于污水汇集和净化水的排放，且便于承接各种污水管道。 变配电间：输电线沿公路架设，因此油库的变配电间建在库区的西南面行政管理区内，便于高压线路的引入库区，避免高压线穿过罐区。2.2.4 行政管理区与库内道路及其他 行政管理区是油库行政和业务管理的中心，是生产管理的中心，设在西南角，临公路而建，与其他各区用围墙隔开，以便与联系工作和保证接洽业务人员不进入库区。行政管理区面向公路开设大门，门口设警卫室，该区还包括行政办公大楼、变配电间以及生活设施，如职工宿舍、浴室、食堂等。为保证库内的绿化，还建有花坛。 库内设有环形消防车道，将油罐区、铁路装卸区、辅助生产区等联系在一起。整个油库设实体围墙与外界隔开，库内通向外界的大门均设有值班人员，严格检查进出库人员的证件和车辆，以确保油库的安全生产。重庆科技学院本科生设计 基本参数的确定3 基本参数的确定3.1 油库容量的确定3.1.1 油库单罐容量的计算 由油库设计规范推荐的油罐容量的计算公式，可得各种油品的储存容量；计算公式： Vs=G/k （3.1）其中Vs某种油品的设计容量，； G该种油品的年周转量，t； 该种油品的密度，t/； k 该种油品的周转系数； 有关利用系数，对轻油取0.95，粘油取0.85；这里原油取0.85，根据基础数据将各种油品所给数据带入式2-1，得：原油设计容量64000。3.1.2 油库的分级和分区 油库主要是储存易燃易爆的石油和石油产品，这对油库安全是个很大的威胁。油库容量越大，一旦发生火灾或爆炸等事故所造成的损失也越大。因此应从防火安全观点出发，根据油库总容量的大小，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。 石油库等级的划分应符合表3.1的规定：表3.1 石油库的等级划分等级石油库总容量一级 100000TV二级三级四级五级V=640000，由表3.1可知，该油库为二级油库。原油罐区布置图 图表3.1.2油罐区平面布置图3.2 防火堤高度的确定3.2.1 各容积油罐的高度和直径尺寸表3.2 油罐型号和尺寸罐类型罐容（）数量壁板高（）罐直径（）拱顶罐50001414.27422.003.2.2 各管区防火堤的高度计算罐区长 = 14+22+7+22+7+22+12=104m罐区宽 = 14+22+7+22+7+22+12=104m有效面积：S=104*104-6*3.14*222 /4-3*3.14*18.82/4=7704m2有效体积：V=5000m3防火堤的高度计算：h=V/S=5000/7704=0.649m实际防火堤的高度：H=h+0.2=0.849m 取 H= 1 m隔堤的高度： H-0.2=0.8m3.3 消防设备选型原则 泡沫灭火系统的设置,应符合下列规定： 地上式固定顶油罐、内浮顶油罐应设低倍数泡沫灭火系统或中倍数泡沫灭火系统。 浮顶油罐宜设低倍数泡沫灭火系统；当采用中心软管配置泡沫混合液的方式时，亦可设中倍数泡沫灭火系统。 单罐容量不小于或罐壁高度不小于的油罐，应设固定式消防冷却水系统；单罐容量小于，且罐壁高度不小于的油罐，可设移动式消防冷却水系统，或固定式水枪与移动式水枪相结合的消防冷却水系统。 14级石油库应设独立消防给水系统。 当石油库采用高压消防给水系统时，给水压力不应小于在达到设计消防水量时最不利的灭火所需要的压力；当石油库采用低压消防给水系统时，应保证每个消火栓出口处在达到设计消防水量时，给水压力不应小于。 石油库的消防用水量，应按油罐区消防用水量计算确定。油罐区的消防用水量，应为扑救油罐火灾配置泡沫最大用水量与冷却油罐最大用水量的总和。 油罐的泡沫灭火系统设施的设置方式,应符合下列规定： 单罐容量大于的油罐应采用固定式泡沫灭火系统。 单罐容量小于或等于的油罐可采用半固定式泡沫灭火系统。 泡沫灭火器初步选型如下表3.3所示： 表3.3泡沫灭火器初步选型油品名称油罐类型覆盖面积选型设计方式选型 原油拱顶罐低倍数固定式3.4 消防供水系统计算3.4.1清水系统 消防用水总耗量 消防用水总耗量包括配置全部泡沫混合液用水量、冷却着火罐和冷却临近油罐最大用水量的总和。由公式3.10计算： (3.2)式中配置混合液用水,； 冷却着火罐用水,； 冷却临近油罐用水量,。 配置全部泡沫混合液用水量 (3.3)式中泡沫混合液中泡沫所占的百分比，% ； 泡沫连续供给时间，； 扑救油罐及流散液体火焰需要泡沫混合液总流量，。可得： 冷却着火油罐用水量 (3.4)式中冷却水供给强度，；着火罐冷却范围计算长度，；却水供给时间，。可得： 冷却邻近油罐用水量 因为浮顶油罐着火时，基本上只在浮盘周边燃烧，火势较小。故规定着火的浮顶油罐相邻油罐可不冷却。所以。所以： 消防水池容量 消防水池容量主要取决于配制全部泡沫混合液用水量和冷却油罐用水量，同时与扑救火灾和冷却期间，能否向消防水池补充清水有关。 （3.5） 其中： （3.6）式中消防水池容量，； 消防用水总耗量，； 灭火延续时间，； 扑救火灾和冷却油罐期间内，单位时间提供的清水补充数量，。得出： 3.4.2消防车的确定 消防车辆数量的确定,应符合下列规定： 一、二、三、四级石油库应设独立消防给水系统。 当采用水罐消防车对油罐进行冷却时，水罐消防车的台数应按油罐最大需要水量进行配备。 当采用泡沫消防车对油罐进行灭火时，泡沫消防车的台数应按着火油罐最大需要泡沫液量进行配备。 设有固定消防系统、油库总容量等于或大于50000的二级石油库中，固定顶罐单罐容量不小于10000或浮顶油罐单罐容量不小于20000时，应配备1辆泡沫消防车或1台泡沫液储量不小于7000L的机动泡沫设备。设有固定消防系统的一级石油库中，固定顶罐单罐容量不小于10000或浮顶油罐单罐容量不小于20000时，应配备2辆泡沫消防车或2台泡沫液储量不小于7000L的机动泡沫设备。3.5消防管道的布置 消防管道的直径的确定可由公式3.19确定。 （3.7） 带入数据可得： 得到消防管道的直径为85.44mm。重庆科技学院本科生设计 工艺流程说明4 工艺流程说明4.1 总流程说明 油库的工艺流程指的是油品在油库内的输转流动，它把分布于油库各区的各个生产设施，如油罐区、泵房、灌桶间、铁路收发区等有机的联系起来，构成一个生产体系，完成各种收发油作业。4.1.1 设计任务书的要求 本油库的工艺流程是根据设计任务书的要求，考虑下列原则而设计的： 满足生产，考虑油库的业务要求及同时操作的业务种类； 操作方便，调度灵活，互不干扰； 经济合理，节约投资； 在满足收发作业的同时，使各油罐间能相互输转，相应的泵能互为备用。 根据本油库的特点及性质，将此油库的工艺流程分为铁路收发油系统水路发油系统、公路发油系统以及灌桶作业系统。4.2 铁路收发油系统 本油库以铁路来油为主，铁路作业线分两股，鹤管分开设置。 根据石油库工艺设计手册油品分组情况，考虑到油品业务量以及满足油品质量与安全要求的情况下，共设了6根集油管：90#，93#，97#车汽，0#轻柴、-10#轻柴和10#轻柴每种设置一根。轻油集油管有2的坡度，便于防空。鹤管采用DN100#(直径1084)。 轻油卸油泵房内设有6台IS型离心泵，各种油品单独设一台，泵房采用标准流程，各种泵可以互为备用。 泵的吸入端汽油为DN250（273*7），柴油为DN250（273*7）的无缝钢管，泵的排出端管线汽油为DN200（194*6），柴油为DN200（219*6）的无缝钢管。 轻油泵房内设有一台SZ-1型水环式真空泵，2个2立方米的真空压力罐，并配有气水分离器及真空管路系统。该系统为灌泵和抽吸底油而设。灌泵时，先将真空罐抽至一定的真空度后，打开真空管线上的阀门，将离心泵吸入管线中的空气抽入真空罐内，同时油罐中的油品在大气压的作用下进入离心泵及它的吸入系统。抽吸底油时，连同扫舱短管，将底油吸到真空罐中，泵开始工作，打开真空罐的底阀，将油品放到泵的吸入端。 轻油泵房外设2个10立方米的卧式放空罐，为了保证油品质量及操作上的要求，设置了2个放空罐，汽油柴油各用一个。 考虑油品分组，油品质量及调和上的要求，粘油集油管线设了4根，CD5W/30柴油机油CD10W/30柴油机油SC5W/20汽油机油SD10W/10汽油机油各用一根。粘油集油管有3的坡度，鹤管采用管径DN100(108*4)的无缝钢管，集油管采用管径DN100（89*4）的无缝钢管。 粘油泵房内设有4台2CY-18/3.6-1型的齿轮油泵。根据油品分组要求，CD5W/30柴油机油CD10W/30柴油机油SC5W/20汽油机油SD10W/10汽油机油各用一台。泵房采用标准流程，相邻的泵可以互为备用。 粘油泵房内设有一台SZ-4型空气压缩机，有1个2立方米的空气压缩罐，主要用来扫线。泵每次工作前后，均用连接在集油管的压缩空气罐内的压缩空气把集油管和吸入管内的油品顶空，顶到泵入口。4.3 管线敷设 油库的管线大多采用地上铺设，架在管墩上，这主要是考虑本地区雨水较多，不利于管沟或地下铺设，并且管沟易积聚油品蒸汽，对于油库安全不利，为了防止管线腐蚀，管子外面涂防腐层，润滑油管路还需加保温层。穿越道路时，采用管沟铺设，本油库的管线大都采用双管系统，单管系统相辅。重庆科技学院本科生设计 结论5 结论 根据对主要设计资料和由上组同学计算出的数据综合分析，再根据设计手册和设计规范对油罐与其它生产设施采用的消防方式，消防所需的灭火剂量和水量