油库设计与管理

1、1油库设计与管理油库设计与管理2第一章 油库概述第一节第一节 油库的作用和类型油库的作用和类型第二节第二节 油库的分级和分区油库的分级和分区第三节第三节 油库容量的确定油库容量的确定3第一节第一节 油库的作用和类型油库的作用和类型一、油库的概念一、油库的概念 油库是用来油库是用来接收接收、储存储存和和发放发放石石油或石油产品的企业和单位。油或石油产品的企业和单位。4二、油库的作用二、油库的作用n基地作用基地作用 油库是国家石油储备和供应的基地油库是国家石油储备和供应的基地n纽带作用纽带作用 油库是协调原油生产、原油加工、油库是协调原油生产、原油加工、成品油供应及运输的纽带成品油供应及运输的纽带

2、5n油库的纽带作用：油库的纽带作用：油油井井油田油田原油库原油库炼厂炼厂原油库原油库炼油装置炼油装置炼厂炼厂成品油库成品油库用用户户6三、油库的类型三、油库的类型n根据油库的管理体制和业务性质划分根据油库的管理体制和业务性质划分 （1）独立油库）独立油库 （2）企业附属油库）企业附属油库n根据油库的主要储油方式划分根据油库的主要储油方式划分 （1）地面油库）地面油库 （2）隐蔽油库）隐蔽油库 （3）山洞油库）山洞油库 （4）水封石洞库）水封石洞库 （5）地下盐岩库）地下盐岩库 （6）水下油库）水下油库7第二节第二节 油库的分级和分区油库的分级和分区一、油库的分级一、油库的分级注：注：油库总容量

3、是指所有储罐油库总容量是指所有储罐公称容量公称容量与桶装油品设计存放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。品储罐的容量。等等 级级总容量（总容量（m3）一级一级二级二级三级三级四级四级五级五级 大于等于大于等于100000 30000 小于小于100000 10000 小于小于30000 1000 小于小于10000 小于小于10008二、油品的分类二、油品的分类类类 别别油品闪点油品闪点( )举例举例甲甲28 以下以下原油、汽油原油、汽油乙乙A28 至至45 以下以下喷气燃料、灯用煤油、喷气燃料

4、、灯用煤油、-35#轻轻柴油柴油B45 至至60 以下以下丙丙A60 120 轻柴油、重柴油、轻柴油、重柴油、20#重油重油B120 以上以上润滑油、润滑油、100#重油重油9其他国家油品等级划分举例其他国家油品等级划分举例:英国石油学会英国石油学会销售安全规范销售安全规范级级闪点闪点21 级级21 闪点闪点55 级级55 闪点闪点 100 10法国法国劳动保护安全规范劳动保护安全规范A级级15 时饱和蒸气压大于时饱和蒸气压大于1barB级级闪点闪点55 C级级55 闪点闪点 100 D级级闪点闪点 100 11三、油库的分区三、油库的分区序序号号分分 区区区内主要建筑物和构筑物区内主要建筑物

5、和构筑物1储油区储油区油罐、防火堤、油泵房、变配电间等油罐、防火堤、油泵房、变配电间等2装装卸卸区区铁路装卸区铁路装卸区铁路装卸油品栈桥、油泵房、桶装油品仓库等铁路装卸油品栈桥、油泵房、桶装油品仓库等水路装卸区水路装卸区装卸油码头、油泵房、灌油间、桶装油品仓库等装卸油码头、油泵房、灌油间、桶装油品仓库等公路装卸区公路装卸区高架罐、灌油间、汽车装卸油品设备、桶装仓库高架罐、灌油间、汽车装卸油品设备、桶装仓库等等3辅助生产区辅助生产区修洗桶间、消防泵房、消防车库、机修间、器材修洗桶间、消防泵房、消防车库、机修间、器材库、锅炉房、化验室、污水处理设备等库、锅炉房、化验室、污水处理设备等4行政管理区行

6、政管理区办公室、传达室、车库、宿舍、浴室、食堂等办公室、传达室、车库、宿舍、浴室、食堂等12油库分区图示：油库分区图示：13库区平面布置举例：库区平面布置举例：公路装卸作业区油罐区行政管理区铁路装卸作业区桶装作业区消防设施辅助14第三节第三节 油库容量的确定油库容量的确定要求：要求： （1）集中来油时能及时地把油品）集中来油时能及时地把油品卸到库内；卸到库内； （2）在两次来油的间隙，油库应）在两次来油的间隙，油库应有足够的储存油品供应给用户。有足够的储存油品供应给用户。15一、周转系数法确定油库容量一、周转系数法确定油库容量KGVs式中：式中： Vs：某中油品的设计容量，：某中油品的设计容量

7、，m3； G：该种油品的年销量，：该种油品的年销量，t； ：该种油品的密度，：该种油品的密度，t/m3； K：该种油品的周转系数；：该种油品的周转系数； ：油罐利用系数。：油罐利用系数。161、周转系数、周转系数 所谓周转系数，就是指某种油品的储所谓周转系数，就是指某种油品的储油设备在一年内可被周转使用的次数。油设备在一年内可被周转使用的次数。即：即：该油品储存设备的容量某种油品的年销量周转系数 172、油罐利用系数、油罐利用系数油罐的名义容量油罐的储存容量（1）名义容量（计算容量、理论容量）名义容量（计算容量、理论容量）（2）储存容量）储存容量（3）作业容量）作业容量（4）公称容量）公称容量

8、183、油罐选用的一般原则、油罐选用的一般原则n通常，每种油品至少选两个罐；通常，每种油品至少选两个罐；n尽量选用容量较大的储罐；尽量选用容量较大的储罐；n对于整个油库来说，选用储罐的规对于整个油库来说，选用储罐的规格应尽可能统一。格应尽可能统一。19二、储存天数法确定油库容量二、储存天数法确定油库容量tGNVs式中：式中： Vs：油品的设计容量，：油品的设计容量，m3； G：油品的年周转量，：油品的年周转量，t； N：油品的储存天数；：油品的储存天数； ：油品储存温度下的密度，：油品储存温度下的密度，t/m3； ：油罐的利用系数；：油罐的利用系数； t ：油品的年操作天数。：油品的年操作天数

9、。20三、统计预测法确定油库容量三、统计预测法确定油库容量n每个月的月末剩余：每个月的月末剩余：Vi=进油量进油量-销售量销售量n剩余累计：剩余累计：Vs= Vin油库容量：油库容量：V=Vs max-Vs min 即：油库在储存了最大销售量的同时，应即：油库在储存了最大销售量的同时，应能储存最大进油量。能储存最大进油量。21进油、销售、月末剩余及剩余累计表进油、销售、月末剩余及剩余累计表月份月份123456789101112进油进油34578131513121064销售销售14131174337991010月末月末剩余剩余-11-9-60+4+10+12+6+3+1-4-6剩余剩余累计累计-

10、11-20-26-26-22-120+6+9+10+60注：月末剩余注：月末剩余Vi为正，入超；为正，入超； 月末剩余月末剩余Vi为负，出超为负，出超 22第四节第四节 库址选择库址选择 及库区总平面布置及库区总平面布置n执行执行石油库设计规范石油库设计规范（GB50074-2002）的要求。）的要求。n主要考虑的事项：主要考虑的事项：n 1）与周围居住区、工矿企业、交通线等）与周围居住区、工矿企业、交通线等安全距离、相对位置（高度、风向）；安全距离、相对位置（高度、风向）；n 2）库内建筑物、构筑物之间的防火距离、）库内建筑物、构筑物之间的防火距离、相对位置；相对位置；n 3）油罐分组布置的

11、相关规定；）油罐分组布置的相关规定；n 4）出入口及消防道路布置要求。）出入口及消防道路布置要求。 23油罐区防火堤设置：油罐区防火堤设置：n1）防火堤计算高度的确定）防火堤计算高度的确定n要求：防火堤高度应保证堤内有效容积的要求：防火堤高度应保证堤内有效容积的需要。需要。n有效容积的确定：有效容积的确定：n 执行规范。具体：执行规范。具体：n a. 固定顶油罐，不小于油罐组内一个最固定顶油罐，不小于油罐组内一个最大罐的容量；大罐的容量；n b. 浮顶罐，不小于油罐组内一个最大罐浮顶罐，不小于油罐组内一个最大罐的容量的一半；的容量的一半；24n c. 当固定顶罐、浮顶罐布置在同一当固定顶罐、浮

12、顶罐布置在同一罐组内时，取以上两者中的较大值。罐组内时，取以上两者中的较大值。25固定顶罐防火堤计算高度确定：固定顶罐防火堤计算高度确定：n2号罐容量为最大号罐容量为最大n罐容量用罐容量用V1、V2、表示，表示，n罐界面积用罐界面积用S1、S2、表示。表示。防火堤计算高度防火堤计算高度 h:)65431(2VVVVVbaVh26浮顶罐防火堤计算高度确定：浮顶罐防火堤计算高度确定：n2号罐容量为最大号罐容量为最大n罐容量用罐容量用V1、V2、表示，表示，n罐界面积用罐界面积用S1、S2、表示。表示。防火堤计算高度防火堤计算高度 h:)654321(2VVVVVVbaVh272）防火堤设置规定）防

13、火堤设置规定n 防火堤的实际高度应比计算高度高防火堤的实际高度应比计算高度高出出0.2m；n 防火堤实际高度不应低于防火堤实际高度不应低于1m（以堤（以堤内侧设计地坪计），且不应高于内侧设计地坪计），且不应高于2.2m（以堤外侧道路路面计）。（以堤外侧道路路面计）。n如采用土质防火堤，堤顶宽度度应小如采用土质防火堤，堤顶宽度度应小于于0.5m。28油库油库独立油库独立油库企业附属油库企业附属油库民用油库民用油库军用油库军用油库储备油库储备油库中转油库中转油库分配油库分配油库储备油库储备油库供应油库供应油库野战油库野战油库油田原油库油田原油库炼厂原油及成品油库炼厂原油及成品油库机场及港口油库机场

14、及港口油库农机站油库农机站油库其它企业附属油库其它企业附属油库29第二章 油品储运系统工艺设计与管理n第一节第一节 油品储运工艺流程油品储运工艺流程n第二节第二节 油品的铁路装卸作业油品的铁路装卸作业n第三节第三节 油品的水路装卸作业油品的水路装卸作业n第四节第四节 油品的公路装卸作业油品的公路装卸作业n第五节第五节 桶装（整装）作业桶装（整装）作业n第六节第六节 油库管路设计计算油库管路设计计算n第七节第七节 油库泵房工艺设计油库泵房工艺设计n第八节第八节 铁路上卸系统汽阻断流的校核铁路上卸系统汽阻断流的校核n第九节第九节 输油系统工作点的确定输油系统工作点的确定30第一节第一节 油品储运工

15、艺流程油品储运工艺流程一、概述一、概述储储油油设设施施装装卸卸系系统统管网管网管网管网管网管网泵房泵房31二、油库工艺流程二、油库工艺流程 所谓油库工艺流程设计，就所谓油库工艺流程设计，就是合理布置和规划油库经营油是合理布置和规划油库经营油品的流向和可以完成的作业，品的流向和可以完成的作业，包括油品的装卸、灌装、倒罐包括油品的装卸、灌装、倒罐等。等。32n工艺流程设计基本原则工艺流程设计基本原则n满足生产要求满足生产要求n操作方便，调度灵活操作方便，调度灵活n节约投资节约投资33n管网布置形式管网布置形式n单管系统单管系统n双管系统双管系统n独立管道系统独立管道系统n 一般，油库管网的布置以一

16、般，油库管网的布置以双管系双管系统统为主，以单管系统和独立管道系统为主，以单管系统和独立管道系统为辅。为辅。34n油品分组油品分组n分组原则：分组原则： 把性质相似、色泽相近的油品分为一组。把性质相似、色泽相近的油品分为一组。n分组目的：分组目的： 同一组内的油品可以共用一台泵、一条同一组内的油品可以共用一台泵、一条管线进行输送。管线进行输送。35 油品分组表油品分组表组别组别油油 品品 名名 称称燃一组燃一组车用汽油（含铅的）车用汽油（含铅的）燃二组燃二组工业汽油、溶剂汽油、车用汽油工业汽油、溶剂汽油、车用汽油燃三组燃三组灯用煤油、动力煤油灯用煤油、动力煤油燃四组燃四组轻柴油、农用轻柴油轻柴

17、油、农用轻柴油燃五组燃五组重柴油重柴油燃六组燃六组重油重油润滑一组润滑一组22#、30#汽轮机油；高速机械油等低粘度浅色油品汽轮机油；高速机械油等低粘度浅色油品润滑二组润滑二组各种中、低速机械油；各种中、低速机械油； 46#、57#汽轮机油；汽轮机油；6#汽油机油等汽油机油等中等粘度浅红色油品中等粘度浅红色油品润滑三组润滑三组10#、15#汽油机油；各种柴油机油等高粘度深红色油品汽油机油；各种柴油机油等高粘度深红色油品润滑四组润滑四组车轴油；齿轮油；车轴油；齿轮油；24#汽缸油；过热汽缸油（不包括合成汽汽缸油；过热汽缸油（不包括合成汽缸油）等黑色油品缸油）等黑色油品36第二节第二节 油品的铁路

18、装卸作业油品的铁路装卸作业一、铁路装卸油设施一、铁路装卸油设施 铁路油罐车铁路油罐车 装卸油鹤管装卸油鹤管 集油管、输油管集油管、输油管 栈桥栈桥 铁路专用作业线铁路专用作业线 零位罐、缓冲罐零位罐、缓冲罐37二、铁路装卸油方法二、铁路装卸油方法n铁路卸油方法铁路卸油方法 上部卸油上部卸油 泵卸法泵卸法 自流卸油自流卸油 浸没泵卸油浸没泵卸油 压力卸油压力卸油 下部卸油下部卸油n铁路装油方法：上部装车铁路装油方法：上部装车38三、铁路装卸油系统三、铁路装卸油系统n轻油装卸系统轻油装卸系统 输油系统输油系统 真空系统真空系统 放空系统放空系统n粘油装卸系统粘油装卸系统 输油系统输油系统 加热系统

19、加热系统 放空系统放空系统39四、铁路装卸区管网的连接四、铁路装卸区管网的连接n鹤管与集油管的连接鹤管与集油管的连接 专用单鹤管式专用单鹤管式 多用单鹤管式多用单鹤管式 双鹤管式双鹤管式n真空管与输油系统的连接真空管与输油系统的连接40n鹤管数的确定鹤管数的确定 铁路装卸油鹤管数与到库油罐车数和鹤铁路装卸油鹤管数与到库油罐车数和鹤管与集油管的连接方式有关。管与集油管的连接方式有关。 确定鹤管数需要首先确定一次到库油罐确定鹤管数需要首先确定一次到库油罐车数。车数。41按作业量确定一次到库的最大油罐车数按作业量确定一次到库的最大油罐车数VKGni360（向上取整）（向上取整）按机车牵引定数确定的一

20、次到库的最大油罐车数按机车牵引定数确定的一次到库的最大油罐车数标记载重一辆油罐车自重机车牵引定数2n（向上取整）（向上取整）2,minnnni42n铁路作业线长度的确定铁路作业线长度的确定 1221nlLLL式中：式中： 中的项表示可选项；中的项表示可选项； L 装卸作业线长度，装卸作业线长度，m； l 一辆油罐车的长度，一辆油罐车的长度，m； n 一次到库的最大油罐车数一次到库的最大油罐车数 L1 作业线起始端（自警冲标算起）到第一辆油罐车起始作业线起始端（自警冲标算起）到第一辆油罐车起始 端的距离，；端的距离，； L2 作业线终端车位的末端到车挡之间的距离，；作业线终端车位的末端到车挡之间

21、的距离，； 12 轻、粘油罐车之间的安全净距，轻、粘油罐车之间的安全净距，m。43n举例：举例：油品名称油品名称密度密度(t/m3)年供应量年供应量(t)航空汽油航空汽油0.8045500车用汽油车用汽油0.73170000#轻柴油轻柴油0.847000柴油机油柴油机油0.881500收发不均匀系数取收发不均匀系数取3，机车牵引定数为，机车牵引定数为3400t。公公式式44解：解： （确定一次到库最大油罐车数）（确定一次到库最大油罐车数）（1）按作业量确定）按作业量确定（2）按机车牵引定数确定）按机车牵引定数确定 n2=47.22（3）实际一次到库的最大油罐车数，为：）实际一次到库的最大油罐车

22、数，为： 油品名称油品名称航空汽油航空汽油车用汽油车用汽油0#轻柴油轻柴油柴油机油柴油机油ni9.483.881.40.3取整取整1042117,min2nnni45n作业线布置形式之一：作业线布置形式之一：L1鹤管数：鹤管数：n=5+3=8 下卸器：下卸器：1个个作业线长度：作业线长度： L1=10+20+8 12=126m L2=10+20+9 12+12=150mL212航汽航汽车汽车汽轻柴轻柴* * * * * * * * +46n作业线布置形式之二：作业线布置形式之二：L1L212航汽航汽车汽车汽轻柴轻柴* * * * * * * * * *o o o o o o +鹤管数：鹤管数：

23、n=10+6=16 下卸器：下卸器：1个个作业线长度：作业线长度： L1=10+20+1012=150m L2=10+20+7 12+12=126m47第三节第三节 油品的水路装卸作业油品的水路装卸作业n水路运输的特点水路运输的特点n载运量大载运量大 n能耗少、成本低能耗少、成本低 n投资少投资少 48一、港址选择一、港址选择n地质条件好，避免产生过大的位移或沉降地质条件好，避免产生过大的位移或沉降n防波能力强防波能力强n水域面积宽阔水域面积宽阔n有足够的水深有足够的水深n与其它码头油足够的安全距离与其它码头油足够的安全距离T：设计最大船舶满载吃水深度：设计最大船舶满载吃水深度Z1：船底至河（

24、海）底允许的最：船底至河（海）底允许的最 小安全裕量小安全裕量Z2：波浪影响的附加深度：波浪影响的附加深度Z3：考虑油船航行时的附加深度：考虑油船航行时的附加深度Z4：考虑泥沙淤积的附加量：考虑泥沙淤积的附加量4321ZZZZTH49二、油码头的种类二、油码头的种类n近岸式码头近岸式码头n固定码头固定码头n浮码头浮码头n栈桥式固定码头栈桥式固定码头n外海油轮系泊码头外海油轮系泊码头n浮筒式单点系泊设施浮筒式单点系泊设施n浮筒式多点系泊设施浮筒式多点系泊设施n岛式系泊设施岛式系泊设施50三、油船三、油船n油轮油轮n油驳油驳n储油船储油船51四、油码头泊位数的计算四、油码头泊位数的计算1NNmnN

25、 1GPn ttTmy1N 泊位数（整数）泊位数（整数） 裕量裕量 N1 最少泊位数最少泊位数 n 年需要船次数年需要船次数 m 一个泊位年最多靠船次数一个泊位年最多靠船次数 P 年装卸量年装卸量 G 设计船型每船次装卸量设计船型每船次装卸量Ty 年工作时间年工作时间 t1 每船次占用泊位的时间每船次占用泊位的时间 t 两次停泊时间之间的空档时间两次停泊时间之间的空档时间 52n计算数据的确定计算数据的确定n年工作时间年工作时间Ty年工作时间年工作时间 Ty = 年工作日年工作日昼夜装卸作业小时昼夜装卸作业小时 年工作日年工作日=365日不利作业日数日不利作业日数 昼夜装卸作业小时一般取昼夜装

26、卸作业小时一般取24h n不利作业日数包括：不利作业日数包括：n雾日雾日 ：折减系数取：折减系数取0.7 n雷暴日雷暴日 ：折减系数取：折减系数取0.3n大风日大风日 ：折减系数取：折减系数取0.8n冰封日冰封日 ：折减系数取：折减系数取0.1n洪水停航日洪水停航日 ：折减系数取：折减系数取1.0n枯水期停航日枯水期停航日 ：折减系数取：折减系数取1.053n一船次装卸量一船次装卸量G n一船次装卸量一船次装卸量G = 船舶载油量残油量船舶载油量残油量 n船舶载油量是指油轮的净载重量，即船舶纯船舶载油量是指油轮的净载重量，即船舶纯粹能载货物的重量粹能载货物的重量 n残油量即每次不能完全卸净的剩

27、余油量。轻残油量即每次不能完全卸净的剩余油量。轻油可不考虑，油轮沿途可以加温时，粘油也油可不考虑，油轮沿途可以加温时，粘油也可不考虑，但对不能加温的油驳等，按实际可不考虑，但对不能加温的油驳等，按实际情况考虑。情况考虑。 n内河船还要考虑枯水期减载量内河船还要考虑枯水期减载量 54n每船次占用泊位时间每船次占用泊位时间 t1每船次占用泊位时间每船次占用泊位时间 t1包括：包括：n待泊时间待泊时间 ：建议取：建议取1.02.0h n靠岸、系缆时间靠岸、系缆时间 ：建议取：建议取0.51.0h n输油前准备时间输油前准备时间 ：一般取：一般取0.52h n排压舱水时间排压舱水时间 n输油时间输油时

28、间 ：根据岸和船上输油泵的能力、：根据岸和船上输油泵的能力、输油管径和长度、油轮载货量确定输油管径和长度、油轮载货量确定 n输油后的整理时间：一般要输油后的整理时间：一般要12h n解缆离岸时间：一般约解缆离岸时间：一般约0.5h55n两次停泊时间之间的空档时间两次停泊时间之间的空档时间t 一般按一般按612h考虑。考虑。56第四节第四节 油品的公路装卸作业油品的公路装卸作业n公路装卸油方法公路装卸油方法n泵送灌装泵送灌装n直接自流灌装直接自流灌装n高架罐自流灌装高架罐自流灌装M57n公路作业区布置要求公路作业区布置要求n装卸作业有序装卸作业有序n作业安全作业安全n公路装卸油设施公路装卸油设施

29、n汽车油罐车汽车油罐车n鹤管鹤管n灌装罐灌装罐n汽车装油台（亭）汽车装油台（亭）n通过式通过式n倒车式倒车式n圆亭式圆亭式58n汽车装油鹤管数的确定汽车装油鹤管数的确定N 每种油品的装油鹤管数量每种油品的装油鹤管数量 G 每种油品的年装油量，每种油品的年装油量，t T 每年装车作业工时，每年装车作业工时，h Q 一个装油臂的额定装油量，一个装油臂的额定装油量，m3/h（应低于限制流速）（应低于限制流速） 油品密度，油品密度，t/m3 k 装车不均衡系数装车不均衡系数 B 季节不均衡系数。季节不均衡系数。 对于季节性的油品（如农用柴油、灯用煤油），对于季节性的油品（如农用柴油、灯用煤油），B值等

30、于值等于高峰季节的日平均装油量与全年日平均装油量之比；高峰季节的日平均装油量与全年日平均装油量之比； 对于无季节性的油品，对于无季节性的油品，B=1 TQkBGN 59n高架罐容量的确定高架罐容量的确定n一、二级油库不宜大于日灌装量的一半一、二级油库不宜大于日灌装量的一半n三、四级油库不宜大于日灌装量三、四级油库不宜大于日灌装量 60第五节第五节 桶装（整装）作业桶装（整装）作业n油桶的灌装方法油桶的灌装方法n泵送灌装泵送灌装n自流灌装自流灌装n油桶的称量方法油桶的称量方法n重量法重量法n容量法容量法61n灌油拴数量的确定灌油拴数量的确定n 灌油栓数灌油栓数 G 某种油品年灌装量，某种油品年灌

31、装量，tm 年工作天数年工作天数K1 灌装不均匀系数，有桶装仓库灌装不均匀系数，有桶装仓库K1=1.11.2 无桶装仓库无桶装仓库K1=1.51.8q 一个灌油栓每小时的计算生产率，一个灌油栓每小时的计算生产率，m3/h K 灌油栓的利用系数，一般取灌油栓的利用系数，一般取K=0.5 T 灌油栓每日工作时间，灌油栓每日工作时间，h 灌装油品的密度，灌装油品的密度，t/m3 mTqKGKn162n桶装仓库面积的确定桶装仓库面积的确定F 桶装仓库面积，桶装仓库面积，m2 Q 桶装仓库设计存放量，桶装仓库设计存放量，t n 桶垛堆码层数；桶垛堆码层数； 人工堆放：人工堆放：n 2 机械堆放：甲类油品

32、，机械堆放：甲类油品， n 2 乙类油品，乙类油品， n 3 丙类油品，丙类油品， n 4 油品的密度，油品的密度，t/m3d 油桶卧放时为油桶的直径，油桶立放时为油桶高度，油桶卧放时为油桶的直径，油桶立放时为油桶高度，m K 体积充满系数，一般取体积充满系数，一般取 K= 0.60.612 仓库面积利用系数，仓库面积利用系数， = 0.30.4kndQF 63第六节第六节 油库管路设计计算油库管路设计计算n管路的水力计算（确定管径）管路的水力计算（确定管径）n管路的强度计算管路的强度计算64n一、根据经济流速确定管线管径一、根据经济流速确定管线管径经济流速：经济流速：d费费用用运营费用运营费

33、用管线投资管线投资+d0(经济管径经济管径)65n选管径步骤：选管径步骤：n确定管路所输油品在计算温度下的粘度确定管路所输油品在计算温度下的粘度n查表查表3-2得出相应的经济流速得出相应的经济流速n计算管径计算管径n选择标准管径选择标准管径vQd4式中：式中： d ：管内径：管内径 Q：业务流量：业务流量 v ：经济流速：经济流速66n二、根据自流作业要求确定管径二、根据自流作业要求确定管径分两种情况：分两种情况：n高差已知高差已知n高差未知高差未知67n当高差已知，确定管径的步骤：当高差已知，确定管径的步骤：n假定流态假定流态n计算管径计算管径n校核流态校核流态LdQhmmm52dQ4Re

34、mhLQdmm51268n当高差未知，确定管径的方法：当高差未知，确定管径的方法：n按经济流速确定管径按经济流速确定管径n校核高架罐的架设高度（通常，校核高架罐的架设高度（通常，h7.5kW时，时，K=1.051.1 N=1.57.5kW时，时，K=1.21.5 Nt气体空间气体空间t顶板顶板t大气大气日出日出日落（白天）：日落（白天）： t顶板顶板t气体空间气体空间 t油面油面206储油罐内气体空间温度场储油罐内气体空间温度场6:00 0:00 20:00 10:00 12:00 16:00 14:00 温度温度气体气体空间空间油品油品 10 20 30 40 50罐壁罐壁高度高度207n罐

35、内气体空间温度变化与大气温度变化的关罐内气体空间温度变化与大气温度变化的关系系（1）大气温度与气体空间温度都呈周期性变化，）大气温度与气体空间温度都呈周期性变化， 变化周期为变化周期为24小时；小时；（2） 气体空间温度总是高于大气温度；气体空间温度总是高于大气温度；（3）临近日出时大气温度与气体空间温度均达）临近日出时大气温度与气体空间温度均达 到最小值，二者相差不大，约到最小值，二者相差不大，约13；（4）正午后）正午后23小时大气温度与气体空间温度均小时大气温度与气体空间温度均 达到最大值，二者相差可达达到最大值，二者相差可达1020。208n油品温度分布油品温度分布l 在一个昼夜内，油

36、品温度变化不大在一个昼夜内，油品温度变化不大 l 油品储存一段时间后，昼夜平均油温基油品储存一段时间后，昼夜平均油温基本上等于大气平均温度本上等于大气平均温度 l 一般来说，油面昼夜平均温度略高于油一般来说，油面昼夜平均温度略高于油品昼夜平均温度品昼夜平均温度 l 油面温度的昼夜变化幅度约为气体空间油面温度的昼夜变化幅度约为气体空间昼夜温差昼夜温差tK的的20%40% ，即：，即：Kymymttt)2 . 01 . 0(209第四节第四节 油罐内混合气体油罐内混合气体 的油气浓度的油气浓度n油气浓度油气浓度PPnnVVCyyyy210n油气浓度分布与液位的关系油气浓度分布与液位的关系123C

37、(%)H (m)211n 出现上述浓度分布状况，可从以下两出现上述浓度分布状况，可从以下两方面加以解释：方面加以解释：n从扩散和自然对流的角度出发来解释从扩散和自然对流的角度出发来解释 n从油罐吸气时产生的强制对流来解释从油罐吸气时产生的强制对流来解释 212n油气浓度和储存油气浓度和储存时间的关系时间的关系213第五节第五节 油品蒸发损耗量的计算油品蒸发损耗量的计算n计算油品蒸发损耗量的公式计算油品蒸发损耗量的公式 半理论半经验公式半理论半经验公式 纯经验公式纯经验公式214一、蒸发损耗基本方程一、蒸发损耗基本方程n假设条件：假设条件： 1）油罐是严密的，不存在自然通风现象；）油罐是严密的，

38、不存在自然通风现象； 2）混合气体在储存条件下可以看成理想气体；）混合气体在储存条件下可以看成理想气体； 3）油罐气体空间中混合气体的油气浓度是均）油罐气体空间中混合气体的油气浓度是均 匀而且饱和的。匀而且饱和的。 215n公式推导思路：公式推导思路： 利用理想气体状态方程求出第一次利用理想气体状态方程求出第一次吸气结束到第二次吸气开始之前两状态吸气结束到第二次吸气开始之前两状态的的空气质量的变化量空气质量的变化量，并利用，并利用空气排出空气排出时成比例地带走油蒸气时成比例地带走油蒸气的原理来求出呼的原理来求出呼出的油蒸气的质量。出的油蒸气的质量。 216n蒸发损耗基本方程蒸发损耗基本方程（瓦

39、廖夫斯基（瓦廖夫斯基-契尔尼金公式）契尔尼金公式）RCCTPCVTPCVMyyyyyy11122221111RPPPPTPPPVTPPPVMyyyyyy/1/112222211111RPPPTPPVTPPVyyyyy22221111217n方程中各参数取值的规定：方程中各参数取值的规定：状态状态1：气体空间昼夜最低温度时：气体空间昼夜最低温度时状态状态2：气体空间昼夜最高温度时：气体空间昼夜最高温度时T1：气体空间的日最低温度，：气体空间的日最低温度，KT2：气体空间的日最高温度，：气体空间的日最高温度，KPy1：气体空间日最低温度下油品的饱和蒸气压，：气体空间日最低温度下油品的饱和蒸气压，k

40、PaPy2：日最高油面温度下油品的饱和蒸气压，：日最高油面温度下油品的饱和蒸气压，kPaCy1：状态：状态1时混合气体中油蒸气的饱和浓度，时混合气体中油蒸气的饱和浓度，Cy1=Py1/P1, %Cy2：状态：状态2时混合气体中油蒸气的饱和浓度，时混合气体中油蒸气的饱和浓度，Cy2=Py2/P2, %P1：状态：状态1时气体空间绝对压力，时气体空间绝对压力，kPaP2：状态：状态2时气体空间绝对压力，时气体空间绝对压力，kPa218二、二、“小呼吸小呼吸”损耗量的计算损耗量的计算n瓦廖夫斯基瓦廖夫斯基-契尔尼金公式契尔尼金公式 （利用蒸发损耗基本方程计算）（利用蒸发损耗基本方程计算） “小呼吸小

41、呼吸”损耗时有损耗时有V1=V2=V RCCVTPCTPCMyyyyyy111222111219n康士坦丁诺夫公式康士坦丁诺夫公式12212121lnTTPPPPPPRTTPPVMyyaayzayyyxy12212121221111lnTTPPCCRTTPCPCVMyyyyyxy220nAPI 理论公式理论公式22121122181380yyaazyayyaayyyyyxyPPPPPPPPPPTTTPPKVV影响影响“小呼吸小呼吸”损耗的主要因素有：损耗的主要因素有：（1） 昼夜温差昼夜温差T（2） 油气浓度的增量油气浓度的增量 (Py2-Py1)（3） 呼吸阀控制压力范围呼吸阀控制压力范围

42、(Pya-Pz)（4） 气体空间体积气体空间体积V（5） 油蒸气浓度油蒸气浓度 (Py2+Py1)221三、三、“大呼吸大呼吸”损耗量的计算损耗量的计算n在收发油作业中，从状态在收发油作业中，从状态1到状态到状态2，可以近，可以近似认为：似认为：n利用蒸发损耗基本方程利用蒸发损耗基本方程 yyyyyyCCCPPPTTT212121,RTCVPPVPPMyyyaazady21RPPPVPPPVPPPTMyyyyyaayzady211222n压力罐气体空间的压缩率和膨胀率压力罐气体空间的压缩率和膨胀率 所谓压力罐就是装有呼吸阀的油罐。压力所谓压力罐就是装有呼吸阀的油罐。压力罐进油时，由于压力阀的作

43、用，混合气体并不罐进油时，由于压力阀的作用，混合气体并不马上马上 呼出罐外，而是等到混合气体压力达到呼出罐外，而是等到混合气体压力达到了压力阀的控制压力时才向罐外呼气。了压力阀的控制压力时才向罐外呼气。 设刚刚开始呼气时气体空间的体积为设刚刚开始呼气时气体空间的体积为 ，下面我们就推导下面我们就推导 的表达式。的表达式。#2V#2V223RpppTppVTppVMyyyyyy222211110yM0222#21111TppVTppVyy1122211#2VTTppppVyy令：令： 由呼吸损耗的基本方程由呼吸损耗的基本方程得：得： 224状态状态1: 真空阀刚刚关闭，真空阀刚刚关闭，p1=pa

44、+pz，11221#2VTTppppppVyyaayzaa1#21#211VVVVVa12211TTppppppyyaayzaa状态状态2: 压力阀刚刚开启，压力阀刚刚开启，p2 = pa + pya。因此，因此，定义：定义： 为气体空间的允许体积压缩率。为气体空间的允许体积压缩率。（a）2251#21#211VVVVVp11221TTppppppyzayyaa同样，在发油时，同样，在发油时，#2Vp设状态设状态1：压力阀刚刚关闭，：压力阀刚刚关闭，p1=pa+pya，状态状态2：真空阀刚刚开启，：真空阀刚刚开启，p2 = pa + pz。 气体空间膨胀刚刚开始吸气时体积为气体空间膨胀刚刚开始

45、吸气时体积为 可得气体空间允许膨胀率可得气体空间允许膨胀率 。(b)226n以微小增量的形式表达各参量：以微小增量的形式表达各参量：TTT1211yzakpppp22yyaakppppkkkppp12可将压缩率、膨胀率表示为：可将压缩率、膨胀率表示为：2271122122TTTppppppppppyyaayyyyaazyaa1122122TTTppppppppppyyaayyyyaazyap 由（由（c）、（）、（d）可以看出压缩率、膨胀率受到）可以看出压缩率、膨胀率受到三个方面的影响三个方面的影响(c)(d)（3）温度变化的影响。）温度变化的影响。228四、浮顶油罐的蒸发损耗情况分析四、浮顶

46、油罐的蒸发损耗情况分析n静止储存损耗静止储存损耗 外界环境中风的作用使油罐周边密封圈空间产外界环境中风的作用使油罐周边密封圈空间产生强制对流生强制对流 n发油损耗（粘壁损耗）发油损耗（粘壁损耗）影响浮顶油罐发油损耗的主要因素有：影响浮顶油罐发油损耗的主要因素有： 油品本身的粘度油品本身的粘度 罐壁粗糙度罐壁粗糙度 油罐的结构油罐的结构 密封装置与罐壁的压紧程度密封装置与罐壁的压紧程度229六、车船装卸损耗六、车船装卸损耗n车船装油损耗与装油时间的关系车船装油损耗与装油时间的关系 白天装车比夜间装车的蒸发损耗小。白天装车比夜间装车的蒸发损耗小。 白天晚上yy1230n鹤管口位置对损耗的影响鹤管口

47、位置对损耗的影响 鹤管口距罐车底距离越大，则装车损耗越大。鹤管口距罐车底距离越大，则装车损耗越大。n车船装卸损耗量的计算车船装卸损耗量的计算111VRTPPPPPPCVMyyyayayyyhcyayyppc RTpyay231通常情况下，通常情况下， 、 应按实际统计资料取得。应按实际统计资料取得。估算装卸汽油时可采用下述推荐值：估算装卸汽油时可采用下述推荐值： 未经清洗的铁路油车：未经清洗的铁路油车： ， ； 经过清洗的铁路油车：经过清洗的铁路油车： ， ；油船或油驳：油船或油驳： ， 。装卸原油时，装卸原油时， 、 约为装卸汽油的约为装卸汽油的75%。14 . 017 . 00 . 010

48、 . 01155. 04 . 0232第六节第六节 油品蒸发损耗量的测量油品蒸发损耗量的测量n数量法数量法 量油法量油法 测气法测气法 体积体积-浓度法浓度法khyVVVyyhyCVM233n物性法物性法 蒸气压法；蒸气压法； 比样法比样法原始油样，净重为原始油样，净重为A ；待测油样；待测油样(经过自然蒸发的油样经过自然蒸发的油样 )，净重为，净重为B 经过人工蒸发后：原始油样的损失量经过人工蒸发后：原始油样的损失量 a=A-a，损耗率为，损耗率为 待测油样的损失量待测油样的损失量 b=B-b，损耗率为，损耗率为 待测油样的原始油品重待测油样的原始油品重 B+C（C为储存期间油品的自然蒸发损

49、耗量）为储存期间油品的自然蒸发损耗量） 则其自然蒸发损耗率为则其自然蒸发损耗率为 这部分原始油品（即待测油样的原始油品样本）经自然蒸发、人工这部分原始油品（即待测油样的原始油品样本）经自然蒸发、人工蒸发后的总损耗率为蒸发后的总损耗率为 则由则由可得到可得到AaBbCBCxxxCBCb1x234第七节第七节 油品降耗措施油品降耗措施n降低油罐内温差降低油罐内温差 淋水降温、淋水降温、 正确选用涂料、安装反射隔热板正确选用涂料、安装反射隔热板n提高油罐的承压能力提高油罐的承压能力 n消除油面上的气体空间消除油面上的气体空间 n使用具有可变气体空间的油罐使用具有可变气体空间的油罐 n收集、回收油蒸气

50、收集、回收油蒸气 n安装呼吸阀挡板安装呼吸阀挡板 n改进操作措施改进操作措施 235GO TO NEXT CHAPTER236n热扩散热扩散白天：白天：t上上t下下 热扩散的抑制期热扩散的抑制期夜间：夜间：t上上2，所以，所以P1P2238239240241242243244第五章 油库安全技术n第一节第一节 油库消防油库消防n第二节第二节 油库防雷油库防雷n第三节第三节 油库防静电油库防静电245第一节第一节 油库消防技术油库消防技术n一、油库火灾和爆炸的原因一、油库火灾和爆炸的原因n主观原因主观原因 麻痹大意；不遵守规章；等等麻痹大意；不遵守规章；等等n客观原因客观原因n电器设备的火花、过

51、热等电器设备的火花、过热等n金属的撞击引起火花金属的撞击引起火花n静电和雷电静电和雷电n可燃物的自燃可燃物的自燃n库外火源库外火源246二、二、 石油产品的易燃、易爆性的衡量判据石油产品的易燃、易爆性的衡量判据n石油产品易燃性的衡量判据石油产品易燃性的衡量判据 闪点、燃点、自燃点闪点、燃点、自燃点n石油产品易爆性的衡量判据石油产品易爆性的衡量判据 爆炸极限爆炸极限247三、三、 燃烧与灭火燃烧与灭火1、 燃烧燃烧(一一) 燃烧及燃烧过程燃烧及燃烧过程定义：同时伴有发光、发热的激烈的氧化定义：同时伴有发光、发热的激烈的氧化反应。反应。2482、 燃烧的三要素（燃烧的必要条件）燃烧的三要素（燃烧的

52、必要条件） 可燃物可燃物 三要素三要素 助燃物助燃物 导致燃烧的能源（点火源）导致燃烧的能源（点火源）3、燃烧过程、燃烧过程 大多数可燃物质的燃烧是在蒸气或大多数可燃物质的燃烧是在蒸气或气体状态下进行的。气体状态下进行的。燃烧的过程可用下面的框图给出。燃烧的过程可用下面的框图给出。249固体液体气体熔化蒸发或 分 解蒸发氧化分解 着火燃烧250n几种燃烧形式：几种燃烧形式：按照燃烧反应相的不同分为：按照燃烧反应相的不同分为： 均相燃烧、非均相燃烧。均相燃烧、非均相燃烧。可燃气体的燃烧形式：可燃气体的燃烧形式： a）混合燃烧）混合燃烧 b）扩散燃烧）扩散燃烧可燃液体、固体的燃烧形式：可燃液体、固

53、体的燃烧形式： a）蒸发燃烧）蒸发燃烧 b）分解燃烧）分解燃烧 c）表面燃烧）表面燃烧2514、 燃烧机理理简介燃烧机理理简介 连锁反应认为：在空气中存在着游离态的原子、连锁反应认为：在空气中存在着游离态的原子、离子的具有一定能量的活性基因，或称活化基、活离子的具有一定能量的活性基因，或称活化基、活化中心。主要是原子氧、氢、氢氧化合物：化中心。主要是原子氧、氢、氢氧化合物：O*、H*、OH*（*表示是活化基）表示是活化基）氢的燃烧，连锁反应可以写成下面几个步骤：氢的燃烧，连锁反应可以写成下面几个步骤： H*+O2O*+OH* O*+H2H*+OH* 2(OH*+H2) 2(H*+H2O)H*+

54、3H2O22H2O+3H*+形成活化基形成活化基增殖的反应增殖的反应链。链。252（二）爆炸及爆炸极限（二）爆炸及爆炸极限1 1、爆炸的基本概念爆炸的基本概念 定义：物质自一种状态定义：物质自一种状态迅速迅速转变成另一种状态，转变成另一种状态，并在瞬间放出大量能量，同时产生巨大声响的现象并在瞬间放出大量能量，同时产生巨大声响的现象称为爆炸。称为爆炸。根据爆炸压力波传播速度，可将爆炸分为：根据爆炸压力波传播速度，可将爆炸分为： 轻爆：传播速度（数十厘米轻爆：传播速度（数十厘米 数米数米/ /秒）秒）爆炸：传播速度（爆炸：传播速度（10米米 数百米数百米/秒）秒） 爆轰：传播速度（爆轰：传播速度（

55、10007000m/s） 2532、爆炸分类、爆炸分类 由物理变化而引起的爆炸。物质因压力由物理变化而引起的爆炸。物质因压力等状态发生突变而形成的爆炸现象称为物理等状态发生突变而形成的爆炸现象称为物理性爆炸。物理性爆炸前后物质的性质及化学性爆炸。物理性爆炸前后物质的性质及化学成分均不改变。成分均不改变。（1）物理性爆炸）物理性爆炸254（2）化学性爆炸）化学性爆炸 由于物质发生极迅速的化学反应，产生高由于物质发生极迅速的化学反应，产生高温高压而引起的爆炸成为化学性爆炸。化学性温高压而引起的爆炸成为化学性爆炸。化学性爆炸前后物质的性质、成分均发生了根本的变爆炸前后物质的性质、成分均发生了根本的变

56、化。化。 化学爆炸按爆炸时所产生的化学变换，化学爆炸按爆炸时所产生的化学变换，可分为三类：可分为三类：255化学爆炸分类：化学爆炸分类：na、简单分解爆炸简单分解爆炸nb、复杂分解爆炸、复杂分解爆炸nC、爆炸性混合物爆炸、爆炸性混合物爆炸 由可燃气体、蒸气及粉尘与空气混合形成的由可燃气体、蒸气及粉尘与空气混合形成的混合物的爆炸均属此类爆炸。这类爆炸需要一定混合物的爆炸均属此类爆炸。这类爆炸需要一定的条件，例如：爆炸性物质的含量、含氧量、激的条件，例如：爆炸性物质的含量、含氧量、激发能源等等。同此，其危险性较前二类要低，但发能源等等。同此，其危险性较前二类要低，但极普遍，造成的危害性也较大。极普

57、遍，造成的危害性也较大。256爆炸下限、上限：爆炸下限、上限：可燃气体或蒸气与空气组可燃气体或蒸气与空气组成的混合物能使火焰蔓延的最低、最高浓度，成的混合物能使火焰蔓延的最低、最高浓度，称为该气体或蒸气的爆炸下限、上限。称为该气体或蒸气的爆炸下限、上限。影响爆炸极限的因素：影响爆炸极限的因素：a、原始温度；、原始温度；b、原始压力；、原始压力；c、含惰性介质量。、含惰性介质量。257（三）、灭火方法（三）、灭火方法n冷却法冷却法n窒息法窒息法n隔离法隔离法n化学中断法（化学抑制法）化学中断法（化学抑制法）258四、四、 灭火剂灭火剂 目前主要的灭火剂有：水、砂、二氧目前主要的灭火剂有：水、砂、

58、二氧化碳、四氯化碳、化学泡沫、空气泡沫、化碳、四氯化碳、化学泡沫、空气泡沫、干粉和卤化物（卤代烷）。干粉和卤化物（卤代烷）。 油库中常用的有：水蒸气、化学泡沫、油库中常用的有：水蒸气、化学泡沫、干粉、卤化物和空气泡沫。干粉、卤化物和空气泡沫。259五、油罐火灾的类型及特点五、油罐火灾的类型及特点1 1、 油罐火灾的类型油罐火灾的类型（1）稳定燃烧）稳定燃烧 轻质油品油罐在温度较高时，蒸发出大轻质油品油罐在温度较高时，蒸发出大量的油蒸气，从呼吸阀、量油孔等处向外冒，量的油蒸气，从呼吸阀、量油孔等处向外冒，遇火源时燃烧，形成所谓的火炬燃烧。遇火源时燃烧，形成所谓的火炬燃烧。260（2）爆炸燃烧）爆

59、炸燃烧 罐内蒸气浓度处于极限范围内，遇到罐内蒸气浓度处于极限范围内，遇到火源会在罐内发生爆炸，造成罐体损坏，火源会在罐内发生爆炸，造成罐体损坏，然后继续燃烧。这种情况可造成油品外溢，然后继续燃烧。这种情况可造成油品外溢，扩大火势。扩大火势。261（3）爆燃）爆燃 常常发生在重质油品储罐。重质油品常常发生在重质油品储罐。重质油品储存一定时间后，罐内油蒸气与空气的混储存一定时间后，罐内油蒸气与空气的混合物浓度大于爆炸下限，遇火源会爆炸，合物浓度大于爆炸下限，遇火源会爆炸，爆炸后，由于油品蒸气的挥发速度跟不上爆炸后，由于油品蒸气的挥发速度跟不上燃烧需要的蒸气量，因此爆炸后不能继续燃烧需要的蒸气量，因

60、此爆炸后不能继续燃烧。燃烧。262（4 4）沸溢燃烧）沸溢燃烧 通常发生在原油、重质油品。一定条通常发生在原油、重质油品。一定条件下，燃烧发生后，油品会溢出罐外，造件下，燃烧发生后，油品会溢出罐外，造成更大的火灾。成更大的火灾。2632、油罐火灾特点、油罐火灾特点（1 1）油品燃烧表面温度）油品燃烧表面温度 轻油与重油相比，轻油燃烧表面温度低，轻油与重油相比，轻油燃烧表面温度低，重油燃烧表面温度高，这是轻油挥发性强，重油燃烧表面温度高，这是轻油挥发性强，吸收的热量多。吸收的热量多。 如：如： 燃烧表面温度燃烧表面温度 汽油汽油 80； 煤油煤油 321326； 原油原油 300； 重油重油 3