第四章 油库设计

1第四章油气储存工艺储运工程系2浙江镇海一油库3第一节油库概述一、油库的作用和类型二、油库的分级和分区三、油库容量的确定四、库址选择及库区总平面布置4一、油库的作用和类型（一）、油库的概念

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。5基地作用油库是国家石油储备和供应的基地石油储备天数:中国：目前21.6天，目标90天。国家战略石油储备基地（2006－2008）：镇海（浙江宁波）、舟山（浙江）、黄岛、大连(2008年完工)30天。美国：目前158天（170多天）。日本：石油储备天数是171天。（二）、油库的作用6油库的纽带作用：油井油田原油库炼厂原油库炼油装置炼厂成品油库用户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（二）、油库的作用7（三）、油库的类型根据油库的管理体制和业务性质划分（1）独立油库（2）企业附属油库根据油库的主要储油方式划分（1）地面油库（2）隐蔽油库（3）山洞油库（4）水封石洞库（5）水下油库（6）地下盐岩库8二、油库的分级和分区（一）、油库的分级注：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。等级总容量（m3）一级二级三级四级五级

大于等于10000030000~小于10000010000~小于300001000~小于10000

小于10009（二）、油品的分类类别油品闪点(℃)举例甲28℃以下原油、汽油乙A28℃至45℃以下喷气燃料、灯用煤油、-35#轻柴油B45℃至60℃以下丙A60℃~120℃轻柴油、重柴油、20#重油B120℃以上润滑油、100#重油10其他国家油品等级划分举例:英国石油学会《销售安全规范》Ⅰ级闪点<21℃Ⅱ级21℃≤闪点<55℃Ⅲ级55℃≤闪点≤100℃11法国《劳动保护安全规范》A级15℃时饱和蒸气压大于1barB级闪点<55℃C级55℃≤闪点<100℃D级闪点≥100℃12（三）、油库的分区序号分区区内主要建筑物和构筑物1储油区油罐、防火堤、油泵房、变配电间等2装卸区铁路装卸区铁路装卸油品栈桥、油泵房、桶装油品仓库等水路装卸区装卸油码头、油泵房、灌油间、桶装油品仓库等公路装卸区高架罐、灌油间、汽车装卸油品设备、桶装仓库等3辅助生产区修洗桶间、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4行政管理区办公室、传达室、车库、宿舍、浴室、食堂等13油库分区图示：15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16三、油库容量的确定要求：（1）集中来油时能及时地把油品卸到库内；（2）在两次来油的间隙，油库应有足够的储存油品供应给用户。17（一）、周转系数法确定油库容量式中：

Vs：某中油品的设计容量，m3；

G：该种油品的年销量，t；

ρ：该种油品的密度，t/m3；

K：该种油品的周转系数；

η：油罐利用系数。181、周转系数

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。即：192、油罐利用系数（1）名义容量（计算容量、理论容量）（2）储存容量（3）作业容量（4）公称容量203、油罐选用的一般原则通常，每种油品至少选两个罐；尽量选用容量较大的储罐；对于整个油库来说，选用储罐的规格应尽可能统一。21（二）、储存天数法确定油库容量式中：

Vs：油品的设计容量，m3；

G：油品的年周转量，t；

N：油品的储存天数；

ρ：油品储存温度下的密度，t/m3；

η：油罐的利用系数；

t：油品的年操作天数。22（三）、统计预测法确定油库容量每个月的月末剩余：ΔVi=进油量-销售量剩余累计：Vs=∑ΔVi油库容量：V=Vsmax-Vsmin

即：油库在储存了最大销售量的同时，应能储存最大进油量。23进油、销售、月末剩余及剩余累计表月份123456789101112进油34578131513121064销售14131174337991010月末剩余-11-9-60+4+10+12+6+3+1-4-6剩余累计-11-20-26-26-22-120+6+9+10+60注：月末剩余ΔVi为正，入超；月末剩余ΔVi为负，出超油库容量：V=Vsmax-Vsmin=+10-(-26)=3624四、库址选择

及库区总平面布置执行《石油库设计规范》（GB50074-2002）的要求。主要考虑的事项：1）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）；2）库内建筑物、构筑物之间的防火距离、相对位置；3）油罐分组布置的相关规定；4）出入口及消防道路布置要求。25油罐区防火堤设置：1）防火堤计算高度的确定要求：防火堤高度应保证堤内有效容积的需要。有效容积的确定：

a.固定顶油罐，不小于油罐组内一个最大罐的容量；

b.浮顶罐，不小于油罐组内一个最大罐的容量的一半；26c.当固定顶罐、浮顶罐布置在同一罐组内时，取以上两者中的较大值。27固定顶罐防火堤计算高度确定：2号罐容量为最大罐容量用V1、V2、……表示，罐截面积用S1、S2、……表示。213465ab防火堤计算高度h:28浮顶罐防火堤计算高度确定：2号罐容量为最大罐容量用V1、V2、……表示，罐截面积用S1、S2、……表示。213465ab防火堤计算高度h:292）防火堤设置规定

防火堤的实际高度应比计算高度高出0.2m；防火堤实际高度不应低于1m（以堤内侧设计地坪计），且不应高于2.2m（以堤外侧道路路面计）。如采用土质防火堤，堤顶宽度不应小于0.5m。30GOTONEXTCHAPTER31名义容量（计算容量，理论容量）：32储存容量：33作业容量：34油库独立油库企业附属油库民用油库军用油库储备油库中转油库分配油库储备油库供应油库野战油库油田原油库炼厂原油及成品油库机场及港口油库农机站油库其它企业附属油库3536覆土油罐示意（H>1m）HH37山洞油库主巷道3839水封石洞库前提条件：有稳定的地下水位地下水位线油水水漏斗40

盐穴地下储油气库：在地下盐层或盐丘中利用水溶开采方式形成地下洞穴并储存油气。盐岩顶底面与地震剖面对应关系414243海上油库第二节油品储运系统工艺设计与管理一、

油品储运工艺流程二、油品的铁路装卸作业三、油品的水路装卸作业四、油品的公路装卸作业五、桶装（整装）作业六、油库管路设计计算七、油库泵房工艺设计一、油品储运工艺流程（一）、概述储油设施装卸系统管网管网管网泵房（二）、油库工艺流程所谓油库工艺流程设计，就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，包括油品的装卸、灌装、倒罐等。工艺流程设计基本原则满足生产要求操作方便，调度灵活节约投资管网布置形式单管系统双管系统独立管道系统一般，油库管网的布置以双管系统为主，以单管系统和独立管道系统为辅。油品分组分组原则：把性质相似、色泽相近的油品分为一组。分组目的：同一组内的油品可以共用一台泵、一条管线进行输送。油品分组表组别油品名称燃一组车用汽油（含铅的）燃二组工业汽油、溶剂汽油、车用汽油燃三组灯用煤油、动力煤油燃四组轻柴油、农用轻柴油燃五组重柴油燃六组重油润滑一组22#、30#汽轮机油；高速机械油等低粘度浅色油品润滑二组各种中、低速机械油；46#、57#汽轮机油；6#汽油机油等中等粘度浅红色油品润滑三组10#、15#汽油机油；各种柴油机油等高粘度深红色油品润滑四组车轴油；齿轮油；24#汽缸油；过热汽缸油（不包括合成汽缸油）等黑色油品二、油品的铁路装卸作业（一）、铁路装卸油设施

铁路油罐车

装卸油鹤管

集油管、输油管

栈桥

铁路专用作业线零位罐、缓冲罐（二）、铁路装卸油方法铁路卸油方法上部卸油

泵卸法

自流卸油

浸没泵卸油

压力卸油下部卸油铁路装油方法：上部装车（三）、铁路装卸油系统轻油装卸系统输油系统真空系统放空系统粘油装卸系统输油系统加热系统放空系统（四）、铁路装卸区管网的连接鹤管与集油管的连接

专用单鹤管式

多用单鹤管式

双鹤管式真空管与输油系统的连接鹤管数的确定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。确定鹤管数需要首先确定一次到库油罐车数。按作业量确定一日到库的最大油罐车数（向上取整）按机车牵引定数确定的一次到库的最大油罐车数（向下取整）铁路作业线长度的确定式中：

[]中的项表示可选项；

L—装卸作业线长度，m；

l—一辆油罐车的长度，m；

n—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端的距离，31米；（老规范为10米）

L2—作业线终端车位的末端到车挡之间的距离，20米；

12—轻、粘油罐车之间的安全净距，12m。警冲标是用来指示机车车辆停车时，不准向道岔方向或线路交叉点方向越过，以防止停留在该线上的机车车辆与邻线上的机车车辆发生侧面冲突的标志。另外，在出站道岔上警冲标用来确定站界标位置警冲标设在两会合线路间距离为4m的中间。

举例：油品名称密度(t/m3)年供应量(t)航空汽油0.8045500车用汽油0.73170000#轻柴油0.847000柴油机油0.881500收发不均匀系数取3，机车牵引定数为3400t。公式解：（确定一次到库最大油罐车数）（1）按作业量确定（2）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：油品名称航空汽油车用汽油0#轻柴油柴油机油ni9.483.881.40.3取整10421作业线布置形式之一：L1鹤管数：n=5+3=8下卸器：1个作业线长度：

L1=31+20+8×12=147m

L2=31+20+9×12+12=171mL212航汽车汽轻柴********+作业线布置形式之二：L1L212航汽车汽轻柴**********oooooo+鹤管数：n=10+6=16下卸器：1个作业线长度：

L1=31+20+10×12=171mL2=31+20+7×12+12=147m三、油品的水路装卸作业水路运输的特点载运量大能耗少、成本低投资少（一）、港址选择地质条件好，避免产生过大的位移或沉降防波能力强水域面积宽阔有足够的水深与其它码头有足够的安全距离T：设计最大船舶满载吃水深度Z1：船底至河（海）底允许的最小安全裕量Z2：波浪影响的附加深度Z3：考虑油船航行时的附加深度Z4：考虑泥沙淤积的附加量（二）、油码头的种类近岸式码头固定码头浮码头栈桥式固定码头外海油轮系泊码头浮筒式单点系泊设施浮筒式多点系泊设施岛式系泊设施（三）、油船油轮油驳储油船水路装卸油设备输油臂

大连港３０万吨进口原油船接卸作业（四）、油码头泊位数的计算N—泊位数（整数）η—裕量N1—最少泊位数n—年需要船次数m—

一个泊位年最多靠船次数P—

年装卸量G—

设计船型每船次装卸量Ty—年工作时间t1—每船次占用泊位的时间

t—两次停泊时间之间的空档时间计算数据的确定1、年工作时间Ty

Ty=年工作日×昼夜装卸作业小时年工作日=365日－不利作业日数昼夜装卸作业小时一般取24h不利作业日数包括：雾日：折减系数取0.7雷暴日：折减系数取0.3大风日：折减系数取0.8冰封日：折减系数取0.1洪水停航日：折减系数取1.0枯水期停航日：折减系数取1.02、一船次装卸量G

G=船舶载油量－残油量

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，粘油也可不考虑，但对不能加温的油驳等，按实际情况考虑。内河船还要考虑枯水期减载量3、每船次占用泊位时间t1包括：待泊时间：建议取1.0～2.0h靠岸、系缆时间：建议取0.5～1.0h输油前准备时间：一般取0.5～2h排压舱水时间输油时间：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后的整理时间：一般要1～2h解缆离岸时间：一般约0.5h4、两次停泊时间之间的空档时间t

一般按6～12h考虑。四、油品的公路装卸作业公路装卸油方法泵送灌装直接自流灌装高架罐自流灌装（不推荐）公路作业区布置要求装卸作业有序作业安全公路装卸油设施汽车油罐车鹤管灌装罐汽车装油台（亭）通过式倒车式圆亭式汽车装油鹤管数的确定N—每种油品的装油鹤管数量G—每种油品的年装油量，tT—每年装车作业工时，hQ—

一个装油臂的额定装油量，m3/h（应低于限制流速）ρ—油品密度，t/m3

k—装车不均衡系数B—

季节不均衡系数。对于季节性的油品（如农用柴油、灯用煤油），B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；对于无季节性的油品，B=1装油鹤管的设计速率（推荐）装油鹤管尺寸设计速率（m3/h）DN8050~70DN10080~100五、桶装（整装）作业油桶的灌装方法泵送灌装自流灌装油桶的称量方法重量法容量法灌油拴数量的确定n—灌油栓数G—某种油品年灌装量，tm—年工作天数K1

—灌装不均匀系数，有桶装仓库K1=1.1~1.2

无桶装仓库K1=1.5~1.8q—

一个灌油栓每小时的计算生产率，m3/hK—

灌油栓的利用系数，一般取K=0.5T—

灌油栓每日工作时间，hρ—灌装油品的密度，t/m3

桶装仓库面积的确定F—桶装仓库面积，m2

Q—桶装仓库设计存放量，tn—

桶垛堆码层数；人工堆放：n≯2

机械堆放：甲类油品，n≯2

乙类油品，n≯3

丙类油品，n≯4ρ—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，mK—

体积充满系数，一般取K=0.6~0.612α—仓库面积利用系数，α=0.3~0.4六、油库管路设计计算管路的水力计算（确定管径）管路的强度计算（一）、根据经济流速确定管线管径经济流速：d费用①运营费用②管线投资①+②d0(经济管径)选管径步骤：确定管路所输油品在计算温度下的粘度查表得出相应的经济流速计算管径选择标准管径式中：

d

：管内径

Q：业务流量

v

：经济流速粘度经济流速，m/s运动粘度，10-6m2/s条件粘度，OBY吸入管路排出管路1~21~21.52.52~282~41.32.028~724~101.21.572~14610~201.11.2146~43820~601.01.1438~97760~1200.81.0（二）、根据自流作业要求确定管径分两种情况：高差已知高差未知当高差已知，确定管径的步骤：假定流态计算管径校核流态当高差未知，确定管径的方法：按经济流速确定管径校核高架罐的架设高度（通常，h<10m）七、油库泵房工艺设计泵房的类型泵房工艺流程泵房工艺计算（一）、泵房的类型分类方法泵房类型应用范围输送油品的性质轻油泵房输送易燃易爆、低粘度的轻质油品，如汽、煤、柴等粘油泵房输送不易燃易爆、高粘度的油品，如润滑油等泵房建筑特点地上泵房常见类型，要求泵的吸入性能好地下泵房常用于军用油库半地下泵房对油泵的吸入性能要求不高油品装卸条件固定泵房铁路、公路装卸系统，油库内部转输油品泵房浮动泵房水路装卸系统，油泵运行时吸入高度保持不变移动式泵房军事野战油库或油品临时补给站点（二）、泵房工艺流程输油系统真空系统放空系统输油系统标准流程：入口汇管出口汇管真空系统作用：引油灌泵抽吸罐车底油或扫舱组成：真空泵真空罐气水分离器真空管路真空系统示意图：接离心泵进口或出口接鹤管抽底油接放空罐接油泵吸入管真空罐进气管真空泵气水分离器废气排出接上水管接下水管放空系统作用：防止混油防止凝管组成：放空罐放空管路系统（三）、泵房工艺设计计算油库常用泵简介离心泵的选择与校核容积式泵的选择真空泵的选择与校核（Ⅰ）油库常用泵简介离心泵容积式泵往复泵齿轮泵螺杆泵（Ⅱ）离心泵的选择与校核选泵依据流量扬程计算公式QHo以铁路卸油为例油罐车鹤管集油管输油管泵罐区管网储油罐1、计算参数的确定业务流量根据作业量及作业时间确定液位差几种特征液位示意：计算长度L计式中：

Lj：几何长度

Ld：当量长度估算：计算温度——确定粘度（1）取推荐操作温度或加热温度（2）汽油，取最热月大气平均温度（3）原油，选泵时取最冷月大气平均温度校核时取最热月大气平均温度（4）其它油品，取最冷月大气平均温度离心泵的校核几种特殊工况的校核泵吸入性能的校核2、几种特殊工况的校核吸入液位排出液位特点高低流量Q最大低高扬程H最大(流量最小)中中选泵工况低低吸入最危险工况，即泵入口真空度最大高高泵出口压力最大HQηQminQmax低-高工况高-低工况H-Qη-Qo3、泵吸入性能的校核单管系统双管系统独立管道系统结构：铁路油罐车组成：罐体油罐附件底架走行部分1/车铁路油罐车的类型按载重量分按所装载油品的性质分轻油罐车粘油（重油）罐车沥青罐车液化气罐车2/车轻油罐车与粘油罐车的区别罐体外所刷涂料不同轻油罐车：银白色粘油罐车：黑色结构不同粘油罐车有加热套和下卸器3/