某油库课程设计全解

课 程 设 计 课 程： 油库设计与管理 设 计 题 目： 天津某成品油库工艺设计 学 院 名 称： 材化学院 专 业 班 级： 油气储运工程 姓 名： 111 1学 号 同 组 人 员： 1111111111 111 指 导 教 师： 黄辉 成 绩

宁波工程学院材化学院油气储运教研 目录 1.课程设计的基本任务 1.1设计任务 天津某石化油库的初步设计。天津某油库每年铁路进库车用汽油90#、92#汽油各为12万吨，-10#、0#柴油分别为15万吨和20万吨。另外，此油库每年还由铁路运进燃料油和重柴油分别为15万吨和5万吨，全部由输油管外运。

1.1.1.基础数据 表1-1 各种油品的基础数据 油品名称 密度 t/m3 年周转量 G/t 周转系数K 利用率

90#汽油 0.72 120000 14 0.95 92#汽油 0.73 120000 14 0.95 0#柴油 0.84 200000 14 0.95 -10#柴油 0.84 150000 14 0.95 燃料油 0.85 150000 14 0.85 重柴油 0.90 50000 14 0.85

表1-2 油罐型号尺寸 容量 m3 板壁高 m 罐直径 m 内浮顶罐 5000 14.274 22 拱顶罐 5000 14.274 22 拱顶罐 3000 12.691 18.80 1.1.2.设计任务 （1）主要内容 油库主要参数的计算和简单流程设计，周转系数取14。 （2）基本要求 完成库容计算、油品装卸设施计算、油库管路计算、消防设施计算。 选择完成罐区布置图、装卸作业区布置图、油库总平面布置图、汽油罐区工艺流程图 2.油库平面布置图和罐区布置图设计 2.1油罐平面布置图设计和说明

图2-1 油库分区示意图（黑体5号） 1.储油区的布置 2.装卸区的布置 3.辅助生产区的布置 4.行政管理区的布置

2.2确定油库容量、油罐个数

1.利用周转系数法计算来计算油库单罐容量 （2-1）

式中 ——某种油品的设计容量，m3； ——该种油品的年周转量，t； ——该油品密度，t/m3； ——该油品的周转系数； ——油罐的利用系数，轻油取0.95，粘油取0.85。

（1）各种汽油需要油罐个数的计算： 汽油： m3

汽油： m3

柴油： m3

汽油： m3

燃料油： m3

重柴油： m3

表2-1 油品的参数和计算结果 油品的 名称 密度 t/m3 年周转量 t 周转系数 油罐利用系数 计算容量 m3 选油罐

个数 90#汽油 0.72 120000 14 0.95 12531 3

92#汽油 0.73 120000 14 0.95 12360 3 -10#柴油 0.84 150000 14 0.95 13426 3 0#柴油 0.84 200000 14 0.95 17902 4 燃料油 0.85 150000 14 0.85 14829 3 重柴油 0.90 50000 14 0.85 4669 2

说明： 90#汽油的计算容量为12531m3,可以选用3个容量为5000 m3的内浮顶罐； 92#汽油的计算容量为12360 m3,可以选用3个容量为5000 m3的内浮顶罐； -10#柴油的计算容量为13426 m3,可以选用3个容量为5000 m3的拱顶罐； 0#柴油的计算容量为17902 m3,可以选用4个容量为5000 m3的拱顶罐； 燃料油的计算容量为14829 m3,可以选用3个容量为5000 m3的拱顶罐； 重柴油的计算容量为4669m3,可以选用2个容量为3000 m3的拱顶罐；

2.3罐区平面布置图设计 1. 汽油罐 a=++m b=++m

图2-2 汽油罐区平面布置图 说明： 上图是汽油罐区平面布置图，通过计算得出需要6个容量为5000m的内浮顶罐，油罐到防火堤的距离应大于罐高的一半，所以取7.5m，罐间距应为0.4D，所以取9m。 2. 柴油罐区 a=m b=m

图2-3 柴油罐区平面图 说明： 上图是柴油罐区平面布置图，通过计算得出需要7个5000 m的拱顶罐。5000m3油罐到防火堤的距离应大于罐高的一半，所以取7.5m，罐间距应大于0.4D，所以取9m。

3. 粘油罐区 a=m b=m 图2-4 粘油区平面图 说明： 上图是粘油罐区平面布置图，通过计算得出需要3个容量为5000m的拱顶罐，2个容量为3000m³的拱顶罐。 3.工艺流程设计与水利计算 3.1管径计算 本油库每小时卸4辆油罐车，取Q=200m3/h 根据经验要求，输油管道的经济流速在1.5m/s-2.0m/s。 管径计算公式：

3-1

式中：Q—最大输量，m3/s； V—管内原油经济流速，； d—管内径，m。

采用经济流速为1.7m/s，计算出计算管径，根据规范GB/T8163《输送流体用无缝钢管》进行比选。

段路 经济流速m/s 计算管径mm 实选管径mm 1.7 204 219 203 232

根据GB50253《输油管道设计规范》管线壁厚按下式计算： (3-2)

式中：—钢管的计算壁厚，mm； P—设计内压力，MPa； D—钢管外径，mm； —材料的最低屈服强度，MPa； K—设计系数，站外取0.72。 —焊缝系数，无缝钢管取1；

计算结果见表2.2 表2.2管材和管径壁厚计算 序号 钢种等级 管径 mm 设计压力 MPa 设计系数 计算壁厚 mm 腐蚀裕量 mm 钢板负偏差mm 选择壁厚 mm

L360 203 9 0.72 5.17 1 0.3 7 L360 219 9 0.72 5.59 1 0.3 8 L360 232 9 0.72 5.9 1 0.3 8 根据长输原油管道的经济比选，最终确定选用钢管和钢材的规格为： L360，Φ219×8。

3.2流速和雷诺数的确定 1已知站内的最大输量为0.06m³/s，由此可以根据所选的管径通过公式进行反算管道内的实际流速为V =1.9m/s。 2第一，第二雷诺数的计算公式分别为 (3-3)

(3-4) (3-5)

计算结果见表2.3 表2.3 第一、第二雷诺数的计算 管径/mm ε Re1 Re2 133mm 9.6×10-4 1.678×105 3.1×106

3.3摩阻计算 沿程的摩阻损失：

（3-6）

式中：—沿程摩阻，m； λ—水利摩阻系数，与雷诺数有关； L—管段长度，m； d—管内径，m； V—管内原油经济流速，； g—重力加速度，取9.81m/s2

局部摩阻损失： （3-7）

从《油库设计与管理》中得： （1） 当〈2000时，流态为层流， （3-8） （2） 当2000〈〈3000时，为层流到紊流的过渡区， （3-9） （3）当Re〉3000时，流体进入紊流状态 ①时为水力光滑区， （3-10）

②时为混合摩擦区， （3-11）

③时为粗糙区， （3-12）

所以通过计算，泵排出后的流态在水力光滑区，=0.029 式中： —管路长度，取1500m； —管子内径，选0.125m； —平均流速，1.6m/s； g—重力加速度，取9.81m/s2 —摩阻系数

汽油管道沿程摩阻损失计算得30.3m，查相关资料得DN50的止回阀的为7，所以局部摩阻为2.06m，但是阀门很多，为了方便计算，局部摩阻取沿承摩阻的5％，所以总摩阻为31.815m。

3.4泵的计算 3.4.1输油泵的选择原则： A．输油泵泵型应根据所输油品性质合理选择。当输送温度下的油品的动力粘度在100mPa·s以下时，宜选用离心泵。 B．泵机组不应少于2台，但不宜多于5台，并至少备用1台。 3.4.2输油泵驱动装置的选择原则 A．电力充足的地区应该采取电动机，无电或缺电地区宜采用内燃机。 B．经术比较后，可选择调速装置或可调速的驱动装置。 4.消防设施计算

4.1消防系统的设计规定 石油库消防设施应遵循的部分规定如下： （1）地上固定顶油罐、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。 （2）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固定式泡沫灭火系统。 （3）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。 （4）1～4级石油库应设独立消防给水系统。 （5）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。 （6）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。

4.1.1泡沫计算耗量 （4-1） 式中 ——泡沫计算耗量，； ——泡沫供给强度，，根据《油库设计管理》表8-43，泡沫供给强度为； ——燃烧面积，,直径D=22m。 =379.94m, =573.71 由《油库设计与管理》查得扑灭流散火要用PQ8型泡沫枪，罐直径在15–25m时，取3支，泡沫发射量为8l/s，所以，泡沫枪的总耗量为：l/s 所以 5000油管一次灭火计算耗量为 Q=573.71+24=597.71l/s 根据《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.2.1条规定，泡沫连续供给时间为40min，则一次灭火所需泡沫总耗量为： =597.714060=1434.5