油库生产及消防涉及的设计及计算

第3章基本参数的确定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/kρη（3-1）其中：Vs——某种油品的设计容量，3m；G——该种油品的年周转量，t；ρ——该种油品的密度，t/3m；k——该种油品的周转系数；η——有关利用系数，对轻油取0.95，粘油取0.85；计算：（93#汽油为例）由式（3-1）Vs=G/kρη=100000/10x0.726x0.95=14519.63m根据《油库设计》可以选用3个50003m内浮顶油罐。表3-1其余各种油品计算结果见油品名称密度年周转量T周转系数油罐利用系数计算容量m3设计油罐97#汽油0.72712000090.9519305.55000x490#汽油0.72590000100.9513067.25000x310#轻柴油0.8458000070.9514236.85000x3续表3-1油品名称密度年周转量T周转系数油罐利用系数计算容量m3设计油罐0#柴油0.8457000090.959688.95000x2-10#柴油0.8459000090.9512457.25000*3CD5w/30柴油机油0.93680040.85251.3300*1CD10w/30柴油机油0.93650040.85157.1200*1SC5W/20汽油机油0.70970030.85387.2400*1CD10W/10汽油机油0.58460030.85402.9400*1油库级别的确定∑V=913003m1000003m根据《中华人民共和国国家标准石油库设计规范》，本油库属于二级油库。3.1.2罐区的分组罐组1：汽油罐区：10个50003m内浮顶罐。罐组2：柴油罐区：8个50003m拱顶罐。罐组3：粘油罐区：1个3003m、1个2003m、2个4003m的拱顶罐。3.1.2.1汽油罐区布置如下图：3.1.2.2柴油罐区布置如下图：3.1.2.3粘油罐区布置如下图：97#车汽5000m3397#车汽5000m97#车汽5000m3397#车汽5000m390#车汽5000m90#车汽5000m90#车汽5000m393#车汽5000m393#车汽5000m393#车汽5000m-10#柴油5000m310#柴油5000m10#柴油5000m-10#柴油5000m0#柴油5000m-10#柴油5000m10#柴油5000m0#柴油5000m3333333333SD10w/10400mSD10w/10400mSD10w/10400m3SD10w/10400m3.2防火堤高度的确定3.2.1各容积油罐的高度和直径尺寸如下表：表3-2油罐型号和尺寸罐类型罐容（3m）数量壁板高（ｍ）罐直径（ｍ）内浮顶罐50001016.0820.00拱顶罐5000816.0820.00拱顶罐20019.066.00300110.326.50400211.237.503.2.2各管区防火堤的高度计算：3.2.2.1汽油罐区：罐区长=10+20+8+20+8+20+8+20+8+20+10=172m罐区宽=10+20+8+20+10=68m有效面积：S=172*68-10*3.14*202/4=8556有效体积：V=5000防火堤的高度计算：h=V/S=5000/8556=0.584实际防火堤的高度：H=0.584+0.2=0.784取H=1m隔堤的高度：H-0.2=0.8m3.2.2.2柴油罐区：罐区长=10+20+8+20+8+20+8+20+10=124m罐区宽=10+20+8+20+10=68m有效面积：S=124*68-8*3.14*202/4=5920有效体积：V=5000防火堤的高度计算：h=V/S=5000/5920=0.84实际防火堤的高度：H=h+0.2=1.04取H=1.2m隔堤的高度：H-0.2=1.0m3.2.2.3粘油罐区罐区长=5+6.5+2+6+2+7.5+2+7.5+6=44.5m罐区宽=6+7.5+6=19.5m有效面积：S=44.5*19.5-2*3.14*7.52/4-3.14*62/4-3.14*6.52/4=727.0有效体积：V=400防火堤的高度计算：h=V/S=400/727.0=0.55实际防火堤的高度：H=h+0.2=0.75取H=1m隔堤的高度：H-0.2=0.8m3.3铁路作业区的计算3.3.1鹤管数的确定：3.3.1.1根据牵引定数确定最大车位：计算公式为：n/=机车牵引定数/（自重+标记载重）(3-2)=3500*（22+50）=48.6向下取整取n/=483.3.1.2根据作业情况确定每天到库的车位数：计算公式：n=KG/360V(3-3)公式中：n——每天到库最大车数；K——收油不均匀系数K=2G——该种油品散装铁路收油的计划年周转量t/y;V——一辆油罐车的容积V=50m3——该种油品的密度，3/mt360——一年工作日；以97#车用汽油计算为例：n=2*120000/(360*0.73*50)=18.26取19其余油品计算结果如下表：表3-3其余油品计算结果油品种类年周转量计算容量收油不均匀系数计算结果鹤管数97#汽油12000050218.261990#汽油9000050213.691410#轻柴油8000050210.5110#柴油700005029.1510-10#柴油9000050211.7612CD5w/30柴油机油8005020.091CD10w/30柴油机油5005020.061SC5W/20汽油机油7005020.081SD10W/10汽油机油6005020.071由于铁路卸油量远大于发油量所以发油和卸油共用一个鹤管计算一卸油为准，可以不考虑发油n=19+14+11+10+12+1+1+1+1=70实际每天一次到库车位数：n=min{n,n/}=min{70,48}=48所以，一次到库最多油罐车数为49节。粘油取下卸器三个，其中一个为变压器油专用，航空汽油取2个鹤管专用，其余油品取20个鹤管共用。栈桥采用双侧式。鹤管数为：20+2+3=25个栈桥长：L=(49-1)/2*12=288m作业线长：L=L1+L2+nl+24=10+20+48*6+12*2+24=366m3.4公路作业区的计算3.4.1散装发油设施公路散装主要负责轻油的散装发油工作。3.4.1.1鹤管数的确定：计算公式：n=KBG/TQρ(3-4)公式中：n——公路发油鹤管数；G——公路散装某油品的年发油量T;Q——单只鹤管的工作流量；轻油Q=50m2/h；K——发油不均匀系数；取K=2；T——油库每年的工作小时数；B——季节系数B=13.4.1.2计算结果见表3-4：表3-4鹤管数计算结果油品种类年发油量计算结果鹤管数97#汽油400000.58190#汽油300000.581续表3-4油品种类年发油量计算结果鹤管数93#车用汽油300000.19110#轻柴油300000.3310#柴油400000.331-10#柴油300000.171发油亭数：（1+1+1+1+1+1）/2=3采用通过式发油亭。3.4.2桶装作业公路桶装主要负责粘油的桶装发油工作。3.4.2.1灌油栓数的确定：计算公式：n=GK/mtqρη(3-5)公式中:G——年最大灌装量t；η——灌油栓的利用系数取K=0.5；m——年工作天数取m=360d；ρ——该种油品的密度，3/mt；K——发油不均匀系数取K=1.5；t——灌油栓每天工作小时数取t=6h；q——每个灌油栓每小时的计算生产率粘油q=4m3/h;各粘油所需灌油栓计算结果见表3-5：表3-5各粘油所需灌油栓计算结果油品种类年最大灌装量（t）密度（3t/m）计算结果灌油栓数CD5w/30柴油机油8000.930.181CD10w/30柴油机油5000.930.111SC5W/20汽油机油7000.920.161SD10W/10汽油机油6000.920.1413.4.2.2桶装仓库的面积：计算公式：F=GN/mρndη(3-6)公式中：N——储存天数，粘油取N=3d；G——最大年灌装量，t；m——年工作天数360；ρ——该种油品的密度；3/mt；n——层数粘油取n=3；d——油桶卧放时为油桶直径，立放时为桶的高度；η——体积充满系数η=0.6；——面积利用系数α=0.4；各种粘油的桶装仓库面积计算结果如下表3-6：表3-6桶装仓库计算结果油品种类年最大灌装量（t）密度(3/mt）桶装仓库的面积(2m)CD5w/30柴油机油8000.9349.78CD10w/30柴油机油5000.9331.11SC5W/20汽油机油7000.9244.00SD10W/10汽油机油6000.9237.743.5水路作业区的计算3.5.1码头泊位数的确定本油库附近沿海可以建设3000吨级码头，因此，根据输出量轻油选用3000吨位油船进行运油。轻油的年总发油量为450000吨。泊位数N=N1+(3-7)其中为裕量最少泊位数N1=mn则年需要船次数为n=Gp其中p为年装卸量G为设计船型每次装卸量一个泊位年最多靠船次数m=tt1Ty其中Ty为中年工作时间t1为每船次占用时间经计算设一个泊位根据3000吨油船确定装油码头大小查《油库设计与管理》书中P63知道3000吨级油船长度为67.42m按要求码头应比船长出10-15m去码头长为80m宽为10m。3.6真空系统的计算在铁路卸油系统中，轻油泵房中使用的是离心泵。由于离心泵启动前要先灌泵，要满足这一要求泵才能正常工作，因此铁路卸油泵房中设置真空系统其主要作用是：1、引油灌泵；2、抽吸油罐车底油或扫舱；3、夏季气温高，用真空系统可以造成虹吸；粘油卸油使用的是容积式泵，具有自吸能力一般不需要设置真空系统引油，只用压缩空气扫线即可，粘油卸车不考虑真空系统的设置。3.6.1真空泵的选择3.6.1.1选择原则：满足工艺要求的真空度及抽气速率，选择适当的泵及电动机。3.6.1.2计算公式：Qg=2.3*V*lg(P1/P2)/t（3-8）公式中：Qg——真空系统的抽气速率m3/min；V——真空系统的容积；m3T——抽气时间；minP1——系统开始抽气时的绝对压力Pa；P2——系统经历t时间后的绝对压力Pa；3.6.1.3有关参数：真空罐取两个2m3的卧式钢罐，引油时间取5min，P1为当地大气压取1.008*105Pa真空管线用Dg50的无缝钢管，真空集油管线及真空输油管线用Dg80无缝钢管，一次给4个鹤管同时引油，操作温度为35.1℃。3.6.4.1.4有关计算：管线内体积：∑V=[3.14(4*0.12*13+0.3092*138+0.2592*22)/4+2]=13.53m3离心泵进口处的绝对压力：P2=P1–ρgh式中：P1当地大气压1.008*105Pah：最大引油高度（包括流动时的摩阻）h=△Z+hf△Z=3.651-0.3=3.351hf=iL=0.03675*22=0.809h=3.351+0.809=4.16P2=1.008*105-9.8*4.16*0.855*103=0.659*105平均压力P=(P1+P2)/2=(1.008+0.659)*105/2=0.8335*105Pa抽气速率Qg=2.3*13.53[lg(1.008/0.8335)]/5=0.51m3/min换算成标准状况下的抽气速率：Qg’=Qg(TbP)/(T*Pb)=0.51*（273.15*1.008）/（308.25*1.01）=0.45m3/min3.6.1.5选泵选用SZ-1水环式真空泵便可满足要求。3.6.2压缩系统的选择压缩系统说明本油库设计中，压缩系统的流程是从外界吸入空气经压缩由下卸器处经集油管、吸入管、输油泵、排出管线，将管线中的油品吹入油罐内。压缩机选用SZ-4型水环式压缩机。3.7消防系统的计算消防系统为油库的安全生产提供保证，在油库中占有重要的地位。本油库消防系统的计算主要参考《油库设计与管理》和《石油库设计规范》（GB500