【正文】 基礎(chǔ)上，可結(jié)合油庫(kù)特點(diǎn)，按下述原則考慮總平面布置： （ 1）便于收發(fā)作業(yè)； （ 2）庫(kù)內(nèi)油品應(yīng)盡量做到單向流動(dòng)，避免在庫(kù)內(nèi)往返交叉； （ 3）合理分區(qū)，以便各種作業(yè)安全生產(chǎn)，避免非生產(chǎn)人員來(lái)往于工作區(qū)域，特別是儲(chǔ)油區(qū)和裝 卸區(qū)； （ 4）庫(kù)內(nèi)布置的各種設(shè)施，必須符合防火、衛(wèi)生等有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，確保油庫(kù)安全。 （ 4）飽和蒸汽壓 飽和蒸汽壓是指液體表面與液體表面的蒸汽處于平衡狀體時(shí)蒸汽的壓力。原油閃點(diǎn)一般為－ 5℃ 30℃ [1]，根據(jù)文獻(xiàn) [2] 中的規(guī)定，該油品屬于甲類(lèi)。 （ 3）收發(fā)作業(yè) 年周轉(zhuǎn)量為 1200 萬(wàn)噸；收發(fā)油均采用管道，收油來(lái)自附近聯(lián)合站；發(fā)油目的地為外輸首站與煉油廠，發(fā)油比例為 3： 1；油庫(kù)外輸首站管線長(zhǎng) 12km、進(jìn)出口高差 +；油庫(kù)煉油廠管線長(zhǎng) 25km、進(jìn)出口高差 m。在未來(lái)的十幾年間，我國(guó)庫(kù)的發(fā)展在以后會(huì)有很 大的發(fā)展空間還有一大批油庫(kù)待建。 隨著石油工業(yè)的進(jìn)步和石油戰(zhàn)略地位的不斷提高，油庫(kù)的建設(shè)也越來(lái)越重要。 我國(guó)油庫(kù)的發(fā)展是在較為薄弱的工業(yè)基礎(chǔ)上起步的，它與石油工業(yè)和國(guó)民建設(shè)的發(fā)展息息相關(guān)。此外，油庫(kù)是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)和軍隊(duì)后勤建設(shè)的重要組成部分，也是油料儲(chǔ)存、供應(yīng)的基礎(chǔ)。 overall plane layout。本設(shè)計(jì)主要包括總平面布置、工藝流程及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算、自動(dòng)化控制概念設(shè)計(jì)等方面。 由于石油工業(yè)的快速進(jìn)步和石油戰(zhàn)略地位的不斷提高，油庫(kù)的建設(shè)也越來(lái)越重要。 摘 要 油庫(kù)是接收、儲(chǔ)存、發(fā)放石油或石油產(chǎn)品的獨(dú)立企業(yè)或單位。本設(shè)計(jì)將根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，在 B 油田聯(lián)合站附近擬建一座原油庫(kù)，以便聯(lián)合站凈化油經(jīng)其中轉(zhuǎn)到相向的外輸首站及煉油廠。本油庫(kù)的總平面布置符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定，工藝設(shè)計(jì)合理、且完全滿足任務(wù)書(shū)規(guī)定的收發(fā)油及儲(chǔ)存作業(yè)要求。 equipment。從儲(chǔ)油方式看，油庫(kù)可分為地面油庫(kù)、隱蔽油庫(kù)、山洞油庫(kù)、水封石洞油庫(kù)和海上油庫(kù)等。經(jīng)過(guò)較短的時(shí)間，我國(guó)油庫(kù)已有了較快發(fā)展。本設(shè)計(jì)將根據(jù)本設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，在 B 油田聯(lián)合站附近擬建一座原油庫(kù)，以便聯(lián)合站凈化油經(jīng)其中轉(zhuǎn)到相向的外輸首站及煉油廠。 從國(guó)外油庫(kù)的情況來(lái)看，所獲得的好處是可觀的，不僅減少了許多工作量提高了工作效率還節(jié)約了許多不必要的經(jīng)濟(jì)投資。 （ 4）原油性質(zhì) 凝點(diǎn) 28℃， 20℃時(shí)密度為 880kg/m3；當(dāng)油溫高于 35℃時(shí)呈牛頓流體，其粘溫特性為；相關(guān)熱力學(xué)參數(shù)可按有關(guān)規(guī)范規(guī)定確定。 （ 3）運(yùn)動(dòng)粘度 運(yùn)動(dòng)粘度是指油品動(dòng)力粘度與密度的比值，它反映油品在層流狀態(tài)（即牛頓流體）下的流動(dòng)性能。本設(shè)計(jì)參 考文獻(xiàn) [3]中表 159，取原油的飽和蒸汽壓為。同時(shí)應(yīng)力求布置緊湊，減少用地； （ 5）變配電間及鍋爐房等輔助設(shè)施要盡量靠近主要用電、用氣單位，以節(jié)省投資和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用； （ 6）充分利用地形，做好隱蔽工作； （ 7）考慮到油庫(kù)的今后發(fā)展，應(yīng)適當(dāng)留有擴(kuò)建余地。因此，它的庫(kù)容必 須做到集中來(lái)油時(shí)能及時(shí)把油品卸入庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存，在兩次來(lái)油的間歇中，有足夠的油品供應(yīng)市場(chǎng)。因此，這種油庫(kù)的容量，重點(diǎn)是考慮交通運(yùn)輸條件。作為參考，鐵路外輸可取；長(zhǎng)輸管線外輸可取。本設(shè)計(jì)中取。因此應(yīng)從防火安全觀點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)油 庫(kù)總?cè)萘康拇笮?，分為若干等?jí)并制定與其相應(yīng)的安全防火標(biāo)準(zhǔn)，以保證油庫(kù)安全。將特殊區(qū)域加以隔離，限制一般人員出入，這有利于安全管理，并便于采取消防措施。儲(chǔ)油區(qū)的主要設(shè)備是儲(chǔ)油罐。這樣即使油品的蒸汽擴(kuò)散到有火源的場(chǎng)所，由于已被稀釋到很小的濃度，也不致形成 火災(zāi)的有害之源。 （ 3）選用油罐類(lèi)型應(yīng)符合下列規(guī)定：儲(chǔ)存甲類(lèi)和乙類(lèi)油品的地上立式油罐，應(yīng)選用浮頂油罐或內(nèi)浮頂油罐，浮頂油罐應(yīng)采用二次密封裝置。 ②立式油罐防火堤的計(jì)算高度應(yīng)滿足堤內(nèi)有效容積的需要。管 道穿越防火堤處應(yīng)采用非燃燒材料嚴(yán)密填實(shí)；在雨水溝穿越防火堤處，應(yīng)采用排水阻油措施。 ③當(dāng)固定頂油罐與浮頂油罐或內(nèi)浮頂油罐布置在同一油罐組內(nèi)時(shí)，應(yīng)取①與②中規(guī)定的較大值。 ④隔堤內(nèi)沸溢性油品儲(chǔ)罐的數(shù)量不應(yīng)多于 2 座。 由此可見(jiàn)，罐區(qū)面積。 防火堤實(shí)高應(yīng)比計(jì)算高度高出，則其設(shè)計(jì)高度為。油泵站采用地上式，其建筑形式可根據(jù)輸送介質(zhì)的特點(diǎn)、運(yùn)行條件及當(dāng)?shù)貧庀髼l件等綜合考慮決定，本設(shè)計(jì)中采用房間式（即泵房）；泵房應(yīng)設(shè)外開(kāi)門(mén)，且不宜少于兩個(gè)，其中一個(gè)應(yīng)能滿足泵房?jī)?nèi)最大設(shè)備進(jìn)出需要，建筑面積小于時(shí)可設(shè)一個(gè)外開(kāi)門(mén)；連續(xù)輸送同一種油品的油泵，當(dāng)同時(shí)操作的油泵不多于三臺(tái)時(shí)，可設(shè)一臺(tái)備用泵；當(dāng)同時(shí)操作的油泵多于三臺(tái)時(shí)，備用泵不應(yīng)多于兩臺(tái)。鍋爐房為明火生產(chǎn)建筑，應(yīng)布置在油罐區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的下側(cè)，在有油氣的生產(chǎn)車(chē)間的下風(fēng)向，并應(yīng)盡可能布置在供熱負(fù)荷的中心地段或接近熱負(fù)荷較大的建（構(gòu)）筑物，以便盡量縮短管線，減少熱損耗，并考慮自流回水的可能性。行政管理區(qū)內(nèi)的業(yè)務(wù)部門(mén)一般布置在油庫(kù)主要出入口附近，并應(yīng)設(shè)單獨(dú)對(duì)外的出入口，宜設(shè)圍柵與其它各區(qū)分開(kāi)，以便聯(lián)系工作和接洽業(yè)務(wù)的人員不進(jìn)庫(kù)區(qū)。 庫(kù)內(nèi)道路 石油庫(kù)內(nèi)道路的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列規(guī)定 [2]： （ 1）石油庫(kù)油罐區(qū)應(yīng)設(shè)環(huán)形消防道路。 （ 5）一級(jí)石油庫(kù)的油罐區(qū)和裝卸區(qū)消防道路的轉(zhuǎn)彎半徑，不宜小 于 12m。防火堤內(nèi)嚴(yán)禁植樹(shù)，但在氣溫適宜地區(qū)可鋪設(shè)高度不超過(guò)的四季常綠草皮。 布置油庫(kù)流程時(shí)，必須首先考慮油庫(kù)的業(yè)務(wù)要求以及同時(shí)操作的業(yè)務(wù)種類(lèi)，使之操作方便、調(diào)度靈活、互不干擾、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約投資。 雖然油庫(kù)的工藝流 程有各種不同的布置和處理，但歸納起來(lái)主要有三種布置形式：?jiǎn)喂芟到y(tǒng)、雙管系統(tǒng)、獨(dú)立管道系統(tǒng)。油庫(kù)具體采用哪 種管道系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)油庫(kù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，結(jié)合具體情況，因地制宜，慎重選擇。油田來(lái)油經(jīng)計(jì)量后被送進(jìn)油罐，發(fā)油時(shí)原油先被輸油泵送至加熱爐，經(jīng)加熱后外輸，其大致的工藝流程原理如圖 31 所示。工程設(shè)計(jì)中，每一條管路并非從最基礎(chǔ)的原始資料分析入手，而是利用大量工程實(shí)踐積累的數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)。 表 31 不同粘度的油品在管路中的經(jīng)濟(jì)流速 粘度 經(jīng)濟(jì)流速， 運(yùn)動(dòng)粘度 條件粘度 吸入管路 排出管路 根據(jù)原油粘度（），可得管路的經(jīng)濟(jì)流速：吸入管，排出管。 在已知油品的任務(wù)輸量 和實(shí)際流速、粘度以及管路的相對(duì)粗糙度（管壁內(nèi)凸起的絕對(duì)高度稱為管壁的絕對(duì)粗糙度，它與管子半徑的比值稱為相對(duì)粗糙度；管路的絕對(duì)粗糙度可參考文獻(xiàn)[5]表 33 取得，本設(shè)計(jì)?。┖螅憧筛鶕?jù)雷諾數(shù)的大小，判斷油品在管路中的流態(tài)，進(jìn)而求得水力摩阻系數(shù)。彎頭 60 90 平板閘閥 4 60 轉(zhuǎn)彎三通 40 24 渦輪流量計(jì) 6 則可得到管路的局部摩阻損失為 。因此，泵房流程設(shè)計(jì)是否合理，將影響到油庫(kù)作業(yè)能否順利完成。 （ 3）經(jīng)濟(jì)節(jié)約，能以少量設(shè)備完成多種任務(wù)，并能 適應(yīng)多種業(yè)務(wù)要求。除了必須選用容積泵外，大都采用離心泵。泵的工作參數(shù)包括流量、揚(yáng)程、吸入高度等，可根據(jù)工藝要求和位置條件等確定。其中，管路及泵任何一方的工作狀況變化都會(huì)破壞原有系統(tǒng)的能量平衡，而重新建立新的能量平衡。因此，對(duì)于簡(jiǎn)單管路，首先繪出氣管路特性曲線，然后再同一坐標(biāo)系中，以同一比例繪出泵的特性曲線，這兩條能量供給線與能量消耗線的交點(diǎn)便是泵與管路處于平衡狀態(tài)的工作點(diǎn)。 任務(wù)輸量 31 式中 ――油品任務(wù)輸量，； ――油品年周轉(zhuǎn)量，； ――油品密度，； 360――油庫(kù)運(yùn)行天數(shù)，參考文獻(xiàn) [5]取得。 則從罐區(qū)到泵房： 從油庫(kù)到煉油廠： 從油庫(kù)到外輸首站： 沿程摩阻 計(jì)算管路的沿程摩阻損失所涉及的公式有： 34 式中 ――管路沿程摩阻損失，； ――水力摩阻系數(shù)； ――管路長(zhǎng)度，； ――管子內(nèi)徑，； ――實(shí)際流速，； ――重力加速度。 36 式中 ――雷諾數(shù)，它標(biāo)志著流動(dòng)過(guò)程中，慣性力與粘滯力之比； ――油品任務(wù)輸量，； ――管子內(nèi)徑，； ――油品運(yùn)動(dòng)粘度。 泵的允許吸入高度 38 式中 ――泵的允許吸入高度，； ――當(dāng)?shù)卮髿鈮海?Pa； ――油品的飽和蒸汽壓， Pa，此處取 Pa[5]； ― ―油品的密度，； ――重力加速度，； ――泵的允許氣蝕余量。油庫(kù)中對(duì)油品加熱的主要目的是：降低油品在管道內(nèi)輸送的水力摩阻，加快油罐車(chē)和油船的裝卸速度，促進(jìn)原油破乳，使油品脫水和沉降雜質(zhì)，加速油品的調(diào)合等。 在油庫(kù)中對(duì)油品進(jìn)行加熱所采用的加熱方法有：蒸汽直接加熱法、蒸汽間接加熱法、熱水墊層加熱法、熱油 循環(huán)加熱法和電加熱法等。庫(kù)內(nèi)管道一般都不長(zhǎng)，熱油在管道中輸送不會(huì)有很大溫降，油品不至于在管路中凝固，所以一般情況下不需要進(jìn)行伴隨加熱。 綜上所述，本設(shè)計(jì)中油罐加熱采用蒸汽間接加熱法，輸油管加熱采用電加熱法。若在短時(shí)間內(nèi)要從油罐中發(fā)出大量油品時(shí)，應(yīng)采用全面加熱器。因此對(duì)于要求嚴(yán)格控制含水量的油品，對(duì)于經(jīng)常操作并需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)加熱的油罐，最好采用蛇管式加熱器。此外，為了求出單位時(shí)間內(nèi)加熱油品所需的總熱量，必須先求油罐的總傳熱系數(shù)值。對(duì)于是否保溫及其厚度的確定，要根據(jù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)完成。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并參考文獻(xiàn) [3, 4]，選擇玻璃棉氈為保溫層材料，油罐和輸油管的保溫層厚度分別和。 ℃ 油罐總傳熱系數(shù) （ 42） 式中表示傳熱系數(shù)，表示面積，角碼符號(hào)、分別指罐壁、罐頂和罐底。 ℃ 對(duì)于有保溫層的地上立式金屬油罐 [5]，罐頂傳熱系數(shù)℃；時(shí)，罐底傳熱系數(shù)℃；時(shí)，℃；時(shí)，℃。 蒸汽經(jīng)加熱器至油品總傳熱系數(shù) 值用圓筒壁傳熱公式計(jì)算 [5]： （ 45） 式中 ――蒸汽向加熱器內(nèi)壁的內(nèi)部放熱系數(shù)，℃； ――管子的內(nèi)外徑及計(jì)入水垢和油污等在管子內(nèi)外壁上的沉積物后各層的直徑，； ――水垢、管子、油品沉積物等的導(dǎo)熱系數(shù)，℃； ――加熱器管子的外徑，； ――從加熱器管子最外層至油品的外部放熱系數(shù)，℃。此時(shí)，蒸汽對(duì)加熱器內(nèi)壁的內(nèi)部放熱系數(shù)（℃）可按下式計(jì)算： （ 47） 式中 ――加熱器進(jìn)口處的蒸汽速度，一般??； ――蒸汽從加熱器進(jìn)口至出口所經(jīng)過(guò)的管子長(zhǎng)度。在此取℃； ――定性溫度下流體的導(dǎo)熱系數(shù)，℃； ――定性溫度下流體的密度，； ――定性溫度下流體的體膨脹系數(shù)，℃；可由文獻(xiàn) [5]表 48 查得； ――流體的平均溫度與放熱壁面溫度的差值，℃； ――決定性尺寸，；考慮管線內(nèi)部放熱時(shí)為內(nèi)徑，外部放熱時(shí)為外徑。 根據(jù)文獻(xiàn) [5]，加熱器采用無(wú)縫鋼管制作， ，附加熱阻取為 ℃。 則 ℃ ℃ 加熱器面積 （ 411） 式中 ――單位時(shí)間內(nèi)加熱油品所需的總熱量，； ――蒸汽經(jīng)加熱器至油品的總傳熱系數(shù)，℃； ――熱源進(jìn)入加熱器時(shí)的溫度，℃；根據(jù)文獻(xiàn) [5]，表壓為的蒸汽溫度為 143℃； ――加熱過(guò)程中油品的平均溫度，℃。空氣泡沫消防技術(shù)是目前用于撲滅油罐火災(zāi)最有效而且最普遍的方法，其設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：根據(jù)油庫(kù)的總體布置，油罐的容量及其所儲(chǔ)存的油品種類(lèi)等因素合理選擇滅火系統(tǒng)，制定消防系統(tǒng)流程；根據(jù)有關(guān)防火規(guī)范，計(jì)算泡沫液和消防用水的耗量和儲(chǔ)備量；通過(guò)水力計(jì)算，選擇并布置消防泵、消防管線以及配套作用的其它消防設(shè)備和器材。 （ 2）油罐的泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)施的設(shè)置方式，應(yīng)符合下列規(guī)定： ①單罐容量大于的油罐應(yīng)采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)。 ②單罐容量小于，且罐壁高度不小于的油罐，可設(shè)移動(dòng)式消防冷卻水系統(tǒng)，或固定式水槍與移動(dòng)式水槍相結(jié)合的消防冷卻水系統(tǒng)。嚴(yán)寒地區(qū)的消防給水管道，冬季可不充水。油罐區(qū)的消防用水量，應(yīng)為撲救油罐火災(zāi)配置泡沫最大用水量與冷卻油罐最大用水量的總和。泡沫供給強(qiáng)度與油品的類(lèi)型、發(fā)射泡沫的設(shè)備和消防隊(duì)的戰(zhàn)術(shù)水平有關(guān)。因此首先要明確以哪一個(gè)油罐作為著火罐。 為了撲滅油罐火災(zāi)，單位時(shí)間內(nèi)所必須供給的泡沫體積稱為泡沫計(jì)算耗量，它可由公式求得，本設(shè)計(jì)中為。浮頂油罐的泡沫供給強(qiáng)度應(yīng)考慮泡沫流散展開(kāi)的可能，它的泡沫產(chǎn)生器的型號(hào)有關(guān)。 泡沫液儲(chǔ)備量可利用公式、求得，結(jié)果為。著火的浮頂油罐需冷卻，但因火勢(shì)僅在浮盤(pán)周邊，火勢(shì)較小，所以其相鄰油罐可不冷卻。根據(jù)文獻(xiàn) [6]中表 106，可選用 2 個(gè)容量為的水池，長(zhǎng)，寬，高，水深。消防水管線的直徑，應(yīng)根據(jù)流量和水壓要求，由計(jì)算確定。 清水泵主要是用來(lái)對(duì)著火油罐及其鄰近油罐提供冷卻水，其工作流量必須滿足水槍所需的出水量，揚(yáng)程必須滿足任一水槍出口處所需的壓力。消火栓的位置按其保護(hù)半徑確定，而消火栓的保護(hù)半徑不宜大于。泡沫干管一般都是圍繞著防火堤敷設(shè)成環(huán)形管網(wǎng)。泡沫管線的敷設(shè)方式一般采用直接埋地敷設(shè)，埋置深度應(yīng)在當(dāng)?shù)氐谋鶅鼍€以下，以防凍結(jié)。根據(jù)總平面布置圖及文獻(xiàn) [2]中的相關(guān)規(guī)定，可知泡沫管線的總長(zhǎng)度為。 消防系統(tǒng)計(jì)算 空氣泡沫滅火系統(tǒng)的基本參數(shù) 泡沫供給強(qiáng)度 根據(jù)文獻(xiàn) [5]中表 843，取泡沫供給強(qiáng)度。 應(yīng)選用 12 個(gè)型立式空氣泡沫產(chǎn)生器，每個(gè)油罐分別配置 3 個(gè)。 消防用水耗量 （ 1）冷卻水供給 強(qiáng)度 根據(jù)文獻(xiàn) [5]中的表 846，取冷卻水供給強(qiáng)度。 （