【正文】 5）冷卻著火油罐用水量 （ 57） 式中 ――冷卻著火油罐用水量，； ――冷卻水供給強度，； ――著火罐冷卻范圍計算長度，；在此取 [5]； ――冷卻水供給時間。 清水泵的選用 （ 1）清水泵的流量 （ 58） 式中 ――清水泵的設計流量，； ――冷卻著火油罐用水量，； ――冷卻水供給時間。 （ 511） 式中 ――著火點離地面的高度，； ――水槍噴嘴離地面的高度，； ――水槍噴嘴射流與地面的夾角。 （ 3）消防管路沿程摩阻 （ 513） 式中 ――管壁的相對粗糙度； ――罐壁的絕對粗糙度。 （ 4）清水泵的揚程 （ 516） 式中 ――清水泵揚程，； ――消火栓出口壓力，； ――消防管路沿程摩阻，； ――水槍高度與消防水池出口液面標高的差值，；在此取 [8]。 泡沫系統 泡沫比例混合器數量 （ 519） 式中 ――泡沫比例混合器數量，個； ――泡沫混合液總流量，； ――泡沫比例混合器最大泡沫混合液流量。 泡沫液罐容量 （ 520） 式中 ――泡沫液罐容量，； ――安全容量系數，本設計中?。? ――泡沫液儲備量，； ――泡沫混合液中泡沫液所占的百分比，； ――充滿泡沫管道的泡沫混合液體積。 式中 ――泡沫管路沿程摩阻，； ――水力摩阻系數； ――管路長度，； ――管內徑，； ――泡沫的流速，； ――重力加速度，取。 ――重力加速度，??； （ 3）泡沫泵的流量 （ 522） 式中 ――泡沫泵的設計流量，； ――泡沫混合液總流量，； ――泡沫比例混合器動力水回水流量。其中，工業(yè)自動化在自動化事業(yè)的各個領域中極為重要。油庫自動化的發(fā)展是隨著自動化技術與自動化儀表的發(fā)展而發(fā)展起來的。 上 世紀 80 年代中期，集中式發(fā)油控制系統發(fā)展到了鼎盛的時期，其中最具代表性的是日本TOKI 公司提供的“ TTC100 系列”和“ TTC500 系列”控制系統。集散式計算機測控系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向現場的測控計算機和智能控制單元，這些現場測控計算機和智能控制單元可直接對被控對象進行測控，負責對過程進行控制，并向中央計算機報告過程情況。 上世紀 80 年代以后，隨著計算機在國內的普及，不少研究單位和廠家研制開發(fā)了微機自動發(fā)油系統。隨著改革開放，一些油庫也引進了國外先進的自動化控制系統，如青島石油公司第二油庫投資 40 萬美元引進的美國 Smith Meter 公司的微機控制發(fā)油系 統，對 12 個車位進行自動發(fā)油；勝利石油公司黃島油庫在大火后耗資 6000萬美元，分別從 8 個國家進口了多種控制和測量的設備和系統，對油庫收發(fā)油和管道輸油進行自動控制和管理。不僅可以實現作業(yè)過程最佳和安全經濟運行，還可以實現營業(yè)管理、庫存管理、作業(yè)過程實時監(jiān)視調度和數據記錄、處理、統計、傳遞、以及指定作業(yè)計劃、計算機輔助決策等管理功能，逐步成為一種測、控、管一體化的綜合系統，達到安全、可靠、精確、簡便、高效、低耗的目標。 （ 3）結構的小型化、設計方法組合化、軟硬件產品模塊化、標準化。將系統分成若干個硬、軟件模塊，進行完善設計，使軟、硬件產品模塊化、標準化，不僅能簡化設計工作，縮短設計周期，降低成本，而且修理更換方便，也便于更新和擴充，使系統適應性更強。檢測的數據還可以儲存和打印出來，當超過高、低限時還可通過聲光屏幕報警。 （ 3）邏輯控制系統 邏輯控制系統主要用于根據儀表傳感器監(jiān)測的數據，利用事先編好的邏輯控制程序對閥門的開關及電機的啟停進行控制。 （ 5）緊急切斷系統 緊急切斷系統是一種專門用于生產安全保護的系統，它根據儀表傳感器不斷監(jiān)測到的與安全生產有關的運行參數（如壓力、溫度、液位、流量），設備的狀態(tài)參數（如機泵的負載、振動、軸位移及電機繞組的溫升、電流和電壓），利用事先編好的故障和事故診斷程序分析生產系統的安全狀況。 （ 4）調節(jié)控制系統 調節(jié)控制系統主要用于根據儀表傳感器監(jiān)測的數據，利用事先編好的調節(jié)控制程序對閥門的開度集電極的轉速進行連續(xù)調節(jié)，使被控制量保持在預定值上。目前油田上還有大量機泵變頻調速，采用的就是這種開環(huán)控制系統。 （ 1）自動監(jiān)測系統 自動監(jiān)測系統主要用于對生產過程運行參數，如壓力、溫度、液位、流量等和工藝設備狀態(tài)參數，如閥的開關、泵的啟停、環(huán)境中可燃氣體的濃度等進行檢測， 并集中在值班室或中控室顯示。對于大系統，采用集散式系統和局部網絡，使系統分散化即負載分散、危險分散、功能分散和地域分散。 應用人工智能的思想，采用各種最新技術，諸如智能傳感技術、自適應技術、數據處理技術、分布式數據庫、高速和高質量的數據通信技術、在線診斷和容錯技術等，使系統對作業(yè)過程自動 補償、自動校正、自動檢測和診斷故障，并采取必要的措施排除。 隨著測控技術的發(fā)展，集散式計算機測控系統承擔的功能越來越多，特別是當今世界進入了一個新的信息時代，油庫自動化的概念不僅僅包含著要處理多種作業(yè)過程的“物質流”信息，而且還要把各種管理信息與過程信息相結合，而組成“信息流”綜合管理系統。這些產品實現了集中控制的功能，受到小型油庫和加油站的青睞。 與此同時，我國對油庫自動化工作也很重視。它采用計算機分級控制，以專用微機控制裝置實施第一級分散控制，以系統計算機實施第二級集中控制。 上世紀 70 年代末，國外油庫開始使用計算機進行發(fā)油作業(yè)。在工業(yè)領域中，隨著石油工業(yè)的進步和石油戰(zhàn)略地位的不斷提高，油庫建設的日益重要，自動化管理與控制技術也成為油庫設計中越來越重要的一部份。 6 自動化控制概念設計 自動化控制的概念和發(fā)展狀況 現代自動化技術是將計算機技術、通訊技術和控制技術有機地結合起來，利用儀器儀表、通訊設備和計算機等對信息進行測量、傳輸、處理、決策和控制，實現對各種設備和系統自 動化的控制。 ――泡沫混合液密度。 式中 ――雷諾數； ――泡沫的體積流量，； ――管內徑，； ――泡沫的運動粘度，；在此取 [5]。 ，取 即選用 5 臺型泡沫比例混合器并聯工作。 （ 518） 式中 ――清水泵的設計流量，； ――水槍出水量。 （ 514） 式中 ――雷諾數； ――水的體積流量，； ――管內徑，； ――水的運動粘度，在此取 [3]。 式中 ――水帶阻力系數；取； ――水帶計算長度，；在此取 [5]； ――水槍出水量。 （ 2）消火栓出口壓力 （ 59） 式中 ――消火栓出口壓力，； ――水槍噴嘴出口處的必須壓力，； ――水帶的摩阻損失。 根據文獻 [8]中的表 106，選用 2 個容量的水池，長，寬，高，水深。 （ 3）冷卻水供給時間 浮頂罐的冷卻水供給時間應為 [5]。 （ 2）流散 液體火焰所需的混合液流量 （ 54） 式中 ――撲救流散液體火焰需用泡沫混合液流量，； ――泡沫槍數量，支；在此取 [5]； ――每支泡沫槍的混合液流量，；在此取 [5]。 泡沫產生器 浮頂罐的泡沫產生器數量應根據每個泡沫產生器的 保護周長計算確定。泡沫泵的設計流量應按撲滅一次著火油罐火災所必須的泡沫混合液流量和泡沫比例混合器動力水的回流損失流量計算，相關公式為，結果為。 若泡沫的經濟流速取，則 管子內徑為 [8]。浮頂罐上的空氣泡沫產生器，可兩個合用一根泡沫混合液管線。 泡沫系統設計 泡沫系統的設計和布置首先應進行泡沫比例混合器的選型，可選用 5 臺 PH64 型泡沫比例混合器并聯工作?？蛇x 16 支泡沫槍。根據文獻 [7]，取清水管線管徑為，則水的實際流速為。消防 水干管應采用環(huán)形敷設，在環(huán)狀管網上應用截斷閥門分成若干獨立段，以保證個別段損壞或檢修時，仍能保證撲救火災和冷卻油罐用水。因此，根據相應公式，可求出消防用水耗量為。對于地上、半地下油罐區(qū)，當某一油罐發(fā)生火災時，為了保護罐體、控制火災蔓延、減少火焰熱輻射影響、保障相鄰油罐安全，不僅對著火罐需要進行冷卻，而且對距著火罐直徑范圍內的相鄰地上、半地下油罐均應冷卻。保護周長和泡沫或混合液供給強度，可參 考文獻 [5]中表 845。當采用機械密封時堰板的高度不應小于同的泡沫產生器所采用的產生器數量，應按每個泡沫產生器的保護周長計算確定。如果油罐組中所有油罐都儲存著同樣閃點范圍的油品，則以截面積最大的油罐作為著火罐。不；當采用軟密封時堰板的高度不應小于。這些參數選取是否恰當，不僅關系到滅火的可靠性，還將直接影響到油庫的建設投資。 1～ 3 級石油庫油罐區(qū)的消防水環(huán)形管道的進水管道不應少于 2條，每條管道應能通過全部消防用水。 （ 5）當石油庫采用高壓消防給水系統時，給水壓力不應小于在達到設計消防水量時最不利的滅火所需要的壓力；當石油庫采用低壓消防給水系統時，應保證每個消火栓出口處在達到設計消防水量時，給水壓力不應小于。 ③當企業(yè)有較強機動消防力量時，其附屬油庫的油罐可采用半固定 式或移動式泡沫滅火系統。 石油庫消防設施應遵循的部分規(guī)定 [2]如下： （ 1）泡沫滅火系統的設置，應符合下列規(guī)定： ①地上固定頂油罐、內浮頂油罐應設低倍數泡沫滅火系統或中倍數泡沫滅火系統。 蒸汽消耗量 （ 412） 式中 ――加熱器所用的蒸汽量，； ――單位時間內加熱油品所需的總熱量，； ――干飽和蒸汽的熱焓，； ――飽和冷凝水的熱焓，； 根據文獻 [5]，可選型內燃回火鍋爐 3 臺，長，寬。對于各準則的計算，定性溫度取為℃。 油品的定性溫度取油品平均溫度和加熱器管子外壁溫度的算術平均值。 （ 49） 式中 、――系數，決定值的大小，可參考文獻 [5]中的表 47 查得； ――加熱器管子外徑， m； ――油品在定性溫度下的導熱系數，℃。內部放熱系數可按紊流狀態(tài)下強制運動的放熱公式計算： （ 46） 式（ 46）為不考慮相變情況下的計算公式。本設計中油庫選用的油罐為 30000m3，所以取℃，℃。 地上保溫立式油罐的罐壁傳熱系數可近似地由下式求得： （ 43） 式中 ――保溫材料的導熱系數，℃；根據經驗，選擇玻璃棉氈為保溫層材料 [5]，取℃。根據任務書提供設計依據，取℃； ――最冷月大氣平均溫度， ℃。油庫中的埋地油管和能迅速放空的地面油管往往不保溫，不能在輸油后迅速排空的粘油管路和采用伴隨加熱或電加熱的輸油管路常需保溫。根據蒸汽耗量，參考文獻 [5]，可選型內燃回火鍋爐 3 臺，長，寬。 本設計中，根據原油庫的具體情況，選用蛇管式全面加熱器。此外，由于分段管組長度不大，還可使蒸汽管入口高度降低，這樣就使整個加熱器的安裝位置較低，可以盡量減少加熱器下面“加熱死角”的體積。 局部加熱器僅布置在罐內的收發(fā)油管附近，全面加熱器則均勻布置在罐內距罐底不高的整個水平位置上。 管路的電加熱有直接加熱、間接加熱和感應加熱三種方法。這種方法適用于一切油品的加熱，目前應用廣泛。 油品加熱常用的熱源有水蒸氣、熱水、熱空氣和電能等。 4 熱力系統設計與計算 加熱系統設計 許多油品（如高粘和高凝固點的原油、燃料油、重柴油、農用柴油、潤滑油等）在低溫時具有很大的粘度，而且某些含蠟油品在低溫時由于蠟結晶析出，會發(fā)生凝固。 總水力摩阻 由沿程摩阻和局部摩阻可得，管路的總水力摩阻損失為： ＋ ＝ 泵房工藝計算 泵的流量 泵的流量應與油品的任務輸量相平衡，即?？蓞⒖嘉墨I [5]，取。 則從罐區(qū)到泵房： 參考文獻 [5]，采用的鋼管，其內徑為； 從油庫到煉油廠： 參考文獻 [5]，采用的鋼管，其內徑為； 從油庫到外輸首站： 參考文獻 [5]，采用的鋼管，其內徑為。 此外，可根據公式和，分別求得泵的允許吸入高度和泵的安裝高度，它們依次為與。 泵與管路處于平衡狀態(tài)的工作點可由以下方法求得。該泵的主要性能參數：額定流量為，額定揚程為液柱，吸程為，允許氣蝕余量為，配帶電機功率，轉速，效率，輸送介質溫度可達 120℃。油品的性質主要包括輸送溫度下的油品粘度、蒸氣壓、腐蝕性、密度等。因為離心泵具有結構簡單、緊湊、基礎小、可與原動機直接相連、流量均勻、工作時無慣性力、價格低廉、管理方便等優(yōu)點。 油庫泵房工藝流程的設計應遵循以下原則： （ 1）應首先滿足油庫主要業(yè)務要求，能保質保量地完成收發(fā)油任務。 泵房工藝流程