【正文】 制運(yùn)動(dòng)的放熱公式計(jì)算： （ 46） 式（ 46）為不考慮相變情況下的計(jì)算公式。 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(shù)平均值。 蒸汽消耗量 （ 412） 式中 ――加熱器所用的蒸汽量，； ――單位時(shí)間內(nèi)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(jù)文獻(xiàn) [5]，可選型內(nèi)燃回火鍋爐 3 臺(tái)，長(zhǎng)，寬。 ③當(dāng)企業(yè)有較強(qiáng)機(jī)動(dòng)消防力量時(shí)，其附屬油庫(kù)的油罐可采用半固定 式或移動(dòng)式泡沫滅火系統(tǒng)。 1～ 3 級(jí)石油庫(kù)油罐區(qū)的消防水環(huán)形管道的進(jìn)水管道不應(yīng)少于 2條，每條管道應(yīng)能通過全部消防用水。不；當(dāng)采用軟密封時(shí)堰板的高度不應(yīng)小于。當(dāng)采用機(jī)械密封時(shí)堰板的高度不應(yīng)小于同的泡沫產(chǎn)生器所采用的產(chǎn)生器數(shù)量，應(yīng)按每個(gè)泡沫產(chǎn)生器的保護(hù)周長(zhǎng)計(jì)算確定。對(duì)于地上、半地下油罐區(qū)，當(dāng)某一油罐發(fā)生火災(zāi)時(shí)，為了保護(hù)罐體、控制火災(zāi)蔓延、減少火焰熱輻射影響、保障相鄰油罐安全，不僅對(duì)著火罐需要進(jìn)行冷卻，而且對(duì)距著火罐直徑范圍內(nèi)的相鄰地上、半地下油罐均應(yīng)冷卻。消防 水干管應(yīng)采用環(huán)形敷設(shè)，在環(huán)狀管網(wǎng)上應(yīng)用截?cái)嚅y門分成若干獨(dú)立段，以保證個(gè)別段損壞或檢修時(shí)，仍能保證撲救火災(zāi)和冷卻油罐用水?？蛇x 16 支泡沫槍。浮頂罐上的空氣泡沫產(chǎn)生器，可兩個(gè)合用一根泡沫混合液管線。泡沫泵的設(shè)計(jì)流量應(yīng)按撲滅一次著火油罐火災(zāi)所必須的泡沫混合液流量和泡沫比例混合器動(dòng)力水的回流損失流量計(jì)算，相關(guān)公式為，結(jié)果為。 （ 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(shù)量，支；在此取 [5]； ――每支泡沫槍的混合液流量，；在此取 [5]。 根據(jù)文獻(xiàn) [8]中的表 106，選用 2 個(gè)容量的水池，長(zhǎng)，寬，高，水深。 式中 ――水帶阻力系數(shù)；?。? ――水帶計(jì)算長(zhǎng)度，；在此取 [5]； ――水槍出水量。 （ 518） 式中 ――清水泵的設(shè)計(jì)流量，； ――水槍出水量。 式中 ――雷諾數(shù)； ――泡沫的體積流量，； ――管內(nèi)徑，； ――泡沫的運(yùn)動(dòng)粘度，；在此取 [5]。 6 自動(dòng)化控制概念設(shè)計(jì) 自動(dòng)化控制的概念和發(fā)展?fàn)顩r 現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，利用儀器儀表、通訊設(shè)備和計(jì)算機(jī)等對(duì)信息進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理、決策和控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種設(shè)備和系統(tǒng)自 動(dòng)化的控制。 上世紀(jì) 70 年代末，國(guó)外油庫(kù)開始使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行發(fā)油作業(yè)。 與此同時(shí)，我國(guó)對(duì)油庫(kù)自動(dòng)化工作也很重視。 隨著測(cè)控技術(shù)的發(fā)展，集散式計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)承擔(dān)的功能越來越多，特別是當(dāng)今世界進(jìn)入了一個(gè)新的信息時(shí)代，油庫(kù)自動(dòng)化的概念不僅僅包含著要處理多種作業(yè)過程的“物質(zhì)流”信息，而且還要把各種管理信息與過程信息相結(jié)合，而組成“信息流”綜合管理系統(tǒng)。對(duì)于大系統(tǒng)，采用集散式系統(tǒng)和局部網(wǎng)絡(luò)，使系統(tǒng)分散化即負(fù)載分散、危險(xiǎn)分散、功能分散和地域分散。目前油田上還有大量機(jī)泵變頻調(diào)速，采用的就是這種開環(huán)控制系統(tǒng)。 （ 5）緊急切斷系統(tǒng) 緊急切斷系統(tǒng)是一種專門用于生產(chǎn)安全保護(hù)的系統(tǒng)，它根據(jù)儀表傳感器不斷監(jiān)測(cè)到的與安全生產(chǎn)有關(guān)的運(yùn)行參數(shù)（如壓力、溫度、液位、流量），設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)（如機(jī)泵的負(fù)載、振動(dòng)、軸位移及電機(jī)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(chǎn)系統(tǒng)的安全狀況。檢測(cè)的數(shù)據(jù)還可以儲(chǔ)存和打印出來，當(dāng)超過高、低限時(shí)還可通過聲光屏幕報(bào)警。 （ 3）結(jié)構(gòu)的小型化、設(shè)計(jì)方法組合化、軟硬件產(chǎn)品模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化。隨著改革開放，一些油庫(kù)也引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，如青島石油公司第二油庫(kù)投資 40 萬美元引進(jìn)的美國(guó) Smith Meter 公司的微機(jī)控制發(fā)油系 統(tǒng)，對(duì) 12 個(gè)車位進(jìn)行自動(dòng)發(fā)油；勝利石油公司黃島油庫(kù)在大火后耗資 6000萬美元，分別從 8 個(gè)國(guó)家進(jìn)口了多種控制和測(cè)量的設(shè)備和系統(tǒng)，對(duì)油庫(kù)收發(fā)油和管道輸油進(jìn)行自動(dòng)控制和管理。集散式計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)采用一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺(tái)面向現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控計(jì)算機(jī)和智能控制單元，這些現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控計(jì)算機(jī)和智能控制單元可直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行測(cè)控，負(fù)責(zé)對(duì)過程進(jìn)行控制，并向中央計(jì)算機(jī)報(bào)告過程情況。油庫(kù)自動(dòng)化的發(fā)展是隨著自動(dòng)化技術(shù)與自動(dòng)化儀表的發(fā)展而發(fā)展起來的。 ――重力加速度，??； （ 3）泡沫泵的流量 （ 522） 式中 ――泡沫泵的設(shè)計(jì)流量，； ――泡沫混合液總流量，； ――泡沫比例混合器動(dòng)力水回水流量。 泡沫液罐容量 （ 520） 式中 ――泡沫液罐容量，； ――安全容量系數(shù)，本設(shè)計(jì)中??； ――泡沫液儲(chǔ)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。 （ 4）清水泵的揚(yáng)程 （ 516） 式中 ――清水泵揚(yáng)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(biāo)高的差值，；在此取 [8]。 （ 511） 式中 ――著火點(diǎn)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。 （ 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(qiáng)度，； ――著火罐冷卻范圍計(jì)算長(zhǎng)度，；在此取 [5]； ――冷卻水供給時(shí)間。 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)。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。泡沫干管一般都是圍繞著防火堤敷設(shè)成環(huán)形管網(wǎng)。 清水泵主要是用來對(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。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。 泡沫液儲(chǔ)備量可利用公式、求得，結(jié)果為。 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。泡沫供給強(qiáng)度與油品的類型、發(fā)射泡沫的設(shè)備和消防隊(duì)的戰(zhàn)術(shù)水平有關(guān)。嚴(yán)寒地區(qū)的消防給水管道，冬季可不充水。 （ 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)。 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℃； ――加熱過程中油品的平均溫度，℃。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。 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)，℃。 ℃ 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)于是否保溫及其厚度的確定，要根據(jù)經(jīng)濟(jì)比較來完成。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。 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。 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。 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。 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。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)。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。 （ 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。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 。 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。油田來油經(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。 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)。防火堤內(nèi)嚴(yán)禁植樹，但在氣溫適宜地區(qū)可鋪設(shè)高度不超過的四季常綠草皮。 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。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。 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。 ④隔堤內(nèi)沸溢性油品儲(chǔ)罐的數(shù)量不應(yīng)多于 2 座。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）選用油罐類型應(yīng)符合下列規(guī)定：儲(chǔ)存甲類和乙類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。儲(chǔ)油區(qū)的主要設(shè)備是儲(chǔ)油罐。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。作為參考，鐵路外輸可?。婚L(zhǎng)輸管線外輸可取。因此，它的庫(kù)容必 須做到集中來油時(shí)能及時(shí)把油品卸入庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存，在兩次來油的間歇中，有足夠的油品供應(yīng)市場(chǎng)。本設(shè)計(jì)參 考文獻(xiàn) [3]中表 159，取原油的飽和蒸汽壓為。 （ 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。本設(shè)計(jì)將根據(jù)本設(shè)計(jì)任務(wù)書，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。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)書規(guī)定的收發(fā)油及儲(chǔ)存作業(yè)要求。 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)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。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)。 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)也越來越重要。 （ 3）收發(fā)作業(yè) 年周轉(zhuǎn)量為 1200 萬噸；收發(fā)油均采用管道，收油來自附近聯(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。 （ 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。油庫(kù)容量在生產(chǎn)上主要起調(diào)節(jié)作用，保證向市場(chǎng)和生產(chǎn)部門穩(wěn)定地供應(yīng)油品。儲(chǔ)備天數(shù)主要取決于運(yùn)輸方式、線路條件、氣象和封凍停航 等因素。油庫(kù)容量越大，一旦發(fā)生火災(zāi)或爆炸等事故所造成的損失也越大。 圖 21 油庫(kù)分區(qū)示意圖 儲(chǔ)油區(qū) 儲(chǔ)油區(qū)又稱油罐區(qū)，它是油庫(kù)儲(chǔ)存油品的區(qū)域，也是油庫(kù)的核心部門，安全上需要特別注意，其 首要任務(wù)是保證儲(chǔ)油安全，防止火災(zāi)和泄漏。 （ 2）石油庫(kù)的油罐應(yīng)采用鋼制油罐，其設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行油罐設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。 ③嚴(yán)禁在防火堤上開洞。 ③當(dāng)單罐容量等于或大于時(shí)