【文章內容簡介】 傳熱系數，結合罐壁面積求得油罐總傳熱系數。 （6）計算加熱器的面積。（7）計算用于油罐加熱器的蒸汽消耗量。（8）油罐和管路的保溫計算。 消防系統(tǒng)設計（1）根據油庫的總體布置、油罐容量及油品性質等因素合理選擇滅火系統(tǒng)，制定消防系統(tǒng)流程。本設計選擇空氣泡沫消防系統(tǒng)。（2）確定空氣泡沫滅火系統(tǒng)的基本參數，計算泡沫供給強度、泡沫計算耗量、泡沫產生器數量、泡沫液儲備量以及消防用水總耗量。（3）消防設備的選擇和布置：主要是泡沫系統(tǒng)和清水系統(tǒng)的選擇、布置以及相關參數的計算。 自動化控制概念設計參考大量的文獻資料進行自動化控制概念的設計，主要是針對泵房自動化壓力、溫度、流量、液位、含水率、密度、靜電的測量和控制提出了建議。5 / 64 設計基礎數據除了前述任務書提供的基礎數據外，還有下列的原油性質參數（1）密度已知原油 20℃時的密度為 880 ，則其定性溫度下的密度可按下3kg/m式計算： (11)??20t????式中 —— ℃時油品密度， ；?t 3kg/——20℃時油品密度， ；20 m——石油密度溫度系數，參考文獻[1]中附表 2，取 。? ????????（2）閃點閃點是指在規(guī)定條件下加熱油品時，逸出的油蒸汽與空氣形成混合氣，當與火焰接觸發(fā)生瞬間閃火時的最低溫度。原油閃點一般為－5℃30℃[1]，根據文獻[2] 中的規(guī)定， 該油品屬于甲 類。:（3）運動粘度運動粘度是指油品動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）下的流動性能。 (12)???式中 ——油品運動粘度， ；?2m/s——油品溫度， 。本設計中根據任務書提供的設計依據，取TK=35℃，即 308 。?????（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蒸汽的壓力。本設計 參考文獻[3] 中表 159，取原油的 飽和蒸汽壓為 。?4310Pa2 總平面布置油庫的總平面布置是指將油庫各種設施綜合考慮后，在已確定的庫址地形圖上，按照一定比例合理地加以布局，并標繪出油庫全部設計的名稱、位置、平面尺寸等。它是油庫設計的重要 組成部分，也是整個油庫設計的前導和基礎。在充分調研、了解相關設計資料的基礎上，可結合油庫特點，按下述原則考慮總平面布置：（1）便于收發(fā)作業(yè)；（2）庫內油品應盡量做到單向流動，避免在庫內往返交叉；（3）合理分區(qū)，以便各種作業(yè)安全生產，避免非生產人員來往于工作區(qū)域，特別 是儲油區(qū)和裝卸區(qū)；（4）庫內布置的各種設施，必須符合防火、衛(wèi)生等有關設計規(guī)范，確保油庫安全。同時應力求布置緊湊，減少用地；（5）變配電間及鍋爐房等輔助設施要盡量靠近主要用電、用氣單位，以節(jié)省投資和經營費用；（6）充分利用地形，做好隱蔽工作；（7）考慮到油庫的今后發(fā)展，應適當留有擴建余地。 油庫容量油庫建設首先需要解決的問題是正確地確定油庫的容量。正確地確定油庫容量不僅可以節(jié)約投資，還可以加快建設速度，充分發(fā)揮投資效益。油庫容量在生產上主要起調節(jié)作用，保證向市場和生產部門穩(wěn)定地供應油品。因此，它的庫容必 須做到集中來油時能及時把油品卸入庫內儲存，在兩次來油的間歇中，有足夠的油品供應市場。很明顯，確定油庫儲油容量時，最重要的因素便是確定市場的供銷情況和運輸情況。對于油田原油庫，它的任 務是接受各轉油站的來油，并通過長輸管線或鐵路罐車進行外7 / 64輸。來油比較穩(wěn)定，外輸則受交通運輸影響。因此，這種油庫的容量，重點是考慮交通運輸條件。油庫容量要保證在交通運輸暫時中斷的情況下，具有足夠的容量接收油田來油。把這種為了保證運輸中斷時，能儲存油田來油的天數稱為儲備天數，用 來表示。 儲備天數主要取決于運輸方式、線N路條件、氣象和封凍停航等因素。作為參考，鐵路外輸可取 ；長輸管7N?線外輸可取 。油田原油庫的容量可按下式計算：25N?: （21）365sGV???式中 ——油庫設計容量， ；sVm——油庫年周轉量， ；Gkg——原油密度， 。32℃時該原油密度為 872 ；?3/ 3kg/m——油罐利用系數。本設計中采用浮頂罐，取 ；? ??——儲備天數。本 設計 中取 。N3N?sV?.??即油庫容量為 。.9m 油庫的分級和分區(qū)油庫主要是儲存易燃易爆的石油和石油產品，這對油庫安全是個很大的威脅。油 庫容量越大，一旦發(fā)生火災或爆炸等事故所造成的損失也越大。因此應 從防火安全觀點出發(fā)，根據油庫總容量的大小，分為若干等級并制定與其相應的安全防火標準，以保證油庫安全。石油庫等級的劃分應符合表 21 的規(guī)定 [2]：表 21 石油庫的等級 劃分等級 石油庫總容量 ??3TVm一級 10?二級 30?三級 3四級 TV五級 1石油庫儲存油品的火災危險性分類應符合表 22 的規(guī)定 [2]：表 22 石油庫儲存油品的火災危 險性分類類別 油品閃 點 （℃）tF甲 28t?A45?乙 B60t1丙 2tF?本設計中，根據油庫容量（ ）和原油性質（－5℃ 30℃），?tF?由表 21 與表 22 可知，該原油庫屬于一級油庫，火災危險性屬于甲類。油庫內的各項設施散發(fā)的油氣量和火災危險程度以及操作方式各不相同，而且差別較大。因此有必要按生產操作、火災危險程度、經營管理特點將各項設施分區(qū)布置。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。油庫按業(yè)務要求一般可分為儲油區(qū)、裝卸區(qū)、輔助生產區(qū)、行政管理區(qū)等四個區(qū)域。生活區(qū)一般設在庫外，與油庫分開設置，以便于安全管理，油庫分區(qū)概況如圖 21 所示。圖 21 油庫分區(qū)示意 圖 儲油區(qū)儲油區(qū)又稱油罐區(qū)，它是油庫儲存油品的區(qū)域，也是油庫的核心部門，安全上需要特別注意，其首要任務是保證儲油安全，防止火災和泄漏。儲油區(qū)的主要設備是儲油罐。除儲油罐外，該區(qū)還應根據規(guī)范布置罐位，設置防火堤和消火栓以及消防系統(tǒng)，采取防雷、防靜電、安全監(jiān)視等一系列保安措施，以保證絕對安全。同時，儲油區(qū)內儲存有大量油品，如果發(fā)生火災，不僅油庫本身遭受儲油區(qū)行政管理區(qū)輔助生產區(qū)裝卸區(qū)9 / 64重大經濟損失，而且危及周圍地區(qū)的安全，所以應特別注意油罐區(qū)防火安全距離的設定。在各級油庫中，罐區(qū)及區(qū)內油罐的布置，必須遵照國家有關消防安全技術規(guī)定，保證罐區(qū)內外的防火間距符合要求。這樣即使油品的蒸汽擴散到有火源的場所，由于已被稀釋到很小的濃度，也不致形成火災的有害之源。區(qū)內各罐之間保持一定的安全距離還能防止一個罐著火時殃及其它油罐，油罐之間的防火距離可參考文獻[2]中 的規(guī)定。油罐區(qū)布置時應遵循的如下部分規(guī)定 [2]：（1）石油庫的油罐設置應采用地上式，有特殊要求時可采用覆土式、人工洞式或埋地式。（2）石油庫的油罐應采用鋼制油罐，其設計應符合國家現(xiàn)行油罐設計規(guī)范的要求。（3）選用油罐類型應符合下列規(guī)定：儲存甲類和乙 類油品的地上立A式油罐，應選 用浮頂油罐或內浮頂油罐，浮頂油罐應采用二次密封裝置。（4）同一個油罐組內油罐的總容量應符合下列規(guī)定：①固定 頂油罐組及固定頂油罐和浮頂、內浮頂油罐的混合罐組不應大于 ；3120m②浮頂 、內浮頂油罐組不應大于 。360m（5）油罐之間的防火距離不應小于文獻[2]中表 的規(guī)定。（6）地上油罐組應設防火堤，防火堤的設置應符合下列規(guī)定：①防火堤 應采用非燃燒材料建造，并應能承受所容納油品的靜壓力且不應泄漏。②立式油罐防火堤的計算高度應滿足堤內有效容積的需要。防火堤的實高應比計算高度高出 ，且不應低于 （以防火堤內側涉及地坪計）、不宜高于 （以防火堤外側道路路面計）。如采用土質防火堤，堤頂寬2.度不應小于 。05③嚴禁在防火堤上開洞。管道穿越防火堤處應采用非燃燒材料嚴密填實；在雨水溝穿越防火堤處，應采用排水阻油措施。④油罐 組防火堤的人行踏步不應少于兩處，且應處于不同方位。（7）防火堤內的有效容積，應符合下列規(guī)定：①對于固定頂油罐，不應小于油罐組內一個最大油罐的容量。②對于浮 頂油罐或內浮頂油罐，不應小于油罐組內的一個最大油罐容量的一半。③當固定 頂油罐與浮頂油罐或內浮頂油罐布置在同一油罐組內時，應?、?與②中規(guī)定的 較大值。（8）立式油罐罐組內應按下列規(guī)定設置隔堤：①當單 罐容量小于 時，隔堤內的油罐數量不應多于 6 座。350m②當單 罐容量等于或大于 至小于 時，隔堤內的油罐數3320m量不應多于 4 座。③當單 罐容量等于或大于 時，隔堤內的油罐數量不應多于 232座。④隔堤內沸溢性油品儲罐的數量不應多于 2 座。⑤隔堤 頂面標高， 應比防火堤頂面標高低 。:⑥隔堤 應采用非燃燒材料建造，且應能承受所容納油品的靜液壓力而不應泄漏。根據油庫容量和原油性質，可選 4 個 油罐 [4]，油罐類型為立3式圓柱形鋼浮頂罐，直徑 ，高 ，罐區(qū)的布置示意圖如圖 22 示。由此可見，罐區(qū)面積 。2060S??本設計中防火堤圍繞罐區(qū)環(huán)形敷設，防火堤的內面積即罐區(qū)的面積為 。根據罐型和規(guī)定，防火堤的有效容量本設計中防火堤圍繞罐21960m區(qū)環(huán)形敷設，防火堤內面積即罐區(qū)面積為 。由防火堤的內面積和219m防火堤的有效容量，防火堤的高度可按下式計算： （22）VHS?式中 ——防火堤計算高度， ；H ——防火堤有效容積， ；V3m ——防火堤內面積， 。?防火堤實高應比計算高度高出 ，則其設計高度為 。21m此外，隔堤高度應比防火堤高度低 [2]，取隔堤高度 為 。.3:30000m3 30000m330000m3 30000m311 / 64圖 22 罐區(qū)布置示意 圖 裝卸區(qū)該區(qū)是油品進出油庫的一個操作部門，其主要設施是油泵站和裝卸器材。本設計 中油庫的收發(fā)油均采用管道，因此裝卸區(qū)的布置主要是油泵站的布置。油泵站采用地上式，其建筑形式可根據輸送介質的特點、運行條件及當地氣象條件等綜合考慮決定，本設計中采用房間式（即泵房）；泵房應設外開門，且不宜少于兩個，其中一個應能滿足泵房內最大設備進出需要，建筑面積小于 時可設一個外開門；連續(xù)輸送同一種油品的油泵，260m當同時操作的油泵不多于三臺時，可設一臺備用泵；當同時操作的油泵多于三臺時， 備用泵不應多于兩臺。 輔助生產區(qū)油庫的生產活動中，需要有一些相應的輔助設施，如鍋爐房、變配電間、機修間 、材料 庫、化驗室、污水處理間、消防 泵房等等。 這些設施是保證油庫正常運行所必需的，但它們在操作上又是獨立的體系，因此把這些設施盡量集中在同一個區(qū)域，組成輔助生產區(qū)，既便于管理，又有利于安全。輔助生產區(qū)是為生產服務的，其中的相關設施應盡量接近生產區(qū)，以利于生產。 鍋爐房為明火生產建筑，應布置在油罐區(qū)主導風向的下側，在有油氣的生產車間的下風向，并應盡可能布置在供熱負荷的中心地段或接近熱負荷較大的建（構）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。消防泵房的位置，要便于進水和觀望油罐區(qū)及消防區(qū)的人員活動；消防水池應靠近消防泵房。變配電間可布置在消防泵房附近，并靠近油泵房等主要動力用電建筑，即盡可能位于供電負荷中心地段，以便外接電線。 行政管理區(qū)該區(qū)是油庫的行政和業(yè)務管理區(qū)域，它是生產管理的中心。行政管理區(qū)內的業(yè)務部門一般布置在油庫主要出入口附近，并應設單獨對外的出入口，宜設圍柵與其它各區(qū)分開，以便聯(lián)系工作和接洽業(yè)務的人員不進庫區(qū)。油庫的生活設施，如家屬宿舍、娛樂活動場所等公共設施應設置在庫外，并離庫 區(qū)有一定的距離。 污水處理設備污水處理設備，例如污水泵房、污水池等的布置位置，應便于承接各種污水管道和適合處理后的排放方向，與行政管理區(qū)及生活區(qū)應有一定的間距，并 處于下風向。隔油、浮 選等污水處 理設施，宜結合總平面及地形特點集中布置。 庫內道路石油庫內道路的設計，應符合下列規(guī)定 [2]：（1）石油庫油罐區(qū)應設環(huán)形消防道路。（2）油罐中心與最近的消防道路之間的距離，不應大于 80m；相鄰油罐組防火堤外堤腳線之間應留有寬度不小于 7m 的消防通道。（3）消防道路與防火堤外堤腳線之間的距離，不宜小于 3m。（4）一級石油庫的油罐區(qū)和裝卸區(qū)消防道路的路面寬度，不應小于6m。（5）一級石油庫的油罐區(qū)和裝卸區(qū)消防道路的轉彎半徑，不宜小于12m。此外，石油庫通向公路的車輛出入口（公路裝卸區(qū)的單獨出入口除外），一、二、三級石油庫不宜少于 2 處，四、五 級 石油庫可設 1 處。石油庫應設高度不低于 的非燃燒材料的實體圍墻，帶的石油庫可設置鍍鋅鐵絲網圍墻，企業(yè)附屬石油庫在本企業(yè)毗鄰一側的圍墻高度不宜低于 。13 / 64石油庫內應進行綠化，除行政管理區(qū)外，庫內不應栽植油性大的樹種。防火堤內嚴禁植樹，但在氣溫適宜地區(qū)可鋪設高度不超過 綠草皮。消防道路與防火堤之間不宜種樹，石油庫內綠化不應妨礙消防操作。3 工藝流程設計與計算 工藝流程設計工藝流程設計是指合理布置和設計油庫主要油品的流向和可能完成的作業(yè)。一個好的工藝流程不僅能完成更多的作業(yè)，還能節(jié)約建設投資，而且操作關系明確，便于安全生產，減少操作錯誤。布置油庫流程時，必須首先考慮油庫的業(yè)務要求以及同時操作的業(yè)務種類，使之操作方便、 調度靈活、互不干 擾 、經濟合理、節(jié)約投資。不但滿足收發(fā)作業(yè)要求，而且應使各油罐間能相互輸轉，油泵