【正文】 油庫消防設(shè)施的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)油庫等級、油罐形式、油品火災(zāi)危險性及與鄰近單位的消防協(xié)作條件等因素綜合考慮確定。yt 257904..61m2.(13)F????考慮到結(jié)垢、結(jié)污對傳熱效果的影響，增加 左右的加熱面積作為富裕量，%取實際加熱面積 。已知罐內(nèi)油品平均溫度為 32℃，假設(shè)加熱器管壁溫度為 110℃。dm （410）??????式中 ——15℃時的油品密度， ；15y?3kg/——油品的定性溫度，℃。l由以上兩式求得的 值常在 ℃之間，數(shù)值較大，因此1a235016/m?:項就很小，實際計算中甚至可以忽略不計，再考慮到 與 之間的差別并不1da d1?n大， 的計算可簡化為：0K （48）RaK??201式中 ——從加熱器管子最外層至油品的外部放熱系數(shù)， ℃；2a 2Wm?——附加熱阻， ℃ ；其值可由文獻[5]中的表 46 查得。2a 2m?蒸汽在加熱器管子內(nèi)的運動速度較快，蒸汽本身粘度一般很小，因此常處于紊流狀態(tài)（ ） 。由總傳熱系數(shù)公式可知，??35V??對總傳熱影響最大的是罐壁部分，其次是罐頂，而罐底的影響最小。按油罐裝滿系數(shù)為 計算， 應(yīng)取為罐壁總面積的 ， 95%dingF頂面積和 罐壁面積之和。 熱力計算 油罐周圍介質(zhì)溫度 （41）??412tuqij t???式中 ——油罐周圍介質(zhì)溫度，℃；jt——最冷月地表平均溫度，℃。一般情況下山洞油罐和覆土隱蔽油罐不保溫，在北方寒冷地區(qū)的地上油罐常保溫。以上這些參數(shù)都可由相關(guān)的公式及規(guī)定求出，其結(jié)果為：油罐的總傳熱系數(shù)為℃、單位時間內(nèi)加熱油品所需的總熱量為 、? 油品的總傳熱系數(shù)為 ℃、加熱器的實際加熱面積為 、加熱器所20./m? 286m用的蒸汽耗量為 。對于不要求嚴(yán)格控制含水量的油品，對于進行間歇加熱作業(yè)并需要經(jīng)常調(diào)節(jié)加熱面積的油罐，適宜采用分段式加熱器。分段式加熱器由于分段管組的長度不大，蒸汽通過管組的摩阻較小，因此它可以在較低的蒸汽壓力下工作。25 / 147油罐中常用的管式加熱器按布置形式可分為全面加熱器和局部加熱器；按結(jié)構(gòu)形式分為分段式加熱器和蛇管式加熱器。只是對間歇作業(yè)的不放空的粘油和凝固點低于最低周圍介質(zhì)溫度的油品，它們的管路才采用伴隨加熱。其中蒸汽間接加熱法是將水蒸氣通過油罐中的管式加熱器和罐車的加熱套，使加熱器或加熱套升溫來加熱油品，蒸汽與油品不直接接觸。此外，廠礦企業(yè)用燃料油或殘渣油作為加熱爐或鍋爐燃料時，應(yīng)在燃料油使用前預(yù)先加熱。sh?23 / 147?????? 泵的允許安裝高度 (39)2ysvhg??式中 ——泵的允許安裝高度， ；yHm——泵的允許吸入高度， ；s——油品在泵吸入管中的流速， ；v s——重力加速度， ；g2s——吸入管的摩阻損失。?2/（1）從罐區(qū)到泵房 ??????????871879..Re090??，流體處于水力光滑區(qū)，得：130e????????（2）從油庫到外輸首站 ????.????871875..e20610???，流體處于水力光滑區(qū)，得：130Re??????32 .??（3）從油庫到外輸首站 ??????.???871875..e3501016???，流體處于水力光滑區(qū)，得：130Re?..075Re162???21 / 147??233 .????（4）總沿程摩阻 ..?? 局部摩阻 (37)2djLvhg???式中 ——管路局部摩阻損失， ；jhm——管子內(nèi)徑， ；d——實際流速， ；vs——重力加速度， ；g2——局部摩阻的當(dāng)量長度，可參考表 24 求得。g2m (35)2ed??式中 ——管壁的相對粗糙度；?——管壁的絕對粗糙度， 。從罐區(qū)到泵房： ????從油庫到外輸首站：????從油庫到煉油廠： 43333 ..s02? 管徑油庫設(shè)計中，管徑是根據(jù)經(jīng)濟流速和任務(wù)輸量共同決定的，計算公式為： (32)4jQdv??式中 ——管路的計算內(nèi)徑， ；dm——油品任務(wù)輸量， ；Q3s——油品經(jīng)濟流速， 。本設(shè)計中，由圖 32 可知，泵的工作點在有效區(qū)域內(nèi)，所選油泵符合輸送要求。只有當(dāng)泵供給的能量剛好滿足管路消耗的能量時，泵和管路系統(tǒng)才處于平衡狀態(tài)，此時泵的揚程和流量是否處于有效區(qū)域內(nèi)，這就需要對泵和管路系統(tǒng)的工作點進行校核。本設(shè)計中，泵的流量應(yīng)與油品的任務(wù)輸量相平衡，即： ?泵的揚程應(yīng)與管路的能量損失相平衡，即： rjHZ??其中 可根據(jù)任務(wù)書提供設(shè)計依據(jù)和油罐高度求得，則：Z???()?????根據(jù)泵的流量和揚程可選 DKS 型輸油泵三臺，其中兩臺并聯(lián)工作，另一臺為備用泵。選擇離心泵時，首先要確定輸送油品性質(zhì)和泵的工作參數(shù)。油庫中輸送粘度較小的輕質(zhì)油品時，廣泛采用離心泵。泵房工藝流程應(yīng)根據(jù)油庫業(yè)務(wù)，分別滿足收油、發(fā)油（包括用泵發(fā)油和自流發(fā)油） 、輸轉(zhuǎn)、倒罐以及放空等要求。從而，根據(jù)沿程摩阻損失、局部摩阻損失便可得到管路的總摩阻損失為 。最后利用達(dá)西公式，便可分別算出各段管路的沿程摩阻損失，求和可得管路的總程摩阻損失為 。同時，根據(jù)油庫年周轉(zhuǎn)量，可分別求得罐區(qū)到泵房、油庫到外輸首站、油庫到煉油廠的任務(wù)輸量為： 、 、 。油庫設(shè)計中，管徑都是通過經(jīng)濟流速計算的。管路設(shè)計中，管徑直接影響油庫投資、經(jīng)營費用（動力消耗等）和維修費用等，需要全面分析研究，才能做出比較正確的選擇。管網(wǎng)布置時應(yīng)力求線路最短，盡量走直線，避免縱橫交錯、相互干擾。但從使用來看，單管缺點較多，如同組油罐無法輸轉(zhuǎn)，必須輸轉(zhuǎn)時需另裝臨時管線；一條管線發(fā)生故障時，同組的所有油罐都無法操作；而獨立管道系統(tǒng)則布置清晰，專管專用，不用排空，檢修時也不影響其它油罐的作業(yè)，但管材消耗多，泵房管組也相應(yīng)增大?？傊?，在流程布置上要辯證地處理好業(yè)務(wù)要求、生產(chǎn)管理和建設(shè)投資三者的關(guān)系。3 工藝流程設(shè)計與計算13 / 147 工藝流程設(shè)計工藝流程設(shè)計是指合理布置和設(shè)計油庫主要油品的流向和可能完成的作業(yè)。石油庫應(yīng)設(shè)高度不低于 的非燃燒材料的實體圍墻，庫可設(shè)置鍍鋅鐵絲網(wǎng)圍墻，企業(yè)附屬石油庫在本企業(yè)毗鄰一側(cè)的圍墻高度不宜低于。（3）消防道路與防火堤外堤腳線之間的距離，不宜小于 3m。 污水處理設(shè)備污水處理設(shè)備，例如污水泵房、污水池等的布置位置，應(yīng)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(yīng)有一定的間距，并處于下風(fēng)向。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(fù)荷中心地段，以便外接電線。這些設(shè)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(shè)施盡量集中在同一個區(qū)域，組成輔助生產(chǎn)區(qū)，既便于管理，又有利于安全。.3: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(shè)施是油泵站和裝卸器材。21960m根據(jù)罐型和規(guī)定，防火堤的有效容量本設(shè)計中防火堤圍繞罐區(qū)環(huán)形敷設(shè)，防火堤內(nèi)面積即罐區(qū)面積為 。:⑥隔堤應(yīng)采用非燃燒材料建造，且應(yīng)能承受所容納油品的靜液壓力而不應(yīng)泄漏。350m②當(dāng)單罐容量等于或大于 至小于 時，隔堤內(nèi)的油罐數(shù)量不應(yīng)多320m于 4 座。（7）防火堤內(nèi)的有效容積，應(yīng)符合下列規(guī)定：①對于固定頂油罐，不應(yīng)小于油罐組內(nèi)一個最大油罐的容量。如采用土質(zhì)防火堤，堤頂寬度不應(yīng)小于 。360m（5）油罐之間的防火距離不應(yīng)小于文獻[2]中表 的規(guī)定。油罐區(qū)布置時應(yīng)遵循的如下部分規(guī)定 [2]：（1）石油庫的油罐設(shè)置應(yīng)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。同時，儲油區(qū)內(nèi)儲存有大量油品，如果發(fā)生火災(zāi)，不僅油庫本身遭受重大經(jīng)濟損失，而且危及周圍地區(qū)的安全，所以應(yīng)特別注意油罐區(qū)防火安全距離的設(shè)定。生活區(qū)一般設(shè)在庫外，與油庫分開設(shè)置，以便于安全管理，油庫分區(qū)概況如圖 21 所示。油庫內(nèi)的各項設(shè)施散發(fā)的油氣量和火災(zāi)危險程度以及操作方式各不相同，而且差別較大。 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(chǎn)品，這對油庫安全是個很大的威脅。32℃時該原油密度為 872 ；?3/ 3kg/m——油罐利用系數(shù)。把這種為了保證運輸中斷時，能儲存油田來油的天數(shù)稱為儲備天數(shù)，用 來表示。對于油田原油庫，它的任務(wù)是接受各轉(zhuǎn)油站的來油，并通過長輸管線或鐵路罐車進行外輸。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(shè)速度，充分發(fā)揮投資效益。它是油庫設(shè)計的重要組成部分，也是整個油庫設(shè)計的前導(dǎo)和基礎(chǔ)。本設(shè)計中根據(jù)任務(wù)書提供的設(shè)計依據(jù)，取 =35℃，即TKT308 。? ????????（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(dāng)與火焰接觸發(fā)生瞬間閃火時的最低溫度。（2）確定空氣泡沫滅火系統(tǒng)的基本參數(shù)，計算泡沫供給強度、泡沫計算耗量、泡沫產(chǎn)生器數(shù)量、泡沫液儲備量以及消防用水總耗量。（7）計算用于油罐加熱器的蒸汽消耗量。（3）根據(jù)有關(guān)條件選取油罐加熱器，并對其進行布置和計算。（7）校核泵與管路的工作點：作泵和管路的特性曲線，確定泵和管路的工作點進行校核，以及泵的允許安裝高度。（3）管路的摩阻損失計算：管路的摩阻損失主要是沿程摩阻損失和局部摩阻損失，可根據(jù)總平面布置圖由相關(guān)公式和參數(shù)求得。（8）庫內(nèi)管道的布置：庫內(nèi)管道的布置應(yīng)按相關(guān)規(guī)定進行。（4）裝卸區(qū)的布置：該區(qū)域是油品進出油庫的一個操作部門，其主要設(shè)施是泵房和裝卸器材，本設(shè)計中收發(fā)作業(yè)均通過管道完成。3 / 147（6）編寫設(shè)計計算書、說明書和材料表。（2）總工藝流程設(shè)計及相關(guān)水力、熱力計算：確定管徑、計算摩阻損失、確定泵的揚程、校核泵和管路的工作點、對泵機組進行布置、計算加熱器的相關(guān)參數(shù)。:?（4）原油性質(zhì)凝點 28℃，20℃時密度為 880kg/m179。此外，國外一些發(fā)達(dá)國家的油庫自動化管理已較為成熟，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、大大優(yōu)化了安全管理系統(tǒng)、還節(jié)約了許多不必要的經(jīng)濟投資。根據(jù)我國國情，我國現(xiàn)在戰(zhàn)略儲備量還很少，國家石油儲備基地一期工程還在建設(shè)中，計劃到 2022 年我國石油戰(zhàn)略儲備將為 800 萬立方米，所以還需建設(shè)一大批的油庫以滿足實際需要。隨著石油工業(yè)的進步和石油戰(zhàn)略地位的不斷提高，油庫的建設(shè)也越來越重要。我國油庫的發(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)和國民建設(shè)的發(fā)展息息相關(guān)。此外，油庫是我國現(xiàn)代化建設(shè)和軍隊后勤建設(shè)的重要組成部分，也是油料儲存、供應(yīng)的基礎(chǔ)。 overall plane layout。本設(shè)計主要包括總平面布置、工藝流程及消防系統(tǒng)設(shè)計和計算、自動化控制概念設(shè)計等方面。由于石油工業(yè)的快速進步和石油戰(zhàn)略地位的不斷提高，油庫的建設(shè)也越來越重要。1 / 147摘 要油庫是接收、儲存、發(fā)放石油或石油產(chǎn)品的獨立企業(yè)或單位。本設(shè)計將根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，在 B 油田聯(lián)合站附近擬建一座原油庫，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。本油庫的總平面布置符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定，工藝設(shè)計合理、且完全滿足任務(wù)書規(guī)定的收發(fā)油及儲存作業(yè)要求。 equipment。從儲油方式看，油庫可分為地面油庫、隱蔽油庫、山洞油庫、水封石洞油庫和海上油庫等。經(jīng)過較短的時間，我國油庫已有了較快發(fā)展。本設(shè)計將根據(jù)本設(shè)計任務(wù)書，在 B 油田聯(lián)合站附近擬建一座原油庫，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。這預(yù)示著在未來的十幾年間，我國油庫的發(fā)展在以后會有很大的發(fā)展空間，還有一大批油庫待建。 設(shè)計原始數(shù)據(jù)（1）氣象資料主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，年平均風(fēng)速 ；月平均最低溫度為 ℃、最高溫度4?31℃；年降雨總量 600mm，最大凍土深度 200mm，當(dāng)?shù)卮髿鈮?765mmHg。；當(dāng)油溫高于 35℃時呈牛頓流體，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）消防系統(tǒng)設(shè)計：合理選擇消防系統(tǒng)、計算消防系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)、選擇和布置消防設(shè)備。 設(shè)計過程 總平面布置（1）根據(jù)設(shè)計依據(jù)，對油庫進行分區(qū)，劃定各區(qū)的具體位置，對區(qū)內(nèi)的主要設(shè)施作布置。（5）輔助生產(chǎn)區(qū)的布置：輔助生產(chǎn)區(qū)是為生產(chǎn)服務(wù)的，其相關(guān)設(shè)施應(yīng)盡量接近生產(chǎn)單位，該區(qū)域的主要設(shè)施為鍋爐房和消防泵房。（9）繪制平面布置草圖。（4）要求合理選擇泵房位置，確定泵房工藝流程。（8）根據(jù)相關(guān)規(guī)定和要求進行泵機組和管組的布置。（4）計算油品的平均溫度、蒸汽經(jīng)加熱器至油品的總傳熱系數(shù)以及單位時間內(nèi)加熱油品所需的總熱量。（8）油罐和管路的保溫計算。（3）消防設(shè)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(guān)參數(shù)的計算。原油閃點一般為－5℃ 30℃ [1]，根據(jù)文獻[2]:中的規(guī)定，該油品屬于甲類。 ?????（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。在充分調(diào)研、了解相關(guān)設(shè)計資料的基礎(chǔ)上，可結(jié)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(nèi)油品應(yīng)盡量做到單向流動，避免在庫內(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)人員來往于工作區(qū)域，特別是儲油區(qū)和裝卸區(qū)；（4）庫內(nèi)布置的各種設(shè)施，必須符合防火、衛(wèi)生等有關(guān)設(shè)計規(guī)范，確保油庫安全。油庫容量在生產(chǎn)上主要起調(diào)節(jié)作用，保證向市場和生產(chǎn)部門穩(wěn)定地供應(yīng)油