【正文】 管路的電加熱有直接加熱、間接加熱和感應加熱三種。庫內(nèi)管道一般都不長 ， 熱油在 管道中輸送不會有很大溫降，油品不至于在管路中凝固，所以一般情況下不需要進行伴隨加熱 。這種方法適用于一切油品的加熱，目前 應用廣泛。 在油庫中對油品進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。 油品加熱常用的熱源有水蒸氣、熱水、熱空氣和電能等。油庫中對油品加熱 的主要 目的 是 ：降低油品在管道內(nèi)輸送的水力摩阻 ， 加快油罐車和油船的裝卸速度 ， 促進原油破乳 ， 使油品脫水和沉降雜質(zhì) ， 加速油品的調(diào)合等。 ? ? 21 . 2 5 30 . 4 2 5 0 . 5 5 4 0 . 2 1 m2 9 . 8yH ? ? ? ?? 西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 24 4 熱力系統(tǒng)設計與計算 加熱系統(tǒng)設計 許多油品 （ 如高粘和高凝固點的原油、燃料油、重柴油、農(nóng)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(jié)晶析出，會發(fā)生凝固。 泵的允許吸入高度 avs shPPHhg??? ? ? (38) 式中 sH —— 泵的允許吸入高度， m ； aP —— 當?shù)卮髿鈮海?Pa； vP —— 油品的飽和蒸汽壓， Pa，此處 取 43 10vP ?? Pa[5]； ? —— 油品的密度， 3kgm ； g —— 重力加速度， 2ms ； shh? —— 泵的允許氣 蝕余量， m 。 9 8 77 24 34 0 12 60 90 4 60 40 24 12 60 0dLd ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 21 . 2 5 30 . 0 1 5 7 1 2 6 0 0 2 . 5 6 3 0 . 8 4 6 m2 9 . 8jh ? ? ? ? ? ?? 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 3164 5 m hQ ? 。 4Re Qd??? (36) 式中 Re —— 雷諾數(shù)，它標志著流動過程中，慣性力與粘滯力之比； Q —— 油品任務輸量， 3ms； d —— 管子內(nèi)徑， m ； ? —— 油品運動粘度， 2m/s 。可 參考 文獻 [5]， 取 ? 。 則從罐區(qū)到泵房 ： B 油田原油庫工藝設計 19 ? ?1 24 0 .4 5 6 1 .2 5 3 m s0 .6 8 1v ? ???? 從油庫到煉油廠 ： ? ?2 24 0 .3 4 2 1 .7 8 5 m s0 .4 9 4v ? ???? 從油庫到外輸首站 ： ? ?3 24 0 .1 1 4 2 .1 6 5 m s0 .2 5 9v ? ???? 沿程摩阻 計算管路的沿程摩阻損失所涉及的公式有： 22r Lvh dg?? ? ? (34) 式中 rh —— 管路沿程摩阻損失， m ； ? —— 水力摩阻系數(shù)； L —— 管路長度， m ； d —— 管子內(nèi)徑， m ； v —— 實際流速， ms； g —— 重力加速度， 2ms 。 則 從罐區(qū)到泵房： 1 4 0 .4 5 6 0 .6 6 8 m1 .3d ????? 參考 文獻 [5]，采用 711 15? ? 的鋼管，其內(nèi)徑為 681mm ； 從油庫到煉油廠 ： 2 4 0 .3 4 2 0 .4 6 7 m2d ????? 參考 文獻 [5]， 采用 508 7? ? 的鋼管，其內(nèi)徑為 494mm ； 從油庫到外輸首站 ： 3 4 0 .1 1 4 0 .2 6 9 m2d ????? 參考 文獻 [5]， 采用 711 15? ? 的鋼管，其內(nèi)徑為 259mm 。 任務輸量 360GQ ?? (31) 式中 Q—— 油品任務輸量， 3mh； G —— 油品年周轉(zhuǎn)量， kg ； ? —— 油品密度， 3kg/m ； 360—— 油庫運行天數(shù)，參考 文獻 [5]取得。 此外 ， 可根據(jù)公式 avs shPPHhg??? ? ?和 22ysvH H hg? ? ?， 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 。因此，對于簡單管路，首先繪出氣管路特性曲線，然后再同一坐標系中，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便是泵與管路處于平衡狀態(tài)的工作點。 泵與管路處于平衡狀態(tài)的工作點可由以下方法求得。 其 中，管路及泵任何一方 的 工作狀況變化都會破壞原有系統(tǒng)的能量平衡，而重新建立新的能量平衡。該泵的主要性能參數(shù)：額定流量為 3850m h ，額定揚程為 550m 液柱，吸程為 ，允許氣蝕余量為 8m ，配帶電機功率 1600kW ，轉(zhuǎn)速 2980r min ，效率78% ，輸送介質(zhì)溫度可達 120℃。泵的工作參數(shù)包括流量、揚程、吸入高度等，可根據(jù)工藝要求和位置條件等確定。油品的性質(zhì)主要包括輸送溫度下的油品粘度、蒸 氣 壓、腐蝕性、密度等。 除 了 必須選用容積泵外，大都采用離心泵。因為離心泵具有結(jié)構(gòu)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 。 （ 3）經(jīng)濟節(jié)約，能以少量設備完成多種任務，并能適應多種業(yè)務要求。 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(zhì)保量地完成收發(fā)油任務。因此，泵房流程設計是否合理，將影響到油庫作業(yè)能否順利完成。 泵房工藝流程 油庫泵房工藝流程是油庫工藝流程的一個重要組成部分。彎頭 60 90 平板閘閥 4 60 轉(zhuǎn)彎三通 40 24 渦輪流量計 * ? 6 則可得到管路的局部摩阻損失為 。 庫內(nèi)管道的特點是線路較短，管件閥件等較多，因此流體通過這些部件的摩阻損失不能忽視，可用下式計算： 22j vh g??? （ 23） 或 22dj L vh dg?? ? ? （ 24） 其中 dL 為局部摩阻的當量長度，可根據(jù) 文獻 [5]中 表 36 取得。 在已知 油品的任務輸量和實際流速、粘度以及管路 的相對粗糙度（管壁內(nèi)凸起的絕對高度稱為管壁的絕對粗糙度， 它 與管子半徑的比值稱為相對粗糙度 ； 管路的絕對粗糙度可參考 文獻 [5]表 33 取得，本設計取 ）后，便可根據(jù)雷諾數(shù)的大小 ， 判斷油品在管路中的流態(tài)，進而求得水力摩阻系數(shù)。這樣便可利用公式 ：4jQd v?? 求出管子內(nèi)徑，參考國家標準鋼管規(guī)格得到標準管徑，再利用公式 ： 24Qv d?? 反算流速 。BY 吸入管路 排出管路 12 12 2 28 24 28 72 4 10 72 146 10 20 146 438 20 60 438 977 60 120 根據(jù)原油粘度（ 10 m /s?? ），可得管路的經(jīng)濟流速：吸入管 ，排出管 。即首先根據(jù)油品的性質(zhì)選擇相應的經(jīng)濟流速，然后按照業(yè)務要求的輸量，求得管子內(nèi)徑 ， 其中 經(jīng)濟流速可參考表 31 取得 。只有當工程很大，選擇數(shù)據(jù)稍有變動， 就 會 導致 較大的投資和其它費用 ，這就 需要做原始的經(jīng)濟分析對比。這樣選擇的管徑一般可以做到更為經(jīng)濟合理，因此 常 稱 之 為經(jīng)濟管徑，相應于 該 管徑的流速 則 稱為經(jīng)濟流速。 圖 31 工藝流程 原理 圖 水力部分 完成油庫工藝流程設計和管網(wǎng)布置的同時，還要進行管路的水力計算，以便外輸 油田來油 計量間 儲油罐 油泵房 加熱爐 西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 14 經(jīng)濟合理 地 選擇管徑和泵機組。 本設計中，根據(jù)油庫的具體情況，采用獨立管道系 統(tǒng)。 在 確定油庫工藝流程后，可著手布置油庫管網(wǎng)。因此在實際應用 中 ， 除 臨時性油庫或地方性小油庫采用單管系統(tǒng)外，油 罐 數(shù) 量 或 油品種類 較多 的油庫多以雙管系統(tǒng)為主，輔以單管或獨立管道系統(tǒng)。從材料消耗看，單管系統(tǒng)最省，獨立管道系統(tǒng)最 耗材 。一個好的流程設計是三者的統(tǒng)一：滿足生產(chǎn)、調(diào)度靈活、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(zhuǎn)，油泵能互 為 備用。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(guān)系明確，便于安全生產(chǎn)，減少操作錯誤。消防道路與防火堤之間不宜種樹 ， 石油庫內(nèi)綠化不應妨礙消防操作。 石油庫內(nèi)應進行綠化，除行政管理區(qū)外 ，庫內(nèi) 不應栽植油性大的樹種。 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。 （ 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。 （ 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。隔油、浮選等污水處理設施，宜結(jié)合總平面及地形特點集中布置。 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。 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(chǎn)管理 的 中心。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。 輔助生產(chǎn)區(qū)是為生產(chǎn)服務的，其 中的相 關(guān)設 施應盡量接近生產(chǎn) 區(qū) ，以利于生產(chǎn)。 輔助生產(chǎn)區(qū) 油庫的生產(chǎn)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。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。 此外，隔堤高度應比防火堤高度低 [2]，取隔堤高度為 。由防火堤的內(nèi)面積和防火堤的有效容量，防火堤的高度可按下式計算： VH S? （ 22） 式中 H—— 防火堤計算高度， m ； V —— 防火堤有效容積， 3m ； S —— 防火堤內(nèi)面積， 2m 。 西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 10 本設計中防火堤圍繞罐區(qū)環(huán)形敷設，防火堤的內(nèi)面積即罐區(qū)的面積為219600m 。 根據(jù)油庫容量和原油性質(zhì)，可選 4 個 330000m 油罐 [4]，油罐類型為立式圓柱形鋼浮頂罐，直徑 46m ，高 ， 罐區(qū)的布置示意圖如 圖 22 所示 。 ⑤隔堤頂面標高，應比防火堤頂面標高低 。 ③當單罐容量等于或大于 320210m 時，隔堤內(nèi)的油罐數(shù)量不應多于 2 座。 （ 8）立式油罐罐組內(nèi)應按下列規(guī)定設置隔堤： ①當單罐容量小于 35000m 時，隔堤內(nèi)的油罐數(shù)量不應多于 6 座。 ②對于浮頂油罐或內(nèi)浮頂油罐，不應小于油罐組內(nèi)的一個最大油罐容量的一半。 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。 ③嚴禁在防火堤上開洞。防火堤的實高應比計算高度高出 ，且 不應低于 1m（以防火堤內(nèi)側(cè)涉及地坪計）、 不宜高于 （以防火堤外側(cè)道路路面計）。 （ 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。 （ 4）同一個油罐組內(nèi)油罐的總?cè)萘繎舷铝幸?guī)定： ①固定頂油罐組及固定頂油罐和浮頂、內(nèi)浮頂油罐的混合罐組不應大于3120210m ； ②浮頂、內(nèi)浮頂油罐組不應大于 3600000m 。 （ 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)范的儲油區(qū) 行政管理區(qū) 輔助生產(chǎn)區(qū) 裝卸區(qū) B 油田原油庫工藝設計 9 要求。區(qū)內(nèi)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。在各級油 庫中，罐區(qū)及區(qū)內(nèi)油罐的布置，必須遵照國家有關(guān)消防安全技術(shù)規(guī)定，保證罐區(qū)內(nèi)外的防火間距符合要求。除儲油罐外， 該 區(qū)還應根據(jù)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。 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。 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(chǎn)區(qū)、行政管理區(qū)等四個區(qū)域。因此有必要按生產(chǎn)操作、火災危險程度、經(jīng)營管理特點將各項設施