油库设计-毕业设计
本设计是在了解某某某某市地形、地貌等条件下,综合降雨量、降雪量、风向以与渤海水域水文地质状况,遵循库址选择原如此以与考虑对库址的根本要求,在综合生产作业量条件下进展的一次综合性的常规油库设计。
设计过程如下:根据原始资料、数据进展根底设计。计算出储油罐容积、个数,选择罐型,确定库容。进展装卸油设施计算:铁路装卸油鹤管数、铁路装卸栈桥长度、装卸作业线长度、汽车油罐车装油鹤管数、桶装作业灌油栓数目与仓库面积、油品水运码头泊位数、消防设施、防火距离和防火堤尺寸。然后,进展油库平面图的初步布置,再根据布置的情况进展管路水力计算、选泵与校核,然后进展流程和泵房安装设计,最后进展辅助设施计算。根据石油库设计规X中各构建筑物之间的防火要求并协调上述计算结果,对库区进展平面布置。图纸的绘制包括某某油库总平面布置图、工艺流程图和内浮顶罐结构简图。图纸的绘制方式为AutoCAD制图。 本设计对如下内容进展了说明:总图布置、油库工艺流程概述、油罐类型与附件、油库安全技术、储油罐区布置设计。
绘图局部是设计的关键。设计的思想意图、内容都通过图纸来表现。油库总图布置是按照最大限度的满足生产需要,缩短工艺管线和运输管线,减少占地和投资,保证安全作业,节约管理费用等原如此下进展设计,流程图简单合理并在一定程度上考虑了油库的扩建。布置图严格按照《石油库设计规X》设计,准确表现了油库泵房、泡沫间、雨水池等设备的尺寸和安装位置。
关键词:油库;平面图;工艺流程;油库泵房
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word ABSTRACT
The designation is main for Tangshan oil depot.It is a conventational designation. It abides by choosing principle of warehouse location and thinks about to fundamental demand of warehouse location.According to the full understanding of the topography and geoly of Tangshan suberb of Hebei besides the work quantity.
The designation process are as follows: according to original information and data, storagetanks volume and quantity, Select type and determine the capacity of the depot. Calculate load and unload of the equipment: the number of railway crane loading and unloading oil pipe,the length of bridge, the length of the loading pier ,quay berth number etc.Then the picture of oil depot is originally design.The second step, according to assignable conditions,we will perform pipelines waterpower calcualation,select pumps and inspect.the third step,technology system and pumphouse install designed.According toFire safety requirements between the buildings in Designing specifications of the oil base, and coordinate the results of the above calculation, carried out on the layout of the reservoir area. Drawing drawings, including the Nanjing depot general layout plans, process maps and the pipeline installation map of oil tank area. Rendering drawings for AutoCAD drawing.
The designation’s introduction are as follows:the key plane figure, oil depot technology systerm, fire of oil depot, fireproofing flameproofing, lightingproofing and staticproofing i.e, in addition to works arrangement .
The key of this designation is drawing picture.designed intendenced and contents must be embodied by figures. the key plane figure of oil depot must be content to requirement of production at the maxlimitation. it makes technology pipelines and transport pipelines most shorten. pipeline and field should be contract. such as economical investment, insured operation in safety, economical sdminstraction fee, technology system should be both simple and advisable. To some contract , augment of oil depot should be considered.install figure must strictly design according to designed codes.pumphouse of oil depot pipelines, pumps, i.e. these pumpmentsizes, location etc, should be precisely embodied.
Key Words:Oil depot;The plane figure;Technology system;Pump house
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word
目 录
前言1
1 设计说明1
1.1 设计原始数据资料1
1.1.1 油库设计的根底数据1 1.1.2 油库库址与周围环境2 1.1.3 该地区历年统计的自然条件4 1.1.4 油品物性一览表5
1.2 油库概述5
1.2.1 油库的类型和任务5 1.2.2 油库的分级和分区6 1.2.3 国外油库技术简况8
1.3 油库总图布置说明9
1.3.1 总图设计原如此9 1.3.2 库内道路设计10 1.3.3 绿化布置10
1.4 油库工艺流程说明10
1.4.1 制定工艺流程的原如此10 1.4.2 本油库的主要作业内容11 1.4.3 油库中的工艺流程11
1.5 油罐类型与附件11
1.5.1 油罐类型11 1.5.2 储罐附件12 1.5.3 浮顶的安装13
1.6 油库安全技术14
1.6.1 防毒14 1.6.2 防火防爆15 1.6.3 油库消防技术18 1.6.4 防雷21 1.6.5 防静电23 1.6.6 管线接地说明25 1.6.7 照明25
1.7 储油罐区布置设计25
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word 2 计算说明26
2.1 油库容量确实定26
2.1.1 油库设计容量的计算公式26 2.1.2 参数确实定26 2.1.3 罐型和库容计算27 2.1.4 油库库容确实定28
2.2 装卸油设施计算28
2.2.1 各种油品铁路装卸油鹤管数的计算28 2.2.2 铁路装卸栈桥长度的计算29 2.2.3 装卸作业线长度的计算29 2.2.4 汽车油罐车装油鹤管的计算30
2.2.5 桶装作业灌油栓数目确定与仓库面积的计算31 2.2.6 油品水运码头泊位数计算32 2.2.7 消防设施计算34 2.2.8 防火堤计算35 2.2.9 防火距离确实定36
3 专题设计计算37
3.1 轻油罐区管路的水利计算、选泵与校核37
3.1.1 流量计算37 3.1.2 管径计算37 3.1.3 泵扬程确实定38 3.1.4 选泵与校核41
3.2 重油罐区管路的水利计算、选泵与校核41
3.2.1 零位罐确实定41 3.2.2 管径计算41 3.2.3 最大扬程确实定42 3.2.4 选泵与校核44
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word 前 言
但凡用来接收、储存和发放原油或石油产品的企业和单位都称为油库。它是协调原油生产、原油加工、成品油供给与运输的纽带,是国家石油储藏和供给的基地,它对于保障国防和促进国民经济高速开展具有相当重要的意义。
本设计是在了解某某某某市地形、地貌等条件下,综合降雨量、降雪量、风向以与长江水域水文地质状况,遵循库址选择原如此以与考虑对库址的根本要求,在综合生产作业量条件下进展的一次综合性的常规油库设计。某某市地处环渤海湾中心地带,南临渤海,北依燕山,东与某某市接壤,西与、某某毗邻,是联接华北、东北两大地区的咽喉要地和极其重要的走廊,是我国重要的新型高科技工业基地和环渤海地区中心城市,中国海运中心和东北亚重要城市。按生产操作,火灾危险程度,经营管理特点将各项设施分区布置。汽油罐区和柴油罐区根据规X布置罐位,设置相应的消防系统和保卫措施。并且充分利用地形满足自流,装卸区的布置要便于生产操作。采用油槽车、油轮等方式运输油品。生活区设在地势较为平坦的地区,以便于安全管理。
油库平面布置是为了合理确实定油库各设施的位置,以保证油库有一个安全的环境,使得油品的储存,输转以与收发作业能够顺利进展。合理确实定油库的各项设施之间的安全距离是防火工作的重要内容之一。在油库中,一般是将各种不同的生产设施进展分区布置。
油库中储存了大量的各种石油和石油产品,一般都具有易挥发、易流失、易燃烧、易爆炸和有毒性质,这对油库安全是个很大的威胁,如果工作不慎,不遵守安全操作规程,都可能导致火灾、爆炸、中毒等事故。使国家财产遭受严重损失,因此应严格遵守安全操作规程,贯彻执行有关规程制度,采取积极有效的措施,最大限度的消除能引起火灾、爆炸、中毒等事故的一切因素,确保油品在收、发、储、运过程中的安全。
1 设计说明
1.1 设计原始数据资料
对建设油库来说,仔细地收集设计原始数据资料尤为重要,广义来说它是着手油库设计的准备工作。
1.1.1 油库设计的根底数据
某某杨官林油库每年由输油管道运进90#汽油5万吨,93#汽油5.5万吨,由铁路油槽车运进0#柴油8万吨,-10#柴油10万吨,汽油全部由铁路油槽车外运,柴油的一半由油轮出库,剩余局部,汽车油槽车和汽车桶装出库各占1/2。
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word 该油库每年还由输油管道运进重柴油5万吨,燃料油6万吨,重油出库全部由铁路油槽车完成。
1.1.2 油库库址与周围环境
1.1.2.1 库址选择原如此
根据《油品储运设计手册》〔上册〕,石油库的库址选择,一般应遵循如下几项原如此[1, 2]:
(1)储存原油、汽油、煤气、柴油等大宗油品的石油库库址选择,应考虑产、供、运、销的关系和国家有关部门制定的油品储运总流向的要求;
(2)石油库的库址,应选在交通方便的地方,以铁路运输为主的石油库,应靠近有条件接轨、铁路干线能满足油品运输量要求的地方;以水运为主的石油库,应靠近有条件建设装卸油码头的地方,且水运航道稳定,能满足油品四季运输畅通;
(3)石油库是储存易燃、易爆炸品的场所,具有一定的污染性。所以石油库与周围居住区、工业企业、交通线、水库等应保持一定的安全距离。一般不得小于表1-1〔来自《石油库设计规X》第4章表4.0.7〕所规定的距离.石油库与飞机场的距离,应符合各级机场对净空的要求。
(4)选择石油库库址时,应充分考虑库内与库外交通与市政工程的衔接、配套〔如供电、供水、通信等〕。尽量减少建库投资又能保证石油库与外部保持必要联络;
(5)为城镇服务的商业石油库的库址,在结合该企业总体工程统一考虑,并应符合城镇或工业区规划、环保与防火消防安全要求;
(6)石油库库址选择时,应贯彻执行节约用地原如此,库址与库外需修建的市政工程、交通道路等,应尽量不占或少占耕地,并与当地规划部门密切配合,不影响当地总体规划与农田根本建设要求;
(7)石油库的库址应具备良好的地质条件与合理的地形地貌,不得选在土崩、断层、滑坡、沼泽、流沙与泥石流的地区和地下矿藏开采后有可能塌陷的地区。最宜于建库的土质是沙土层;
(8)一、二级石油库的库址,不得选在地震根本烈度九度以上的地区;
表1-1石油库与周围居住区、工矿企业、交通线等的安全距离〔m〕
序号 1 2 3 4 5 名称 居住区与公共建筑物 工矿企业 国家铁路线 工业企业铁路线 公路 石油库等级 一级 100 60 60 35 25 二级 90 50 55 30 20 三级 80 40 50 25 15 四级 70 35 50 25 15 五级 50 30 50 25 15 2 / 48
word 6 7 8 国家一、二级架空通信线路 架空电力线路和不属于国家一、二级的架空通信线路 爆破作业场如采石场 40 40 40 40 40 倍杆高 倍杆高 倍杆高 倍杆高 倍杆高 300 300 300 300 300 (9)石油库库址的地耐压力必须满足相应油罐的荷载要求:最高地下水位一般不应超过油库建筑物、构筑物〔特别是油罐〕根底的底面。
(10)当油库库址选定在靠近江河、湖泊或水库的滨水地段时,库区场地的最低设计标高,应高于计算最高洪水位0.5m;计算最高洪水位采用的洪水频率,应符合以下要求:
一、二级石油库为50年一遇;三、四级石油库为25年一遇。
(11)选择石油库库址时,还应考虑到石油库在生产过程中排放已处理合格后的污水对周围环境的影响问题,必须征得有关部门的同意。 1.1.2.2 对库址的根本要求
为了能正确合理地确定石油库库址,除遵循库址选择原如此外,还应熟知选择库址的根本要求,并要先收集到拟定地区的某些有关资料。主要有以下几点要求[3,
4]
:
(1)库址位置应符合所在地区总体规划的要求;
(2)库址地区的地形,应有利于库区的建设和经营,尽量减少建设投资和建成投
产后的经营费用。
(3)石油库库址应具备良好的地质条件。
(4)库址应选在既无地上浸水、而地下水位又低的地方。
(5)石油库库址应选在交通方便的地方,以便利于顺利输转油品。
(6)石油库库址选择时,尚应考查库址所在地区的电力、通信、水源、消防、排水等条件,以便同当地有关部门与时取得联系,确保得到可以供石油库用电、通讯、用水、消防支援与允许排放达到排放标准的各种污水的认可。
总之,库址选择工作很重要,受各种因素影响也较大,必须综合考虑而确定。 1.1.2.3 库址确实定
某某市地处环渤海湾中心地带,南临渤海,北依燕山,东与某某市接壤,西与、某某毗邻,是联接华北、东北两大地区的咽喉要地和极其重要的走廊,是我国重要的新型高科技工业基地和环渤海地区中心城市,中国海运中心和东北亚重要城市。
(1)水环境
拟建项目生产和生活废水产生量小,废水主要污染因子为COD、SS、氨氮、总磷、石油类等,废水经预处理后达到所在服务区区域污水处理厂接收标准后,进入
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word 某某炼油厂处理,经处理达标后排放。本工程废水不会影响所依托污水处理厂处理效果,对受纳水体影响也很小。
(2)声环境
本工程各油库营运期产生的噪声对周围环境影响不大,不会出现噪声扰民现象。但也要做好噪声防护措施,如在厂界之间设置绿化带。
(3)固体废物
本项目建成后,所产生的固体废物严格按照各类固体废物处理要求进展处理处置,对周围环境与人体不会造成影响,亦不会造成二次污染。
1.1.3 该地区历年统计的自然条件
查《给水排水设计手册 第1册 常用资料》第7章气象、地质、地震表7-5[5],并参考《油库区消防和给排水设计》[6],得到某某市相关资料见表1-2。
表1-2 某某市历年统计的自然条件
年平均气温 月平均气温 温度(℃) 最热月 最冷月 绝对最高气温 绝对最低气温 最冷月最低平均气温 室外计算相对湿度(%) 冬季空气调节 最热月平均 年平均降雨量 降雨量(mm) 日最大降雨量 平均降雨天数(天) 主导风向 主导风向和风速(m/s) 冬季 夏季 年最多风向 年平均风速 最大风速 地下水位高度(m) 渤海最高水位(m) 水文 渤海最低水位(m) 渤海通航天数 水位7m保证天数 冰冻线最大深度(cm) 4 / 48
43 -15 73 81 700 东北、东风 东南、东风 东北、东风 320 270 9 word
地震烈度 11 1.1.4 油品物性一览表
各种油品的物性数据是计算的关键,是确定罐型罐容与油库容量的必需数据,也涉与到装卸设施的计算和确定。经过调查收集,得到各种油品的物性数据见表1-3。
表1-3 油品物性一览表 油品名称 90#汽油 93#汽油 0#柴油 -10#柴油 重柴油 燃料油 比重(t/m3) 闪点(℃〕 28 28 72 78 120 运动黏度(mm2/s) 20℃ 1 1 5 5 50℃ 200 35 80℃ 100℃ 1.2 油库概述
油库是用来接收、储存和发放原油或石油产品的企业和单位,是国家石油储藏和供给的基地,是协调原油生产和加工、成品油供给与运输的纽带。图1-1为某一油库举例。
图1-1 举例:中石化某油库图
1.2.1 油库的类型和任务
1.2.1.1 油库的类型
根据油库的管理体制和业务性质划分可分为独立油库和附属油库。独立油库是专门接收、储存、发放油品的独立企业、单位、供销和军事部门。附属油库是企业或其它单位为满足本部门需要而设置的油库、油田原油库、炼厂油库。
根据油库的主要储油方式划分可分为地面油库、隐蔽油库、山洞油库、水封石洞库、水下油库 、地下盐岩库等。
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word 根据油库的运输方式划分可分为水运油库、陆运油库和水陆联用油库。 根据油库储存油品的种类划分可分为原油库、润滑油库和成品油库。 油库一般用途有:
(1)生产基地用于集积和中转油料;
(2)供销部门用于平衡消费流通领域; (3)企业部门用于保证生产; (4)国家储藏部门用于战略储藏。 1.2.1.2 油库的业务
不同的油库的任务也有所不同。如:
(1)矿场油库:集积、中转油品;收发量大,周转频繁、管道来油、铁路或管线发油,需要大的储油设备,较大的装油栈桥和输油泵房。
(2)海上油库:集积海上生产的原油。
(3)分配、供给油库:油品周转频繁、品种多,每次量不大,铁路、油轮、管线来油,桶装、汽车、 罐车、油驳发油。
(4)炼厂原油库、成品油库、机场、港口附属油库:保证企业生产。
(5)储藏油库:容量大、储存时间长、周转系数小、品种单一,防护能力和隐蔽要求高,地下库、山洞库。
1.2.2 油库的分级和分区
1.2.2.1 油库的分级
(1)油库主要是储存易燃易爆的石油和石油产品,这对油库安全是个很大的威胁。油库容量越大,一旦发生火灾或爆炸等事故造成的损失也越大。因此,从安全防火观点出发,根据油库总容量的大小,分为假设干等级并指定与其相应的安全防火标准,以保证油库安全[7]。
从安全防火观点出发,根据油库总容量的大小,分为假设干等级并制定与其相应的安全防火标准,以保证油库安全。根据国家标准GBJ74—84《石油库设计规X》第1.0.4条规定:石油库等级的划分,应符合表1-4的规定。
(2)油库等级划分为:
表1-4 油库的等级划分
等级 一级 二级 三级 四级 五级 石油库总容量TV(m3) 100000≤TV 30000≤TV<100000 10000≤TV<30000 1000≤TV<10000 TV<1000 6 / 48
word 油库总容量TV是指所有储罐公称容量与桶装油品设计存放量之和,不包括零位罐、高架罐和放空罐以与油库自用油品储罐的容量。当石油库储存液化石油气时,液化石油气储罐的容量应计入石油库总容量。
(3)油库的安全防火距离,人员编制,各种设施和技术要求。根据油库登记和相应的技术规定分别予以考虑。
(4)油库内的各项设施散发的油气量和火灾危险程度以与生产操作方式各不一样,项目差异较大,因此有必要按生产操作,火灾危险程度,经营管理特点将各项设施分区布置,将特殊的区域加以隔离,限制一定人员出入,有利于安全管理,并便于采取消防措施。 1.2.2.2 油库的分区
一般油库按业务要求可分为储油区、装卸区、辅助生产区、行政管理区等四个区域。生活区一般设在库外,与油库分开布置,以便于安全管理。
(1)储油区又称储罐区,是油库储存油品的区域,也是油库的核心部门,安全上要特别注意。这个区的首要任务就是保证储油安全,防止火灾和泄露。区内主要建筑物和构筑物有油罐、防火堤、油泵房、变配电间等。
(2)装卸区是油品进出油库的一个操作部门,又分为铁路装卸区、水路装卸区与公路装卸区。它的主要设施是泵房和装卸器材。
铁路装卸区:
这一作业区主要是向铁路罐车接卸油品,当采用自流下卸时,尚应考虑零位罐等问题。
水运装卸区:
油库设置在沿海或靠近江河的地区,油品往往利用油轮和油驳进展吞吐。这时油库水运装卸区便是向油轮或油驳等水上运输工具灌装和接卸油料。
公路装卸区:
目前,大多数油库的作业都是铁路或水运来油,再通过公路或水运用汽车罐车或油驳以与桶装向外发油。它的发放对象主要是加油站和用户。一般不靠近江河的油库,几乎进入油库的所有油品都要通过公路向外发出,发油频繁。
装卸区的主要任务是罐装和接卸油品,他们的设施根据装卸油的品种数量,装卸时间等要求。
(3)辅助生产区是保证油库运转不可缺少的局部,它主要包括修洗桶间、消防泵房、消防车库、机修间、器材库、锅炉房、化验室、污水处理设备等。这些设施是保证油库正常运转不可缺少的。但它们在操作上又是独立的体系。因此把这些设施相对地集中在一个区域,组成辅助生产区,即便于管理,又有利于安全。
(4)行政管理区是生产管理中心,包括办公室、传达室、车库、宿舍、浴室、食堂等。它负担着油库的三大任务:一是指挥生产,保证油品安全装卸和储存,并作
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word 好运行记录;二是贸易活动,进展油品的调入和销售;三是保护油库安全。
(5)生活区
油库的生活设施, 如家具宿舍,娱乐活动场所等公共设施应设置在库外,并离库区一定的距离。
1.2.3 国外油库技术简况
1.2.3.1 世界石油与其产品的消费情况
长期以来,石油与其产品一直是世界各国广泛采用的一次能源。随着石油资源的开采、消耗,石油储量逐步减少,各国均在研究开发新能源,如核能、太阳能、地热能和海洋能等。但是现阶段甚至更长一段时间内,石油与其产品仍然是世界各国使用的主要能源[8]。
随着世界各国经济的开展,对石油与其产品的消费量也在增长。目前,北美、亚太和欧洲三个地区的石油产品的消费占世界石油产品消费量的80%。美国的油库是纯管理单位,本身并不经营,它分属于各个石油公司的地方公司。产销一体化的美国石油公司根据市场的容量在城市附近设炼油厂,炼厂的原油全部靠油轮或管道输送,成品油由管道输送至中转油库,再由大型油罐车运输至所属加油站[9]。美国石油公司的油库分为炼厂油库和管道输送中转油库,其中中转油库又分为有人管理和无人管理两类。美国的炼厂至所属中转油库,大多使用一根油管顺序输送,输送程序由电脑控制,根据在线检测油品密度来进展油品切换,顺序输送之间不使用隔离球和隔离液。美国的油库几乎全部实行电脑管理,司机装油作业根本上是自动化
[10]
。油库的调度、计量、收发油、报表、开关阀门等全由电脑程序控制。美国人认
为,库区有人本身就是不安全因素。油库的保卫、安全由专职保安公司和保险公司负责,油库只有一般消防设备,泡沫消防车均由附近的的政府消防管理部门所属的消防队负责。由于所有石油公司都采用联网作业,所有库内一切收发输转和经营情况,油库的直属上级分公司和总公司随时可从电脑显示屏幕上查阅,也可从定时打印的报表中获取全部营运资料[11]。
我国所处的亚太地区,石油与其产品之间的供需矛盾尤为突出。过去10年间,亚太地区石油消费量年平均增长5.4%,大大高于世界平均水平。1992年超过欧洲,成为世界第二石油消费区。而亚太地区目前剩余的石油可开采储量仅占世界总量的4.2%,石油产量占世界总产量的10.4%,消费量却占世界消费量的26.4%。据预测,到2005年,亚太地区的石油消费将超过北美,我国与世界主要石油消费国分享世界石油资源的竞争将更加激烈。今后,围绕石油资源的竞争将主要集中在中东—北非、中亚—俄罗斯和我国南海等地区[12]。
经济全球化是当今世界经济开展的大趋势,而经济全球化与国家石油安全战略密切相关。石油资源已成为世界政治、经济、军事和外交斗争的特殊武器。石油领域的竞争已远远超出了一般商业X畴。目前,国际资本正以前所未有的速度向石油
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word 领域转移,国际超级石油垄断集团已逐步形成,正加紧对石油与其产品的控制。可以说,每次石油价格的震荡,都会对石油生产国和消费国的国家安全构成一定的威胁。
1.2.3.2 国内石油消费情况
尽管国内的石油资源十分丰富,储量居世界第十位,但经过数十年的开采,国内大型油田都已不同程度地进入了衰竭期,而曾经被寄予厚望的塔里木油田和海洋石油的开发却由于地质条件复杂而进展缓慢。
在持续20年的高速开展之后,国内经济和普通百姓的日常生活已经与石油产品密不可分。
为了解决国内供给的有限增长与石油需求的急速扩X,进口贸易已成为弥补国内供需缺口的有效手段。我国已经参加WTO,这更为石油与其产品进口贸易创造了有利条件。正在快速开展的石油和天然气管道行业,管道施工和运营经理们也面临着新的挑战。自第十个五年计划期间以来,全新QHSE经营理念引入了管道工程管理。结合制定企业标准,已经通过国际先进水平,从而进一步提高了管道建设的质量和技术水平[13]。
1.3 油库总图布置说明
将油库各种设施综合考虑后,在已确定的库址地形图上,按异地感比例合理地加以布局,并且标绘出油库全部设施的名称,位置,平面尺寸竖向标高等。使它们在生产上组成一个有机的整体。故这项工作被称为油库的总体布置或称总图计。
总图设计是油库设计中的一个重要组成局部。是一项仔细而又复杂的工作。总图设计是否合理,将直接关系到能否最大限度的满足生产需要,缩短工艺管线和运输线路,减少占地面积,节约建库投资,保证安全操作,节省管理费用,从而使油库发挥应有的作用。
油库总图设计是整个油库设计的前导和根底,它先行于其他各个单体设计,但又受到单体设计的制约,随着其他项目的逐步深入,在设计过程某某需作适当的调整,因此,总图设计的定稿又往往在其他项目之后,即它贯穿于油库设计的全过程。
1.3.1 总图设计原如此
(1)便于收发作业,油库装卸和发放区要尽可能地靠近交通线,离铁路专用线和公路支线较短。
(2)库内油品尽量做到单向流动,防止在车库内往返交叉。
(3)合理分区,以便于各种作业安全生产,防止非库内人员来往于生产工作区域,特别是储油区和装卸区。
(4)库内布置的各种设施,必须符合防火、卫生等有关设计规X,确保油库安全,同时应力求布置紧凑,减少用地。
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word (5)变配电间与锅炉房等辅助设施要尽量靠近主要用电,用气单位,以节省投资和经营费用。
(6)尽可能利用地形进展自流作业。
(7)油库对外单位要设置在靠近发放区的地点,以便提货人员联系。 (8)充分利用地形,作好隐蔽工作。
(9)考虑到油库的今后开展,应适当留有扩建余地[7]。
油库主要道路6m,最小转弯半径9m。对行车辆较少的道路,其路面应为单车道,并按需要在适当位置设置车道,路间宽3.5m,库内平整坡度5‰。
消防道路与防火堤堤脚线之间的距离不宜小于3m。
油品装卸线中心至石油库内非罐车铁路装卸中心线的安全距离应不小于20m。 企业附属石油库的甲,乙类油品储罐总容量大于5000m3,不小于35m。
1.3.2 库内道路设计
(1)油罐区设环行消防道路。
(2)油罐中心位于最近的消防通道之间的距离不应大于80米,相邻油罐组防火堤脚线之间应留有宽度不小于7米的消防通道。
(3)消防道路与防火堤外堤脚线之间的距离不宜小于3米。
(4)铁路装卸区应设消防道路,并与库内道路构成环行道,也可设有回车场的尽头道路。
(5)一级石油库的油罐区和装卸区消防道路的路面宽度不应小于6米。 (6)一级石油库的油罐区和装卸区消防道路的转弯半径不宜小于12米[7]。
1.3.3 绿化布置
全库主要绿化方式有四种:一是为符合长江沿岸景观规划要求,库区北侧设50m宽绿化带,种植高棵灌木与草坪;二是在靠近东侧围墙设置绿化带;三是在生产控制楼和辅助生产区南侧设置集中绿地,布置灌木、花卉与草坪;四是在油罐组外、辅助生产区和装车区四周布置绿篱和种植草坪。
1.4 油库工艺流程说明
油库工艺流程是表示油库生产关系的图纸,它反映油库的主要生产过程。从流程图上我们可以看出油库所满足的业务操作X围,并据以审定它是否符合业务要求。简言之,油库工艺流程便是油品在油库的输转流动过程,它把分布于库区的各生产设施〔卸油栈桥、卸油码头、泵房、灌油间、装油台、储油罐和灌装罐等〕有机地联系起来,构成一个生产体系,完成各种收发作业。
1.4.1 制定工艺流程的原如此
(1)技术先进可靠,应满足油库所必需的各种生产要求的操作和变化。 (2)流向要合理,尽量减少能量损耗,包括势能和其他能量,使操作费用低。
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word (3)基建投资低。
(4)满足停工和事故处理的要求。 (5)做到生产、操作、检修方便。
1.4.2 本油库的主要作业内容
(1)接收铁路来油与输油管运来的油品。
(2)发放油品,由汽车、油轮与输油管外运油品。
1.4.3 油库中的工艺流程
(1)收油系统流程
汽油:输油管来油→罐区
柴油:铁路油槽车来油→零位罐→泵→输油管→罐区 重油:由输油管运进 (2)发油系统工艺流程
汽油:罐区→输油管→泵→输油管集油管→栈桥装车
↗装船
柴油:从罐区自流 →装汽车 ↘装桶
重油:由铁路油槽车出库 (3)互为备用流程
90#汽油与93#汽油之间互为备用。重柴油与燃料油之间互为备用。轻柴油自流装船、装桶、装汽车的分支管路不便各种油品备用,而灌油栓互为备用,整条管线可设双阀。
轻油管线均设膨胀管,每组油罐只在最远处设一个即可。
本油库属于中转油库、油品进出油库可近似看成连续的,因此可不设倒灌流程,假设需要清罐,油品放空即可。
1.5 油罐类型与附件
1.5.1 油罐类型
1、 浮顶油罐
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图2-1 浮顶油罐
1—抗风圈;2—加强圈;3—包边角钢;4—泡沫消防挡板;5—转动扶梯;6—密封装置; 7—加热器;8—量油管;9—底板;10—浮顶立柱;11—排水折管;12—浮船;13—单盘板
浮顶油罐即不加罐顶,直接在罐内加设钢浮板〔即浮船〕。浮船直接与油品接触,随油面上下浮动。由于浮顶与油面间几乎不存在气体空间,因而可以极大地减少油品的蒸发损耗,同时减少油气对大气的污染,减少发生火灾危险性[13]。 2. 固定顶罐
固定顶罐〔又称拱顶罐〕的罐顶为球缺形其结构简单,制造方便,拱顶半径一般为罐直径的0.8~1.2倍,拱顶本身是承重结构,有较大的刚性,能承受较大的内压,有利于降低油品的蒸发损耗。
图2-2球形固定顶油罐 1—加强筋;2—罐顶中心板;3—扇形顶板;4—角钢环 1.5.2 储罐附件
浮顶罐广泛用于存储挥发性石油为根底的液体,并且限制可能逸到环境中的产品的蒸发排放量[15]。内浮顶罐附件:人孔、支柱套管和支柱、罐顶透光孔、顶呼吸阀、顶阻火呼吸人孔、量油孔〔量油导向管〕、雷达液位计、温度计、泡沫发生器、搅拌器〔大型原油罐〕、罐内盘管加热器;罐体喷淋管、消防管;如经常需要改变储
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word 存介质还设有洗罐器;浮顶罐的中央排水管与密封装置等[16]。
(1)人孔
在内浮盘上一般设有二个人孔,其结构与作用与一般油罐人孔一样,检修时供通风与工作人员进出。
(2)支柱套管和支柱
支柱的作用是在油罐放空时,支撑内浮盘,使其与罐底板保持一定的距离。内浮盘有两个控制高度,第一控制高度由支柱套管控制,支柱套管穿过浮盘,并以加固圈和肋板与浮盘焊接[17]。在浮盘加强板处的支柱套管高出浮盘900mm,其余部位的套管高出浮盘400mm。支柱套管高出浮盘均为500mm,这样在平时收发作业时,浮盘下降的高度便控制在500mm。
当内浮盘或油罐底部需要检修时,一般将浮盘控制在距罐底1800mm左右高度
[18]
。方法是选用外径小于支座套管内径〔间隙应稍大些〕的无缝钢管,每个支柱一
端设有与支柱套管法兰一样形号的法兰,如果需要将浮盘控制在检修高度,可先向罐注水使浮盘上升到带芯人空下缘部位,然后打开人孔进入浮盘上面,取下支柱套管顶端的盲板,将备用支柱插入套管,并将支柱上的法兰与套管上的法兰用螺栓连接紧固的法兰。
(3)自动通气阀
为保证内浮盘被支撑在距罐底500mm时,仍然可以顺利进出油品,需要在内浮盘上设置自动通气阀,自动通气阀阀杆高度高于浮盘立杆高度,在浮盘下降过程中,自动通气阀先于浮盘立柱接触到罐底,保证空气从自动通气阀进入到液面上,保证油罐正常发油[19]。
1.5.3 浮顶的安装
浮顶〔包含单盘和浮舱〕安装是在用角钢和可调节高度的管支柱搭成的平台上进展。一个罐分为多个舱,其中留2个作为调节舱外,其余的浮舱在罐外的专用平台上单个预制好后,吊入罐内的临时平台上整体组对[20]。
设计对于浮舱有坡度要求,槽钢的坡度和浮舱底板的坡度一样,将浮舱的内外侧板、底板、顶板,加强角钢、隔板等预制好后,在平台架上进展单舱组对。
浮舱的组对应注意如下几个问题:要确保内、外侧板的间距和内、外侧板的垂直度。浮舱的盖板只上三块,另一块等浮舱总装完成,舱内的支住套管、支柱套管补强板等配件和舱内防腐完成后盖上。
浮舱总装时,分成两组,按同一旋转方向将预制好的船舱逐个吊入组对。浮舱的外侧板到罐内壁的距离设计要求假设为:250mm,考虑焊接收缩,会使外侧板的直径变小,因此组对时,使浮舱外侧板到罐内壁的距离为240mm,为便于组对,在每一根槽钢上焊一限位角钢[21]。
单盘的中幅板焊接时,留穿过单盘中心的两条十字交叉缝作为最后的收缩缝,
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word 这样把单盘的的中幅板分成了四个区域,每个区域本身的收缩缝为横、纵各板的交接缝。各区域的焊接顺序为:先短缝、后长缝,最后焊收缩缝。
单盘板的中幅板焊完后,铺设中幅板和浮舱之间的边环板,先焊边环板的径向搭接缝,后焊环板同浮舱底板、环板同中幅板连接的两条环缝[22]。在这两条环缝未点显示前,先不要施工单盘的支柱套管,套管补强板和其它配件,以免其焊接变形影响单盘的平整度。
1.6 油库安全技术
油库中储存大量的各种油品,一般都具有易挥发、易流失、易燃烧、易爆炸和有毒等性质。如果工作不慎、思想麻痹或不遵守安全技术操作规程,都可能导致火灾、爆炸、中毒等事故,使国家财产遭受严重损失[23]。因此,严格遵守安全技术操作规程,贯彻执行有关的规章制度,采取积极有效的措施,最大限度地消除可能引起火灾、爆炸、中毒等事故的一切因素,确保油品在收、发、储、运过程中的安全,也是一项十分重要的工作[7]。
1.6.1 防毒
1.6.1.1 一般油品的毒性
油品与其蒸气具有毒性,特别是含硫油品与添加四乙基铅的汽油,毒性更大。轻质油品的毒性比重质油品的毒性小些,但由于轻质油品挥发性大,往往使空气中的油蒸气浓度比重质油高,因此,危害性更大。大量的油品蒸气假设经过口鼻等器官进入呼吸系统,能使人体器官受到伤害而引起急性或慢性中毒[7]。
急性中毒时,如空气中油蒸气含量为0.28%,经过12~14分钟后,会使人感到头昏;如油蒸气含量为1.13~2.22%,在几分钟内便使人难以支持;当空气中油蒸气含量更高时,会使人立即昏倒、丧失知觉。
慢性中毒时,使人患慢性病,产生头昏、思睡、疲倦等症状。假设皮肤经常与油品接触,会产生脱脂、枯燥、裂口、皮炎和局部神经麻木。油品落入口腔、眼睛内,如此会使其粘膜枯萎,有时还会出血。 1.6.1.2 四乙基铅汽油的毒性
四乙基铅是无色、有水果样甜味的油状液体,剧毒,极易挥发,其蒸气比空气重10.2倍,在水中溶解度很小,但能溶于汽油、煤油、苯、酒精、乙醚和其它溶剂中。易被吸附于泥灰、混凝土、木材与其它多孔材料中。
四乙基铅的毒性作用主要是使人体中枢神经系统的机能发生障碍,另外,铅还能使红血球和白血球减少,引起贫血。
四乙基铅中毒后的症状,随人体内含铅量、每次吸铅数量、排铅能力和人体健康程度的不同而异。铅进入人体后,不会立即呈现中毒症状,一般情况下,严重的经过10~12小时,轻微的6~8天才会发病。中毒程度决定于吸铅量的多少和工作
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word 时间长短,短时间内吸收大量的铅,会发生急性中毒;长期连续地吸收少量的铅,尽管每次的量不大,由于积少成多,会发生慢性中毒。 1.6.1.3 防毒措施
油品具有一定的毒害性,因其化学结构、蒸发速度和所含添加剂性质、参加量的不同而不同。一般认为根底油中的芳香烃、环烷烃毒性较大,油品中参加的各种添加剂,如抗暴剂〔四乙基铅〕、防锈剂、抗腐剂等都有较大的毒性。这些有毒物质主要是通过呼吸道、消化道和皮肤侵入人体,造成人身中毒。因此,只要我们掌握各种油品的性质,采取必要的预防措施,中毒事故是完全可以防止的。
(1)尽量减少油品蒸汽的吸入量
①油品库房要保持良好的通风。进入轻质油库房作业前,应先打开窗口,让油品蒸汽尽量逸散后才进入库内工作。
②油罐、油箱、管线、油泵与加油设备等要保持严密不漏,如发现渗漏现象应与时维修,并彻底收集和去除漏洒的油品,防止油品产生蒸汽,加重作业区的空气污染。
③进入轻油罐、船舶油舱作业时,必须事先打开人孔通风,并穿戴有通风装置的防毒装备,还要配上保险带和信号绳。操作时,在罐外要有专人值班,以便随时与罐内操作人员联系,并轮换作业。
④清扫汽、煤油油罐汽车和其他小型容器的余油时,严禁工作人员进入罐内操作,在清扫其他余油必须进罐时,应采取有效的安全措施。
⑤进展轻油作业时,操作者一定要站在上风口位置,尽量减少右蒸汽吸入。 ⑥油品质量调整作业场所,要安装排风装置,以免在加热和搅拌过程中产生大量油蒸汽,危害操作人员健康。 (2)防止口腔和皮肤与油品接触
①严禁用嘴吸含铅汽油或其他油品,如果必须从油箱中通过胶管将汽油抽出时,可以用橡皮球或抽吸设备去吸。
②作业完毕后,要用碱水或肥皂洗手,未经洗手、洗脸、漱口不要吸烟、饮水和进食。
③严禁用含铅汽油洗手、擦洗衣服、机件、灌注打火机或作喷灯燃料。 ④不要将沾有油污的工作服、手套、鞋袜带进食堂和宿舍,应放于指定的更衣室,并定期洗净。
1.6.2 防火防爆
1.6.2.1 油库火灾和爆炸的原因
(1)主观原因:有关人员思想不重视,麻痹大意,制度不严,管理不善,违反操作规程等。
(2)客观原因:
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word ①当电气设备短路、触头别离、外壳接地不良等原因引起弧光和火花,或电气设备发热局部超过最高允许温度;
②金属撞击引起火花; ③静电和雷击;
④可燃物的自燃,如油罐中含硫油品沉积物在去除时自燃,堆积的含油垃圾自燃。
石油产品的燃烧特性主要以其闪点、燃点、自燃点来衡量。一般易燃石油产品的燃点比闪点高约1~5℃。油质愈轻,自燃点越高;油品愈重,自燃点越低。闪点与自燃点相反,油质愈轻,闪点越低;油品愈高,闪点越高。
当可燃物质与空气的混合物在一定的条件下瞬间燃烧时,发出火光和高温,体积猛烈膨胀,造成压力波冲击器壁,可使容器破裂;如果发生在泵房等设施中,甚至掀飞屋顶,推倒墙壁,发出轰然巨响。这种现象就是爆炸。燃烧和爆炸往往是互相转变交替进展的[7,24]。 1.6.2.2 油品火灾危险性分类
石油产品燃烧的特性主要以其闪点,燃点,自燃点来衡量,闪点,燃点,自燃点在安全防火具有不同意义。
(1)闪点
闪点是指在规定的实验条件下,当火焰从油品蒸汽与空气的混合气上面掠过时,闪出火花并立即熄灭的最低油品温度。
达到闪点温度,只是易燃液体的蒸汽与空气混合气体闪火又随即熄灭易燃物液体与不燃烧,油品闪点越低,越容易燃烧,火灾危险性越大,所以说闪点是测定液体火灾危险性的一个重要标志。
(2)燃点
燃点是指在规定的实验条件下,当火焰从油品蒸汽与空气混合气上面掠过时,发生燃烧的最低温度。
一般易燃石油产品的闪点与燃点相差1~5℃,从消防观点来说,闪燃就是着火的前兆,闪点越低的石油产品,着火的危险性越大,闪点高于45℃的石油产品,虽然在常温下发生火灾的危险性小,不易达到自燃点,但如果油品被加热,或储存容器周围有火源时,油温增高后,着火的危险性仍然是存在的 。
(3)自燃点
自燃点是指在规定的实验条件下,油品蒸发与空气的混合气体不与火焰接触而自行燃烧的温度。油质越轻,自燃点越高,油品越重,自燃点越低,闪点与自燃点相反。总之,油品的闪点,燃点,自燃点愈低,愈容易燃烧,火灾的危险性愈大。
为了便于管理和采取相应的防火措施,通常将各种油品按其闪点分成三大类,如下表1-5:
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word 表1-5 石油库储存油品火灾危险性分类
类别 甲 乙 A B A B 油品闪点(℃) ﹤28 28~45 46~59 60~120 ﹥120 油品种类举例 原油、汽油 喷气燃料、灯用煤油 -35号轻柴油 轻柴油、重柴油、20号重油 润滑油、100号重油 丙 在油品储运作业中,必须按油品分类等级确定储存、运输、使用和管理制度,采取不同的防火措施。
火是我们经常见到和接触的,可控制的火是人类生产和生活一时也离不开的,而失控的火,如此会造成严重的物资损失和人身伤亡,因此在油库管理上,要严格控制火源,切实做好防火的工作,以确保油库安全。 1.6.2.3 油库防火防爆措施
(1)制定有关规章制度
建立群众性的消防组织,制定防火规章制度和消防方案,划分消防区域,规定火警信号,定期组织防火教育和消防演习,熟练使用消防器材[14]。
(2)断绝火源
①在防火禁区〔油品储存区、收发作业区〕内必须严格管理,并切实遵守有关的规章制度,在防火禁区内不准携带火种,如火柴、打火机等;不准吸烟;蒸汽机车进库前烟囱应罩上防火罩,以防火星飞出,并关好灰门;在库内禁止开放送风器与放下灰箱档板,不得打开汽门和清炉放水;机车入库时,它与油罐车之间必须有几节隔离车;机车应倒车入库,机车把油罐车送入库区后应尽快离开;汽车不准在禁区内行驶。
②防止金属撞击发生火星,不准穿带铁钉鞋入库;禁止骡马和铁轮车入库,因为骡马铁蹄和铁轮与路上碎石或水泥路面撞击,容易产生火星;使用金属工具和搬运油桶时,应防止撞击,以免发生火星。
③照明不得使用明火〔如油灯、蜡烛等〕,也不得使用普通电气设备照明。为了防止电气设备由于短路、触头别离等原因引起火花,在禁区内必须使用防爆型电气设备。
④遇雷雨时,不要进展汽油、煤油和柴油等易燃油品的装卸、测量和采样。(3)做好危险作业的防火工作
在油库区内进展电焊、气焊、锻造等明火作业,是安全上要求最严格的作业,也是比拟危险的作业,因此,必须严格按规章制度进展。进展明火作业以前,要提出用火申请书,经批准后,应采取有效的用火安全措施,才可用火。在用火作业时,
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word 应当派有足以能够应付任何情况的消防人员值勤,要做好一旦发生事故的急救准备。
(4)处理好可燃物
对油库内可燃物的处理,包括油品着火的其它可燃物的处理。在处理中必须保证它的安全。
①防止油品蒸汽聚集和油品渗漏,泼洒; ②地上油罐修筑防火堤或防火墙;
③为了防止含硫物自燃,在消除含硫原油罐的沉积物时,因不断用水润湿含硫沉积物,含硫沉积物取出后,必须趁湿运走或埋入土中。
④与时处理其他可燃物,油罐,库房等周围,禁止存放和与时消除可燃物,如木刨花,棉纱,干草,垃圾等。
(5)保证消防设备完好可靠
①油库要有足够的灭火器材,在库房,泵房,罐桶间,化验室,装卸台,洞库等地应培植足够的灭火器材和消防水池或消防水栓,并在适当的地方设置消防点,配备齐全抢救器材;
②消防器材要完好可靠,平时要勤检查维修,禁止挪用他用,消防车和固定消防设备,要定期发动,经常保持良好的技术状态。
1.6.3 油库消防技术
1.6.3.1 燃烧与灭火
(1)燃烧条件与其影响因素 ①燃烧条件
燃烧是物质和氧化合,发生剧烈的化合反响,同时产生热和火光的现象,燃烧必须具备三个条件,即可燃物质、助燃物质、着火温度(燃点),这三个因素必须同时存在,缺一个就不可能发生燃烧。
可燃物,就是一切可以燃烧的物质,轻油是最容易燃烧的可燃物,称为易燃物。没有可燃物质,燃烧是不可能进展的。
助燃物,就是能帮助燃烧,但本身并不燃烧的物质。氧气就是助燃物,当空气中的氧气含量低于9~16%时,燃烧既行停止。
着火温度,就是特定油品的蒸汽适当地与空气混合(即在其燃烧极限)后,为供给足够热量使其引燃所需要的最低温度。也就是说,可燃物燃烧必须具有一定的温度与足够的热量。
②影响燃烧速度的因素
燃烧物质与氧化合的能力,氧化能力愈大,燃烧速度越快,反之如此愈慢。燃烧速度快的,着火危险性就大,轻油比重油在一样的条件下蒸发快,比拟容易与氧化合,燃烧速度就快,故着火的危险性比重物质油品大。
同一可燃物的燃烧速度决定于燃烧外表积与体积之比/在一样体积下,燃烧外表
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word 积愈大,燃烧速度愈快。决定于燃烧物中碳,氧,磷等可燃物的元素的含量,含量越多,燃烧速度愈快,反之,如此愈慢。
(2)灭火原理与方法[7,25]
灭火的原理就是破坏燃烧条件。由于燃烧必须同时具备可燃物、助燃物、着火源三个条件,于是也就相应产生了隔离、窒息、冷却、化学中断法四种灭火方法。 ①冷却法:
冷却法的目的在于吸收可燃物氧化过程中放出的热量。 ②窒熄法:
就是隔绝氧气〔空气〕或稀释空气中含氧量,使油料等着火物质在无氧或缺氧的情况下而熄灭。窒熄法灭火是目前扑来油料火灾〔特别是初起火灾〕的主要方法。
a.用不燃物或难燃物直接覆盖在燃烧物的外表,隔离新鲜空气;
b.用水蒸气或难燃气体喷射到燃烧物上,稀释空气中的氧,使氧在空气中的含量降到9%以下,例如泵房中的蒸气灭火;
c.设法密闭正在燃烧的容器的孔洞、缝隙,使容器中的空气消耗殆尽后自行熄灭。例如,洞库着火后,关闭密闭门就是窒息灭火中的一种。 ③隔离法:
隔离法就是将火源与可燃物隔离,又防止燃烧蔓延。
a.迅速移开火场附近的可燃物、易燃物、易爆物; b.与时拆除与火场毗邻的可燃建筑物与导火物; c.断绝可燃与易燃的物质进入燃烧地带; d.限制燃烧的物质流散、飞溅;
e.将可移动的燃烧物移到空旷的地方,使燃烧物在人的控制下燃烧。例如,油罐车着火,迅速拖出到库外。
④化学中断法〔化学抑制法灭火〕:
就是破坏燃烧过程中的游离基,而终止燃烧。
新的燃烧理论认为,燃烧是由某些活性基因维持的连锁反响。化学中断法就是向火焰中喷出一种化学灭火剂,借助于化学灭火剂破坏、抑制这些活性基因的产生和存在,阻止燃烧的连锁反响使燃烧停止。常用药剂有干粉灭火剂和高效卤代烷灭火剂等。
1.6.3.2 油库消防措施
油库防火的中心问题是思想重视,措施落实。 (1)防火主要是控制燃烧条件,消灭和控制火源
即做到认真执行消防安全规定,严格遵守技术操作规程,加强油库设备的维护和保养,贯彻“以防为主〞的方针,建立、健全消防组织,普与防火、灭火知识,加
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word 强消防训练与演习,使人人树立防火观念[25]。
(2)健全消防安全规如此
油库贮存大量的易燃物资,所以必须制订切实可行的防火安全规如此和技术操作规程。
(3)进展防火检查,与时消除隐患
坚持消防人员的值班制度,大的节假曰,入冬前,开春前,要进展群众性的防火工作大检查。
(4)贯彻建筑防火规定
在制订油库规划,进展建筑设备的检修、更新、扩建和技术改造与施工时,都要贯彻防火措施规定。
(5)严格控制火源
控制火源,是油库防火的主要方面。 ①严格执行进入库区工作的规定。 ②严格控制明火作业。 ③严防金属互相撞击产生火花。 ④防止动力设备产生火星。 ⑤防静电放电。 (6)正确处理可燃物 ①减少油蒸气的积聚。
②与时妥善处理其糨可燃物。如与时妥善处理沾有油料的棉纱、抹布等。 (7)保证消防设备完好可靠。 (8)注意安全用电。
1.6.3.3 灭火方法和消防冷却系统与其设备[25,26]
(1)泡沫灭火
根据灭火设备的设置情况分为固定式,半固定式和移动式三种灭火系统 根据灭火的导入方式分为液上喷射法和液下喷射法两大类。 (2)烟雾自动灭火
烟雾自动灭火是一种窒息性的方法,它是将烟雾剂装载漂浮油面上的发烟容器内,当油罐起火后,通过自动控制系统使烟雾剂进展燃烧反映,同时产生雾状惰性气体喷射在油面上,从而切断油蒸汽向燃烧区扩散,阻止氧气向燃烧区补充,以达到窒息灭火。
(3)消防冷却系统
油罐灭火在消防上,应考虑两个系统,即灭火系统和冷却系统。冷却系统是为了防止着火罐钢板软化和保护邻近罐而设置的;另一方面也是泡沫灭火的需要。冷却系统是为了防止着火罐钢板软化和保护临近罐而设置的,另一方面也是泡沫的需
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word
要,因为油罐发生火灾,火焰温度一般为1050~1400℃,油罐壁的温度达到1000℃以上。油罐壁的温度超过600℃时,泡沫不能扑灭油罐火灾,油罐起火后,首先对罐壁用水进展冷却。油品液面的温度下降147℃以下时,才有可能用泡沫覆盖灭火
[27]
。
油罐起火后,首先应用水对油罐罐壁进展冷却,为泡沫灭火创造条件。总之,
作为安全措施,不管采用什么灭火方法,都必须设置冷却系统。
①消火栓
消火栓是灭火供水设备之一,分室内消火栓和室外消火栓两种。室内消火栓是截止阀类的一种阀门,是建筑物内的一种固定的供水设备。室外消火栓是连接消防水管与水龙带的固定启闭装置,根据设置方式可分为地上式和地下式两种。
②消防水带
消防水带是连接消防泵或消防栓与水枪等喷射装置的输水管线。标准消防水带一般为20m。
③水枪
水枪是一种增加水流速度、射程和改变水流形状的射水灭火装置。
图1-2 水蒸气灭火
1.6.4 防雷
1.6.4.1 储运设备发生雷击事故原因
(1)设计上有缺陷或施工不合要求。非金属罐的水泥罐壁、罐顶的内撑各部钢筋互不连接,接地设施不好。
(2)地下罐顶部复土不足50毫米。呼吸阀、量油孔、透光孔接地不好。 (3)避雷针设计不合要求,高度不够,接地不良。
(4)罐内存油不多,罐内空间可燃气浓度大,罐顶设施敞口不严,油气泄漏到处
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word
扩散。
(5)避雷设施因腐蚀、生锈损坏而失效。 (6)油罐呼吸阀不好用,阻火器因腐蚀失效。 1.6.4.2 雷电的种类
(1)线状雷电
线状雷电最常见,发生在雷云和大地之间,又称直接雷。呈曲折的枝叉纵横的巨型电弧放电,其通道长2~3km,甚至大于10km。如图1-2。
(2)片状雷电
片状雷电的电弧通道呈片状,发生在雷云之间,对地面影响不大。 (3)球状雷电
球状雷电是一种特殊的雷电现象,简称球雷,它是一种紫色或红色的发光球体,直径从几毫米到几十米,存在时间一般为3~5s。球雷通常是沿地面大约以2m/s的速度滚动或在空中飘行,并且还会通过缝隙进入室内。碰到建筑物便可发生爆炸,并往往引起燃烧。
图1-3 雷电举例〔线状雷电〕
1.6.4.3 雷电的危害
按形状不同,雷电分为线状雷电、片状雷电和球状雷电。危害有: (1)直接雷电危害:电效应、热效应、机械效应;
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word (2)间接雷电危害:静电感应、电磁感应; (3)雷电波侵入危害;
(4)防雷装置上的高电压对建筑物的还击作用。 1.6.4.4 可燃、易燃罐区防雷设施[25]
防雷装置是利用高出被保护物的突出位置,把雷引向自身,然后通过引下线和接地装置把雷电泄入大地,以保护人身或建〔构〕筑物免受雷击。
常见的防雷装置有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带和避雷器。一套完整的防雷装置一般由接闪器〔又称受雷器〕,引下线和接地体3局部组成。
对可燃、易燃流体储罐的防雷设施应符合\"石油库设计规X\"有关要求,主要包括:
(1)当罐顶钢板厚度大于或等于4毫米,且装有呼吸阀和阻火器时,可不设防雷装置。但油罐应有良好接地,接地点不小于2处,间距不大于30米,其接地装置的冲击接地电阻不大于30欧姆。
(2)当罐顶钢板厚度小于4毫米时,虽装有呼吸阀和阻火器,也应在罐顶装设避雷针,且避雷针与呼吸阀的水平距离不应小于3米,保护X围高出呼吸阀不应小于2米。
(3)浮顶油罐〔包括内浮顶油罐〕,由于密封严密,可不设避雷装置,但浮顶与罐体间应采用两根截面积不小于25平方毫米的软铜绞线进展可靠的电气连接。 (4)非金属易燃液体储罐,应采取独立的避雷针以防直接雷击。同是还应有防雷感应措施。避雷针冲击接地电阻不大于30欧姆。
(5)复土厚度大于0.5米的地下油罐,可不考虑防雷措施。但呼吸阀、量油扎、透光孔应作良好接地,接地点不少于2处,冲击接地电阻不大于10欧姆。 (6)易燃液体的敞开式储罐,应设独立的避雷针,其冲击电阻有大于5欧姆。 (7)储存可燃油品的油罐,都可不装防雷装置。
1.6.5 防静电
1.6.5.1 静电危害与其引起事故原因
静电危害通常有3点:静电火花导致着火爆炸;妨碍生产,影响产品质量;危与人身安全。在油品储运过程中,静电最大危害还是导致可燃气体着火爆炸。 静电发生导致着火爆炸。通常必须具备3个条件:
(1)积聚起来的静电荷,所形成的静电场均应有足够大静电强度。
(2)静电放电时,火花能量应达到或大于周围可燃物最小着火〔引燃〕能量,且有适宜的火花间隙。
(3)在放电间隙与其周围存在着爆炸混合物,其浓度或含量已在爆炸X围内。 1.6.5.2 防止静电危害根本措施
防止静电危害根本措施主要有两条。一是防止并控制静电产生,二是静电产生
23 / 48
word 后予以中和或导走,限制其积聚。在油品储运系统通常采取以下具体措施: (1)防止人体产生静电
油品储运系统大多都是易爆易爆作业区域,因此严禁穿用由化纤材料制成的衣服、围巾和手套到危险区操作,而且禁止在危险区场所脱掉衣服。禁止用化纤抹布擦试机泵或油罐容器。所有登上油罐和从事燃料油灌装作业的人员均不得穿着化纤服装〔经鉴定的放静电工作服除外〕。上罐人员登罐前要手扶无漆的油罐扶梯片刻,以导除人体静电。
(2)石油产品中参加防静电添加剂
在石油产品中参加防静电添加剂,可增加油品的导电性能和增强吸湿性能,加速静电泄漏,减少静电聚集,消除静电危害。 (3)做好设备接地,消除导体上的静电
设备可靠接地是消除静电危害最简单最常用的方法。一切用于储存、输转油品的油罐、管线、装卸设备,都必须有良好的接地装置,与时把静电导入地下,并应经常检查静电接地装置技术状况和测试接地电阻。油库中油罐的接地电阻不应大于10Ω〔包括静电与安全接地〕。立式油罐的接地极按油罐圆周长计,每18m一组,卧式油罐接地极应不少于二组。 (4)安装静电消除器
静电消除器又叫静电中和器,它是消除或减少带电体电荷的装置。 (5)减少静电的产生
①向油罐、油罐汽车、铁路槽车装油时,输油管必须插入油面以下或接近罐底,以减少油品的冲击和与空气的摩擦。
②在空气特别枯燥、温度较高的季节,尤应注意检查接地设备,适当放慢速度,必要时可在作业场地和导静电接地极周围浇水。
③在输油、装油开始和装油到容器的四分之三至完毕时,容易发生静电放电事故,这时应控制流速在1m/s以内。
④船舶装油时,要使加油管出油口与油船的进油口保持金属接触状态。 ⑤油库内严禁向塑料桶里灌轻质燃料油,禁止在影响油库安全的区域内用塑料容器倒装轻质燃料油。 (6)接地装置的设置 ①接地线
接地线必须有良好的导电性能、适当的截面积和足够的强度。
油罐、管线、装卸设备的接地线,常使用厚度不小于4mm、截面积不小于48mm2的扁钢;油罐汽车和油轮可用直径不小于6mm的铜线或铝线;橡胶管一般用直径3~4mm的多股铜线。 ②接地极
24 / 48
word 接地极应使用直径50mm、长2.5m、管壁厚度不小于3mm的钢管,去除管子外表的铁锈和污物〔不要作防腐处理〕,挖一个深约0.5m的坑,将接地极垂直打入坑底土中。接地极应尽量埋在湿度大、地下水位高的地方。
接地极与接地线间的所有接点均应栓接或卡接,确保接触良好。
1.6.6 管线接地说明
管线的首端、末端、分支处以与管线每隔200m,均设有接地装置,接地电阻不大于30欧姆,接地装置为50×50×50(mm),长2.5m的角钢打入地下其顶端距地面0.7 m 管线与接地装置用25×4(mm)的角钢连接起来。
多余管线平行铺设时,沿管线长每隔500 m用25×4(mm)扁钢把管线连接起来以降低电阻值。所有管线与接地装置连接以与油管之间连接均采用焊接。 法兰之间的接触电阻应不大于0.03欧姆,假设大于0.03欧姆需要跨线,采用25×4(mm)的扁钢。
1.6.7 照明
生产控制楼、低压变电所、室内与工艺装置区均设普通照明。各泵棚、防爆场所设防爆照明。消防泵房、中心控制室、低压变电所、各泵棚除设有普通照明或防爆照明外,还设有应急照明。道路设路灯照明。装车场和站外停车场设2个高杆灯照明。
1.7 储油罐区布置设计
一个油罐组内油罐的总容量与油罐数量应符合:固定顶油罐不应大于120000m3,浮顶油罐或内浮顶油罐不应大于600000m3;当单罐容量等于或大于1000m3时,油罐不应多于12座,当单罐容量小于1000m3时,储存丙B类油品的油罐不应超过四排,其他油罐不应超过两排;立式油罐的排与排之间的防火距离不应小于5m,卧式油罐的排与排之间的防火距离不应小于3m。
25 / 48
word
2 计算说明
对于油库设计工作,在进展完数据采集后,要进展一些数据的计算和确定,这也是为油库设计做准备的关键局部。主要计算内容有:库容、铁路装卸油鹤管数、铁路装卸栈桥长度、装卸作业线长度、汽车油罐车装油鹤管数、桶装作业灌油栓数目与仓库面积、油品水运码头泊位数、消防设施、防火距离和防火堤尺寸等。
2.1 油库容量确实定
油库建设首先需要解决的问题是正确地确定油库的容量。正确地确定油库容量不仅可以节约投资,还可以加快建设速度,充分发挥投资效益。油库容量在生产上主要是起调节作用,保证向市场和生产部门稳定地供给油品。故它的库容必须做到集中来油时能与时把油品卸入库内储存,在两次来油的间歇中,有足够的油品供给市场。
2.1.1 油库设计容量的计算公式
根据《油库设计与管理》第1章第三节,某种油品的设计容量的计算按公式:
VsG K 〔2-1〕
式中Vs— 某种油品的设计容量,m3;
G— 该种油品的年周转额,t;
— 该种油品的密度,t/m3;
K— 该种油品的周转系数,K=12;
η— 油罐利用系数。一般,轻油取η=0.95;重油取η=0.85;储存重质油的非金属罐取η=0.75。
2.1.2 参数确实定
表2-1 库容计算参数表
油品名称 90#汽油 93#汽油 0#柴油 -10#柴油 G(t) 50000 55000 80000 100000 (t/m3) 26 / 48
K 12 word 重柴油 燃料油 50000 60000 为了进展油库设计容量的计算,必需将油库内将存储的各种油品的各项参数予以确定。
库容计算的各项参数见表2-1。
2.1.3 罐型和库容计算
2.1.3.1 库容计算 90#汽油的设计容量:
VsG500006091.62m3 K120.720.9593#汽油的设计容量:
VsG550006700.78m3 K120.720.950#柴油的设计容量:
VsG800008454.87m3 K120.830.95-10#柴油的设计容量:
VsG10000010568.59m3 K120.830.95重柴油的设计容量:
VsG500005767.01m3 K120.850.85燃料油的设计容量:
VsG600006535.95m3 K120.900.852.1.3.2 罐型确定
表2-2 各油品罐型库容说明表 编号 1,2 3,4 5,6 7 油品名称 90#汽油 93#汽油 0#柴油 -10#柴油 结构形式 内浮顶 内浮顶 内浮顶 内浮顶 容积(m3) 5000 5000 5000 10000 直径(m) 高度(m) 数量 2 2 2 1 27 / 48
word 8 1,2 3,4 重柴油 燃料油 拱 顶 拱 顶 5000 5000 5000 1 2 2 根据以上计算的结果,查《油库设计与管理》图1-9,按照《石油库设计规X》宣贯辅导教材表4-12[28],浮顶储罐系列Ⅰ与拱顶储罐系列Ⅰ,确定后的油罐容积说明见表2-2。
2.1.4 油库库容确实定
通过表2-2中的各油罐的库容,计算得油库总容量:
TV50001010000500065000 m3
根据《油库设计与管理》表1-2,确定该油库属二级油库。
2.2 装卸油设施计算
装卸系统的设计,主要是用以确定油品装卸的工艺流程和装卸油设备的选择和布置。
2.2.1 各种油品铁路装卸油鹤管数的计算
根据《油库设计与管理》第2章第三节,一次到库的最多油罐车数的计算按公式:
K'G〔2-2〕 n360V式中G— 该种油品散装铁路收发的计划年周转量,t/a;
K′— 收发波动系数。K′取决于沿途的自然条件、生产情况以与车辆调拨等因素。一般取K′=2~3;
V— 一辆油罐车的容积,m3;
360— 一年的工作日〔以每天到货一次计〕。
根据《油库设计与管理》第2章2-2节,计算参数确定为V=50 m3,K′=2。计算过程如下:
90#汽油的一次到库的最多油罐车数:
K'G250000n17.72
360V360500.7293#汽油的一次到库的最多油罐车数:
向上取整为n18
K'G255000n28.49
360V360500.720#柴油的一次到库的最多油罐车数:
向上取整为n29
28 / 48
word K'G280000n310.71
360V360500.83-10#柴油的一次到库的最多油罐车数:
向上取整为n311
K'G2100000n413.39
360V360500.83重柴油的一次到库的最多油罐车数:
向上取整为n414
K'G250000n56.54
360V360500.85燃料油的一次到库的最多油罐车数:
向上取整为n57
K'G260000n67.41
360V360500.90
向上取整为n68
所以,上述五种油品一次到库的最多油罐车数为ni8911147857,设定每天到货三次,如此轻油所需鹤管数为nq=(8+9+11+14)/3=14,重油所需鹤管数为nz=(7+8)/3=5。
2.2.2 铁路装卸栈桥长度的计算
因通过铁路油槽车装卸的既有重油又有轻油,故需采用两种类型的栈桥:重油采用单侧栈桥,轻油采用双侧栈桥,自用铁路,重油下卸选零位罐。根据《油库设计与管理》第2章第三节[7],单侧栈桥的长度的计算按公式:
lLnl
2双侧栈桥的长度的计算按公式:
L(n1)l 2 〔2-3〕
〔2-4〕
式中L— 栈桥的长度,m;
n— 每列油罐车的辆数;
l— 每辆油罐车车钩距离的平均值,m,可取12m。
故重油单侧栈桥的长度为
l12Lznl51254m
22轻油双侧栈桥的长度为 (n1)(141)Lql1278m
222.2.3 装卸作业线长度的计算
根据《油库设计与管理》第2章第二节,装卸作业线长度L〔由铁路岔线警冲标至作业线末端〕的计算按公式:
29 / 48
word LL1L2nlL1L2L3〔2-5〕
式中n— 油品一次到库的最大油罐车总数,假设采用两股作业线时,取一次到库的最大油罐车数的一半;
l— 一辆油罐车的两端车钩内侧距离,m,可取12m;
L1— 作业线起端〔一般自警冲标算起〕至第一辆油罐车始端的距离,一般取L1=10m;
L2— 作业线终端车位的末端至车档的距离,一般取L2=20m。
因轻油与粘油的爆炸和火灾危险性相差很大,二者的装卸作业线宜分开设置,故采用两股装卸作业线,轻油、重油各一股:
轻油装卸作业线长度为
LqL1L2nl10201412198m 重油装卸作业线长度为
LzL1L2nl102051280m
2.2.4 汽车油罐车装油鹤管的计算
根据《油品储运设计手册》〔上册〕第6章第三节,汽车油罐车装油鹤管数按公式:
NkBG TQ 〔2-6〕
式中N— 每种油品的装油鹤管数量;
G— 每种油品的年装油量,t;
T— 每年装车作业工时,h。取年工时360d,每天8h,故T=360×8=2880h; Q— 一个装油臂的额定装油量,m3/h〔应低于限制流速〕,每小时装2-3辆车,取Q=10 m3/h;
ρ— 油品密度,t/m3;
k— 装车不平衡系数。要考虑车辆运行距离,来车的不均衡性,装车时间与辅
助作用时间的比例等因数,取k=1.2;
B— 季节不均衡系数。对于季节性油品〔如农用柴油、灯用煤油〕,B值等于顶峰季节的日平均装油量与全年日平均装油量之比;对于无季节性的油品,B=1。
该油库只有1/4的0#柴油20000t和1/4的-10#柴油25000t经汽车油槽车外运,该柴油属于无季节性油品,B=1。
所以,汽车油罐车装油鹤管数为 0#柴油:
30 / 48
word NkBG1.21200001.0040 TQ2880100.83 向上取整为N=2
-10#柴油:
NkBG1.21250001.26 TQ2880100.83 向上取整为N=2
表2-3汽车装油鹤位数计算用到的参数与计算结果 参数 油品 0#柴油 -10#柴油 k G(t∕年) 20000 25000 T(h) 2880 2880 ρ(t/m3) B 1 1 Q(m3/h) 10 10 N(个) 2 2 即汽车油罐车装油鹤管数为4。
2.2.5 桶装作业灌油栓数目确定与仓库面积的计算
2.2.5.1 桶装作业灌油栓数目确定
桶装作业灌油栓数目,按公式:
nGK1
mTqK2 〔2-7〕
式中 G— 某种油品年灌装量,t;
K1— 灌装不均匀系数。有桶装仓库K1=1.1~1.2;无桶装仓库K1=1.5~1.8; m— 年工作天数,d; T— 灌油栓每日工作时间,h;
q— 每个灌油栓每小时的计算生产率,m3/h。对于灌装200L圆桶汽油、煤油和轻柴油等油品的时间控制在1min〔流量在12 m3/h〕较适宜;
K2— 灌油栓的利用系数,一般取K2=0.5; ρ— 灌装油品的密度,t/m3。
该油库只有1/4的0#柴油20000t和1/4的-10#柴油25000t经汽车桶装外运,有桶装仓库取K1=1.1。故 0#柴油:
nGK1200001.11.53
mTqK23608120.50.83 向上取整为n=2
-10#柴油:
nGK1250001.11.92
mTqK23608120.50.83 向上取整为n=2
所以,桶装作业灌油栓数为4。
31 / 48
word 2.2.5.2 仓库面积的计算
桶装仓库面积的计算按公式:
FQc
n'dk' 〔2-8〕
式中F— 仓库面积,m2;
Qc— 仓库储存的油品量,t/d; n′— 桶堆层数,n′=4层; ρ— 油品比重,t/m3; d— 桶的尺寸,d=0.56m; k′— 体积充满系数,取k′=0.6; α— 仓库面积的利用系数,取α=0.4。
该油库只有1/4的0#柴油20000t和1/4的-10#柴油25000t进展桶装作业。 0#柴油:
Qc
仓库面积为:
FQc55.56124.51 m2
n'dk'40.830.560.60.4-10#柴油:
Qc
仓库面积为:
FQc69.44155.63 m2
n'dk'40.830.560.60.4所以,仓库面积为124.51+155.63=280.14 m2。
2.2.6 油品水运码头泊位数计算
油码头泊位数量计算按公式:
nQ'〔2-9〕 Vnk1k2n〔2-10〕
tTa〔2-11〕 niNbt〔2-12〕
式中:n— 输出油品油轮数量,只; Q′— 油品的输出量,t;
32 / 48
word V— 油轮的容积,t,V=4000t;
k1— 船只到岸的不均匀系数k1=3; 2— 输油准备时间2=0.5h; b— 卸油管离岸时间;b=0.5h;
k2— 船只输出不均匀系数k2=1.2; Ta— 年通航天数,Ta=320d;
1— 待泊时间取1=1;
3— 装油时间,h;3V; QhQh— 油库内装油泵平均输送量为300t/h;Nb— 泊位数。
3
;T=320d=320×24=7680h。
0#柴油:
输出油轮数量为
nQ'V400000.83400012.05 n'k1k2n31.21346.8
tTn'768047163.40h 3V4000Q30013.33h h'i123b10.513.330.515.33h
泊位数为
Nbit15.33163.400.09
-10#柴油:
输出油轮数量为
nQ'V500000.83400015.06 n'k1k2n31.21657.6
tTn'768058132.41h 泊位数为 Ni15.33bt132.410.16 总泊位数为1+1=2。
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向上取整为n=13 向上取整为n′=47
Nb=1
n=16 n′=58
Nb=1
向上取整为向上取整为向上取整为向上取整为word 2.2.7 消防设施计算
根据《石油化工企业设计防火火规X》[26],本油库油罐采用固定式冷却,采用空气泡沫灭火,每个罐周围设置4个泡沫发生器,假设着火罐的容积为10000 m3。
〔1〕一次灭火的泡沫耗量计算 选用公式:
qpZp1F 〔2-13〕
式中:qp— 一次灭火的泡沫耗量;
Zp— 着火罐所存储油品的泡沫供给强度,汽油为1L/sm2L/sm2;
1— 一次灭火的计算时间,取5min;
F — 着火罐的横截面积F10000637.94m2,F5000379.94m2。 汽油qp1560379.94113982L(5000m3) 柴油qp0.5560637.9495691L(10000m3)
qp0.5560379.9456991L(5000m3)
〔2〕一次灭火的泡沫液计算 选用公式:
qi1qpm 〔2-14〕 n式中:n— 泡沫的发泡倍数n=6.6;
m— 泡沫混合液中泡沫液所占的百分比m=0.06。 汽油qi1036.2L(5000m3)
柴油qi869.92L(10000m3),qi518.1L(5000m3)
〔3〕泡沫储藏量的计算: 选用公式:
QiKiqi 〔2-15〕
式中Ki— 泡沫液储藏系数,取5。 汽油Qi5181L(5000m3)
柴油Qi4349.5L(5000m3) .6L(10000m3),Qi2590故轻油罐区的泡沫液的储藏量为
Q4518132590.514349.632845.1L
〔4〕消防用水的耗量 选用公式:
QsQs1Qs2Qs3 〔2-16〕
34 / 48
word 式中:QS1— 配置全部泡沫混合液的用水量,QS1ki(1m)qp; nQS2— 冷却着火罐的用水量,QS2= ZSL22; QS3— 邻近着火罐的用水量,QS3=ZSL33。 各油品消防水池尺寸见表2-4。
表2-4 消防水池用到的参数与计算结果
参数 油品 93#汽油 90#汽油 0#柴油 -10#柴油 QS1(L) 164109 164109 82219 82219 QS2(L) 141444 141444 141444 141444 QS3(L) 161150 161150 212167 424334 QS(m3) 467 467 436 648 消防水池尺寸 24×21×1 24×21×1 22×21×1 20×25×2 注:表中消防水池尺寸为:长×宽×高〔m×m×m〕。
2.2.8 防火堤计算
按照《防火检查手册》[27],以90#汽油为例,堤内两油罐均为5000m3,
防火堤的有效容积应能容纳事故漏油,采用公式:
L1L2h-2D2h≥5000m3 〔2-17〕
4式中:L1— 防火堤长L1=H+D=36.27m; L2— 防火堤宽L2= H+2.4D=67.07m; h — 防火堤高,m。
[13]
,故采用加宽L1的方法降低防火堤的高度,令L1加宽39m如此L1变为
50001.2m
(7570379.942)75.07m,取整为75m,L2为70m如此有:
h符合国标要求取h=1.2m。
各种油品防火堤尺寸见表2-5。
表2-5 各种油品的防火堤尺寸
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word 参数 油品 L1(m) L2(m) h (m)
90#、93# 汽油 75 70 0#柴油 75 70 -10#柴油 100 85 燃料油 70 85 重柴油 70 85 2.2.9 防火距离确实定
当可燃性混合气体发生爆炸或其它因素破坏时,事故中心到能保护人身安全,建筑物的破坏限制在允许限度内的最小距离,称为防火距离。油库内各建筑物、构筑物之间要有一定的防火距离。要严格按照《油库设计规X》设计要求进展设计[20]。
油罐之间的防火距离不应小于《油库设计与管理》中第一章第8节的规定。 对于90#汽油和93#汽油,内浮顶油罐之间的防火距离不小于0.4D且不宜大于20m,而对0#柴油和-10#柴油不限。
因为铁路装卸区经常装卸油品,石油蒸气浓度大,为了预防火灾,应尽量布置在辅助生产区的上风,并和其他建筑物保持一定安全距离其值不小于附录Ⅰ的规定,对于储存90#汽油、93#汽油和0#柴油、-10#柴油内浮顶油罐,防火距离比附录Ⅰ减少25%。
铁路装卸油品作业线的中心线至库内非罐车铁路装卸作业线的中心线的安全距离,应符合如下规定:
(1)装卸90#汽油和93#汽油的作业线两边各15mX围内属于爆炸和火灾危险场所,一切能产生火花的作业都不能靠近,故规定二者间距为20m。
(2) 0#柴油和-10#柴油火灾危险性比90#汽油和93#汽油小,其距离可以缩小至10m。
装卸油品作业线的中心线至库内道路〔消防道路除外〕的距离,不应小于10m。 因为鹤管周围15mX围内为爆炸和火灾危险场所,故装卸油鹤管距石油库围墙大门,不应小于20m。
规定铁路中心线至围墙的铁路大门边缘的距离不应小于3.2m。
在内核其它码头或建筑物的下游的装卸油品码头,对于甲、乙类油品,装卸油品码头至其他相邻码头或建筑物的安全距离为150m,对于丙类油品,安全距离为100m。
对于公路装卸区防火距离应符合附录Ⅰ的要求。
36 / 48
word 3 专题设计计算
3.1 轻油罐区管路的水利计算、选泵与校核
轻柴自流装船、装汽车与桶装的主管与分支管路确实定。
:0#柴油罐底标高18.5m,油船码头标高5m,汽车散装最高液位11m,灌桶油栓出口标高11m。
装船管线长度1230m,主管长度540m。 装车管线长度52m,桶装管线长度122m。
3.1.1 流量计算
(1)装船流量:取装船时间不大于15h,载重4000t。
(2)装汽车流量:由《石油库设计规X》[2]可知,装车流量不宜大于30m3/h,即8.33L/s。
(3)灌桶流量:由《石油库设计规X》[2]可知,灌装200L此类油桶的时间应在1min内为宜。
Q20026.67L/s 60(4)粘度的计算
u120 〔3-1〕 ln305014.720eu(14.720) 〔3-2〕
其中:20— 柴油在20℃时的粘度,5厘沱;
50— 柴油在50℃时的粘度,2.55厘沱。
115故 uln20ln0.02244
3050302.5514.720eu(14.720)5e0.02244(14.720)5.63106m2/s
3.1.2 管径计算
3.1.2.1 柴油分装管径确实定
以装船管径为例,由《石油库工艺设计手册》[29]
时,粘度=0.055厘沱,查得水力坡度i=0.0058,而管长L=1230m , 管线的摩阻H=1.3iL=1.3×0.0058×1230=9.3m,Z罐底标高-油船码头标高=18.5-5=13.5>H能满足自流装船,此时对应的管径d=300mm。
计算结果见表3-1。
37 / 48
word 表3-1 柴油分装管径
参数 项目 装船 装车 桶装 Q(L/s) i L(m) 1230 52 40 H(m) Z(m) Dn(mm) 300 80 50 标准管径 〔mm×mm〕 Ф315×7 Ф89×4 Ф59×4 3.1.2.2 汽油装铁路油槽车管径确实定
90#汽油罐底标高26m,93#汽油罐底标高23.5m,铁路轨顶标高16m,鹤管距铁轨5m。14.7℃时汽油的粘度为1.106厘沱=1.106×10-6m2/s。
根据《油库设计与管理》中第三章第2节,选用公式:
d式中:— 经济流速,m/s;
Q— 油品输送量,L/s; d— 管子直径,mm。 计算结果见表3-2。
4Q 〔3-3〕
表3-2 汽油装铁路油槽车管径
参数 管路 吸入管路 排出管路 集油管路 经济流速 (m/s) 计算结果 (mm) 226 175 标准管径 〔mm×mm〕 273×7 219×8 140×5 Dn (mm) 250 200 125 3.1.3 泵扬程确实定
根据《输油管道设计与管理》[13],确定最大扬程的. 鹤管摩阻选用公式:
H=1.3h+△Z 〔3-4〕
式中:h — 沿程摩阻,m;
Z— 罐底标高,m; H — 总摩阻,m。 3.1.3.1 鹤管的摩阻计算
摩阻计算选用公式:
Re4Q 〔3-5〕 dv2e 〔3-6〕
d38 / 48
word Re1Re259.78/7 〔3-7〕
665765ln 〔3-8〕
其中:— 油品粘度,m2/s;
e — 管子绝对粗糙度,mm;
— 管子的相对粗糙度。
/s。摩阻计算过程:
4Q40.015172769 Re =
dv3.140.11.1061062e20.20.004 = d10059.7Re1 =8/732846
665765ln1222229 Re2 =
可见Re1≤ Re≤Re2,故油品在管中的流态处于混合摩擦区。选用公式:
Q1.8770.123hr1.30.0802AL 〔3-9〕 4.877d3
式中:A— 常数,A=100.127log0.6270.117m;
3
/s;
10-6m2/s; — 油品粘度,1.106× d— 鹤管内径,100mm。
0.0151.877(1.106106)0.12313 所以 hr=1.3×0.0802×A4.8770.1
故鹤管总摩阻hr1=4×0.838=3.35m,90#汽油与93#汽油鹤管摩阻几乎一样。 3.1.3.2 输油管段摩阻计算
输油管摩阻计算根本数据见表3-3。
表3-3 输油管摩阻计算根本数据 参数 油品 90#汽油 93#汽油 流量Q(m3/s) 吸入段长度L(m) 420 350 排出段长度L(m) 8 8 (1)吸入段摩阻的计算:
39 / 48
word Re4Q40.06266825 6d3.140.2591.10610可见Re1≤ Re≤Re2,故油品在管中的流态处于混合摩擦区。 90#汽油吸入段摩阻:
Q1.8770.123hr21.30.0802ALd4.877 1.87760.1230.06(1.10610)1.30.08020.1034203.51m4.8770.259同理93#汽油吸入段摩阻为2.60m。
(2)排出段摩阻的计算:
40.062e20.2Re3404320.002 6d2303.140.2031.1061059.759.7665765lg0.002Re18/772593R1364856 e20.0020.0028/7A=100.127log0.0020.6270.107m
可见Re1≤Re≤Re2,故油品在管中的流态处于混合摩擦区。 90#汽油排出段摩阻:
0.061.877(1.106106)0.123hr21.30.08020.10780.45m
0.2594.877同理93#汽油的摩阻也为0.45m。 3.1.3.3 集油段摩阻的计算
411218m集油管长L=2
2e20.20.0031d130 4Q40.03Re265798d3.140.131.106106 59.759.7Re18/7439890.00318/7 665765lg0.0031Re28335830.0031
0.127log0.00310.627A=100.113m
可见Re1≤Re ≤Re2,故油品在管中的流态处于混合摩擦区。
0.031.877(1.106106)0.123hr31.30.08020.113181.14m4.8770.13
90#汽油与93#汽油的摩阻均为1.14m。
40 / 48
word 汽油管段摩阻计算结果见表3-4。
表3-4 汽油管段摩阻计算结果
参数 油品 90#汽油 93#汽油 Z (m) -5 总摩阻(m) 鹤管摩阻 (m) 输油管吸入段摩阻(m) 输油管排出段摩阻(m) 集油管摩阻(m) 注:Z=汽油罐底标高-铁路轨顶标高-鹤管距轨顶标高。
3.1.4 选泵与校核
(1)根据流量和扬程的要求,在标准性能表中90#和93#汽油均初选6sh—9型泵,该泵的清水性能参数见表3-5。
表3-5 泵的清水性能参数 流量 Q(m3/s) 扬程 H(m) 52 35 2950 转速n 〔分/转〕 功率〔千瓦〕 轴功率 25 40 电机功率 效率 67 (2)由于汽油粘度远小于50×10-6㎡/s,故泵的性能曲线可不换算,直接进展校核工作点。校核工作点的方法同后面燃料油。计算结果明确,工作点在工作区间内。
由于油品是常温低压无腐蚀性的,所以可选用铸铁泵。配套电机型号为:JO-82-2。
3.2 重油罐区管路的水利计算、选泵与校核
3.2.1 零位罐确实定
考虑到油罐的装满程度和输转不均衡等因素取安全系数为1.25,一辆油罐车的计算容积取50m3油品一次到库的最大油罐车数燃料油取8,重油取7。
选用公式[33]:
V=1.25×50×n 〔3-10〕
计算得燃料油和重油所需零位罐的数量、容积分别为:1×500、1×500。
3.2.2 管径计算
计算所需参数见表3-6。
表3-6 管径计算所需参数
41 / 48
word 参数 油品 燃料油 重柴油 流量Q(m3/s) 吸入管路 经济流速〔m/s〕 排出管路 集油管路 1 选用公式:
d重油管径计算结果见表3-7。
4Q
表3-7 重油管径 参数 油品 重柴油 初步计算结果(m) 吸入 管路 排出 管路 集油 管路 标准管径(mm×mm) 吸入 管路 Φ325 ×8 Φ325 ×8 排出 管路 Φ273 ×8 Φ325 ×8 集油 管路 Φ325 ×8 Φ325 ×8 吸入 管路 300 Dn(m) 排出 管路 250 排出 管路 300 燃料油 300 300 300 确定重油泵扬程所需数据见表3-8。
表3-8 确定重油泵扬程所需数据 参数 油品 重柴油 燃料油 零位管罐罐底标高 最高罐罐底标高 18 21 最高液位标高 吸入段管长 6 6 排出段管长 155 240 Z 37 41 注:表中参数单位均为m。Z= 最高液位标高-最高罐罐底标高-零位管罐罐底标高。
3.2.3 最大扬程确实定
鹤管摩阻选用公式:
H=1.3h+Z
式中:h — 沿程摩阻,m;
Z— 罐底标高,m; H — 总摩阻,m。
3.2.3.1 鹤管的摩阻计算
3
/s。摩阻计算过程:
4Q40.015955 Re =
dv3.140.10.210342 / 48
word =
2e20.20.004 d10059.7Re1 =8/732845
Re2 =
665765ln1222229
可见Re≤Re1,故油品在管中的流态为层流,选用公式:
hr1.34.15QL 〔3-11〕 4dQ0.0150.2103hr1.34.154L1.3×2.1m 4.15×0.14d故燃料油鹤管总的摩阻损失hr1=2.1×8÷3=5.6m,同理重油的摩阻损失为4.9m。
3.2.3.2 集油管摩阻的计算
4Q40.0151236 Re = 3dv3.140.3090.210可见Re<2000,故油品在管中的流态处于层流区,选用公式:
Q0.060.2103hr1.34.154L1.3×180.13m 4.15×40.309d同理重油的摩阻为0.085m。
3.2.3.3 输油管摩阻的计算
(1)吸入段:
4Q40.0151236 Re = 3dv3.140.3090.210可见Re<2000,故油品在管中的流态处于层流区,选用公式:
Q0.060.2103hr1.34.15L1.3×60.0249m 4.15×4d0.309同理重油的摩阻为0.021m。
(2)排出段:
4Q40.0151236 Re = 3dv3.140.3090.210可见Re<200,故油品在管中的流态处于层流区,选用公式:
Q0.060.2103hr1.34.15L1.3×2401.7m 4.15×4d0.309故燃料油管路总摩阻为10.27m,重油为5.916m。
由此可得,燃料油总摩阻为 H=10.27+41=51.27m ,重柴油总摩阻为H=5.916+37=42.92m。
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word 3.2.4 选泵与校核
(1)根据流量和扬程的要求,在标准性能表中重柴油和燃料油均初选8sh—9A型泵,该泵的清水性能参数见表3-9[34]。
表3-9 重油泵性能表
流量Q(m3/s) 50 75 90 扬程H(m) 54 46 2950 转速n〔分/转〕 功率〔千瓦〕 轴功率 46 55 电机功率 效率 67 76 72 (2)由于燃料油粘度远小于50×10-6㎡/s,故泵的性能曲线可不换算,直接进展校核工作点。
以燃料油为例,管路在不同流量下的摩阻损失的计算结果见表3-10。
表3-10 管路在不同流量下的摩阻损失 流量 50 60 80 110 鹤管摩阻 输油管吸入段摩阻 输油管排出段摩阻 集油管摩阻 高差 41 41 41 41 所需的 扬程 注:表中参数单位除流量为m3/s,其他都为m。表中摩阻的计算方法与后文燃料油一样。
根据上表绘出管路特性曲线,并与泵的性能曲线相迭合,求出工作点见图3-1。
605856545250 C 管 B 泵路曲曲线线程 mY 扬484644424038365060708090100110X 流量Q (L/s)
图3-1 泵与管路的工作点
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