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重庆科技学院
《油气储存技术与管
理》
课程设计报告
学院:石油与天然气工程学院专业班级: 油气储
运_
学生姓名:学号:
设计地点（单位）___________ 石油与安全大楼 K713___
__
设计题目:__某分配油库工艺设计——水力计算
_________ _
完成日期： 2013年 7 月 6 日
指导教师评语:______________________ _____________ _
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
______________
成绩（五级记分制）:______ __________
指导教师（签字）:
摘要
通过查阅和参考油库设计手册和规范，对某分配油库进行工艺设计。在本次课程设计中我将对以下内容进行确定：（1）.确定油罐的种类及数量;（2）.确定库内的运送方式；（3）.确定铁路油品装卸方式、油罐车的车位数、铁路作业线的长度;（4）.确定发油方式、汽车装油鹤管数；（5）.确定装卸油泵及机组的型号及台数，输油的规格以及泵房布置；（6）.计算油库的装卸能力；（7）.计量系统设计；（8）设计并绘制装卸油泵房工艺流程图。在本次设计内容中油库的工艺计算主要包括:油罐的选用、铁路作用线的计算、油罐车的车位数计算、汽车装油鹤管数、桶装灌油栓数计算、泵的工艺计算、泵的选型、管道规格计算及选型等。在设计报告中我将对以上设计内容进行详细的说明和阐述。
关键词：油罐铁路装卸鹤管数泵房工艺管道规格
目录
摘要 ...................................................................
1 基础资料 ..............................................................
2 油罐的设计计算.........................................................
2.1油罐类型的选择及数量的确定........................................
3 铁路装卸区的工艺计算与设计.............................................
3.1 铁路油罐车车位数的计算...........................................
3.2 铁路作业线的布置、栈桥长度及鹤管数的确定 .........................
3.3 铁路油品的装卸方式...............................................
4 汽车装油鹤管数，桶装工艺及发油方式的确定...............................
4.1 汽车装油鹤管数的计算.............................................
4.2 桶装灌油栓数的计算...............................................
4.3 油库的发油方式及库内运送方式 .....................................
5 工艺管线的计算 (1)
5.1油品分组 (1)
5.2管径的计算及选型 (1)
5.2.1轻油管路的选择 (1)
5.2.2重油管线的选择 (1)
6 泵的计算与选型 (1)
6.1 管线长度确定 (1)
6.1.1轻油管线长度确定 (1)
6.1.2重油管线长度确定 (1)
6.2 泵扬程的确定 (1)
6.2.1轻油管路的阻力损失计算 (1)
6.2.2输送高度及扬程确定 (1)
6.2.3粘油管路的阻力损失计算 (1)
6.2.4输送高度及扬程确定 (1)
7油库的装卸能力 (2)
7.1 同时装卸罐车数及装卸时间、流量 (2)
8计量系统设计 (2)
9 装卸油泵房工艺流程设计 (2)
9.1泵房工艺流程设计原则 (2)
9.2 装卸油泵房工艺流程图 (2)
10 结论 (2)
参考文献 (2)
1 基础资料
某分配油库各种油品计划年销售量如表1-1所示。该油库主要以铁路来由，通过桶装和汽车油罐发油，各种油品整装为年销售量的30%，其余为汽车发油。溶剂汽油，车用汽油，煤油，轻柴油取周转系数K=6，油罐利用系数η=0.93；变压器油，机械油，汽油机油，柴油机油取K=4，η=0.85。
油库所处区域：年平均温度15℃；最高温度38℃；最低温度-10℃；年平均降雨量860mm，主导风向为西北方。
油库240范围内没有居民区以及大型工矿企业。土壤腐蚀性中等
表1-1油品销售表
序号油品名称密度
3年销量t年
种类规格
1 溶剂汽油0.7
2 5000
2 车用汽油97# 0.7
3 70000
3 车用汽油93# 0.73 60000
4 煤油0.78 30000
5 轻柴油0# 0.83 20000
6 轻柴油10# 0.83 10000
7 变压器油10# 0.895 1000
8 变压器油25# 0.895 800 9-13 机械油10# 20# 30# 40# 50# 0.910 各1500 14-16 汽车机油6# 10# 15# 0.88 各2000 17-19 柴油机油T8 T11 T14 0.88 各1500
2 油罐的设计计算
2.1油罐类型的选择及数量的确定
由《油库设计与管理》课本可知，可根据周转系数法决定油库容量，则
各种油品设计容量可由下式求得:
（2-1）
式中：V S ——某种油品的设计容量，；
G ——该种油品的年周转额，t ；
ρ——该种油品的密度，tm 3；
K ——该种油品的周转系数。对一、二级库采用；三级及其以下油
库采用。
η——油罐利用系数。一般，轻油取η=0.95；重油取η=0.85。
说明：溶剂汽油，车用汽油，煤油，轻柴油去周转系数K=6，油罐的利用系数η=0.93；变压器油，机械油，汽油机油，柴油机油取K=4，η=0.85。 各种油品的设计容量计算如下： 溶剂汽油： 35000
1250()60.720.93
s G V m K ρη=
==?? 97#车用汽油：370000
17500()60.730.93
s G V m K ρη=
==?? 93#车用汽油： 360000
15000()60.730.93
s G V m K ρη=
==?? 煤油：330000
6893()60.780.93
s G V m K ρη=
==??
0#轻柴油：320000
4348()60.830.93
s G V m K ρη=
==?? 10#轻柴油：310000
2160()60.830.93
s G V m K ρη=
==?? 10#变压器油：31000
333.3()40.8950.85
s G V m K ρη=
==?? 25#变压器油：3800
266.6()40.8950.85
s G V m K ρη=
==?? 机械油：31500
500()40.910.85
s G V m K ρη=
==?? 汽油机油：32000
666.6()40.880.85
s G V m K ρη=
==?? 柴油机油：31500
500()40.880.85
s G V m K ρη=
==?? 油库的总容量：TV=1250+17500+15000+6893+4834+2160+333.3+266.6+（500 5）+（666.63）+(5003)=38750.7() 由石油库容量大小分级表如下：
表2-1石油库的等级划分
等级 石油库总容量TVm3 等级 石油库总容量TVm3 一级 100000≤TV 四级 1000≤TV ＜10000 二级 30000≤TV ＜100000 五级 TV ＜1000 三级
10000≤TV ＜30000
根据《油库设计实用手册》中石油库储存油品的火灾危险性分类表（表格如下）。
表2-2 石油库储存油品的火灾危险性分类表
规范名称类别油品闪点℃油品举例
《石油库设计规范》GB 50074——2002
甲汽油
乙
A 1、2、3号喷气燃料、灯用煤油
B 轻柴油
丙
A 重柴油、燃料油
B 润滑油
由表中分类可知97#车用汽油，93#车用汽油，溶剂汽油属于甲类，煤油属于乙A类。根据《油库设计实用手册》可知储存甲类和乙A类油品的地上油罐应选用浮顶油罐或内浮顶油罐。其余油品为乙B及丙类，储存乙B类及丙类油品的油罐可选用拱顶油罐。又由于溶剂汽油，97#，93#车用汽油及煤油的蒸发性都很强，为了保证油品的质量，减少油品的蒸发损耗，因此溶剂汽油，93#，97#车用汽油与煤油均选用内浮顶罐。
根据各种油品的设计容量计算结果可知，各种油品所选择的油罐种类、数量以及油罐的参数如下表。
表2-3 油品所选油罐及参数表
油品名称油罐
类型
数量
个
名义容量m3 直径mm 总高
mm
溶剂汽油立式双盘式
内浮顶罐
2 700 9200 12852
97#车用汽油立式双盘式
内浮顶罐
2 10000 30000 18142
93#车用汽油立式双盘式
内浮顶罐
3 5000 21000 18156
煤油立式双盘式
内浮顶罐
3 3000 17000 17719
0#轻柴油立式拱顶油
罐
2 3000 18992 13851
10#轻柴
油立式拱顶油
罐
3 1000 11580 11857
10#变压器油立式拱顶油
罐
2 200 6220 7197
25#变压器油立式拱顶油
罐
3 100 5172 5870
机械油立式拱顶油
罐10（每种
2个）
500 8983 9794
汽油机油立式拱顶油
罐6（每种2
个）
400 8288 9148
柴油机油立式拱顶油
罐6（每种2
个）
300 7750 7920
3 铁路装卸区的工艺计算
由于该油库经营的油品既有轻油还有重油，轻油选用上部卸油，重油选用下部卸油。上部装卸是将鹤管端部的橡胶软管或活动铝管，从油罐车上部的人孔插入油罐车内，然后用泵或自流装卸。对于该分配油库选择泵装卸油品，用泵装卸油品，可以将从油罐车内卸出的油品直接泵送到储油罐，不经过零位罐减少了油品损耗。下部卸油由下卸器与输油管路组成，罐车下卸器与集油管是靠橡胶管或铝制卸油臂完成的。
3.1 铁路油罐车车位数的计算
根据此分配油库的具体情况选择G5O型轻油罐车，自重为22t，标记载重为50t，有效容积为50，机车牵引定数为3400t。
由《油库设计与管理》课本可知，某种油品一次到库的最多油罐车数n，可按下式计算
（3-1）
式中：G——该种油品的年周转额，t；
——该种油品的密度，t；
K——收发波动系数，一般取；
V——一辆油罐车的容积，；
360——一年的工作日（以每天到货一次计）。
各种油品一次到库的最多油罐车数计算如下：取K=2
溶剂汽油：
1
25000
0.771 360360500.72
KG
n
Vρ?
===≈
??
故油罐车车位数为1
97#车用汽油：
2
270000
10.611 360360500.73
KG
n
Vρ?
===≈
??
故油罐车车位数为
11
93#车用汽油：
3
260000
9.210 360360500.73
KG
n
Vρ?
===≈
??
故油罐车车位数为10
煤油：
4
230000
4.25 360360500.78
KG
n
Vρ?
===≈
??
故油罐车车位数为5
0#轻柴油：
5
220000
2.63 360360500.83
KG
n
Vρ?
===≈
??
故油罐车车位数为3
10#轻柴油：
6
210000
1.342 360360500.83
KG
n
Vρ?
===≈
??
故油罐车车位数为2
10#变压器油：
7
21000
1 360360500.895 KG
n
Vρ?
==≈
??
故油罐车车位数为1
25#变压器油：
8
2800
1 360360500.895 KG
n
Vρ?
==≈
??
故油罐车车位数为1
机械油（10#，20#，30#，40#，50#）：
9
21500
1 360360500.91 KG
n
Vρ?
==≈
??
故油罐车车位数为5
汽油机油（6#，10#，15#）：
14
22000
1 360360500.88 KG
n
Vρ?
==≈
??
故油罐车车位数为3
柴油机油（T8，T11，T14）：
17
21500
1 360360500.88 KG
n
Vρ?
==≈
??
故油罐车车位数为3
油库一次到库的最多油罐车数为：
由于一次到库的最多油罐车数还取决于铁路干线上机车牵引定数，并按下
式计算：
+n =
来油铁路干线机车牵引定数
一辆油罐车自重标记载重
（3-2） 则有
由于 ，则油库一次到库的最多油罐车数为 45，故油罐车车位数为45。 故，铁路装卸轻油所需要的鹤管数为32根，重油下卸器为13根。
3.2 铁路作业线的布置、栈桥长度的确定
由于一次到库的最多油罐车数为45辆，分为轻油作业线和重油作业线。轻油车位
为32，采用双股作业线；重油车位为13,采用单股作业线。 业线，布置方案如下：
鹤管间距为12.5m ；鹤管方式为专用单鹤管。下卸器间距也为12.5m 。 将1辆溶剂汽油、11辆97#车用汽油、10辆车用汽油等轻油油罐车分别布置在两股铁路作业线上；变压器油，机械油，汽油机油，柴油机油等重油油罐车分别布置在一股铁路作业线上。
铁路作用线长度可由下式计算：
32121L L L nl L L L ++=++= （3-3）
式中：n —— 油品一次到库的最大油罐车的总数，若采用两股作业线时，
取一次到库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 ；
——作业线起端至第一辆油罐车始端的距离, 一般取L 1=10m ；
——作业线终端车位的末端至车挡的距离，一般L2=20m。根据上式可得：
轻油两股作业线的长度相同为：
110201612.5230()
L m =++?=
重油单股作业线长度为：
110201312.5192.5()
L m =++?=
轻油栈桥长度计算：
(1)(32
L
1)
1186m
2
22
n
L
--
?
===
?
栈
重油栈桥长度计算：
12
=nl-=1312150m
22
l
L?-=
栈
4 汽车装油鹤管数，桶装栓数确定
4.1 汽车装油鹤管数的计算
根据《油库设计实用手册》可知，汽车装油鹤管数可由下式计算求得：
（4-1）
式中： N—鹤管数；
G—年装卸量,t；
K—不均衡系数，K取1.11.3；
T—每天作业时数，一般取7h；
V—油槽车容积，；
m—每小时装车个数，当V=4，m=35个，润滑油1个3min，因而得12 = 10.25m
L
he = L
d
+ L
n
=25.6 + 10.25 = 35.85m
所以，鹤管的计算长度为36m。
②集油管
表6-2 集油管数据
种类转弯三通通过三通转弯三通转弯三通数量 1 1 1 1
L d d 40 18 136 23
L
d
d = 40+18+136+23= 217
L
d = d L
d
d =0.259217=56.203m
几何长度： L
n
= 12（20-1）+122=234m
L
he = L
d
+ L
n
=234+56.203=290.203m
所以，集油管的计算长度为290m
③吸入管
表6-3 吸入管数据
种类过滤器闸阀大小头90°弯头转弯三通数量 1 2 1 2 2
l d d 77 18 9 30 18 =30m
l
j
+ dΣ=19+0.257×248=82.7m 取L=94m
汽油 L= l
j
柴油 L= l
+ dΣ=19+0.254×248=81.99m 取L=93m
j
④排出管
表6-4 排出管数据
种类截止阀闸阀大小头90°弯头转弯三通数量 1 1 1 2 4
l d d 460 18 4 30 45 Σ=722
第一组： l
=129m L=129+0.182×722=260m
j
100m L=100+0.182×722=231m
第二组： l
j=
188m L=188+0.247×722=366m
第三组： l
j=
表6-5 油品的管路的计算长度
油品第一组第二组第三组
吸入管94 94 93
排出管260 231 366
集油管290 290 290
鹤管36 36 36
6.1.2重油管线计算长度确定
以机油和机械油计算为准：
表6-6 下卸器
种类90°弯头闸阀转弯三通
数量 2 2 1
L d d 30 18 136
L=d×L
d + Ln = 29.02m 取L=30m;
d
表6-7 集油管
种类通过三通转弯三通
数量 1 1
Ldd 18 136
L=d×L
d + Ln =49.7 取L=50m
d
表6-8 吸入管
种类闸阀过滤器转弯三通泵入口90°弯头大小头数量 2 1 2 1 2 1 Ldd 9 77 136 45 30 4 L=d×L
d + Ln =167.375m 取L=170m
d
表6-9 排出管
种类闸阀截止阀90o弯头大小头转弯三通通过三通数量 3 1 3 1 3 1
Ldd 9 30 30 4 136 45
L = L n + dL d d =161.75m 取L=165m
表6-10油品的计算长度 （单位：
m ）
第三组 第四组 第五组 下卸器 30 30 30 集油管 50 50 50 吸入管 170 170 170 排出管
144.8
179.8
205.8
6.2 泵扬程的确定
6.2.1轻油管路的阻力损失计算
以第一组油品计算为例，计算鹤管： Q=50 m 3 3s ， 10-6m 2s, d=0.1m 56
1026.110
4.11.014.30139
.044Re ?=????==
-νπd Q
R e1==59.7(2×0.2100)87=3.285×104 R e2==6.25×105 因为 R e1 ??? ? ??????? ??+-=11.14.7e 8.6lg 8.11 ελR 所以 λ=0.02414 m 在业务流量下各管段的摩阻见下表: 表6-11阻力损失计算数据（单位：m）油品第一组第二组第三组 h鹤 1.39 1.39 1.39 h集油管 3.156 3.156 1.52614 h吸入管 1.12962 1.12962 0.489417 h排出管 5.45051 4.84257 11.1603 h总11.1261 10.5182 14.5659 6.2.2输送高度及扬程确定 ①槽车与油罐间的液位差： 1) 铁路油槽车液位标高 铁路地坪高为0m，路基0.35m，罐体半径R=1.3m，罐体中心线距轨面高度为2.463m 中液位标高：H中=0.35+2.463=2.813m 2）油罐液位标高 以第一组油品为例：其中5000m3浮顶罐，罐体高16.96m，罐区地坪高0m，罐底与地坪之间距离为0.5m，死藏0.5m。 中液位标高： H中=0.5+0.5+16.962=9.48m 所以各油品的输送高度： 表6-12品的液位差（油罐—槽车）（单位：m）油品第一组第二组第三组 中—中 6.667 6.107 6.107 阻力损失与输送高度之和，就是管路所需要的扬程； 表6-13泵的扬程H=⊿Z+ ） 油品第一组第二组第三组 总扬程17.7931 16.6253 20.6729 ②选泵： 根据《油库设计与管理》油库中输送轻油和粘度在（45）10-4m2s以下的油品，广泛采用离心泵。三组油品都为轻油所以选用离心泵。可供选择的离心泵样本表如下： 表6-14YZ型自吸式离心油泵性能参数（试验介质为常温清水） 序号型号流量扬 程 m 泵汽 蚀 余量 m 自吸性 能 min5m 转速 rmin 轴功 率 kw 进出口 径 mm 电机 m3h Lmin型号 功率kw 0.75 125CYZ-27350273329000.625YB801-2 240CYZ-20 6.310520 3.5229000.8840×32YB802-2 1.1 340CYZ-40 (50CYZ-4 0) 1016740 3.5 1.52900 2.850×40 (50) YB112M-24 450CYZ-121525012 3.5 2.52900 1.150YB90S-2 1.5 550CYZ-201830020 3.522900 1.850YB90L-2 2.2
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