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1、重慶科技學院課程設計 目錄 重慶科技學院 《油氣儲存技術》 課程設計報告 院（系）:石油與天然氣工程學院 專業(yè)班級: 油氣儲運 學生姓名： 天仙 學 號: 設計地點（單位） K801 _ _ __ _ 設計題目： 某分配油庫工藝設計一一鐵路發(fā)油工藝設計 完成日期：年 月日 指導教師評語： 成績（五級記分制）： 指導教師（簽字）： 目錄 1總論 1 1.1 設計原則 1 1.2 設計內容及要求 1 1.2.1 設計內容 1 1.2.2 設計要求 1 2設計工況 2 2.1 油庫基礎資料 2 2.2 油品基礎資料 2 2.3 裝卸區(qū)工藝計算 3

2、 3.1 鐵路油罐車車位數的計算 3 3.2 作業(yè)線的布置、棧橋長度的確定 4 4工藝管線的計算 5 4.1 卸油時間的確定 5 4.1.1 業(yè)務流量 5 4.1.2 卸油時間 5 4.2 管徑的計算與選型 6 4.3 管線長度的確定 7 4.4 管路的阻力損失計算 9 5設計結果 12 參考文獻 13 重慶科技學院課程設計 總論 1總論 1.1 設計原則 本油庫是一座分配油庫，油庫儲存有 93#汽油、97#汽油、0#輕柴油、10#輕柴油。 本油庫設計貫徹執(zhí)行國家有關的方針政策，做到技術先進、經濟合理、生產安全、 管理方便、確保油品質量、減少油品損耗、防

3、止環(huán)境污染、節(jié)約用地、節(jié)約能源。油庫 庫址選擇在交通方便，有條件接軌的地方，以便鐵路運輸。在庫址設計中盡量節(jié)省用地， 同時保證生產能正常運行、管理方便、確保安全，同時滿足設計規(guī)范。 1.2 設計內容及要求 1.2.1 設計內容 ①鐵路卸油方式； ②貨位個數； ③專用線長度； ④確定卸油時間； ⑤卸油管線的水力摩阻。 1.2.2 設計要求 ①設計計算參數正確，工藝流程合理。 ②設備選型合理，工藝流程圖以及相關圖紙繪制正確。 ③設計報告條理清楚，有邏輯性；論文中不能出現錯別字等。 -1 - 重慶科技學院課程設計 鐵路裝卸區(qū)的工藝計算 2設計工況 2.1 油庫基

4、礎資料 某分配油庫的油品性質如表1-1所示。管道來油，油品由鐵路和汽車油罐車運出。 該地區(qū)平均氣溫為16C,最冷月平均溫度為6C,最熱月平均溫度為39C,日最低 氣溫為-2C,最高氣溫為41 C。當地大氣壓759mmHg年平均降雨量1500mm地下最低 動水位：-4m,最高動水位：-2.2m。碼頭水深15m 由本組第一位同學設計出的數據得到：本次設計的分配油庫為二級油庫，周轉系 數K=& 2.2 油品基礎資料 表2.1油品基本資料 序號 油品名稱 密度 年銷量 種類 規(guī)格 1 車用汽油 97# 0.730 70000 2 車用汽油 93# 0.730

5、 60000 3 輕柴油 0# 0.830 20000 4 輕柴油 10# 0.830 10000 -5 - 3鐵路裝卸區(qū)的工藝計算 由于該油庫經營的油品為97#汽油，93#汽油、0#輕柴油和10#輕柴油，均為輕油， 采用上部卸油。上部卸油是將鶴管端部的橡膠軟管或活動鋁管，從油罐車上部的人孔插 入油罐車內，然后用泵裝卸或者自流裝卸。對于該分配油庫選擇泵裝卸油品，用泵裝卸 油品，是將從油罐車內卸出的油品直接泵送到儲油罐，不經過零位罐減少油品損耗。 3.1鐵路油罐車車位數的計算 根據本次設計的具體情況，決定選擇G50型輕油罐車，自重為22t,標記載重為50t,

6、 有效容積為50m3,機車牽引定數為3400t。 由《油庫設計與管理》課本可知，某種油品一次到庫的最多油罐車數為 n,可按下 列公式計算 KG n 二 360Vp （式 3-1） 式中G—該種油品的年周轉額，t; p—該種油品的密度，y 3 ； K—收發(fā)波動系數，一般取K=2~3; V——輛油罐車的容積，m3。 各種油品一次到庫的最多油罐車數計算如下：取 K=2 97#汽油：n1=^^= 3父70000—16 故油罐車車位數為16 1 36CV： 360 50 0.73 93#汽油：n2=*l= 360000 /4 故油罐車車位數為14 360V： 360 50

7、0.73 0#輕柴油：n3 =* J = 3父20000之4 故油罐車車位數為4 360V： 360 50 0.83 10#輕柴油：n4 == 310000 球2 故油罐車車位數為2 360V： 360 50 0.83 由上可得，油庫一次到庫的最多油罐車數為 in = n〔 +1十%十露=36 并按下列公式 由于一次到庫的最多油罐車數還取決于鐵路干線上機車的牽引定數, 計算 鐵路干線機車牽引定數 油罐車自重?標記載重 （式 3-2） 則有 3400 n = = 47.2 22 50 由于工n

8、位數為36 綜上，鐵路裝卸輕油所需要的鶴管數為 36根。 3.2作業(yè)線的布置、棧橋的長度確定 由于一次到庫的最多油罐車數量為 36,采用雙股作業(yè)線。布置方案如下： 鶴管間距間距為12ml鶴管方式為專用單鶴管。將97好用汽油和10#輕柴油布置在 一股鐵路作業(yè)線上；93好用汽油和0#輕柴油布置在另一股鐵路作業(yè)線上，均為車用汽 油在前，輕柴油在后。 鐵路作業(yè)線長度可由下式計算： L = L1 L2 nl = L1 L2 L3 （式 3-3） 式中n一油品一次到庫的最大油罐車的總數，若采用兩股作業(yè)線時，取一次到庫最大油 罐車數的一半； I 一 —輛油罐車的兩端車鉤內側距離，mi;

9、 II 一作業(yè)線起端第一輛油罐車始端的距離，一般取 10ml L2一作業(yè)線終端車位的末端至車檔的距離，一般取 20m 根據上式可得： 作業(yè)線長度為：L =10 20 18 12 =246m 棧橋長度計算：L棧=』21L = g21 12 = 210m 重慶科技學院課程設計 工藝管線的計算 4工藝管線的計算 4.1確定卸油時間 4.1.1業(yè)務流量 根據實際情況，業(yè)務流量計算公式如下: （式 4-1 ） 97#汽油: Q =— 70000 0.73 350 8 =34% 93#汽油: Q=-G 60000 3 =29.4m . 0.73 350 8

10、 h 0#輕柴油: 20000 =8.6m3h 0.83 350 8 h G 10000 3 10# 輕柴油：Q= = =4.3mZ 7T 0.83 350 8 h 選取油庫中最大流量作為每種油品的業(yè)務流量，則 Q = 34m3ho 4.1.2卸油時間 鐵路部門對油庫卸油時間具有一定的要求。一般情況下，大中型油庫具有每小時卸 4-6節(jié)槽車的規(guī)定，本油庫以每小時卸 6節(jié)槽車計算，所以Q=34M6 =204m%。 （式 4-2） 裝車時間為：t-Wa/Th 34 4.2管徑的計算及選型 分配油庫中每種油品的吸入管路和排出管路經濟流速，如下所示 -11 -

11、表4.1油品的經濟流速和運動粘度 油品名稱 運動粘度 吸入管經濟流速 排出管經濟流速 97# 1.4 1.5 2.5 93# 1.4 1.5 2.5 0# 5.2 1.3 2.0 10# 5.2 1.3 2.0 根據油庫基礎資料查得四種油品在其對應溫度下的最大粘度， 再由油品的粘度查表 可得各自輸油管線吸入管路和排出管路的經濟流速 表4.2同粘度油品在管路中的經濟流速 粘度 經濟流速（m/s） 運動粘度， 10-6 m/S） 條件粘度 吸入管路 排出管路 1-2 1-2 1.5 2.5 2-28 2-4 1.3 2.

12、0 28-72 4-10 1.2 1.5 72-146 10-20 1.1 1.2 146-438 20-60 1.0 1.1 438-977 60-120 0.8 1.0 管線內徑計算公式如下: 汽油吸入管線的管徑 式 4-3) 4 204 3.14 3600 1.5 =0.220m 汽油排出管線的管徑：d = 4Q ；——4 204——：0.170m 二 3.14 3600 2.5 輕柴油吸入管線的管徑：d = . 4Q ，——4 204—— 0.236m 二 3.14 3600 1.3 輕柴油排出管線的管徑：d=. 4Q =

13、- 4 204 = 0.190m 二： ,3.14 3600 2.0 根據《石油庫設計手冊》選取標準管徑 ，并按照規(guī)定集油管比吸入管大一個級別。 鶴管管徑選①108 X 4的無縫鋼管。 根據《油庫設計與管理》得到集油管、輸油管管徑的參考表，如下所示： 表4.3管徑參考表 卸車流量n3/h 輸油管直徑， mm 集油管直徑， mm 220-400 250 300-400 120-220 200 250-300 80-120 150 200-250 根據本油庫實際情況決定，輸油管直徑選擇 200mm集油管直徑選擇250mm 所以，管路直徑選擇為： 表4.4各

14、種油品的管路直徑選擇 油品名稱 鶴管（mm 集油管（mm 吸入管（mm 排出管（mm 97#汽油 ①108 ①273 ①219 ①194 93#汽油 ①108 ①273 ①219 ①194 0#輕柴油 ①108 ①273 ①219 ①194 10#輕柴油 ①108 ①273 ①219 ①194 4.3 管線長度計算 計算管道長度之前，應先要確定管路的當量長度和幾何長度。 各作業(yè)線各設集油管，共2根，長度與棧橋相同，L=210m 因為油罐選擇為97#汽油兩個罐，93#汽油兩個罐，0#柴油三個罐，10#柴油兩個 罐，所以97#汽油有兩

15、根吸入/排出管，每根長度為L=25m 93#汽油有兩根吸入/排出 管，每根長度為L=40m 0#柴油有三根吸入管，每根長度為 L=25m 10#柴油有兩根吸 入排出管，每根長度為L=25m 每種油品各設一根輸油管，長度 L=20m 管路中各閥件選擇與數量如下所示： 表4.5管路閥件數量 名稱 鶴管 集油管 吸入排出管 輸油管 90彎頭 - - - - 轉彎二通 - 1 - - 油泵入口 - - 3 - 油罐入口 - - 2 - 輕油過濾器 - - 1 - 止回閥 - - 1 - Dg100全開閘閥 1 -

16、 - - Dg150全開閘閥 - 1 2 1 因為本油庫中，鶴管采用專用用單鶴管式，數量為 36個，選擇Dg100-I型輕油卸 油鶴管。這種鶴管距軌面約5m,吸油管長為3.7m,總體長度約為8m 表4.6各部件的當量高度 名稱 L/ 7d 90沖制彎頭 28 Dg100閘閥 9 止回閥 70 轉彎二通 4.5 輕油過濾器 77 油泵入口 45 油罐出口 40 Dg150全開閘閥 4.5 Dg80全開閘閥 18 所以，各部件當量長度為： 鶴管：Ldd =9m Ld -9 0.1 -0.9m 集油管：Ldd=45m Ld

17、 = 45 0.2 = 9m 輸油管：Ldd".5m Ld =4.5 0.2 =0.9m 吸入排出管：Ld 23 2 45 4.5 2 77 340 = 517m Ld=517 0.2 = 103.4m 4.4 水力摩阻計算 管路的沿程摩阻損失hr可由達西公式計算: hr d 2g 式 4-4） 式中L一管路長度，m； D —管內內徑，m； V 一平均流速，m/s； G一重力加速度，m/s2 ； 九一水力摩阻系數。 而上式中， =f（R,） 其中，雷諾數 dv 4Q （式 4-5） 相對粗糙度 2_ d

18、（式 4-6） 式中u—運動粘度，m2/s : Q —體積流量，m3/s : ^一絕對粗糙度，m. 表4.7摩阻系數 Rev 2000 、64 九=— Re 2000V Rev 3000 0.16 J Re 3000 V Rev Re1 、0.3164 九一 4 J Re Re1< Re Re2 、 1 」（1.74-2lg wf 59.7 665—7651g ； 其中 Re1 = = 32850 , Re2 = —―^-g— = 625000 .7

19、； 平均流速計算公式如下: 以97#汽油為標準計算, 4Q 二d2 3 （式 4-7） Q =54m h =0.015m s ,=1.4 10-6 所以v=荒答=1.91% （鶴管）, 4 0.015 v2 = 2 3.14 0.2 4 0.015 =0.48ms （集油管、輸油管、吸入排出管） Re 二 3.14 0.1 1.4 = 0.136 105 =13600 所以屬于水力光滑區(qū) （式 4-8） 0.3164 4 Re 所以■ 0.029 管路長度： % = 8 0.9 16 = 142.4m L 集=210+9 = 21

20、9m L 輸=20+0.9 = 20.9m L 吸=25+103.4 = 128.4m 由式4-3可得各管路的水力摩阻: 一 - 2 142.4 1.91 h鶴=0.029 = 57 m 0.1 2 9.8 一 一 一 2 219 0.48 hn =0.029 —— =0.38m 0.2 2 9.8 一 一 一 2 20.9 0.48 h 輸=0.029 —— - 0.26m 0.2 2 9.8 h 吸=0.029 128.4 x 0.2 0.482 2 9.8 =1.61m 由沿程摩阻和局部摩阻求和可得 97#汽油管路的總水力摩阻損失

21、為: hz =57 0.38 0.26 1.61 1.61 -60.86m 同理，可求得93#汽油、0#柴油、10跺油的管路的水力摩阻： 表4.8管路水力摩阻 名稱 97# 93# 0# 10# 鶴管，m 57 49.88 14.25 7.13 集油管，m 0.38 0.38 0.38 0.38 輸油管，m 0.26 0.26 0.26 0.26 吸入排出管，m 3.22 3.22 4.83 3.22 總摩阻，m 60.86 53.74 19.72 11 重慶科技學院課程設計 設計結果 5設計結果 根據設計原則及要

22、求計算，本次設計結果如下： (1)鐵路卸油方式：均為上部卸油 (2)貨位個數：一次到庫最多車輛 36輛，貨位個數為36 (3)作業(yè)線長度：雙股作業(yè)線作業(yè)，長度均為 236mm 棧橋長度為210m ⑷ 確定卸油時間：97#汽油：1.47h ; 93# 汽油：1.7h; 0# 柴油：5.8h; 10# 柴油：11.6h o (5)卸油管線的水力摩阻：97#汽油總摩阻為60.86m； 93#汽油總摩阻為53.74m； 0#輕柴油總摩阻為19.72m； 10#輕柴油總摩阻為11m -13 - 重慶科技學院課程設計 參考文獻 參考文獻 [1]郭光臣，董文蘭，張志廉.油庫設計與管理[M].東營：中國石油大學出版社，1994 [2]馬秀讓等.油庫設計使用手冊[M].北京：中國石化出版社，2009 [3] GB50074-2002 中國石油化工集團公司[M].石油庫設計規(guī)范 [4] 黃春芳:等.《油氣管道設計與施工》.北京：中國石化出版社， 2008 [5]樊寶德，朱煥勤.油庫設計手冊.北京：中國石化出版社， 2007 -# -