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1、本科毕业设计(论文)开题报告题目:隆昌油库整合扩容技改工程初步设计学生姓名 学号0616040131教学院系石油工程学院专业年级油气储运工程2006级指导教师 职称教授单位油气储运教研室目 录1 本论文选题意义及国内外现状11.1 选题背景、目的及意义11.1.1背景11.1.2 目的11.1.3 选题的意义11.2 国内外现状11.2.1 国内现状11.2.2 国外现状22 主要设计内容32.1 论文目的32.2 设计方法32.3 设计结果32.4 结论43 拟采用的设计思路(方法)53.1 储油区扩容53.2 公路发油区规划53.3 油库管网计算53.3.1 管路水力计算53.3.2 管路
2、强度计算63.4 行政管理区规划63.5 铁路卸油工艺计算63.5.1 鹤管数的确定73.5.2 栈桥的计算73.5.3 集油管和输油管计算73.5.4 零位油罐和缓冲油罐73.6 泵机组工艺计算83.6.1 泵基本工作参数的确定83.6.2 校核泵与管路的工作点83.6.3 泵特性曲线的换算83.6.4 泵安装高度确定93.7 消防工艺计算93.7.1 清水系统93.7.2 泡沫系统93.8 环境绿化104 预期结果115 工作进度安排12参考文献131 本论文选题意义及国内外现状1.1 选题背景、目的及意义1.1.1背景最近两年,国内成品油市场明显供大于求,并且在未来几年还有继续增加的趋势
3、。因此,在增加原油储备的同时,成品油的储备也已成为国家战略储备的重要组成部分。隆昌油库地处内江市隆昌县,现有储油罐9个,共计储油量1.9104m3,属于三级油库。1954年投产,2002年7月技术改造成为“兰成渝”输油管线的配套油库,是泸州公司辖区成品油市场供应的主库,担负着泸州市四县三区和隆昌县0#柴油、90#汽油、93#汽油的供应任务。1.1.2 目的 由于油库使用年限不断增长,油库设备逐渐老化,储油容量逐渐减少,而油料供应保障任务逐年增加。为了保证泸州成品油市场的平稳运行以及促进隆昌地区经济健康发展,因此需要对隆昌油库进行整合扩容技改。1.1.3 选题的意义油库设计是油气储运专业学生必须
4、掌握的基本技能之一,通过全面系统地对油库进行设计,将理论和实践有机地结合起来,培养和锻炼学生的工程设计能力,以及分析和解决实际工艺问题的能力。1.2 国内外现状1.2.1 国内现状(1)中石油阿克苏油库扩容改造。中国石油新疆阿克苏销售公司油库始建于1956年,属于三级油库。随着地区经济的快速发展及南疆部分地区成品油中转量的需求,油库容量不足与油料需求量日益增加的矛盾逐渐突出。因此中国石油天然气股份有限公司计划投资5300万元,在现有阿克苏油库基础上进行扩容改造,建成以后,库容将达到58104 m3,升级为二级油库。油库内将新建储罐六座,其中:7500 m3储罐四座,5000 m3储罐两座,以及
5、与之配套的仪表、通信、给排水、消防等辅助配套设施【1】。(2)重庆伏牛溪油库整合扩容改造。伏牛溪油库是兰-成-渝输油管道末站,修建于1965年。此次扩容改造总投资4亿元,新增油库面积160亩,新增库容21万立方米。届时伏牛溪新油库占地将达到470亩,库容达30万立方米,年周转通力达到500万吨,新库储油能力将比现在3倍还多【2】。由此可见中国目前正在采取快速增加和扩建油库的方式,增加成品油储备,来平抑目前市场供大于求的状况,这不仅仅是两大石油公司的市场行为,也是中国的战略需要。1.2.2 国外现状 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。美国石油公司的油库分为炼厂
6、油库和管道输送中转油库两大类。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。随着经济的发展,现在美国市场对成品油的需求量增大,因此,美国石油公司陆续整合扩容成品油中转油库,以满足市场的需要。但是在扩容油库的同时也要增大炼厂的炼油量【3】。随着国家经济发展,为了满足国家石油工业对石油的迫切需求,因此油库的整合扩容技改是必要的。2 主要设计内容2.1 论文目的中国石油四川销售油料分公司隆昌片区油库与泸州公司隆昌油库毗邻,为了进一步增强油库的抗风险能力,全面提高油库的储存、周转、配送能力和新技术的应用水平,达到油库标准化要求,因
7、此需要对隆昌油库和相邻油料分公司进行统一规划布局,将隆昌油库建设成为一个综合型油库。2.2 设计方法(1)采用拆除原有小容量储罐并在该地址上新建大容量储罐的方法来进行油库的扩容。(2)在扩容油库的同时,还需要按照石油库设计规范GB50074-2002的要求对油库内的现有建筑设施进行分析,将油库内的建筑设施(如综合大楼、营业控制室、配电间等)重新规划布局,以满足扩容后油库的管理要求。(3)根据新建储罐的布置,进行油库工艺流程设计,合理布置和设计油库主要油品的流向和可能完成的作业,包括油品的装卸、倒罐、灌装等。(4)对轻油发油工艺、铁路卸油工艺进行计算。(5)对收发油泵和输转泵的计算和选型。(6)
8、按照石油化工企业设计防火规范GB50160-92和建筑设计防火规范GB50016-2006重新设计计算并建设油库内的消防设施。(7)按照石油化工厂内绿化设计规范SH3008-2000建设新的绿化带。2.3 设计结果(1)本项目的成品油来源主要是兰-成-渝成品油输油管道,供应市场为泸州地区及周边。(2)本项目是在原有库址和油料分公司隆昌片区油库库址的基础上进行整合扩容技改的,因此充分利用了原有设备及设施。(3)进行整合扩容技改后隆昌油库库容定为4.3万m3,新建2座10000m3柴油内浮顶油罐和2座5000 m3汽油罐(0#、90#各1个)。(4)仓储型油库总投资为7042.72,其中:新增投资
9、6118.47万元;流动资金0元,原有资产价值924.25万元;项目财务内部收益率为9%;项目投资回收期为10.45年。经营型油库总投资为13914.72万元,其中:新增投资6118.47万元;流动资金6872万元,原有资产价值924.25万元;项目财务内部收益率为14.84%;项目投资回收期为8.98年【4】。2.4 结论(1)对隆昌油库进行整合扩容技改,不仅是当地经济迅速发展的要求,也是中石油市场发展的要求。因此,此项目的实施是必要的。(2)根据本项目的成品油来源,可知隆昌油库在今后5-10年的成品油供应是稳定的。(3)本项目的建设充分利用了当地原有资源,因此也比较经济可行。(4)根据油库
10、总投资和经济效益,若采用仓储型油库运营方式,在仓储费为39.35元/吨时,内部收益率指标9%达到中国石油规定的基准指标9%;盈亏平衡点销量为27.78万吨。若采用经营型运营方式,内部收益率指标14.84%,优于中国石油规定的基准指标10%;盈亏平衡点销量为13.16万吨,因此两种方式的抗风险能力都较强。3 拟采用的设计思路(方法)【5】3.1 储油区扩容拆除油料分公司隆昌片区油库与隆昌油库1-6#储油罐(1000 m3/座),根据该油库的实际地形,在原拆除油罐的地址上新建2座10000m3柴油内浮顶油罐和2座5000 m3汽油内浮顶油罐(0#、90#各1个)。改造7#拱顶罐(3000 m3)为
11、内浮顶罐。其余的储油罐检查维护后保留。3.2 公路发油区规划拆除现有的汽车发油岛,在此拆除区域上修建新发油场,修建4个发油台:其中3个下装式发油台,1个上装式发油台。拆除原加油站作为第三方承运车辆待车区域。3.3 油库管网计算3.3.1 管路水力计算(1)根据经济流速计算管径: (3-1)式中 Q业务要求的输送量, v经济流速,(2)根据管径计算摩阻损失: 沿程摩阻的计算:雷诺数 当Re2000时, ;当3000Re=Re1时, ; 当Re1ReRe2时,; 当2000Re3000时, 局部摩阻的计算: 3.3.2 管路强度计算(1)管壁厚度计算: (3-2)式中 P操作压力,Pa;D管外径,
12、m;焊缝系数,无缝钢管取1;焊接钢管取0.8;在不同温度下钢材的许用压力;K修正系数,一般取0.4;C管壁厚度附加值,包括钢管制造负偏差、腐蚀裕量及螺纹深度。(2)管路的热应力及其补偿:当管系满足时,热应力不超过其许用应力。 (3-3)式中 D公称管径,mm;L关系的展长,m;U固定点间的直线距离,mY应吸收的全部伸缩量曲管补偿: 型 (一般取a=);型 a=h-8D3.4 行政管理区规划拆除原有门卫、发油室和总控室。在原消防练兵场新建综合大楼1500(包括办公室、员工倒班宿舍、会议室、文化活动室等),装修原办公楼作为营业控制室。3.5 铁路卸油工艺计算原有铁路卸油专用线835米(铁路栈桥为隆
13、昌油库与油料分公司隆昌片区油库合建,鹤位及卸油工艺管线独立使用),共有铁路卸油鹤位12组。油库整合扩容技改后,油库来油将主要依靠管道输送,但在紧急情况下可以采用铁路卸油,所以仍保留铁路卸油线。由于油库扩容,所以铁路卸油线需要经过计算后重新确定新的工艺。3.5.1 鹤管数的确定 (3-4) 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,一般取K=23; V一辆油罐车的容积,; 该种油品的密度,; 360一年的工作日3.5.2 栈桥的计算 单侧栈桥的长度: (3-5)3.5.3 集油管和输油管计算集油管和输油管的长度和位置,应根据油罐车位数和装卸区的平面布置确定。它们的管径
14、应根据装卸油品的数量、允许卸油时间、油品性质、泵的吸入能力以及泵房地坪与铁轨的标高差等通过工艺计算确定。目前在设计中,往往根据设计任务要求的卸油量初定集油管和输油管的直径,然后校核吸入管路的工作情况,经验数据表如下: 表1 集油管、输油管管径参考表卸车流量输油管直径集油管直径22040012022080120250200150300400250300200250 根据所选管径计算流量为: (3-6)3.5.4 零位油罐和缓冲油罐当油罐车容积为50时,零位油罐和缓冲油罐的总容量可按下式计算: (3-7)3.6 泵机组工艺计算【6】3.6.1 泵基本工作参数的确定泵的工作参数包括流量、扬程、吸入高
15、度等。泵的流量由车所要求的装卸时间来决定。泵的扬程按下式计算: (3-8)式中 i输油管路的水力坡降,m/m;输油管的计算长度,m;输油管路终点与起点的高差,m吸入高度应取可能出现的最低液面位置的标高为计算标准。3.6.2 校核泵与管路的工作点 泵特性曲线管路特性曲线Z0QaQHHaa图1如上图1所示,交点a便是泵与管路处于平衡状态的工作点。Qa便是泵的工作流量,Ha便是泵的扬程。3.6.3 泵特性曲线的换算(1)输送粘油时的性能参数按下式计算,并据以绘制特性曲线。 ; ;(2)输送高蒸气压油品时泵的允许吸入高度: 3.6.4 泵安装高度确定 泵轴中心的允许安装高度为:3.7 消防工艺计算3.
16、7.1 清水系统(1)消防水池容量:补 ; q补= (3-9)式中 消防用水总耗量,;灭火延续时间,h;q补扑救火灾和冷却油罐区间内,单位时间提供的清水补充数量,(2)清水泵设计流量: (3-10)式中 冷却水供给强度,;L1着火罐冷却范围计算长度,m;L2邻近油罐冷却范围计算长度,m。(3)清水泵扬程: (3-11)(4)水枪数量: (3-12)式中 单位时间内冷却用水总量,;水枪的出水量,1/s(5)消火栓数量:;消火栓位置:3.7.2 泡沫系统(1)泡沫比例混合器数量: (3-13)式中 一次灭火泡沫混合器需用总流量,1/s;某型号泡沫比例混合器最大泡沫混合液流量,1/s.。(2)泡沫液
17、罐容量: (3-14) 式中 1.1安全容量系数; 一次灭火泡沫液储备量, m泡沫混合液中泡沫液所占的百分比,% 充满泡沫管道的泡沫混合液体积,(3)泡沫泵的设计流量: ; (3-15) 式中 q泡沫比例混合器动力水回流流量,; 流量修正系数,取0.98;f泡沫比例混合器喷嘴截面积,取; H泡沫泵扬程,m。(4)泡沫泵的扬程: (3-16)3.8 环境绿化拆除原有员工生活区、倒班宿舍、食堂、发油加油棚,进行环境绿化。油料公司土地因为无法利用,建筑老化,因此拆除后进行绿化和建消防练兵场。4 预期结果完成毕业设计后会得到如下预期结果:(1)绘制出整合扩容技改后油库的总平面布置图和总工艺流程图;(2
18、)绘制出工艺安装图;(3)编制出设计表、材料表、设计计算书和说明书。5 工作进度安排序 号设计(论文)各阶段内容起止日期(4-16)1下达任务书第4周2开题报告第6周3期中检查第10周4提交论文初稿第14周5修改论文及定稿第15周6论文材料归档,准备答辩第16周7论文答辩第16周参考文献【1】 蒋晓俊,报纸文章中石油阿克苏油库扩容改造,2009【2】 项菲菲,重庆日报,2009【3】 中国石化杂志,美国的加油站和油库,1996【4】 黄坤,03版隆昌油库可研报告,P2022【5】 郭光臣,油库设计与管理,东营:石油大学出版社,2006年版, P56,P92,P465【6】 马秀让,油库工艺设计手册,北京:中国人民解放军工程设计研究局,1997年版【7】 GB50074-2002 石油库设计规范