大型植物油罐设计.docx

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1、大型植物油库是接收、储存、中转和发放植物油的企业和生产单位，是维系植 物油及其生产、储存、加工、销售、运输及应用的纽带，是调节油品供求平衡和 储备的基地，它在保证国家粮食安全、促进国民经济发展中起着非常重要的作用。本文是关于某企业植物油库的设计，文章包括理论计算和图纸设计两部分组成。 该油库是一座中转兼分配型成品油库，库容量为50000，为二级油库。由于油脂工业的快速进步和食用油战略地位的不断提高，大型植物油库的建设 也越来越重要。本设计将根据设计任务书，在综合运用所学的专业知识的前提下， 查阅了有关植物油库各操作单元设计和计算的规范及文献。本设计阐述了设计思 路和相关理论，介绍了主要运用到的

2、计算公式、计算结果；详细说明了植物油库 各操作单元的计算过程，并设计了该油库的总平面布置图和工艺流程图及其它的 一些设计图。本设计主要包括总平面布置、工艺流程及消防系统设计和计算、自 动化控制概念设计等方面。本油库的总平面布置符合有关规范规定，工艺设计合 理、且完全满足任务书规定的收发油及储存作业要求。在设计过程中，我们认真查阅相关资料，严格按照植物油库设计规范的要求 来完成设计任务。通过此次设计，使我所学的专业课知识得到了很好的应用，也 有了更深层次的理解。关键词：植物油库；工艺设计；平面布置；设备；1绪论11.1设计的背景及目的11.2国内外研究现状11.3设计原始数据21.4设计要求21

3、.5设计过程31.5.1选址与建设条件31.5.2总平面布置31.5.3工艺流程设计41.5.4加热系统设计41.5.5消防系统设计41.5.6自动化控制概念设计41.5.7设计基础数据42总平面布置62.1油库容量62.2 油库的分级和分区 62.3生产设施72.4辅助生产设施错误!未定义书签。2.5办公生活设施92.6库内道路102.7工艺设备与配套工程错误!未定义书签。3工艺流程设计与计算123.1工艺流程设计123.1.1油罐区及接收发放133.1.2 油罐163.1.3油泵房133.1.4铁路发运站台 163.1.5汽车发运站台 133.1.6 倒罐163.1.7管路系统133.1.

4、8管道清扫系统163.1.9计量系统133.1.10化验室163.1.11设备生产能力 133.1.12储油罐的设计163.1.13水利部分133.1.14泵房工艺流程163.2水力计算173.2.1经济流速173.2.2 管径173.2.3实际流速193.2.4摩擦系数193.2.5沿程摩阻193.2.6局部摩阻223.2.7总水力摩阻253.3泵房工艺计算253.3.1 泵的流量253.3.2泵的扬程253.3.3泵的允许吸入高度 253.3.4泵的允许安装高度254热力系统设计与计算 264.1力口热系统设计264.2热力计算284.2.1热力计算基础数据错误!未定义书签。4.2.2加热

5、面积错误!未定义书签。4.2.3蒸汽消耗量305消防系统设计与计算 316自动化控制设计336.1自动化控制的概况 错误!未定义书签。6.2自动化控制的发展趋势 346.3自动化系统的主要类型356.4压力的测量和控制366.5流量的测量和控制 366.6温度的测量和控制386.7液位的测量和控制397结论及建议407.1结论407.2建议40致谢41参考文献42附录431绪论1.1设计的背景及目的植物油库是接收、储存、发放植物油的企业或单位。它是协调食用油生产、 加工、成品油供应及运输的纽带，是国家粮油储备和供应的基地，它对于保障国 防和促进国民经济高速发展具有相当重要的意义。我国植物油库的

6、发展是在较为薄弱的工业基础上起步的，它与油脂工业、人 民的生活和国民建设的发展息息相关。经过较短的时间，我国植物油库已有了较 快发展，取得了长足的进步。然而不容乐观的是现在我国油脂远远不能满足国内 的需求，油脂行业国外企业占据着大半市场，国家现在的食用油储备也远远不能 起到稳定食用油价格，保证粮油安全的作用。在09年底开始的食用油涨价中，中 国百姓深深的感到了无能为力。面对几大外资控制的食用油品牌一齐涨价这一赤 裸裸的转嫁成本压力的行为，老百姓苦不堪言。实际上，食用油市场的价格波动 不正常已经有将近两年的历史，因此一场中国油脂安全保卫战已经刻不容缓。食用油关系到国内民生，关系到国家经济的稳定发

7、展。面对国内食用油价格 的上涨，国家出台了一系列政策。一方面加速国有企业的发展，另一方面则是建 设大型植物油库，加大国内食用油的储备。由于现在国内的许多油库存在着设备老、规模小、接收和发放能力明显不足， 没有很好的调控市场及应对自然灾害的能力，现代社会对于大型植物油库的需要 更加迫切，本设计也就具有了更加现实的意义。本设计将根据设计任务书，拟建一座库容50000t的大型植物油库。为此，本 设计将依据相关原始资料及设计标准规范，对该油库的总平面布置、收发油流程、 消防系统等作业区进行合理的设计，并对主要工艺设备进行选型计算。1.2国内外研究现状科学技术的日新月异，推动了油脂行业的高速发展，也推动

8、了植物油库形式 的多样化和油库功能的不断更新，使油库从被动的静态经验型管理逐步转向自我 完善、自我发展的动态开拓型管理，标准化管理、目标管理等新思想在油库管理 中得到一定应用，并且自动化管理与控制技术也成为油库设计中越来越重要的一 部份。根据我国国情，我国现在战略储备量还很少，还需建设一大批的植物油库以 满足实际需要。这预示着在未来的十几年间，我国植物油库的发展在以后会有很 大的发展空间，还有一大批油库待建。同时，我国油库的自动化控制技术也在加 快发展中。从国外油库的情况来看，国际形势的日益复杂，各国争相进行粮油储备。此 外，国外一些发达国家的油库自动化管理已较为成熟，所获得的好处是可观的，

9、不仅减少了许多工作量、提高了工作效率、大大优化了安全管理系统、还节约了 许多不必要的经济投资。1.3设计原始数据(1) 气象资料主导风向为西北风，年平均风速1.8m/s ；月平均最低温度为4C、最高温度 31C；年降雨总量600mm，最大冻土深度200mm，当地大气压765mmHg。(2) 地质交通资料库区底层下岩石坚硬，可支持油罐及储液直接加载；库区地势平坦、自然坡 度为1%，周围2km以内无大型建筑物。(3) 收发作业年周转量为25000吨；收发油均采用管道。(4) 植物油性质(主要是储存大豆油)凝固点-15C，20C时密度为920kg/m，；相关热力学参数可按有关规范规定 确定。1.4设

10、计要求拟建一大型植物油库，要求对该油库设计以下内容。(1) 总平面布置：储油区、装卸区、辅助生产区、行政管理区的布置。(2) 总工艺流程设计及相关水力、热力计算：确定管径、计算摩阻损失、确 定泵的扬程、校核泵和管路的工作点、对泵机组进行布置、计算加热器的相关参 数。(3) 消防系统设计：合理选择消防系统、计算消防系统相关参数、选择和布 置消防设备。(4) 自动控制概念设计。(5) 采用CAD绘制平面布置图、工艺流程图、付油房图。(6) 编写设计计算书、说明书和材料表。1.5设计过程1.5.1选址与建设条件植物油库的选址与建设应具备下列基本条件：1符合当地城乡规划、环境保护的要求。2便利的公路、

11、铁路、水运交通条件。3库区地形宜平坦，并具有良好的工程水文地质条件；防洪标准应不低于 50 年一遇；不应选在地震基本烈度大于8度的地区。4给排水、供电等外部协作条件可靠，并能满足生产生活、消防的需要。5应远离污染源及易燃易爆区，且应位于其全年最小频率风向的下风侧。1.5.2总平面布置（1）根据设计依据，对油库进行划分，划定各部分的具体位置，对区内的主要 设施作布置。（2）确定油品的设计容量。（3）生产设施的布置：根据油品的性质和设计容量，确定油罐的类型、尺寸、 个数、罐间距以及排间距，确定储油区内防火堤的内面积和高度。（4）装卸区的布置：该区域是油品进出油库的一个操作部门，其主要设施是泵 房和

12、装卸器材，本设计中收发作业均通过管道完成。（5）辅助生产设施的布置：辅助生产区是为生产服务的，其相关设施应尽量接 近生产单位，该区域的主要设施为锅炉房和消防泵房。（6）行政管理生活的布置：一般布置在油库主要出入口附近，并应设单独的对 外出入口，宜设围墙与其他各部分分开。（7）库内道路的布置：库内道路的布置应按相关规定进行。（8）库内管道的布置：库内管道的布置应按相关规定进行。（9）绘制平面布置草图。1.5.3工艺流程设计（1）根据油库的业务要求，初步确定工艺流程，选择合理的布管形式，绘制工 艺流程草图。（2）合理选择管径：根据油品的性质选择出相应的经济流速，再由经济流速和 业务要求的输送量求得

13、管内径。（3）要求合理选择泵房位置，确定泵房工艺流程。（4）确定泵的扬程：根据管径、油品的粘度、任务输量、距离及高差确定泵的 扬程。（5）查阅相关资料，根据泵的扬程和任务输量，确定输油泵的类型、尺寸和数 量。（6）根据相关规定和要求进行泵机组和管组的布置。1.5.4加热系统设计（1）根据油品的性质，选取合理的油罐加热方法和输油管道加热方法。（2）根据设计依据，确定油品的定性温度。（3）根据有关条件选取油罐加热管形式，并对其进行布置和计算。（4）确定油品的平均温度、蒸汽经加热器至油品的总传热系数以及单位时间内 加热油品所需的总热量。（5）计算加热器的面积。（6）计算用于油罐加热器的蒸汽消耗量。（

14、9）确定蒸汽锅炉的规格型号。1.5.5消防系统设计消防系统的设计由土建设计施工，主要包括下面几个方面：（1）根据油库的总体布置、油罐容量及油品性质等因素合理选择灭火系统，制 定消防系统流程。本设计选择空气泡沫消防系统。（2）确定空气泡沫灭火系统的基本参数，计算泡沫供给强度、泡沫计算耗量、 泡沫产生器数量、泡沫液储备量以及消防用水总耗量。（3）消防设备的选择和布置：主要是泡沫系统和清水系统的选择、布置以及相 关参数的计算。1.5.6自动化控制概念设计参考大量的文献资料进行自动化控制概念的设计，主要是针对泵房自动化压 力、温度、流量、液位、含水率、密度、静电的测量和控制提出了建议。1.5.7设计基

15、础数据除了前述任务书提供的基础数据外，还有下列的原油（以大豆油为标准）性 质参数(1) 密度已知植物油25C时的密度为920kg/m3。(2) 闪点闪点是指在规定条件下加热油品时，逸出的油蒸汽与空气形成混合气，当与 火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。大豆油闪点一般为340C 1，根据文献23.0.2中的规定，该油品属于丙类。(3) 运动粘度运动粘度是指油品动力粘度与密度的比值，它反映油品在层流状态(即牛顿流体)下的流动性能。大豆油37C时的运动粘度为28.48厘泡，即28.48x10-6m2s。(1-2)(4) 饱和蒸汽压饱和蒸汽压是指液体表面与液体表面的蒸汽处于平衡状态时蒸汽的压力。本 设计

16、参考文献3中表1-59，取大豆油的饱和蒸汽压为3x 104Pa|。2总平面布置油库的总平面布置是指将油库各种设施综合考虑后，在已确定的库址地形图 上，按照一定比例合理地加以布局，并标绘出油库全部设计的名称、位置、平面 尺寸等。它是油库设计的重要组成部分，也是整个油库设计的前导和基础。在充 分调研、了解相关设计资料的基础上，可结合油库特点，按下述原则考虑总平面 布置：（1）便于收发作业；（2）库内油品应尽量做到单向流动，避免在库内往返交叉；（3）合理分区，以便各种作业安全生产，避免非生产人员来往于工作区域， 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、卫生等有关设计规范，确保油

17、库 安全。同时应力求布置紧凑，减少用地；（5）变配电间及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）考虑到油库的今后发展，应适当留有扩建余地。2.1油库容量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 产上主要起调节作用，保证向市场和生产部门稳定地供应油品。因此，它的库容 必须做到集中来油时能及时把油品卸入库内储存，在两次来油的间歇中，有足够 的油品供应市场。很明显，确定油库储油容量时，最重要的因素便是确定市场的 供销情况和运输情况。考虑现在储备市场的情况拟建设一座库容

18、 50000吨的植物 油库。2.2油库的分级和分区植物油库主要是储存易燃易爆的植物油，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所造成的损失也越大。因此应从防火安 全观点出发，根据油库总容量的大小，分为若干等级并制定与其相应的安全防火 标准，以保证油库安全。植物油库等级的划分应符合表2-1的规定：表2-1植物油库的等级划分等级植物油库总容量(m3 )一级100000及以上二级50000 100000 以下三级20000 50000 以下四级20000以下植物油库储存油品的火灾危险性分类应符合表2-2的规定:表2-2油库储存油品的火灾危险性分类类别油品闪点F (C) t

19、甲F 28 t乙A28 F 45 tB45 F 60 t丙A60 F 120 t本设计中，根据油库容量(50000吨)和原油性质(340 C F 370 C),由 t表2-1与表2-2可知，该原油库属于二级油库，火灾危险性属于丙 B类。油库内的各项设施散发的油气量和火灾危险程度以及操作方式各不相同，而 且差别较大。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。将特殊区域加以隔离，限制一般人员出入，这有利于安全管理，并便 于采取消防措施。植物油库一般由生产设施、辅助生产设施、办公生活设施等构成。2.3生产设施植物油库生产设施主要有钢板油罐及输油管线、油泵站、接发油栈桥、控

20、制 室、计量设施、油罐区地坪、护油堤、管道清扫装置。植物油库的储油区又称油罐区，它是油库储存油品的区域，也是油库的核心 部门，安全上需要特别注意，其首要任务是保证储油安全，防止火灾和泄漏。储 油区的主要设备是储油罐。除储油罐外，该区还应根据规范布置罐位，设置防火 堤和消火栓以及消防系统，采取防雷、防静电、安全监视等一系列保安措施，以 保证绝对安全。同时，储油区内储存有大量油品，如果发生火灾，不仅油库本身遭受重大经济损失，而且危及周围地区的安全，所以应特别注意油罐区防火安全距离的设定。在各级油库中，罐区及区内油罐的布置，必须遵照国家有关消防安全技术规定， 保证罐区内外的防火间距符合要求。这样即使

21、油品的蒸汽扩散到有火源的场所， 由于已被稀释到很小的浓度，也不致形成火灾的有害之源。区内各罐之间保持一 定的安全距离还能防止一个罐着火时殃及其它油罐。油罐区布置时应遵循的如下部分规定：（1）植物油库的油罐设置应采用地上式，有特殊要求时可采用覆土式、人工 洞式或埋地式。（2）植物油库的油罐应采用钢制油罐，其设计应符合国家现行油罐设计规范 的要求。（3）选用油罐类型应符合下列规定：储存丙类油品的地上立式油罐，应选用 浮顶油罐或内浮顶油罐，浮顶油罐应采用二次密封装置。（4）地上油罐组应设防火堤，防火堤的设置应符合下列规定： 防火堤应采用非燃烧材料建造，并应能承受所容纳油品的静压力且不应泄 漏。 立式

22、油罐防火堤的计算高度应满足堤内有效容积的需要。防火堤的实高应比计算高度高出0.2m，且不应低于1m（以防火堤内侧涉及地坪计）、不宜高于2.2m （以防火堤外侧道路路面计）。如采用土质防火堤，堤顶宽度不应小于0.5m。 严禁在防火堤上开洞。管道穿越防火堤处应采用非燃烧材料严密填实；在 雨水沟穿越防火堤处，应采用排水阻油措施。 油罐组防火堤的人行踏步不应少于两处，且应处于不同方位。（5）防火堤内的有效容积，应符合下列规定： 对于固定顶油罐，不应小于油罐组内一个最大油罐的容量。 对于浮顶油罐或内浮顶油罐，不应小于油罐组内的一个最大油罐容量的一 半。 当固定顶油罐与浮顶油罐或内浮顶油罐布置在同一油罐组

23、内时，应取与中规定的较大值。 隔堤应采用非燃烧材料建造，且应能承受所容纳油品的静液压力而不应泄 漏。根据油库容量和原油性质，可选6个5000t油罐4，10个2000t油罐。油罐 类型为立式圆柱形钢浮顶罐，5000t油罐直径19m，高21m，2000t油罐直径14.3m 高 15m。本设计中防火堤围绕罐区环形敷设，防火堤的内面积即罐区的面积为：5000吨罐区面积为4081 m2 ； 2000吨罐区面积为4425.4。根据罐型和规定，防火堤的 有效容量：50000吨罐区可取为3000 m2，2000吨罐区可取为2000 m2。由防火堤的内面积和防火堤的有效容量，防火堤的高度可按下式计算：H = -

24、（ 2-2）S式中H 一火堤计算高度，m ；V 一火堤有效容积，m3 ；S 一火堤内面积，m2。H =迎0 = 0.74m1 4081H =必=0.45m2 4425.4根据规定可取防火堤的高度为0.8m，但为更好的防火，设计防火堤的高度都 取为1m。植物油库中进出油库的部门为装卸部门。它是油品进出油库的操作部门，其 主要设施是油泵站和装卸器材。本设计中油库的收发油均采用管道，因此装卸区 的布置主要是油泵站的布置。油泵站采用地上式，其建筑形式可根据输送介质的 特点、运行条件及当地气象条件等综合考虑决定，本设计中采用房间式（即泵房）; 泵房应设外开门，且不宜少于两个，其中一个应能满足泵房内最大设

25、备进出需要， 建筑面积小于60m2时可设一个外开门；连续输送同一种油品的油泵，当同时操作 的油泵不多于三台时，可设一台备用泵；当同时操作的油泵多于三台时，备用泵 不应多于两台。2.4辅助生产设施油库的生产活动中，需要有一些相应的辅助设施，如锅炉房（供热系统）、变 配电间、机修间、材料库、空压机房、化验室、给排水及消防设施、污水处理设 施、道路等。这些设施是保证油库正常运行所必需的，但它们在操作上又是独立 的体系。辅助生产设施是为生产服务的，其中的相关设施应尽量接近生产区，以利于 生产。锅炉房为明火生产建筑，应布置在油罐区主导风向的下侧，在有油气的生 产车间的下风向，并应尽可能布置在供热负荷的中

26、心地段或接近热负荷较大的建 （构）筑物，以便尽量缩短管线，减少热损耗，并考虑自流回水的可能性。消防 泵房的位置，要便于进水和观望油罐区及消防区的人员活动；消防水池应靠近消 防泵房。变配电间可布置在消防泵房附近，并靠近油泵房等主要动力用电建筑， 即尽可能位于供电负荷中心地段，以便外接电线。污水处理设备，例如污水泵房、污水池等的布置位置，应便于承接各种污水管道和适合处理后的排放方向，与行政管理区及生活区应有一定的间距，并处于 下风向。隔油、浮选等污水处理设施，宜结合总平面及地形特点集中布置。2.5办公生活设施办公生活设施主要有办公业务用房、传达室、食堂、浴室、家属宿舍、娱乐 活动场所等。它是油库的

27、行政和业务管理区域，也是生产管理的中心。行政管理区内的业 务部门一般布置在油库主要出入口附近，并应设单独对外的出入口，宜设围栅与 其它各区分开，以便联系工作和接洽业务的人员不进库区。油库的生活设施，如家属宿舍、娱乐活动场所等公共设施应离库区有一定的 距离。2.6库内道路植物油库内道路的设计，应符合下列规定 ：（1）植物油库油罐区应设环形消防道路。（2） 油罐中心与最近的消防道路之间的距离，不应大于 80m ；相邻油罐组 防火堤外堤脚线之间应留有宽度不小于7m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 3m。（4）库外道路：按厂矿道路四级标准执行。路面宜采用水泥混凝土或沥青混

28、 凝土；当库外道路较短时，可采用与库外主干道相同的标准。（5）库内道路：主干道宽度宜为97m；次干道为74.5m；车流量大的库 内主干道可设人行道，人行道宽度可为1.5m。此外，植物油库通向公路的车辆出入口（公路装卸区的单独出入口除外），一、 二、三级石油库不宜少于2处，四、五级石油库可设1处。油库应设高度不低于2.5m的非燃烧材料的实体围墙，山区或丘陵地带的油库 可设置镀锌铁丝网围墙，企业附属油库在本企业毗邻一侧的围墙高度不宜低于 1.8m。植物油库内应进行绿化，除行政管理区外，库内不应栽植油性大的树种。防 火堤内严禁植树，但在气温适宜地区可铺设高度不超过 0.15m的四季常绿草皮。 消防道

29、路与防火堤之间不宜种树，石油库内绿化不应妨碍消防操作。2.7工艺设备与配套工程植物油库作业工艺应根据植物油库使用功能、油品接收、发放方式、储油品 种、储油周期、库址地形等条件确定。库、厂结合的植物油库，作业工艺应统一考虑，设备生产能力应协调匹配。植物油库的主要工艺设施，根据实际需要和库址条件，应配有码头、铁路和 汽车的油品接收和发放设施，以及油泵站、管道清扫装置、计量装置、保温装置 等。根据不同油品的要求，码头上的油品接收和发放设施，应选用输油臂或连接 软管；铁路和汽车的油品接收和发放设施应选用装卸鹤管或软管。油品的计量设施应根据具体情况，采用国家认可的计量设备及方法，如质量 流量计、地中衡、

30、计量用液位测试仪、标尺等。输油设备及管线的选用应考虑油品品种、流量、输送距离等，做到运行可靠、 经济合理。油管的清扫应根据具体情况选用管道清扫器、压缩空气等方法进行清扫。对于高熔点的油脂或位于寒冷地区的植物油库，输油管道和储油罐应采取保 温措施，以防油脂的凝固。根据不同工艺需要，输油泵宜选用技术先进、高效低耗的螺杆泵、齿轮泵和 离心泵等。储油罐应采用固定顶的立式圆筒形钢制焊接钢板罐，数量的配置应根据植物 油库总容量、油罐容量规格及油脂品种确定。在满足作业工艺的情况下，应尽可 能减少油罐的规格和数量，以节约投资。植物油库应配置检化验设备、用于监测储存油品温度和数量的计算机监控系 统；一、二级植物

31、油库还应配置计算机信息管理系统。植物油库电力负荷等级应按三级；位于港口、交通枢纽地带的一、二级中转 油库可按二级。钢板油罐可利用罐体作接闪器，不单独设避雷针。植物油库的给水应利用城市供水。城市供水系统尚未敷设到的植物油库，可 自备水源。油罐区内应设置完善的雨水排放系统。生产与生活污废水应达到污水 排放标准后排放。植物油库应设消防给水系统，消防给水的水源必须可靠。消防设施的配置应 结合植物油库特点按国家和行业现行标准、规范确定。植物油库使用的蒸汽应优先采用市政集中热源。若自建锅炉房，锅炉房的配 置应考虑建库地区气温条件、贮存油品品种等因素，按照生产和采暖需要的用汽 量确定其规模。冷凝水可考虑集中

32、回收。3工艺流程设计与计算3.1工艺流程设计工艺流程设计是指合理布置和设计油库主要油品的流向和可能完成的作业。 一个好的工艺流程不仅能完成更多的作业，还能节约建设投资，而且操作关系明 确，便于安全生产，减少操作错误。布置油库流程时，必须首先考虑油库的业务要求以及同时操作的业务种类， 使之操作方便、调度灵活、互不干扰、经济合理、节约投资。不但满足收发作业 要求，而且应使各油罐间能相互输转，油泵能互为备用。总之，在流程布置上要 辩证地处理好业务要求、生产管理和建设投资三者的关系。一个好的流程设计是 三者的统一：满足生产、调度灵活、节约投资。虽然油库的工艺流程有各种不同的布置和处理，但归纳起来主要有

33、三种布置 形式：单管系统、双管系统、独立管道系统。从材料消耗看，单管系统最省，独 立管道系统最耗材。但从使用来看，单管缺点较多，如同组油罐无法输转，必须 输转时需另装临时管线；一条管线发生故障时，同组的所有油罐都无法操作；而 独立管道系统则布置清晰，专管专用，不用排空，检修时也不影响其它油罐的作 业，但管材消耗多，泵房管组也相应增大。因此在实际应用中，除临时性油库或 地方性小油库采用单管系统外，油罐数量或油品种类较多的油库多以双管系统为 主，辅以单管或独立管道系统。油库具体采用哪种管道系统，应根据油库业务特 点，结合具体情况，因地制宜，慎重选择。在确定油库工艺流程后，可着手布置油库管网。管网布

34、置时应力求线路最短， 尽量走直线，避免纵横交错、相互干扰。本设计中，根据油库的具体情况，采用双管道系统。来油经化验和计量后被 送进油罐，发油时植物油也要经过化验和计量后进行输油装车，其大致的工艺流 程原理如图3-1所示。接收:铁路来油公路来油发放：钢板油化验计量装车汽车发运铁路发运图3-1工艺流程原理图3.1.1油罐区及接受发放根据设计要求，库区总储量为5万吨。5000吨储罐6个，2000吨储罐10个。接收能力72立方米/小时，一次可同时卸3辆铁路槽车。60立方米/小时，一次可接卸2辆汽车槽车。铁路槽车汽车槽车装车能力铁路装槽车：72立方米/小时，一次可同时装3辆铁路槽车。装汽车槽车：60立方

35、米/小时，一次可装2辆汽车槽车。3.1.2油罐油罐采用地上式、钢制固定顶油罐。5000吨油罐直径19米，垂直段高度21 米，2000吨油罐直径14.3米，垂直段高度15米。油罐罐体的纵环焊缝应采用对 接，内表面平齐。油罐的进、出油管从油罐下部接入。油罐设人孔、采光孔、量 油孔、温度计孔、排污口、通气管及盘梯等基本附件。油罐垂直段顶部设栏杆， 油罐垂直段顶部罐与罐之间栈桥连接。油罐设液位计，油罐内采用盘管加热。3.1.3油泵房油泵房是库区油脂进出分配的控制中心，是油脂输送的枢纽，无论是油脂的 接收还是油脂的发运，均要通过泵房进行中转。在不影响收、发油的同时，可实 现钢板油罐区罐与罐之间的倒罐作业

36、。3.1.4铁路发运站台铁路发油栈桥设在铁路一侧，栈桥一侧为操作通道，设3只装卸油鹤管，一次可装卸3节火车。3.1.5汽车发运站台从油库过来的油品先在缓冲油库暂存，然后用电脑付油装置从钢板油罐中发放。电脑付油机每分钟发油1吨，两辆10吨油槽车用20分钟左右的时间即可装 J完。3.1.6倒罐本设计采用专用装置，配备一台倒罐泵，结合计算机罐区监控系统，可以将 任意两个油罐之间进行互倒油作业。3.1.7管路系统因为考虑油库今后的发展，本工艺设计采用双管路系统。管路系统均设置应 力消除系统，油管伴热系统。并采用特种阀门，确保管路运行安全可靠。3.1.8管道清扫系统在系统管路中，设置油管清扫装置，油品回

37、收装置，保证罐区油品清洁，管 路操作方便畅通。3.1.9计量系统定量付出、进油泵均配备独立计量装置，各装置独立工作，可打印记录参数， 可实现计算机集中监控。3.1.10化验室在库区，化验分析起着指导生产、控制产品质量的重大作用。化验分析是决 定油品品质、评定价格、指导生产的有效工具，是库区的重要组成部分。利用原 有化验仪器，就可满足油料必要的理化指标检测。3.1.11设备生产能力装火车槽1路，口径为159乂 6.0，流量：72立方米/小时，装汽车槽2路， 口径为108 x 6.0，流量：60立方米/小时。选用的设备（除鹤管外）均为固定式，具有安全可靠、高效率低能耗、操作 方便等性能，符合环保、

38、卫生要求。配备数量见设备清单。3.1.12储油罐的设计考虑到油罐设计中钢板的尺寸长6m、宽1.5m以及实际建设中对钢板焊接的要求对油罐进行设计。(油的比重是920kg/m 3,装满系数为0.96)对于5000吨油罐：储油体积：5000/0.92=5434.78 m3储罐的体积：5434.78/0.96=5661.23 m3考虑到钢板的要求取储罐直径为19m，高为21m( 21/1.5=14 ) 实际中储罐的体积：3.14 *192*21/4=5951.085 m3实际中装油体积：5951.085 *0.96=5713.04 m3对于2000吨油罐：储油体积：2000/0.92=2173.91

39、m3储罐的体积：2173.91/0.96=2264.49 m3考虑到钢板的要求取储罐直径为14.3m，高为15m (15/1.5=10 ) 实际中储罐的体积：3.14 *14.32*15/ 4=2407.86 m3实际中装油体积：2407.86*0.96=2311.55 m33.1.13 水力部分完成油库工艺流程设计和管网布置的同时，还要进行管路的水力计算，以便 经济合理地选择管径和泵机组。管路设计中，管径直接影响油库投资、经营费用(动力消耗等)和维修费用 等，需要全面分析研究，才能做出比较正确的选择。这样选择的管径一般可以做 到更为经济合理，因此常称之为经济管径，相应于该管径的流速则称为经济

40、流速。 工程设计中，每一条管路并非从最基础的原始资料分析入手，而是利用大量工程 实践积累的数据来设计。只有当工程很大，选择数据稍有变动，就会导致较大的 投资和其它费用，这就需要做原始的经济分析对比。油库设计中，管径都是通过经济流速计算的。即首先根据油品的性质选择相 应的经济流速，然后按照业务要求的输量，求得管子内径，其中经济流速可参考 表3-1取得。表3-1不同粘度的油品在管路中的经济流速粘度经济流速，mjs运动粘度 10-6 m 2/s条件粘度BY吸入管路排出管路12121.52.5228241.32.028 724101.21.572 14610 201.11.2146438120 601

41、.01.143897760 1200.81.0根据大豆油粘度（28.48x 10-6 m2/s），可得管路的经济流速：吸入管1.2m*， 排出管1.5m s。同时，根据油库铁路和公路收发油作业的要求便可利用公式：d =:迫、:兀 V.1求出管子内径，参考国家标准钢管规格得到标准管径再利用公式：4QV =兀d 2反算流速。3.1.14泵房工艺流程油库泵房工艺流程是油库工艺流程的一个重要组成部分。油库中油品的收发 和输转，必须依靠泵房内的泵机组和管路配合工作来完成。因此，泵房流程设计 是否合理，将影响到油库作业能否顺利完成。泵房工艺流程应根据油库业务，分 别满足收油、发油（包括用泵发油和自流发油）

42、、输转、倒罐以及放空等要求。油库泵房工艺流程的设计应遵循以下原则：（1）应首先满足油库主要业务要求，能保质保量地完成收发油任务。（2）能体现操作方便，调度灵活。（3）经济节约，能以少量设备完成多种任务，并能适应多种业务要求。油库中输送粘度较小的轻质油品时，广泛采用离心泵。因为离心泵具有结构 简单、紧凑、基础小、可与原动机直接相连、流量均匀、工作时无惯性力、价格 低廉、管理方便等优点。因此，在油库中应用最为广泛。除了必须选用容积泵外， 大都采用离心泵。选择齿轮泵时，首先要确定输送油品性质和泵的工作参数。油品的性质主要 包括输送温度下的油品粘度、蒸气压、腐蚀性、密度等。当输送油品确定后，便 可从相

43、应手册查得或按有关公式换算。泵的工作参数包括流量、扬程、吸入高度 等，可根据工艺要求和位置条件等确定。本设计中，泵的流量应与油品的任务输量相平衡，即：Q = 72 m 3/hQ = 60 m3 /h根据泵的流量和扬程可选KCB-1200型齿轮泵两台做为火车收发油输油泵，其 中一台备用；KCB-960齿轮泵五台做为汽车收发油输油泵，两台为汽车装油，两 台为汽车卸油，装卸油各有一台做为备用，还有一台为倒罐用；KCB-483.3型齿轮泵2台做为小包装车间的输油泵。各泵的主要性能参数：KCB-1200额定流量为72m3/h，排出压力0.6Mpa，必需气蚀余量为7m，电动 机功率37kW，转速740r/

44、min，效率43%。KCB-960额定流量为58m3/h，排出压力0.28Mpa，必需气蚀余量为6.5m，电 动机功率18.5kW，转速1470r/min，效率43%。KCB-483.3额定流量为29m3/h，排出压力0.36Mpa，必需气蚀余量为5.5m，电 动机功率11kW，转速1440r/min，效率42%。齿轮泵的输送介质温度小于80C。在输油系统中，泵与管路组成一个统一的水力系统。其中，管路及泵任何一 方的工作状况变化都会破坏原有系统的能量平衡，而重新建立新的能量平衡。只 有当泵供给的能量刚好满足管路消耗的能量时，泵和管路系统才处于平衡状态， 此时泵的扬程和流量是否处于有效区域内，这

45、就需要对泵和管路系统的工作点进 行校核。泵与管路处于平衡状态的工作点可由以下方法求得。由泵和水力学可知，泵 特性曲线上的每一点，表示在相应流量下泵所给出的能量；而管路特性曲线上的 每一点，表示在相应流量下为克服管路摩阻和管路终点与起点高差所需的能量。 因此，对于简单管路，首先绘出气管路特性曲线，然后再同一坐标系中，以同一 比例绘出泵的特性曲线，这两条能量供给线与能量消耗线的交点便是泵与管路处 于平衡状态的工作点。3.2水力计算3.2.1经济流速根据大豆油粘度(28.48x 10 6 mijs )，并参考文献5中表3-2，可得管路的经 济流速：吸入管1.2m/s，排出管1.5m/s。3.2.2管

46、径油库设计中，管径是根据经济流速和任务输量共同决定的，计算公式为:(3-1)d阿兀v式中d管路的计算内径，m ；Q油品任务输量，m3,； s ；v.油品经济流速，m s。则火车卸油时：从火车输油鹤管到泵房：d = 4 4 72= 0.1457 m=145.7mm1 3.14 x 3600 x1.24 x 72 火车输油泵到罐区的官径为： d = ,= 0.1303 m=130.3mm2 3.14 x 3600 x 1.5火车装油时：从罐区到泵房的管径为145.7mm ；从泵房到火车输油鹤管的管径为 130.3mm火车主要是卸油用，参考文献5，并考虑到两台火车卸油泵的并联使用，火车鹤 管到泵房采用的219x6.0的管道，泵房到罐区采用中159x6.0的管道；汽车卸油时：从汽车输油鹤管到泵房：d = ：4x6。= 0.1330 m=133.0mm3 3.14 x 3600 x1.2从汽车输油泵到罐区的管