精选油库设计与管理

精选-油库设计与管理

凡是用来接收、储存和发放原油或石油产品的企业和单位都称为油库。

作用：它是协调原油生产、原油加工、成品油供应及运输的纽带，是国家石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。 油库的类型（1）根据油库的管理体制和业务性质，油库可分为独立油库和企业附属油库（2）根据油库的主要储油方式，油库可分为地面油库、隐蔽油库、山洞油库、水封石洞油库和海上油库等（3）按照运输方式分为水运油库、陆运油库和水陆联运油库（4）按照储存油品的种类分为原油库、成品油库等。

油库业务（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）国家储备部门用于战略储备，以保证非常时期需要 油库的等级划分：一级、二级、三级、四级、五级 储存油品的火灾危险性分类：甲、乙（A、B）、丙（A、B）

一般按油库业务要求可分为储油区、装卸区（铁路装卸区、水运装卸区、公路装卸区）、辅助生产区、行政管理区

油库容量的确定方法：(1)用周转系数法决定库容（2）用统计预测法决定库容（3）用贮存天数法确定库容

周转系数：某种油品的储油设备在一年内可被周转使用的次数。

周转系数=某油品的年度周转额/储油设备容量 Vs=G/Kρη

Vs-油品的设计容量G-油品的年周转额η-油罐利用系数ρ-油品密度K-油品周转系数。 周转系数越大，设备利用率越高，出油成本也越低

周转系数法确定容量大，没考虑季节影响，优点是设计简单

油罐容量在使用上可分为：名义容量 储存（实际）容量 作业容量 油库平面布置：（1）铁路装卸区的布置（2）水运装卸区的布置（3）公路装卸区的布置（4）储油区的布置（5）辅助生产区的布置(6)行政管理区的布置（7）库内道路的布置

油品的装卸作业分为：整装作业、散装作业

铁路装卸油系统根据油品性质可分为：轻油装卸系统、粘油装卸系统；从油品的装卸方法考虑，又可分为上卸、下卸、自流和泵送

轻油装卸系统是由输油系统、真空系统、放空系统三部分组成

①输油系统作用在于输转油罐车与储油罐内的油品②真空系统的作用在于填充鹤管的虹吸和收净油罐车底油。它包括真空罐，真空泵，真空管线和扫舱短管等③放空系统的作用是在装卸完毕后，将管线中的油品放空，以免下次输送其他油品时造成混油现象或易凝油品冻结于管线之中。

铁路油罐车的装卸方法 ：①上部卸油（泵卸油、自流卸油、浸没泵卸油)②下部卸油③自流装车④泵送装车

工业企业铁路，又称企业铁路专用线。它分为厂外线和厂内线 铁路专线布置要求：（1）装卸作业线应采用尽头式布置（2）作业线应严格保持平坡直线段（3）为了便于实现自流装卸，铁路专用线的装卸作业线应敷设在油库的最低或最高处（4）合理选择作业线股数(5)轻油、粘油宜分开设置

鹤管数的确定（1）对于供应油库的某种油品，一次到库的最多油罐车数n=KG/360Vρ G-计划年周转量K-收发波动系数（K=2~3）V-油罐车容积ρ-油品密度360-年工作日（2）对于储备油库或大型中转油库，由于收发量大，时间集中，常为整列收发，故n取决于铁路干线

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上机车牵引定数。n=来油铁路干线机车牵引定数/（一辆油罐车自重+标记载重） 铁路装卸油设施：（1）装卸油鹤管（2）栈桥（3）集油管和输油管 水运特点：载运量大 能耗少，成本低 投资少

油船（油轮油驳储油船）是海运或河运散装油品的工具，根据油船有无自航能力分为油轮和油驳

油港及码头种类 近岸式码头；栈桥式固定码头；外海油轮系泊码头

油港及码头的选址：1地质条件2防波条件3应有足够的水域面积4应有足够的深度5应尽量避免冲击泥沙6应与其他货运码头、客运码头、建筑离开一定距离，设在下游

油船装卸工艺流程设计的基本原则(1)应能满足油港装卸作业和适应多种作业的要求（2）同时装卸几种油品时不互相干扰（3）管线互为备用，能把油品调库到任意条管路中去，不致因某一条管路发生故障而影响操作（4）泵能互为备用（5）发生故障时能迅速切断油路，并考虑有效防控措施

汽车油罐车装油台类型：通过式：汽车停靠时间短，占地面积少，但同一时间装车数量少 倒车式：可同时灌装多辆汽车油罐车和多种油品，但靠车时间长，占地大

油品的灌桶方法及称量方法：灌装油品的方法有重量法和容量法两种(1)重量法是在灌油前后称量油品的重量，两次所称重量之差即为灌装油品的净重。优点：不受温度影响，不必进行换算，方便而准确。缺点：操作人员须经常在注油口附近工作，劳动条件差，要反复称量油桶，多费时间和劳力（2）容量法是利用专门的有刻度的计量罐或体积流量表来测量体积，然后将所灌装油品的容量和根据当时油品温度确定的密度换算成重量（灌装轻质油品，不适于重油，粘度较高的润滑油）优点：节省时间，减少损耗并改善了劳动条件缺点：要求仪器准确率高，计算精确

油库工艺流程设计 即是合理布置和设计油库主要油品的流向和可完成的作业，包括油品的装卸、倒罐、灌装等

油库工艺流程管道布置形式（1）单管系统：将油品分为若干组油罐储存，每组各设一根输油管，在每个罐附近与油罐相连（2）双管系统：安装方式与单管系统相同，只是每组设两根输油管道（3）独立管道系统：每个油罐都有一根单独管道通入泵房，卸油管也分不同品种分别进入泵房

防止汽阻、汽蚀采取的措施： (1)改变鹤管形式，降低鹤管高度，在卸油系统中最容易造成汽阻断流的危险点是鹤管的最高点（2）将交点前的管径加大，减少水力摩阻（3）对罐车淋水降温或进行夜间卸车，以减少蒸气压力（4）采用压力卸车即将罐车密闭，通过压缩空气或惰性气体给以附近压力以提高Ha从而提高管路个点的剩余压力。（5）采用电动或启动液下泵（6）当泵的入口真空度大于泵的允许吸入高度时，可将卸油泵向油罐车方向移近或降低油泵的标高

油泵库房的类型 根据油品的性质，运输方法，建筑形式和所承担的业务确定的。（1）按照输送油品的性质①轻油泵房②粘油泵房 轻油泵房：因为汽油、煤油、柴油易燃易爆易产生静电粘度小，对泵房的建筑和泵房内的设备有着基本的共同要求，所以把它们放在一个泵房内，称为~。粘油泵房：润滑油的粘度大，不易输送，虽然可燃，但不爆炸，对泵房的建筑防火要求比轻油泵房低，泵的类型不同，故将它们放在另一个泵房内，称为~（2）按照油品的输送方式①固定泵房②浮动泵房③移动泵房（3）按照泵房的建筑形式①地上②半地下③地下（4）按照泵房所承担的业务①收发油泵房②输转泵房 泵房流程（1）工艺系统（2）真空系统（3）放空系统

泵房工艺流程的设计遵循以下原则（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①同时装卸几种油品互不干扰②根据油品的性

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质，管线互相备用，能把油品调度到备用管路中去，不致因其一条管路发生故障而影响操作③泵互为备用，不致因某台泵发生故障而影响作业，必要时数台泵可同时工作④发生故障时能迅速切断油路，并有充分的放空设施（3）经济节约，能以少量设备去完成多种任务，并能适应多种作业要求

泵房工艺流程应根据油库业务作用分别满足发油、收油、倒罐、放空以及油罐车，船舱和放空罐的底油清扫等要求 真空系统的作用：（1）使离心泵和吸入管路充满所输的油品（2）抽吸油罐车底油（3）当夏季气温高时，可利用真空卸油造成虹吸

真空系统由真空泵、真空罐、气水分离器和管路系统组成

放空系统的目的 当用一根管线输送几种油品时防止混油，或输送含蜡和粘滞油而未采用热伴随管时，防止出现凝结事故

泵：离心泵、往复泵、齿轮泵、螺杆泵

离心泵的选择步骤（1）确定泵的基本工作参数（2）校核泵与管路的工作点（3）离心泵特性曲线换算（4）离心泵安装高度确定 校核工作点的步骤，方法：（1）应保证每条管路所规定的输送量，不能只考虑其中一条管路的输送量（2）泵在每条管路上的任一种工作状况，最好都处于泵特性曲线高效率范围内，要求最大效率下工作（3）应考虑到油罐中油面高度的变化所引起的泵流量和压头的变化 油品加热地目的：1、降低油品在管道内输送地水力摩阻。2、加快油罐车和油船的装卸速度。3、促进原油破乳。4、使油品脱水和沉降杂质。5、加速油品的调和。6、进行滑油的净化再生

油库中对油品的加热方法：1、蒸汽直接加热法。2、蒸汽间接加热发。3、热水垫层加热法。4、热油循环加热法和电加热法

油罐管式加热器的种类：1、按布置形式分为全面加热器和局部加热器。2、按结构形式分为分段式加热器和蛇管式加热器，蛇管式加热器的加热管在罐内平面上分布均匀、加热效果好。 油库中对输油管道地解热方法：1、蒸汽管伴随加热（外伴随和内伴随） 2、电加热 当某一组发生故障时可单独关闭改组阀门，应用其他完好的各族继续进行加热。此外分组还可以调节加热过程，根据加热作业的实际需要来关闭组数。

蒸汽加热套在油罐车下半部把表压一般高于0.3MPa的蒸汽通入蒸汽套。 管内输送的流体温度很好时为了减少热损失和保证工作人员的安全，要限定保温层外表面的温度，一般不高于50°C

已知流体在管道中的起点温度，出于生产上的需要应限定它到终点时的温度或已知油温要限定温降值来决定管路或容器的保温层厚度。

疏水器：是一种只能排出冷凝水，而不让蒸汽逸出的设备。

作用：1、提高热效率和充分利用蒸汽热能的作用。2、疏水器要能识别蒸汽和冷凝水，并能起阻汽排水作用。

分类：1、机械类：{1}浮桶式 {2}倒吊桶式 {3}浮球式

2、恒温型：{1}波纹管式 {2}液体膨胀式 {3}金属膨胀式 {4}双金属式 3、动力型：{1}脉冲式 {2}热动力式 {3}孔板式

油罐按建筑特点分为地上油罐、地下油罐、半地下油罐和山洞罐 金属罐：用钢板焊成的薄壳容器。

优点：造价低，不渗漏，施工方便，易清洗和检修，安全可靠，耐用 缺点：易腐蚀

按形状分为立式圆柱型，卧式圆柱型，特殊形状

非金属罐优点：节省钢材，导热系数小，壁厚，因而储存热油热损失小，刚度大，承受外压

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能力强，隐蔽 缺点：由于抗拉强度低，油罐高度受到限制故占地面积大造价高，不易清罐和检修，一旦发生火灾灭火困难

选用原则：应综合考虑油库类型，油品性质周转频繁程度，储油容量，建设投资，和材料供应情况等因素

第六章

蒸发现象的本质：蒸发时液体的表面汽化现象，是气液两相共存体系中相际传质的一种表现形式。 蒸发损耗：在石油开采炼制储运及销售过程中由于受到工艺技术及设备的限制，不可避免的会有一部分较轻的液态组分汽化，逸入大气造成的损失

同一时间内，如果从液相逸入气相的分子数等于从气相返回液相的分子数，处于动态平衡，则宏观上既没有液体的蒸发，也没有蒸气的凝结，这种状态称为平衡状态，或称饱和状态。 蒸发速度影响因素：①液体的温度②液体的自由表面③气相中液体蒸汽的浓度④液面上混合气体的总压强⑤液体的种类。 油蒸气传质方式：

1分子扩散：在储油容器的气体空间中，由于各部分油气浓度分布不均匀而引起的油气分子自发地从油气浓度大的地方向浓度小的地方迁移的现象。

2热扩散：由于温度分布不均匀而引起系统中各部分气体的质量迁移。

3强迫对流：当气体各部分压强分布不均匀时，在压差的作用下高压区的气体将快速向低压区运动，高压区出现的“空隙”则由其他区域的气体递补，从而产生大量漩涡，并卷携各组分分子迅猛地向各处弥散。

蒸发损耗分类：按损耗原因分为自然通风损耗，固定顶油罐的静止储存损耗（主要形式为小呼吸），收发作业的动液面损耗（大呼吸）；按作业性质分储存损耗，输转损耗，装车（船）损耗，卸车（船）损耗，运输损耗，灌桶损耗。 小呼吸：日出之后，随着大气温度升高和太阳辐射强度增加，罐内气体空间和油面温度上升，气体空间的混合气体积膨胀而且油品加剧蒸发，从而使混合气体的压力增加。当罐内压力增加到呼吸阀的控制压力时，呼吸阀的压力阀盘打开，油蒸气随着混合气呼出罐外。午后，温度下降，气体空间的混合气体积收缩，甚至伴有部分油气冷凝，因此气体空间压力降低。当底至呼吸阀的控制真空度时，呼吸阀得真空阀盘打开，吸入空气。吸入的空气冲淡了气体空间的油气浓度，促使油品加速蒸发。新蒸发出来的油气又将随着次日的呼出逸入大气。这种在有关静止储油时，由于罐内气体空间温度和油气浓度的昼夜变化而引起的损耗叫小呼吸。 油罐内温度分布状况对油罐的蒸发损耗以及与油罐相联系的装车（船）损耗有着重要的影响。 油品温度主要取决于：当地大气温度，油罐气体空间温度，与油品接触的罐壁所吸收的太阳辐射能。

气体空间各点的最高温度一般出现在午后2～3小时。

气体空间不同高度处的昼夜温差与天气状况有密切的关系。

任一时刻气体空间的平均温度都近似等于气体空间高度的中点温度。 油品的昼夜平均温度大体上等于当地的大气日平均温度。 全年中任何季节油温都非常接近大气温度。 液位越高，平均油气浓度越高。

自下而上的油气浓度呈逐渐减小的趋势，而且越往上油气浓度梯度越小。

大约0.5m范围内的表层油品，由于受气体空间混合气温度的影响，温度分布很不稳定。 蒸气压：液体在密闭的真空容器中蒸发并与他上面的蒸汽达到动态平衡时，蒸汽分子撞击器

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壁产生的压强。

油品的蒸气压不仅同温度有关，而且同油品的汽化率有关。同一油品，汽化率越低，则蒸气压越高。油品的汽化率不仅同蒸气压时的气、液体积比有关，而且同以前的油品蒸发损耗历程有关。

计算油品蒸发损耗量的方法：1、使用半理论半经验公式 2、使用纯经验公式 瓦廖夫斯基——契尔尼金公式是根据克拉贝隆公式并在下列三个假设条件下推导： 1.油罐是严密的，不存在自然通风现象;

2.油品蒸汽和空气组成的混合气在储存条件下可以看成事理想气体 3.油罐气体空间中混合气的油气浓度时均匀而饱和的 浮顶油罐的蒸发损耗：

1.静止储存损耗：外界环境中的风作用而使油罐周边密封圈空间产生的强制对流。除此之外还有一些穿过浮顶的附件所带来的少量损耗。 2.发油损耗（或称粘壁损耗）：浮顶罐发油时，随着液面下降，一部分粘附在罐壁上的石油产品将直接暴露在大气中，并且很快汽化，由此而产生的损耗叫做～。 油品装车（船）损耗不同于油罐大呼吸蒸发损耗的特点有：

1 装车（船）过程中，油品温度基本上没有变化，近似等于当地大气的日平均温度。

2 由于油品的附加蒸发，装油过程中从车（船）排出的气体其油气浓度是逐渐增加的，初始油气浓度取决于卸油后车（船）的处理状况，终了油气浓度一般等于油温下的饱和浓度。但是，排出油气浓度的变化规律以及排出气体的平均油气浓度将随着操作条件而变化，而且排出气体的平均油气浓度一般都低于油温下的饱和浓度。 3 由于油气的附加蒸发，装油时从车（船）排出的混合气体积肯定大于车（船）的装油体积，其差额取决于排出气体的平均油气浓度与灌装前车（船）内原有油气浓度之差。 油品蒸发损耗的测量：1数量法 ①量油法②测气法③体积-浓度法 2物性法 ①比样法②蒸气压法 比样法原理：利用油品蒸发速度与其化学组成之间的关系，以及化学组成与其蒸发损耗率之间的关系。

降低油品蒸发损耗的措施：1、降低油罐内温差 ①淋水冷却②正确选用油罐涂料③安装反射隔热板2、提高油罐承压能力 3、消除油面上的气体空间 4、使用具有可变气体空间的油罐 5、收集和回收油蒸气 6、采用呼吸阀挡板 7、加强管理改进操作措施

影响气体空间单位体积混合气膨胀量的三项参数组合中有两项与温度有关：其一是气体空间温度的变化率，其二是与油面温度相联系的油品蒸气压的变化。

加强管理改进操作措施：1及时调进油品，保持所有油罐都在较高装满程度下储存油品，以减少油罐气体空间体积。2 减少库内转输3 适时收发4 恰当掌握收发油速度5 定期检查油罐的密封状况6 如采用人工检尺计量，应尽可能在罐内外压差最小的清晨或傍晚吸气结束后量油7 装车或装船时，装油软管要伸到罐车或油船底部，以免由于油品飞溅而加大油品损耗量。

油品及其蒸汽具有毒性，特别是含硫油品及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，但挥发性大，往往是空气中油蒸气的浓度比重质油高，因此危害性更大

油库失火的主观原因：1、有关人员思想不重视、麻痹大意、制度不严、管理不严、违反操作规程等

客观原因：1、当电器设备短路，触头分离等原因引起弧光、火花。或电气设备发热超过最高允许温度 2、金属撞击引起火花 3、静电和雷电 4、可燃物的自然 5、油库

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