油气储存技术管理课程设计 计量系统、消防工艺设计

油库课程设计 重庆科技学院 绪论

表1.1油罐类型及数量

油品 总体积（m3） 罐个数（个） 罐容量（×104m3） 种类

原油 81599.35 4+1 2和0.3 地上立式浮顶罐 93#汽油 48732.94 2+3 2和0.3 立式内浮顶罐 说明：由于所给的基础资料有限，在计算过程中基础资料未给出的数据可通过查阅油库设计手册以及相关的规范获得。

1.3设计内容及要求

1.3.1要求对某中转油库工艺设计以下内容：

①.计量系统设计：计算油品相关参数，合理选择计量设备。

②.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。

③.采用CAD绘制消防系统流程图。

1.3.2 设计要求：

①.设计计算参数正确，工艺流程合理；

②.设备选型合理，工艺流程图以及相关图纸绘制正确； ③.设计报告条理清楚，有逻辑性；论文中不能出现错别字等。

1.4设计过程

1.4.1 计量系统设计：

①.计算给定油品的流量、粘度。 ②.根据各项基本参数选定输油管规格。

③.根据油品及环境条件等参数选定适合的流量计。

1.4.2 消防系统设计：

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。

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2.计量系统设计

2.1油品计量方法

油品计量有三种方法：重量法、体积重量法和体积法。

我国油品收发储存都是以重量（Kg或t）作为计量核算单位。对于油桶、油汀等小容器可直接采用重量法，用磅秤称量其重量。对于大型油罐、邮轮和罐车等，因不能直接称其重量，所以采用体积重量法。即先测油品体积Vt、温度t和密度?t，然后换算成标准体积V20和标准密度?20，在考虑空气浮力，按下式算出其在空气中的重量（质量）：

1 （2.1） G?V20(?20?0.001) 体积计量法在国际石油贸易中广泛使用。它以体积为单位，用L（升）、gal（加仑）、bbl（桶）表示计量单位。这种方法不需要测定密度，计算简单、方便，而且较为合理。

石油计量检测上一般有两种方法：

①静态测量：是油品静止储存在容器内，测定其高度再换算成体积的方法。 ②动态测量：是油品在输送过程中用流量计测定其累积流量的方法。

2.2流量计计量

由于用流量计进行油品计量比用罐计量更为方便，特别是零星发放油品时，使用流量计可以直接装车、装桶，不必；另行检尺或称量，既省时又便于实现自动化，因此，在油品计量中，流量计的应用日益广泛。

流量计大致可分为速度式和容积式两大类。速度式流量计，大都用于计量黏度、密度较小的油品；容积式一般用于计量黏度较大的油品。

目前，油库中常用的流量计有涡轮流量计、椭圆流量计和罗茨流量计等。

2.2.1油品密度测定

密度系单位体积内所含物质的质量（真空中），其单位g/cm3,g/ml或kg/l。测量油品密度最常用的工具是石油密度计，它由躯体、干管和压载室组成，指示读数的分度表粘于干管内。油品密度计的玻璃应光滑、透明，不能有妨碍读数的缺陷。

使用石油密度计测定油品密度的方法是，首先将油品徐徐注入量筒，防止生成气泡，待油面平稳后，将量程合适的密度计垂直放入油品试样中，并注意不要与量筒接触和有冲击。待密度计停稳后，即可根据油品表面处密度计的刻度读出油品密度。

原油：已知原油50℃时的密度为860kg/m3，根据参考文献[1]中附表：视密度换算表（十）得：原油的标准密度（即：在20℃下的密度）878.4kg/m3，由

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于年平均气温为15.4℃ 而比重的油品温度为15.6℃所以将油品的比重换算到15.4℃，则其定性温度下的密度可按下式计算：

???20???t?20?（2.2）

3式中 ?——t℃时油品密度，kg/m；

?20——20℃时油品密度，kg/m3；

?——石油密度温度系数，参考文献[1]中附表2，取??0.00064。

?=878.4-0.00064?（t-20）=878.4-0.00064?（24-20）=864.2kg/m 93#汽油：已知93#汽油20℃时的密度为754.4kg/m3，则其定性温度下的密度可按下式计算：

3???20???t?20?（2.3）

式中 ?——t℃时油品密度，kg/m3；

?20——20℃时油品密度，kg/m3；

?——石油密度温度系数，参考文献[1]中附表2，取??0.00077。

3?=878.4-0.00077?（t-20）=878.4-0.00077?（15-20）=721.6kg/m

2.2.2管道流量计算

油库经营的油品业务流量可由下式计算： Q?式中：

GGT? （2.4）

——某种油品的年销量，t； ——该种油品的业务流量，m3/h； ——装卸油品的年工作时间，h；

3

QT?——该种油品的密度，t/m；

该油库经营的各种油品业务流量如下： 原油在15.4℃的业务流量为： Q1?GT?GT??2000000.86?7?3601000000.72?7?360?92.28(m/h)

393#汽油在15.4℃的业务流量为：Q2???55.11(m/h)

32.2.3油品动力粘度计算

粘温指数关系式为：

?t=?1e。 ?——粘温指数，1/℃

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-?(t-t1) （2.5）

式中 ?t、?1——分别是温度为t、t1时的油品运动粘度，m2/s；

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?=1t2-t1ln?1? （2.6）

2在层流状态（即牛顿流体）下：

??560e?0.06T (2.7)

式中 ?——油品运动粘度，m2/s；

T——油品温度，K。

由已知基础参数计算得在15.4℃下： ?93#=0.765×10-6m2/s ?原 =1.209×10-5m2/s 现将油品运动粘度转化为动力粘度： ???? （2.8）

式中 ?——运动粘度，m2/s； ?——动力粘度，Pa?s； ?——液体的密度，kg/m3。 则动力粘度计算公式为

????? (2.9) 由计算得： ?93#= 0.866 mPa ?原 = 1.044 mPa

2.2.4管径确定

根据油库基础资料查得两种油品分别在其对应温度下的粘度，再由油品的粘度查表可得各自输油管线吸入管路和排出管路的经济流速。

表2.1不同粘度油品在管路中的经济流速

粘度 运动粘度,10-6(m2/s) 1～2 2～28 28～72 72～146 146～438 438～977

条件粘度(°BY) 1～2 2～4 4～10 10～20 20～60 60～120 经济流速（m/s） 吸入管路 1.5 1.3 1.2 1.1 1.0 0.8 排出管路 2.5 2.0 1.5 1.2 1.1 1.0 两种油品各自所对应的吸入管路和排除管路经济流速如下表：

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