第5章 油气储存工艺.pdf

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1、第五章 油库储存工艺 2 2013-11-28 第一节第一节 油库概述油库概述 第二节第二节 油品储运系统工艺设计油品储运系统工艺设计 一、油品储运工艺流程一、油品储运工艺流程 二、油品的铁路装卸作业二、油品的铁路装卸作业 三、油品的水路装卸作业三、油品的水路装卸作业 四、油品的公路装卸作业四、油品的公路装卸作业 五、桶装（整装）作业五、桶装（整装）作业 六、油库管路设计计算六、油库管路设计计算 七、油库泵房工艺设计七、油库泵房工艺设计 八、铁路上卸系统汽阻断流的校核八、铁路上卸系统汽阻断流的校核 九、输油系统工作点的确定九、输油系统工作点的确定 主要内容主要内容 3 2013-11-28 浙

2、江镇海一原油库 :52台油罐，规模520万方，2006年建成。 4 2013-11-28 第一节第一节 油库概述油库概述 一、油库的作用和类型一、油库的作用和类型 二、油库的分级和分区二、油库的分级和分区 三、油库容量的确定三、油库容量的确定 四、库址选择及库区总平面布置四、库址选择及库区总平面布置 5 2013-11-28 一、一、 油库的作用和类型油库的作用和类型 （一一）油库的概念油库的概念 油库是油库是用来接收用来接收、储存和发放石油或储存和发放石油或 石油产品的石油产品的企业和单位企业和单位。 6 2013-11-28 石油储备天数石油储备天数目前中国达目前中国达21.621.6天；

3、天； 国家战略石油储备基地国家战略石油储备基地（第一期（第一期（2006200620082008）：）： 宁波镇海（宁波镇海（520520万）、浙江舟山（万）、浙江舟山（500500万）、黄岛万）、黄岛 （300300万）、大连万）、大连 (320(320万万) )；相当于；相当于14001400万吨，万吨，1010 天的原油进口量；天的原油进口量； 20202020年完成整个石油储备项目，达到国际能源署年完成整个石油储备项目，达到国际能源署9090 天的天的达标线。达标线。 中国进口原油四大运输通道（中哈、中俄、中缅、中国进口原油四大运输通道（中哈、中俄、中缅、 马六甲海峡）马六甲海峡） （

4、二）油库的作用（二）油库的作用 1.战略储备作用战略储备作用 油库是国家石油储备和供应的基地油库是国家石油储备和供应的基地 7 2013-11-28 油库的纽带作用：油库的纽带作用： 油油 井井 油田油田原油库原油库 炼厂炼厂成品油库成品油库 用用 户户 油库是协调原油生产、原油加工、成品油供油库是协调原油生产、原油加工、成品油供 应及运输的纽带应及运输的纽带 炼厂炼厂原油库原油库 炼油装置炼油装置 2. 纽带作用纽带作用 8 2013-11-28 根据油库的根据油库的管理体制和经营性质管理体制和经营性质划分划分 （1）独立油库）独立油库 （2）企业附属油库）企业附属油库 根据油库的主要储油方

5、式划分根据油库的主要储油方式划分 （1）地面油库地面油库 （2）隐蔽油库隐蔽油库 （3）山洞油库山洞油库 （4）水封石洞库水封石洞库 （5）水下油库水下油库 （6）地下盐岩库地下盐岩库 按运输方式分：按运输方式分：水运油库、陆运油库、水路联运油库；水运油库、陆运油库、水路联运油库； 按经营油品分：按经营油品分：原油库、成品油库、润滑油库等；原油库、成品油库、润滑油库等； （三）油库的分类（三）油库的分类 9 2013-11-28 二、二、 油库的分级和分区油库的分级和分区 （一）（一）油库的分级油库的分级 注：油库总容量注：油库总容量是指所有储罐公称容量与桶装油品设计存放是指所有储罐公称容量与

6、桶装油品设计存放 量之和，不包括零位罐、高架罐、放空罐以及是油库自量之和，不包括零位罐、高架罐、放空罐以及是油库自 用油品储罐的容量。用油品储罐的容量。 等级等级 总容量（总容量（m m3 3） 一级一级 二级二级 三级三级 四级四级 五级五级 大于大于100000 30000 100000 10000 30000 1000 10000 小于小于1000 储存油品可燃；储存油品可燃； 多为汽柴油混合库；多为汽柴油混合库； 容量越大，油料种容量越大，油料种 类越多，业务范围越类越多，业务范围越 广，危险性越大；广，危险性越大； 根据容量大小分级，根据容量大小分级， 并制定相应的安全防并制定相应的

7、安全防 火标准。火标准。 10 2013-11-28 （二）油品的分类（二）油品的分类 类类 别别 油品闪点油品闪点( ) 举例举例 甲甲 28 以下以下 原油、汽油原油、汽油 乙乙 A 28 至至45 以下以下 喷气燃料、灯用煤油、喷气燃料、灯用煤油、 -35#轻柴油轻柴油 B 45 至至60 以下以下 丙丙 A 60 120 轻柴油、重柴油、轻柴油、重柴油、20#重油重油 B 120 以上以上 润滑油、润滑油、100#重油重油 11 2013-11-28 其他国家油品等级划分举例其他国家油品等级划分举例 英国石油学会英国石油学会销售安全规范销售安全规范 级级 闪点闪点1m） H H 35

8、2013-11-28 山洞油库山洞油库 主巷道 36 2013-11-28 37 2013-11-28 水封石洞库：水封石洞库：将储罐建在将储罐建在稳定地下水位稳定地下水位的岩体的岩体 内，以人工洞直接作为储油罐用。内，以人工洞直接作为储油罐用。 目前，只在沿海地区有少量此种油库。目前，只在沿海地区有少量此种油库。 地下水位线地下水位线 油油 水水 水漏斗水漏斗 38 2013-11-28 盐穴地下储油气库：盐穴地下储油气库：在在 地下盐层或盐丘中利用水溶地下盐层或盐丘中利用水溶 开采方式形成地下洞穴并储开采方式形成地下洞穴并储 存油气。存油气。 盐岩顶底面与地震剖面对应关系盐岩顶底面与地震剖

9、面对应关系 39 2013-11-28 40 2013-11-28 41 2013-11-28 海上油库海上油库 42 2013-11-28 一、油品储运工艺流程一、油品储运工艺流程 二、油品的铁路装卸作业二、油品的铁路装卸作业 三、油品的水路装卸作业三、油品的水路装卸作业 四、油品的公路装卸作业四、油品的公路装卸作业 五、桶装（整装）作业五、桶装（整装）作业 六、油库管路设计计算六、油库管路设计计算 七、油库泵房工艺设计七、油库泵房工艺设计 八、铁路上卸系统汽阻断流的校核八、铁路上卸系统汽阻断流的校核 九、输油系统工作点的确定九、输油系统工作点的确定 主要内容主要内容 第二节第二节 油品储运

10、系统工艺设计油品储运系统工艺设计 43 2013-11-28 一、油库工艺流程一、油库工艺流程 （一）概述（一）概述 所谓所谓油库工艺流程设计油库工艺流程设计，就是合理布置和规，就是合理布置和规 划油库划油库经营油品的流向经营油品的流向和可以完成的和可以完成的作业作业，包括，包括 油品的装卸、灌装、倒罐等。油品的装卸、灌装、倒罐等。 储储 油油 设设 施施 装装 卸卸 系系 统统 管网管网 管网管网 管网管网 泵房泵房 44 2013-11-28 （二）油库工艺流程（二）油库工艺流程 满足生产要求满足生产要求: 收发油、输转、倒灌等收发油、输转、倒灌等 操作方便，调度灵活操作方便，调度灵活:

11、（1）同时装卸几种油品，不互相干扰；）同时装卸几种油品，不互相干扰； （2）管线互为备用、泵互为备用；）管线互为备用、泵互为备用； （3）发生事故，迅速切断，并有放空设施。）发生事故，迅速切断，并有放空设施。 节约投资节约投资：一管多用、一泵多用；一管多用、一泵多用； 专管专用、专泵专用。专管专用、专泵专用。 工艺流程设计基本原则工艺流程设计基本原则 45 2013-11-28 管网布置形式管网布置形式 单管系统单管系统 双管系统双管系统 独立管道系统独立管道系统 一般，油库管网的布置以一般，油库管网的布置以双管系统双管系统为主，以为主，以 单管系统和独立管道系统为辅。单管系统和独立管道系统为

12、辅。 46 2013-11-28 油品分组油品分组 分组原则分组原则 把性质相似、色泽相近的油品分为一组。把性质相似、色泽相近的油品分为一组。 分组目的分组目的 同一组内的油品可以共用一台泵、一条管线进同一组内的油品可以共用一台泵、一条管线进 行输送。行输送。 “一管多用，一泵多用”；“一管多用，一泵多用”； 特殊要求的油品需专管专用。特殊要求的油品需专管专用。 47 2013-11-28 油品分组表油品分组表 组别组别 油油 品品 名名 称称 燃一组燃一组 车用汽油（含铅的）车用汽油（含铅的） 燃二组燃二组 工业汽油、溶剂汽油、车用汽油工业汽油、溶剂汽油、车用汽油 燃三组燃三组 灯用煤油、动

13、力煤油灯用煤油、动力煤油 燃四组燃四组 轻柴油、农用轻柴油轻柴油、农用轻柴油 燃五组燃五组 重柴油重柴油 燃六组燃六组 重油重油 润滑一组润滑一组 22#、30#汽轮机油；高速机械油等低粘度浅色油品汽轮机油；高速机械油等低粘度浅色油品 润滑二组润滑二组 各种中、低速机械油；各种中、低速机械油； 46#、57#汽轮机油；汽轮机油；6#汽油机油等中等粘汽油机油等中等粘 度浅红色油品度浅红色油品 润滑三组润滑三组 10#、15#汽油机油；各种柴油机油等高粘度深红色油品汽油机油；各种柴油机油等高粘度深红色油品 润滑四组润滑四组 车轴油；齿轮油；车轴油；齿轮油；24#汽缸油；过热汽缸油（不包括合成汽缸油

14、）汽缸油；过热汽缸油（不包括合成汽缸油） 等黑色油品等黑色油品 48 2013-11-28 二、油品的铁路装卸作业二、油品的铁路装卸作业 （一）铁路装卸油（一）铁路装卸油设施设施 铁路油罐车铁路油罐车 装卸油鹤管装卸油鹤管 集油管集油管、输油管输油管 栈桥栈桥 铁路专用作业线铁路专用作业线 零位罐零位罐、缓冲罐缓冲罐 49 2013-11-28 （二）铁路装卸油（二）铁路装卸油方法方法 铁路卸油方法铁路卸油方法 上部卸油上部卸油 泵卸法泵卸法 自流卸油自流卸油 浸没泵卸油浸没泵卸油 压力卸油压力卸油 下部卸油下部卸油 铁路装油方法铁路装油方法：上部装车：上部装车 取决于 油库的 地形和 油罐车

15、 的结构 型式 50 2013-11-28 （三）铁路（三）铁路装卸油系统装卸油系统 轻油装卸系统轻油装卸系统 输油系统：输油系统：输转油罐车和储油罐内的油品；输转油罐车和储油罐内的油品； 真空系统：真空系统：填充鹤管的虹吸、收净油罐车底油；填充鹤管的虹吸、收净油罐车底油； 放空系统：放空系统：管线中油品放空。管线中油品放空。 粘油装卸系统：粘油装卸系统：多为下部装卸，采用往复泵或齿多为下部装卸，采用往复泵或齿 轮泵，不需要设置真空系统。轮泵，不需要设置真空系统。 输油系统：输油系统：- 加热系统：加热系统：满足油品加热的需求满足油品加热的需求 放空系统：放空系统：- 51 2013-11-2

16、8 （四）铁路装卸区管网的连接（四）铁路装卸区管网的连接 鹤管与集油管的连接鹤管与集油管的连接 专用单鹤管式专用单鹤管式 多用单鹤管式多用单鹤管式 双鹤管式双鹤管式 真空管与输油系统的连接真空管与输油系统的连接 52 2013-11-28 鹤管数的确定鹤管数的确定 铁路装卸油鹤管数与到库铁路装卸油鹤管数与到库油罐车数油罐车数和鹤管与和鹤管与 集油管的集油管的连接方式连接方式有关。有关。 确定鹤管数需要首先确定一次到库油罐车数。确定鹤管数需要首先确定一次到库油罐车数。 53 2013-11-28 按作业量确定每种油品一次到库的最大油罐车数按作业量确定每种油品一次到库的最大油罐车数 （向上取整）（

17、向上取整） 按机车牵引定数确定的一次到库的最大油罐车数按机车牵引定数确定的一次到库的最大油罐车数 标记载重一辆油罐车自重 机车牵引定数 2 n（向下取整）（向下取整） 2 ,minnnn i i ii i V GK n 360 Gi、Ki、i分别为第分别为第i种油品的计划年周转量种油品的计划年周转量、收发波动系数和油品的密度收发波动系数和油品的密度。 V为一辆油罐车的体积为一辆油罐车的体积。 360：年工作日：年工作日，按每天到货一次计按每天到货一次计。 实际一次到库的最大油罐车数实际一次到库的最大油罐车数n为：为： 例 子 例 子 54 2013-11-28 铁路作业线长度的确定铁路作业线长

18、度的确定 12 21 nlLLL 式中：式中： 中的项表示可选项；中的项表示可选项； L 装卸作业线长度，装卸作业线长度，m； l 一辆油罐车的长度，一辆油罐车的长度，m； n 一次到库的最大油罐车数一次到库的最大油罐车数 L1 作业线起始端（自作业线起始端（自警冲标警冲标算起）到第一辆油罐车起始算起）到第一辆油罐车起始 端的距离，端的距离，31米米；（；（老规范为老规范为10米米） L2 作业线终端车位的末端到车挡之间的距离，作业线终端车位的末端到车挡之间的距离，20米；米； 12 轻、粘油罐车之间的安全净距，轻、粘油罐车之间的安全净距，m。 55 2013-11-28 举例：举例： 油品名

19、称油品名称 密度密度(t/m3) 年供应量年供应量(t) 航空汽油航空汽油 0.80 45500 车用汽油车用汽油 0.73 17000 0#轻柴油轻柴油 0.84 7000 柴油机油柴油机油 0.88 1500 收发不均匀系数取收发不均匀系数取3，机车牵引定数为，机车牵引定数为3400t。 公 式 公 式 56 2013-11-28 解：解： （确定一次到库最大油罐车数）（确定一次到库最大油罐车数） （1）按作业量确定）按作业量确定 （2）按机车牵引定数确定）按机车牵引定数确定 n2=47.22 （3）实际一次到库的最大油罐车数，为：）实际一次到库的最大油罐车数，为： 油品名称油品名称 航空

20、汽油航空汽油 车用汽油车用汽油 0#轻柴油轻柴油 柴油机油柴油机油 ni 9.48 3.88 1.4 0.3 取整取整 10 4 2 1 17,min 2 nnn i 57 2013-11-28 作业线布置形式之一：作业线布置形式之一： L1 鹤管数：鹤管数：n=5+3=8 下卸器：下卸器：1个个 作业线长度：作业线长度： L1=31+20+8 12=147m L2=31+20+9 12+12=171m L2 12 航汽航汽 车汽车汽 轻柴轻柴 * * * * * * * * + 58 2013-11-28 作业线布置形式之二：作业线布置形式之二： L1 L2 12 航汽航汽 车汽车汽 轻柴轻

21、柴 * * * * * * * * * * o o o o o o + 鹤管数：鹤管数：n=10+6=16 下卸器：下卸器：1个个 作业线长度：作业线长度： L1=31+20+1012=171m L2=31+20+7 12+12=147m 59 2013-11-28 三、三、 油品的水路装卸作业油品的水路装卸作业 水路运输的特点水路运输的特点 载运量大载运量大 能耗少能耗少 成本低成本低 投资少投资少 按照航行的区域：按照航行的区域： 远洋运输远洋运输 沿海运输沿海运输 内河运输内河运输 60 2013-11-28 （一）港址选择（一）港址选择 地质条件好，避免产生过大的位移或沉降；地质条件好

22、，避免产生过大的位移或沉降； 防波能力强；防波能力强； 水域面积宽阔；水域面积宽阔； 有足够的水深。有足够的水深。 与其它码头有足够的安全距离与其它码头有足够的安全距离 T：设计最大船舶满载吃水深度：设计最大船舶满载吃水深度 Z1：船底至河（海）底允许的最：船底至河（海）底允许的最 小安全裕量小安全裕量 Z2：波浪影响的附加深度：波浪影响的附加深度 Z3：考虑油船航行时的附加深度：考虑油船航行时的附加深度 Z4：考虑泥沙淤积的附加量：考虑泥沙淤积的附加量 4321 ZZZZTH 61 2013-11-28 （二）油码头的种类（二）油码头的种类 近岸式码头近岸式码头 顺岸码头顺岸码头（固定码头）

23、（固定码头） 近岸式浮码头近岸式浮码头 栈桥岛式码头栈桥岛式码头 岛式码头岛式码头 外海油轮系泊码头外海油轮系泊码头 浮筒式单点系泊码头浮筒式单点系泊码头 浮筒式多点系泊码头浮筒式多点系泊码头 岛式系泊码头岛式系泊码头 62 2013-11-28 （三）油船（三）油船 油轮：油轮：有动有动 力设备，可以自力设备，可以自 航，还有输油、航，还有输油、 扫舱、加热、消扫舱、加热、消 防等设施；防等设施； 油驳：油驳：无动无动 力设备，不能自力设备，不能自 航；航； 储油船储油船 63 2013-11-28 水水 路路 装装 卸卸 油油 设设 备备 64 2013-11-28 输油臂输油臂 装船流程

24、：装船流程：储罐储罐 装船泵装船泵流量计流量计输输 油臂油臂油船；油船； 卸船流程：卸船流程：油船油船 油船输油泵油船输油泵输油臂输油臂- 流量计流量计储罐；储罐； 65 2013-11-28 （四）油码头泊位数的计算（四）油码头泊位数的计算 1 NN m n N 1 G P n tt T m y 1 N 泊位数（整数）泊位数（整数） 裕量裕量 N1 最少泊位数最少泊位数 n 年需要船次数年需要船次数 m 一个泊位年最多靠船次数一个泊位年最多靠船次数 P 年装卸量年装卸量 G 设计船型每船次装卸量设计船型每船次装卸量 Ty 年工作时间年工作时间 t1 每船次占用泊位的时间每船次占用泊位的时间

25、t 两次停泊时间之间的空档时间两次停泊时间之间的空档时间 66 2013-11-28 计算数据的确定计算数据的确定 1 1、年工作时间、年工作时间T Ty y Ty = 年工作日年工作日昼夜装卸作业小时昼夜装卸作业小时 年工作日年工作日=365日不利作业日数日不利作业日数 昼夜装卸作业小时一般取昼夜装卸作业小时一般取24h 不利作业日数包括：不利作业日数包括： 雾日雾日 ：折减系数取：折减系数取0.7 雷暴日雷暴日 ：折减系数取：折减系数取0.3 大风日大风日 ：折减系数取：折减系数取0.8 冰封日冰封日 ：折减系数取：折减系数取0.1 洪水停航日洪水停航日 ：折减系数取：折减系数取1.0 枯

26、水期停航日枯水期停航日 ：折减系数取：折减系数取1.0 67 2013-11-28 2 2、一船次装卸量、一船次装卸量G G G = 船舶载油量残油量船舶载油量残油量 船舶载油量是指油轮的净载重量，即船舶纯船舶载油量是指油轮的净载重量，即船舶纯 粹能载货物的重量粹能载货物的重量 残油量即每次不能完全卸净的剩余油量。轻残油量即每次不能完全卸净的剩余油量。轻 油可不考虑，油轮沿途可以加温时，粘油也油可不考虑，油轮沿途可以加温时，粘油也 可不考虑，但对不能加温的油驳等，按实际可不考虑，但对不能加温的油驳等，按实际 情况考虑。情况考虑。 内河船还要考虑枯水期减载量内河船还要考虑枯水期减载量 68 20

27、13-11-28 3 3、每船次占用泊位时间、每船次占用泊位时间 t t1 1 包括：包括： 待泊时间待泊时间 ：建议取：建议取1.02.0h 靠岸、系缆时间靠岸、系缆时间 ：建议取：建议取0.51.0h 输油前准备时间输油前准备时间 ：一般取：一般取0.52h 排压舱水时间排压舱水时间 输油时间输油时间 ：根据岸和船上输油泵的能力、：根据岸和船上输油泵的能力、 输油管径和长度、油轮载货量确定输油管径和长度、油轮载货量确定 输油后的整理时间：一般要输油后的整理时间：一般要12h 解缆离岸时间：一般约解缆离岸时间：一般约0.5h 4 4、两次停泊时间之间的空档时间、两次停泊时间之间的空档时间t

28、t 一般按一般按6 612h12h考虑。考虑。 69 2013-11-28 四、油品的公路装卸作业四、油品的公路装卸作业 公路装卸油方法公路装卸油方法 泵送灌装泵送灌装 直接自流灌装直接自流灌装 高架罐自流灌装（不推荐）高架罐自流灌装（不推荐） M 散装运输散装运输 整装运输整装运输 70 2013-11-28 公路作业区布置要求公路作业区布置要求 装卸作业有序装卸作业有序 作业安全作业安全 公路装卸油设施公路装卸油设施 汽车油罐车汽车油罐车 鹤管鹤管 灌装罐灌装罐 汽车装油台（亭）汽车装油台（亭） 通过式通过式 倒车式倒车式 圆亭式圆亭式 71 2013-11-28 汽车装油鹤管数的确定汽车

29、装油鹤管数的确定 N 每种油品的装油鹤管数量每种油品的装油鹤管数量 G 每种油品的年装油量，每种油品的年装油量，t T 每年装车作业工时，每年装车作业工时，h Q 一个装油臂的额定装油量一个装油臂的额定装油量，m3/h（应低于限制流速）（应低于限制流速） 油品密度，油品密度，t/m3 k 装车不均衡系数装车不均衡系数 B 季节不均衡系数季节不均衡系数。 对于季节性的油品对于季节性的油品（如农用柴油如农用柴油、灯用煤油灯用煤油），B值等于值等于 高峰季节的日平均装油量与全年日平均装油量之比；高峰季节的日平均装油量与全年日平均装油量之比； 对于无季节性的油品对于无季节性的油品，B=1 TQ kBG

30、 N 72 2013-11-28 装油鹤管的设计速率（推荐）装油鹤管的设计速率（推荐） 装油鹤管尺寸装油鹤管尺寸 设计速率（设计速率（m3/h） DN80 5070 DN100 80100 73 2013-11-28 五、桶装（整装）作业五、桶装（整装）作业 油桶的灌装方法油桶的灌装方法 泵送灌装泵送灌装 自流灌装自流灌装 油桶的称量方法油桶的称量方法 重量法重量法 容量法容量法 74 2013-11-28 灌油拴灌油拴数量的确定数量的确定 n 灌油栓数灌油栓数 G 某种油品年灌装量，某种油品年灌装量，t m 年工作天数年工作天数 K1 灌装不均匀系数，有桶装仓库灌装不均匀系数，有桶装仓库K1

31、=1.11.2 无桶装仓库无桶装仓库K1=1.51.8 q 一个灌油栓每小时的计算生产率，一个灌油栓每小时的计算生产率，m3/h K 灌油栓的利用系数，一般取灌油栓的利用系数，一般取K=0.5 T 灌油栓每日工作时间，灌油栓每日工作时间，h 灌装油品的密度，灌装油品的密度，t/m3 mTqK GK n 1 75 2013-11-28 桶装仓库面积的确定桶装仓库面积的确定 F 桶装仓库面积，桶装仓库面积，m2 Q 桶装仓库设计存放量，桶装仓库设计存放量，t n 桶垛堆码层数；桶垛堆码层数； 人工堆放：人工堆放：n2 机械堆放：甲类油品，机械堆放：甲类油品， n2 乙类油品，乙类油品， n3 丙类

32、油品，丙类油品， n4 油品的密度，油品的密度，t/m3 d 油桶卧放时为油桶的直径，油桶立放时为油桶高度，油桶卧放时为油桶的直径，油桶立放时为油桶高度，m K 体积充满系数，一般取体积充满系数，一般取 K= 0.60.612 仓库面积利用系数，仓库面积利用系数， = 0.30.4 knd Q F 76 2013-11-28 六、油库管路设计计算（略）六、油库管路设计计算（略） 管路的水力计算（确定管径）管路的水力计算（确定管径） 管路的强度计算管路的强度计算 77 2013-11-28 （一）根据经济流速确定管线管径（一）根据经济流速确定管线管径 d 费费 用用 运营费用运营费用 管线投资管

33、线投资 + d0(经济管径经济管径) 78 2013-11-28 选管径步骤：选管径步骤： 确定管路所输油品在计算温度下的粘度确定管路所输油品在计算温度下的粘度 查表得出相应的经济流速查表得出相应的经济流速 计算管径计算管径 选择标准管径选择标准管径 v Q d 4 式中：式中： d ：管内径：管内径 Q：业务流量：业务流量 v ：经济流速：经济流速 粘度粘度 经济流速，经济流速，m/s 运动粘度，运动粘度，10- 6m2/s 条件粘度，条件粘度， OBY 吸入管路吸入管路 排出管路排出管路 12 12 1.5 2.5 228 24 1.3 2.0 2872 410 1.2 1.5 72146

34、 1020 1.1 1.2 146438 2060 1.0 1.1 438977 60120 0.8 1.0 79 2013-11-28 （二）根据自流作业要求确定管径（二）根据自流作业要求确定管径 分两种情况：分两种情况： 高差已知高差已知 高差未知高差未知 80 2013-11-28 当高差已知，确定管径的步骤：当高差已知，确定管径的步骤： 假定流态假定流态 计算管径计算管径 校核流态校核流态 L d Q h m mm 5 2 d Q4 Re m h LQ d mm 5 1 2 81 2013-11-28 当高差未知，确定管径的方法：当高差未知，确定管径的方法： 按经济流速确定管径按经济流

35、速确定管径 校核高架罐的架设高度（通常，校核高架罐的架设高度（通常，hpt就不会发生汽蚀就不会发生汽蚀 令pkpt k ktss h g v g p g v g P 1 22 22 k ksts h g v g v g p g P 1 22 22 泵不会发生汽蚀泵不会发生汽蚀 ha g v g PP sts 2 2 i）泵装置的有效汽蚀余量）泵装置的有效汽蚀余量 ha 103 2013-11-28 ii）泵必需汽蚀余量）泵必需汽蚀余量 hr k k h g v 1 2 2 表示液流从泵入口到叶轮内压力最低点表示液流从泵入口到叶轮内压力最低点k处的处的 全部能头损失，即泵必须的最小汽蚀余量：全部

36、能头损失，即泵必须的最小汽蚀余量： hr ，是指油泵进口处必须具有的超过液体气化，是指油泵进口处必须具有的超过液体气化 压力的能量，或者说是油泵正常运行时不发生汽蚀现象所压力的能量，或者说是油泵正常运行时不发生汽蚀现象所 必需具有的富裕能量。必需具有的富裕能量。 k k h g v 1 2 2 104 2013-11-28 iii）允许吸入真空度）允许吸入真空度 吸入真空度吸入真空度:吸入罐液面上的大气压力能头与泵入口处压吸入罐液面上的大气压力能头与泵入口处压 力的能头差，称为吸入真空度，用力的能头差，称为吸入真空度，用Hs表示表示 . r kasa s h g v g p g p g p g

37、 p H s 2 2 g p g p H sa s k kkss h g v g p g v g P 1 22 22 hr k k h g v 1 2 2 r kss h g p g v g P 2 2 若要泵不发生汽蚀，则若要泵不发生汽蚀，则pkpt。当。当pkpt时泵开始汽蚀，该时泵开始汽蚀，该 临界状态下的吸入真空度称为最大真空度。临界状态下的吸入真空度称为最大真空度。 3 . 0 max ss HH r ta s h g v g p g p H s 2 2 max 允许吸入真空度允许吸入真空度 : 105 2013-11-28 依据依据 允许汽蚀余量允许汽蚀余量 hr 允许吸入真空度允

38、许吸入真空度 Hs 二者之间的换算关系二者之间的换算关系 r ta s h g v g pp H 2 2 式中：式中： Pa：当地大气压力：当地大气压力, Pa Pt：输送温度下液体的饱和蒸气压：输送温度下液体的饱和蒸气压, Pa v ：泵入口处的流速：泵入口处的流速, m/s 106 2013-11-28 iv）泵的允许最大安装高度）泵的允许最大安装高度 A.根据操作条件和油泵的允许汽蚀余量来确定油泵的允许安装高度根据操作条件和油泵的允许汽蚀余量来确定油泵的允许安装高度 j H 从吸入罐液面到压力最低点从吸入罐液面到压力最低点k断面列伯努力方程：断面列伯努力方程： ky kk k yy y

39、hh g v g p z g v g P z 11 2 2 22 1 yr ky ykj hh g PP zzH 泵的安装高度：泵的安装高度： 最大几何安装高度：最大几何安装高度： 1max yr ty j hh g PP H 泵的允许安装高度：泵的允许安装高度： r ta j hh g pp H 107 2013-11-28 B、根据操作条件和允许吸入真空度来确定油泵的允许、根据操作条件和允许吸入真空度来确定油泵的允许 安装高度安装高度 j H 从吸入罐液面到泵入口列伯努力方程：从吸入罐液面到泵入口列伯努力方程： 1 2 11 1 2 y y y h g v g p z g P z 泵的几何

40、安装高度：泵的几何安装高度： 1 2 1 1 2 11 1 2 1 1 1 2 2 )( 2 ys ay y a ay aa y y yj h g v H g PP h g v g PP g PP g p g p h g v g PP zzH 保证泵不发生汽蚀的允许几何安装高度：保证泵不发生汽蚀的允许几何安装高度： h g v H g pp H s ay j 2 2 108 2013-11-28 泵最大允许安装高度的计算泵最大允许安装高度的计算 sr ty j hh g pp H h g v H g pp H ss ay j 2 2 式中：式中： Py：吸入液面压力：吸入液面压力 h ：从吸入

41、液面到泵入口处的摩阻损失：从吸入液面到泵入口处的摩阻损失 下标下标s：表示实际输油工况：表示实际输油工况 注意：以注意：以吸入最危险工况吸入最危险工况为前提。为前提。 109 2013-11-28 泵特性的换算泵特性的换算 当油品粘度小于当油品粘度小于50厘沱厘沱(5.010-5m2/s)时时 10 S ta bsss g pp HH brsr hh 当油品粘度大于当油品粘度大于50厘沱厘沱(5.010-5m2/s)时时 brhsr hKh 10 brsr s ta bsss hh g PP HH h K 系数系数 查有关图表确定。查有关图表确定。 110 2013-11-28 （）容积式泵的

42、选择）容积式泵的选择 流量条件流量条件 满足满足QQ业 业 压力条件压力条件 满足满足P P实 实 式中：式中：Q ：泵的实际排量：泵的实际排量 Q业 业：业务流量 ：业务流量 式中：式中：P ：泵的实际排出压力（额定压力）：泵的实际排出压力（额定压力） P实 实：泵在实际工况下的排压 ：泵在实际工况下的排压 111 2013-11-28 （）真空泵的选择与校核）真空泵的选择与校核 真空泵的抽气速率真空泵的抽气速率 指泵出口为大气状态时，单位时间内泵所抽吸指泵出口为大气状态时，单位时间内泵所抽吸 的在泵吸入口状态下的气体的体积。单位：的在泵吸入口状态下的气体的体积。单位：m3/min 业务抽气

43、速率业务抽气速率 2 1 lg3 . 2 P P t V Qg 式中：式中： Qg：真空系统的业务抽气速率：真空系统的业务抽气速率 V ：真空系统所抽吸的容积：真空系统所抽吸的容积 t ：抽气时间：抽气时间 P1：抽气起始压力：抽气起始压力 P2：抽气终了压力：抽气终了压力 112 2013-11-28 业务抽气速率的换算（换算到标准状态）业务抽气速率的换算（换算到标准状态） 选泵选泵 在压力在压力P=(P1+P2)/2下，下， Qgb为泵样本上给出的真空泵抽气速率（标准状态下）为泵样本上给出的真空泵抽气速率（标准状态下） g b b g Q P PP T T Q 2 21 ggb QQ 11

44、3 2013-11-28 所要抽吸的容积所要抽吸的容积V：包括鹤管、集油管、泵的吸入管路以及真空罐的容：包括鹤管、集油管、泵的吸入管路以及真空罐的容 积之和。积之和。 引油作业时间，根据作业要求而定，一般取引油作业时间，根据作业要求而定，一般取 t=35min 抽气初始压力抽气初始压力 P1=Pa（大气压力）（大气压力） 抽气终了压力，一般指将油品引到鹤管最高点的压力抽气终了压力，一般指将油品引到鹤管最高点的压力 计算业务抽气速率，并换算成标准状态下的抽气速率计算业务抽气速率，并换算成标准状态下的抽气速率 按按 P=(P1+P2)/2 和和 Qg 选择真空泵选择真空泵 引油计算选泵引油计算选泵

45、 2 1 lg3.2 P P t V Qg ghZPP yf 12 g b b g Q P PP T T Q 2 21 114 2013-11-28 扫舱校核扫舱校核 扫舱速率扫舱速率 式中：式中： V：一辆罐车的底油，一般：一辆罐车的底油，一般V=0.60.7m3 t ：抽吸一辆罐车底油所用的时间，：抽吸一辆罐车底油所用的时间，t=35min K ：考虑吸入空气而引入的附加系数，：考虑吸入空气而引入的附加系数，K=1.52 换算为标准状态下的换算为标准状态下的扫舱速率扫舱速率 真空罐内的真空度真空罐内的真空度 校核：要求根据引油计算选择的真空泵在真空度校核：要求根据引油计算选择的真空泵在真空

46、度Ps下下 的扫舱速率不小于的扫舱速率不小于Qs t V KQs ghZP yfs S b b Q P P T T Q S P=Pa-PS 115 2013-11-28 （四）油泵原动机的选择（四）油泵原动机的选择 驱动离心泵驱动离心泵 电机功率电机功率 驱动容积式泵驱动容积式泵 电机功率电机功率 102 QH KN QPP KN sd (kW) (W) ：油品密度，：油品密度，kg/m3 Q：所有工况中的最大流量：所有工况中的最大流量 （容积式泵为泵的设计流量），（容积式泵为泵的设计流量），m3/s H：最大流量下对应的泵的扬程，：最大流量下对应的泵的扬程，m ：最大流量下泵的效率：最大流量下泵的效率 Pd：泵的出口压力泵的出口压力，Pa Ps：泵的入口压力泵的入口压力，Pa K：功率安全系数：功率安全系数 N7.5kW时时，K=1.051.1 N=1.57.5kW时时