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1、重庆科技学院重庆科技学院油库设计与管理油库设计与管理课程设计报告课程设计报告学院:_石油与天然气工程学院专业班级: 油气储运工程 11学生姓名:学号:设计地点（单位）_石油科技大楼 K802_设计题目:_油库主要工艺及设备的模拟设计 _完成日期： 2014年 12 月 17 日指导教师评语: _成绩（五级记分制）:_ _指导教师（签字）:_ _目录引言.21.基础数据.21.1 各管段的附件种类及数量.22.轻质柴油收发管线选择.32.1 工艺流程的水力计算.32.1.1 油品管径选择 .32.1.2 油品管线壁厚强度校核 .42.1.3 轻质柴油管线摩阻损失的计算 .43.泵的选择与校核.9
2、3.1 泵的选择.93.2 泵的校核.93.3 泵的电机选择.93.4 泵的安装高度.103.4.1 泵的允许吸入高度 .103.4.2 泵的允许安装高度 .103.5 鹤管气阻的校核.11结论.12参考文献.13重庆科技学院引言引言油库设计与管理课程设计是我们学习和认识原油和成品油、储存的相关知识的综合运用与总结，通过课程设计可以让我们更加熟悉相关油库设计，为以后的工作打好基础。根据课程任务书所给数据可得， 每日到库最大油槽车数 22 辆， 车容积为 50m3。当地大气压为 685mm 汞柱， 最冷月平均温度为 5。 最热月平均温度为 24.5。一次装卸油允许的时间为 8 小时（其中辅助作业
3、时间为 1 小时）；轻柴油的运动粘度514.6 厘沱，24.57.1 厘沱。输油管吸入管长为 30m，排出管长为920m。鹤管的几何长度12m，鹤管间距12.5m。输送温度范围内柴油按830 kg/m3计，轨顶标高为 520m，罐底标高为565m，油罐装油高度为 12m，集油管流量按 4 个鹤管同时计算。首先，计算轻柴油铁路收发系统的管线管径，然后选择泵和电机，最后确定泵的安装高度，根据泵的安装高度进行校核。1重庆科技学院基础数据1.基础数据1.1 各管段的附件种类及数量管件名称90单折弯头45单折弯头90又折弯头转弯三通转弯三通通过三通通过三通闸阀过滤器止回阀鹤管321集油管11371输油管
4、吸入端32211输油管排出端34631管网布置如图 1 所示图 11.2 收发任务：每日到库最大油槽车数 22 辆，车容积为 50m3，每天操作8 小时。1.3 地形资料： 一次装卸油允许的时间为 8 小时 （其中辅助作业时间为 1 小时） ；轻柴油的运动粘度514.6 厘沱，24.57.1 厘沱。输油管吸入管长为30m，排出管长为 920m。鹤管的几何长度 12m，鹤管间距 12.5m。1.4 当地大气压为 685mm 汞柱。1.5 气象资料：最冷月平均温度为 5，最热月平均温度为 24.5。2重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择2.轻质柴油收发管线选择2.1 工艺流程的水力计算2.1.1 油
5、品管径选择鹤管的管径选1084最大流量管内径Q按照业务要求的输送量Q 2250 0.044m3/ s73600d4 Q经济流速d管内径通过图 2-1 粘度经济流速可以得出：图 2-1 不同粘度油品在管路中的经济流速粘度运动粘度,10-6m2/s12228287272146146438438977条件粘度,。BY12244101020206060120经济流速，m/s吸入管路1.51.31.21.11.00.8排出管路2.52.01.51.21.11.0轻柴油的运动粘度（5）=14.610-6m2/s 时，轻质柴油吸入管路内径：d 4Q40.044 0.207(m)3.141.3轻柴油的运动粘度
6、（5）=14.610-6m2/s 时，轻质柴油排出管路内径：轻柴油的运动粘度（24）=7.110-6m2/s 时，轻质柴油吸入管路内径：d 4Q40.044 0.167(m)3.142.0d 4Q40.044 0.207(m)3.141.33重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择轻柴油的运动粘度（24）=7.110-6m2/s 时，轻质柴油排出管路内径：吸入管线管径选2196;排出管线管径选1686。鹤管选择1084 的无缝钢管。集油管比鹤管大一个级别即可，所以可选2196 的无缝钢管。油品的管径见表 2-2（单位：mm） ：表 2-2 油品管径油品轻质柴油鹤管1084集油管2196吸入管2196
7、排出管1686d 4Q40.044 0.167(m)3.142.02.1.2 油品管线壁厚强度校核p1p2t 2.54130210.1256 2.54130210.125 3.60Mpa1D1219t 2.54130210.125 62.54130210.1252 3.60MpaD2219p3t3 2.54130210.125 6 2.54130210.125 4.68MpaD3168根据石油化工管道安装设计便查手册（第二版）可知，凡公称压力小于或等于2.5Mpa的管道称为低压管道。 2.5Mpa即为管道输送下的最大的许应压力。通过计算结果得出管道的承压能力大于许应压力，所以符合管道壁厚条件。
8、2.1.3 轻质柴油管线摩阻损失的计算1）各管段长度计算：a.鹤管由石油库设计规范8-1-2 规定灌装流速不大于 4.5m/s, 铁路部门对油库卸油时间有一定的要求。一般情况下，大中型油库具有每小时卸4-6 节油槽车的规定，所以取 Q鹤=50m3/h。表 2-1 卸油鹤管数据数量90 弯头33045 弯头214闸阀19Ld/dLd/d=330+214+19=127Ld=dLd/d=0.1127=12.7m几何长度Ln=12m4重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择Lhe=LD+LN=12.7+12=24.7m所以鹤管的计算长度为 24.7m。b.集油管表 2-2 集油管数据数量转弯三通140转弯三
9、通1136通过三通318通过三通723闸阀14Ld/dLd/d=140+136+318+723+4=395Ld=dLd/d=86.505m集油管流量按 4 个鹤管同时计算，所以共有 8 个鹤管。所以集油管的几何长度Ln=（8-1）12.5=87.5mLhe= 174.005m所以集油管的计算长度为 174.005m。c.输油管吸入端表 2-3 吸入管数据数量90 又折弯头330通过三通218闸阀29过滤器177止回阀187Ld/dLd/d=308Ld=dLd/d=59.752m几何长度Ln=30mLhe= 89.752m所以输油管吸入段的计算长度为 89.752m。d.排出管表 2-4 排出管
10、数据数量45 单折弯头90 又折弯头314430通过三通618闸阀34.5止回阀187Ld/dLd/d=370.5Ld=dLd/d=58.9m几何长度Ln=920m5重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择Lhe=978.9m所以输油管的排出端计算长度为 978.9m。2）摩阻的计算：a鹤管摩阻计算：Q=50m3/s=0.0139m3/s,（5）=14.610-6m2/s,（24）=7.110-6m2/s，d=0.1m,在已知油品的任务输量和实际流速、粘度以及管路的相对粗糙度（管壁内凸起的绝对高度称为管壁的绝对粗糙度， 它与管子半径的比值称为相对粗糙度；管路的绝对粗糙度可参考文献5表 3-3 取得，
11、本设计取0.15mm）后，便可根据雷诺数的大小，判断油品在管路中的流态，进而求得水力摩阻系数。4Q40.044Re 78945.00766d3.147.1100.1e 取 0.15mm，2e20.15 0.003d100Re159.787665765lg665765lg0.003Re2 8650000.0036.81.11 1.8lg 0.02396Re7.4 456311Re1ReRe2流态为混合摩擦区4Q1.77(m/ s)d2L224.71.772h鹤 0.02396 0.946(m)d 2g0.129.8b集油管的摩阻计算L=174m4Q40.044Re 38137.6848d3.14
12、7.11060.207e 取 0.15mm2e20.15 0.0014d2076重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择Re159.78109029.0667ReRe1流态为水力光滑区0.31644 0.02264Re4Q1.308(m/ s)2dL21741.3082h鹤 0.022641.661(m)d 2g0.20729.8c输油管吸入端的摩阻损失L=89.752m4Q40.044Re 38137.6848d3.147.11060.207e 取 0.15mm2e20.15 0.0014d207Re159.78109029.0667ReRe1流态为水力光滑区0.31644Re 0.022644Q
13、1.308(m/ s)d2L289.7521.3082h鹤 0.02264 0.8568(m)d 2g0.20729.8d. 输油管排出管端的摩阻损失L=978.9m4Q40.044Re 50605.77416d3.147.1100.156e 取 0.15mm2e20.15 0.0019d1567重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择Re159.78 76907.76957ReRe1流态为水力光滑区0.31644 0.02109Re4Q 2.303(m/ s)2dL2978.92.3032h鹤 0.02109 35.811(m)d 2g0.15629.8各管段摩阻损失如图 2-5管路名称鹤管集油管
14、输油管排出管路图 2-5v(m/5.61.3081.3082.303Re789453813738137506050.02390.022640.022640.021090.9461.66195.07480.856835.811h(m)H(m)8重庆科技学院泵的选择和校核3.3.泵的选择与校核泵的选择与校核3.13.1 泵的选择泵的选择本设计中，泵的流量应与油品的任务输量相平衡，即：Q=157.14m3/h泵的扬程应与管路的能量损失相平衡，即：H=hr+hj+Z其中Z可根据任务书提供设计依据和油罐高度求得，则：H=39.2748+565-520-1.2+12=95.0748m96m根据流量和扬程可
15、选 150Y-150A 型泵。泵的清水性能参数：型号150Y-150A流量 Q扬程 H转速 m3/h111.5167.5114 m71.587.51072950r/min效率（%）606865必需汽蚀余量m4.14.55.13.2 泵的校核H0图 3-1由图 3-1 可知，泵的工作点 A 在有效区域内，所选油泵符合输送要求。157Q管路特性曲线95工作点泵的特性曲线3.3 泵的电机选择根据泵的工作参数，电动机应有转速 n=2950r/min,应有功率。HQ1.1116.7989830157.14N K 70.2(kw)36001020.659重庆科技学院泵的选择和校核应选配额定功率为 75kw
16、，并符合泵的额定转速 2950r/min 的电动机。根据标准选用 YB 系列防爆电动机。从电动机产品目录上可查到 YB214S-2 型符合使用要求。3.4 泵的安装高度3.4.1 泵的允许吸入高度输送油品粘小于 0.510-4m2/s 时，可按下式计算泵的允许吸入高度：式中Pa PbHs hshygHs泵的允许吸入高度，m；Pa当地大气压，Pa；Pv油品的饱和蒸汽压，Pa，此处取Pv3104Pa5；3油品的密度，kg m；2g重力加速度，m s；hsh泵的允许气蚀余量，m。HsPa Pb hsh 2.39(m)yg3.4.2 泵的允许安装高度Hy HS22g h式中Hy泵的允许安装高度，m；H
17、s泵的允许吸入高度，m；v油品在泵吸入管中的流速，m2g重力加速度，m s；s；h吸入管的摩阻损失。1.3082Hy HS h 2.39 0.8568 1.44(m)2g29.82泵的最高安装高度为油罐车最低液面以上 1.44 米， 在这个高度以下泵就不10重庆科技学院泵的选择和校核会发生汽蚀现象。3.5 鹤管气阻的校核采用鹤管从油罐车上部卸油时，鹤管中油料在真空状态下流动，鹤管最高点的真空度很大，油料易气化，形成“气阻” 。为使卸油正常运行，需对鹤管最高点进行气阻校核。HayshHa10001012.05(m)y830Z 0.8mL 3 300.1 6mh L0.9466h 鹤 0.231
18、（m）L鹤24.61.772Hsh Hay Z h -12.05 0.8 0.23110.86m2g29.8shHy10005Hy 6.02(m)y830Hsh Hy2卸油时鹤管最危险处不会发生气阻现象。11重庆科技学院结论结论通过计算可得出结论：1. 轻质柴油铁路收发系统管线确定鹤管数 8 个，管径和管壁的选取见下表：管线名称鹤管集油管吸入管排出管管材10842196219616862. 根据要求选择 150Y-150A 型泵，电动机选 YB214S-2 型防爆电动机。为了保证泵工作时不产生汽蚀，泵的吸入中心应高于油罐车最低液面 1.44m。卸油时鹤管最危险处不会发生气阻现象。12重庆科技学院参考文献参考文献1郭光臣,董文兰,张志廉. 油库设计与管理M.山东:中国石油大学社. 2006.2 GB/T17395-1998. 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差.3 马秀让.油库工艺设计手册M. 北京: 中国人民解放军工程设计研究局, 1979.4 王怀义 主编 石油化工管道安装设计便查手册 中国石化出版社 2003 年11 月13
