油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理.ppt

1、1,油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理,中國(guó)石油大學(xué)（華東）儲(chǔ)運(yùn)工程系 20 年 月,2,第一章 油庫(kù)概述,第一節(jié) 油庫(kù)的作用和類型 第二節(jié) 油庫(kù)的分級(jí)和分區(qū) 第三節(jié) 油庫(kù)容量的確定,3,第一節(jié) 油庫(kù)的作用和類型,一、油庫(kù)的概念 油庫(kù)是用來(lái)接收、儲(chǔ)存和發(fā)放石油或石油產(chǎn)品的企業(yè)和單位。,4,二、油庫(kù)的作用 基地作用 油庫(kù)是國(guó)家石油儲(chǔ)備和供應(yīng)的基地 紐帶作用 油庫(kù)是協(xié)調(diào)原油生產(chǎn)、原油加工、成品油供應(yīng)及運(yùn)輸?shù)募~帶,5,油庫(kù)的紐帶作用：,油井,油田原油庫(kù),煉廠原油庫(kù),煉油裝置,煉廠成品油庫(kù),用戶,6,三、油庫(kù)的類型 根據(jù)油庫(kù)的管理體制和業(yè)務(wù)性質(zhì)劃分 （1）獨(dú)立油庫(kù) （2）企業(yè)附屬油庫(kù) 根據(jù)油庫(kù)的主要儲(chǔ)油方式劃分 （1）地

2、面油庫(kù) （2）隱蔽油庫(kù) （3）山洞油庫(kù) （4）水封石洞庫(kù) （5）地下鹽巖庫(kù) （6）水下油庫(kù),7,第二節(jié) 油庫(kù)的分級(jí)和分區(qū),一、油庫(kù)的分級(jí),注：油庫(kù)總?cè)萘渴侵杆袃?chǔ)罐公稱容量與桶裝油品設(shè)計(jì)存放量之和，不包括零位罐、高架罐、放空罐以及是油庫(kù)自用油品儲(chǔ)罐的容量。,8,二、油品的分類,9,其他國(guó)家油品等級(jí)劃分舉例: 英國(guó)石油學(xué)會(huì)銷售安全規(guī)范,10,法國(guó)勞動(dòng)保護(hù)安全規(guī)范,11,三、油庫(kù)的分區(qū),12,油庫(kù)分區(qū)圖示：,13,庫(kù)區(qū)平面布置舉例：,14,第三節(jié) 油庫(kù)容量的確定,要求： （1）集中來(lái)油時(shí)能及時(shí)地把油品卸到庫(kù)內(nèi)； （2）在兩次來(lái)油的間隙，油庫(kù)應(yīng)有足夠的儲(chǔ)存油品供應(yīng)給用戶。,15,一、周轉(zhuǎn)系數(shù)法確定油

3、庫(kù)容量,式中： Vs：某種油品的設(shè)計(jì)容量，m3； G：該種油品的年銷量，t； ：該種油品的密度，t/m3； K：該種油品的周轉(zhuǎn)系數(shù)； ：油罐利用系數(shù)。,16,1、周轉(zhuǎn)系數(shù),所謂周轉(zhuǎn)系數(shù)，就是指某種油品的儲(chǔ)油設(shè)備在一年內(nèi)可被周轉(zhuǎn)使用的次數(shù)。 即：,17,2、油罐利用系數(shù),（1）名義容量（計(jì)算容量、理論容量） （2）儲(chǔ)存容量 （3）作業(yè)容量 （4）公稱容量,18,3、油罐選用的一般原則,通常，每種油品至少選兩個(gè)罐； 盡量選用容量較大的儲(chǔ)罐； 對(duì)于整個(gè)油庫(kù)來(lái)說(shuō)，選用儲(chǔ)罐的規(guī)格應(yīng)盡可能統(tǒng)一。,19,二、儲(chǔ)存天數(shù)法確定油庫(kù)容量,式中： Vs：油品的設(shè)計(jì)容量，m3； G：油品的年周轉(zhuǎn)量，t； N：油品的儲(chǔ)

4、存天數(shù)； ：油品儲(chǔ)存溫度下的密度，t/m3； ：油罐的利用系數(shù)； t ：油品的年操作天數(shù)。,20,三、統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)法確定油庫(kù)容量,每個(gè)月的月末剩余：Vi=進(jìn)油量-銷售量 剩余累計(jì)：Vs= Vi 油庫(kù)容量：V=Vs max-Vs min 即：油庫(kù)在儲(chǔ)存了最大銷售量的同時(shí)，應(yīng)能儲(chǔ)存最大進(jìn)油量。,21,進(jìn)油、銷售、月末剩余及剩余累計(jì)表,注：月末剩余Vi為正，入超； 月末剩余Vi為負(fù)，出超,油庫(kù)容量：V=Vs max-Vs min=+10-(-26)=36,22,第四節(jié) 庫(kù)址選擇 及庫(kù)區(qū)總平面布置,執(zhí)行石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50074-2002）的要求。 主要考慮的事項(xiàng)： 1）與周圍居住區(qū)、工礦企業(yè)、交通線

5、等安全距離、相對(duì)位置（高度、風(fēng)向）； 2）庫(kù)內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物之間的防火距離、相對(duì)位置； 3）油罐分組布置的相關(guān)規(guī)定； 4）出入口及消防道路布置要求。,23,油罐區(qū)防火堤設(shè)置：,1）防火堤計(jì)算高度的確定 要求：防火堤高度應(yīng)保證堤內(nèi)有效容積的需要。 有效容積的確定： 執(zhí)行規(guī)范。具體： a. 固定頂油罐，不小于油罐組內(nèi)一個(gè)最大罐的容量； b. 浮頂罐，不小于油罐組內(nèi)一個(gè)最大罐的容量的一半；,24,c. 當(dāng)固定頂罐、浮頂罐布置在同一罐組內(nèi)時(shí)，取以上兩者中的較大值。,25,固定頂罐防火堤計(jì)算高度確定：,2號(hào)罐容量為最大 罐容量用V1、V2、表示， 罐界面積用S1、S2、表示。,防火堤計(jì)算高度 h:,26

6、,浮頂罐防火堤計(jì)算高度確定：,2號(hào)罐容量為最大 罐容量用V1、V2、表示， 罐界面積用S1、S2、表示。,防火堤計(jì)算高度 h:,27,2）防火堤設(shè)置規(guī)定,防火堤的實(shí)際高度應(yīng)比計(jì)算高度高出0.2m； 防火堤實(shí)際高度不應(yīng)低于1m（以堤內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)地坪計(jì)），且不應(yīng)高于2.2m（以堤外側(cè)道路路面計(jì)）。 如采用土質(zhì)防火堤，堤頂寬度度應(yīng)小于0.5m。,28,GO TO NEXT CHAPTER,29,名義容量（計(jì)算容量，理論容量）：,30,儲(chǔ)存容量：,31,作業(yè)容量：,32,油庫(kù),獨(dú)立油庫(kù),企業(yè)附屬油庫(kù),民用油庫(kù),軍用油庫(kù),儲(chǔ)備油庫(kù),中轉(zhuǎn)油庫(kù),分配油庫(kù),儲(chǔ)備油庫(kù),供應(yīng)油庫(kù),野戰(zhàn)油庫(kù),油田原油庫(kù),煉廠原油及成品

7、油庫(kù),機(jī)場(chǎng)及港口油庫(kù),農(nóng)機(jī)站油庫(kù),其它企業(yè)附屬油庫(kù),33,34,覆土油罐示意（H1m）,H,H,35,山洞油庫(kù),主巷道,36,37,水封石洞庫(kù),前提條件：有穩(wěn)定的地下水位,38,海上油庫(kù),39,第二章 油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)與管理,第一節(jié) 油品儲(chǔ)運(yùn)工藝流程 第二節(jié) 油品的鐵路裝卸作業(yè) 第三節(jié) 油品的水路裝卸作業(yè) 第四節(jié) 油品的公路裝卸作業(yè) 第五節(jié) 桶裝（整裝）作業(yè) 第六節(jié) 油庫(kù)管路設(shè)計(jì)計(jì)算 第七節(jié) 油庫(kù)泵房工藝設(shè)計(jì) 第八節(jié) 鐵路上卸系統(tǒng)汽阻斷流的校核 第九節(jié) 輸油系統(tǒng)工作點(diǎn)的確定,40,第一節(jié) 油品儲(chǔ)運(yùn)工藝流程,一、概述,41,二、油庫(kù)工藝流程,所謂油庫(kù)工藝流程設(shè)計(jì)，就是合理布置和規(guī)劃油庫(kù)經(jīng)營(yíng)油

8、品的流向和可以完成的作業(yè)，包括油品的裝卸、灌裝、倒罐等。,42,工藝流程設(shè)計(jì)基本原則,滿足生產(chǎn)要求 操作方便，調(diào)度靈活 節(jié)約投資,43,管網(wǎng)布置形式,單管系統(tǒng) 雙管系統(tǒng) 獨(dú)立管道系統(tǒng) 一般，油庫(kù)管網(wǎng)的布置以雙管系統(tǒng)為主，以單管系統(tǒng)和獨(dú)立管道系統(tǒng)為輔。,44,油品分組,分組原則： 把性質(zhì)相似、色澤相近的油品分為一組。 分組目的： 同一組內(nèi)的油品可以共用一臺(tái)泵、一條管線進(jìn)行輸送。,45,油品分組表,46,第二節(jié) 油品的鐵路裝卸作業(yè),一、鐵路裝卸油設(shè)施,鐵路油罐車 裝卸油鶴管 集油管、輸油管 棧橋 鐵路專用作業(yè)線 零位罐、緩沖罐,47,二、鐵路裝卸油方法,鐵路卸油方法 上部卸油 泵卸法 自流卸油 浸

9、沒(méi)泵卸油 壓力卸油 下部卸油 鐵路裝油方法：上部裝車,48,三、鐵路裝卸油系統(tǒng),輕油裝卸系統(tǒng) 輸油系統(tǒng) 真空系統(tǒng) 放空系統(tǒng) 粘油裝卸系統(tǒng) 輸油系統(tǒng) 加熱系統(tǒng) 放空系統(tǒng),49,四、鐵路裝卸區(qū)管網(wǎng)的連接,鶴管與集油管的連接 專用單鶴管式 多用單鶴管式 雙鶴管式 真空管與輸油系統(tǒng)的連接,50,鶴管數(shù)的確定,鐵路裝卸油鶴管數(shù)與到庫(kù)油罐車數(shù)和鶴管與集油管的連接方式有關(guān)。 確定鶴管數(shù)需要首先確定一次到庫(kù)油罐車數(shù)。,51,按作業(yè)量確定一次到庫(kù)的最大油罐車數(shù),（向上取整）,按機(jī)車牽引定數(shù)確定的一次到庫(kù)的最大油罐車數(shù),（向上取整）,52,鐵路作業(yè)線長(zhǎng)度的確定,式中： 中的項(xiàng)表示可選項(xiàng)； L 裝卸作業(yè)線長(zhǎng)度，m；

10、 l 一輛油罐車的長(zhǎng)度，m； n 一次到庫(kù)的最大油罐車數(shù) L1 作業(yè)線起始端（自警沖標(biāo)算起）到第一輛油罐車起始 端的距離，； L2 作業(yè)線終端車位的末端到車擋之間的距離，； 12 輕、粘油罐車之間的安全凈距，m。,53,舉例：,收發(fā)不均勻系數(shù)取3，機(jī)車牽引定數(shù)為3400t。,54,解： （確定一次到庫(kù)最大油罐車數(shù)） （1）按作業(yè)量確定,（2）按機(jī)車牽引定數(shù)確定 n2=47.22 （3）實(shí)際一次到庫(kù)的最大油罐車數(shù)，為：,55,作業(yè)線布置形式之一：,L1,鶴管數(shù)：n=5+3=8 下卸器：1個(gè) 作業(yè)線長(zhǎng)度： L1=10+20+8 12=126m L2=10+20+9 12+12=150m,56,作業(yè)

11、線布置形式之二：,鶴管數(shù)：n=10+6=16 下卸器：1個(gè) 作業(yè)線長(zhǎng)度： L1=10+20+1012=150m L2=10+20+7 12+12=126m,57,第三節(jié) 油品的水路裝卸作業(yè),水路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn) 載運(yùn)量大 能耗少、成本低 投資少,58,一、港址選擇,地質(zhì)條件好，避免產(chǎn)生過(guò)大的位移或沉降 防波能力強(qiáng) 水域面積寬闊 有足夠的水深 與其它碼頭油足夠的安全距離,T：設(shè)計(jì)最大船舶滿載吃水深度 Z1：船底至河（海）底允許的最 小安全裕量 Z2：波浪影響的附加深度 Z3：考慮油船航行時(shí)的附加深度 Z4：考慮泥沙淤積的附加量,59,二、油碼頭的種類,近岸式碼頭 固定碼頭 浮碼頭 棧橋式固定碼頭 外海

12、油輪系泊碼頭 浮筒式單點(diǎn)系泊設(shè)施 浮筒式多點(diǎn)系泊設(shè)施 島式系泊設(shè)施,60,三、油船,油輪 油駁 儲(chǔ)油船,61,四、油碼頭泊位數(shù)的計(jì)算,N 泊位數(shù)（整數(shù)） 裕量 N1 最少泊位數(shù) n 年需要船次數(shù) m 一個(gè)泊位年最多靠船次數(shù) P 年裝卸量 G 設(shè)計(jì)船型每船次裝卸量 Ty 年工作時(shí)間 t1 每船次占用泊位的時(shí)間 t 兩次停泊時(shí)間之間的空檔時(shí)間,62,計(jì)算數(shù)據(jù)的確定,年工作時(shí)間Ty 年工作時(shí)間 Ty = 年工作日晝夜裝卸作業(yè)小時(shí) 年工作日=365日不利作業(yè)日數(shù) 晝夜裝卸作業(yè)小時(shí)一般取24h 不利作業(yè)日數(shù)包括： 霧日 ：折減系數(shù)取0.7 雷暴日 ：折減系數(shù)取0.3 大風(fēng)日 ：折減系數(shù)取0.8 冰封日

13、：折減系數(shù)取0.1 洪水停航日 ：折減系數(shù)取1.0 枯水期停航日 ：折減系數(shù)取1.0,63,一船次裝卸量G,一船次裝卸量G = 船舶載油量殘油量 船舶載油量是指油輪的凈載重量，即船舶純粹能載貨物的重量 殘油量即每次不能完全卸凈的剩余油量。輕油可不考慮，油輪沿途可以加溫時(shí)，粘油也可不考慮，但對(duì)不能加溫的油駁等，按實(shí)際情況考慮。 內(nèi)河船還要考慮枯水期減載量,64,每船次占用泊位時(shí)間 t1,每船次占用泊位時(shí)間 t1包括： 待泊時(shí)間 ：建議取1.02.0h 靠岸、系纜時(shí)間 ：建議取0.51.0h 輸油前準(zhǔn)備時(shí)間 ：一般取0.52h 排壓艙水時(shí)間 輸油時(shí)間 ：根據(jù)岸和船上輸油泵的能力、輸油管徑和長(zhǎng)度、油

14、輪載貨量確定 輸油后的整理時(shí)間：一般要12h 解纜離岸時(shí)間：一般約0.5h,65,兩次停泊時(shí)間之間的空檔時(shí)間t 一般按612h考慮。,66,第四節(jié) 油品的公路裝卸作業(yè),公路裝卸油方法 泵送灌裝 直接自流灌裝 高架罐自流灌裝,67,公路作業(yè)區(qū)布置要求 裝卸作業(yè)有序 作業(yè)安全 公路裝卸油設(shè)施 汽車油罐車 鶴管 灌裝罐 汽車裝油臺(tái)（亭） 通過(guò)式 倒車式 圓亭式,68,汽車裝油鶴管數(shù)的確定,N 每種油品的裝油鶴管數(shù)量 G 每種油品的年裝油量，t T 每年裝車作業(yè)工時(shí)，h Q 一個(gè)裝油臂的額定裝油量，m3/h（應(yīng)低于限制流速） 油品密度，t/m3 k 裝車不均衡系數(shù) B 季節(jié)不均衡系數(shù)。 對(duì)于季節(jié)性的油

15、品（如農(nóng)用柴油、燈用煤油），B值等于高峰季節(jié)的日平均裝油量與全年日平均裝油量之比； 對(duì)于無(wú)季節(jié)性的油品，B=1,69,高架罐容量的確定,一、二級(jí)油庫(kù)不宜大于日灌裝量的一半 三、四級(jí)油庫(kù)不宜大于日灌裝量,70,第五節(jié) 桶裝（整裝）作業(yè),油桶的灌裝方法 泵送灌裝 自流灌裝 油桶的稱量方法 重量法 容量法,71,灌油拴數(shù)量的確定,n 灌油栓數(shù) G 某種油品年灌裝量，t m 年工作天數(shù) K1 灌裝不均勻系數(shù)，有桶裝倉(cāng)庫(kù)K1=1.11.2 無(wú)桶裝倉(cāng)庫(kù)K1=1.51.8 q 一個(gè)灌油栓每小時(shí)的計(jì)算生產(chǎn)率，m3/h K 灌油栓的利用系數(shù)，一般取K=0.5 T 灌油栓每日工作時(shí)間，h 灌裝油品的密度，t/m3

16、,72,桶裝倉(cāng)庫(kù)面積的確定,F 桶裝倉(cāng)庫(kù)面積，m2 Q 桶裝倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)存放量，t n 桶垛堆碼層數(shù)； 人工堆放：n2 機(jī)械堆放：甲類油品， n2 乙類油品， n3 丙類油品， n4 油品的密度，t/m3 d 油桶臥放時(shí)為油桶的直徑，油桶立放時(shí)為油桶高度，m K 體積充滿系數(shù)，一般取 K= 0.60.612 倉(cāng)庫(kù)面積利用系數(shù)， = 0.30.4,73,第六節(jié) 油庫(kù)管路設(shè)計(jì)計(jì)算,管路的水力計(jì)算（確定管徑） 管路的強(qiáng)度計(jì)算,74,一、根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速確定管線管徑,經(jīng)濟(jì)流速：,75,選管徑步驟：,確定管路所輸油品在計(jì)算溫度下的粘度 查表3-2得出相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)流速 計(jì)算管徑 選擇標(biāo)準(zhǔn)管徑,式中： d ：管內(nèi)徑

17、Q：業(yè)務(wù)流量 v ：經(jīng)濟(jì)流速,76,二、根據(jù)自流作業(yè)要求確定管徑,分兩種情況： 高差已知 高差未知,77,當(dāng)高差已知，確定管徑的步驟：,假定流態(tài) 計(jì)算管徑 校核流態(tài),78,當(dāng)高差未知，確定管徑的方法：,按經(jīng)濟(jì)流速確定管徑 校核高架罐的架設(shè)高度（通常，h10m）,79,第七節(jié) 油庫(kù)泵房工藝設(shè)計(jì),泵房的類型 泵房工藝流程 泵房工藝計(jì)算,80,一、泵房的類型,81,二、泵房工藝流程,輸油系統(tǒng) 真空系統(tǒng) 放空系統(tǒng),82,輸油系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)流程：,83,真空系統(tǒng),作用： 引油灌泵 抽吸罐車底油或掃艙 組成： 真空泵 真空罐 氣水分離器 真空管路,84,真空系統(tǒng)示意圖：,85,放空系統(tǒng),作用： 防止混油 防止

18、凝管 組成： 放空罐 放空管路系統(tǒng),86,三、泵房工藝設(shè)計(jì)計(jì)算,油庫(kù)常用泵簡(jiǎn)介 離心泵的選擇與校核 容積式泵的選擇 真空泵的選擇與校核,87,（一）油庫(kù)常用泵簡(jiǎn)介,離心泵 容積式泵 往復(fù)泵 齒輪泵 螺桿泵,88,（二）離心泵的選擇與校核,選泵依據(jù) 流量 揚(yáng)程 計(jì)算公式,Q,H,o,89,以鐵路卸油為例,90,1、計(jì)算參數(shù)的確定,業(yè)務(wù)流量 根據(jù)作業(yè)量及作業(yè)時(shí)間確定 液位差,91,幾種特征液位示意：,92,計(jì)算長(zhǎng)度 L計(jì),式中： Lj：幾何長(zhǎng)度 Ld：當(dāng)量長(zhǎng)度,估算：,93,計(jì)算溫度確定粘度,（1）取推薦操作溫度或加熱溫度 （2）汽油，取最熱月大氣平均溫度 （3）原油，選泵時(shí)取最冷月大氣平均溫度

19、校核時(shí)取最熱月大氣平均溫度 （4）其它油品，取最冷月大氣平均溫度,94,離心泵的校核,幾種特殊工況的校核 泵吸入性能的校核,95,2、幾種特殊工況的校核,96,H,Q,Qmin,Qmax,低-高工況,高-低工況,H-Q, - Q,o,97,3、泵吸入性能的校核,依據(jù): 允許汽蝕余量 hr 允許吸入真空度 Hs 二者之間的換算關(guān)系:,式中： Pa：當(dāng)?shù)卮髿鈮毫? Pa Pt：輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓, Pa v ：泵入口處的流速, m/s,98,泵最大允許安裝高度的計(jì)算,式中： Py：吸入液面壓力 h ：從吸入液面到泵入口處的摩阻損失 下標(biāo)s：表示實(shí)際輸油工況,注意：以吸入最危險(xiǎn)工況為前提。,

20、99,泵特性的換算,當(dāng)油品粘度小于50厘沱(5.010-5m2/s)時(shí),當(dāng)油品粘度大于50厘沱(5.010-5m2/s)時(shí),系數(shù),查有關(guān)圖表確定。,100,（三）容積式泵的選擇,流量條件 滿足QQ業(yè) 壓力條件 滿足P P實(shí),式中：Q ：泵的實(shí)際排量 Q業(yè)：業(yè)務(wù)流量,式中：P ：泵的實(shí)際排出壓力（額定壓力） P實(shí)：泵在實(shí)際工況下的排壓,101,（四）真空泵的選擇與校核,真空泵的抽氣速率（泵樣本上給出） 指泵出口為大氣狀態(tài)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)泵所抽吸的在泵吸入口狀態(tài)下的氣體的體積。單位：m3/min 業(yè)務(wù)抽氣速率,式中： Qg：真空系統(tǒng)的業(yè)務(wù)抽氣速率 V ：真空系統(tǒng)所抽吸的容積 t ：抽氣時(shí)間 P1：抽

21、氣起始?jí)毫?P2：抽氣終了壓力,102,業(yè)務(wù)抽氣速率的換算 選泵： 在壓力P=(P1+P2)/2下， Qgb為泵樣本上給出的真空泵抽氣速率,103,引油計(jì)算選泵,所要抽吸的容積V包括鶴管、集油管、泵的吸入管路以及真空罐的容積之和。 引油作業(yè)時(shí)間，根據(jù)作業(yè)要求而定，一般取 t=35min 抽氣初始?jí)毫?P1=Pa（大氣壓力） 抽氣終了壓力，一般指將油品引到鶴管最高點(diǎn)的壓力 計(jì)算業(yè)務(wù)抽氣速率，并換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的抽氣速率 按 P=(P1+P2)/2 和 Qg 選擇真空泵,104,掃艙校核,掃艙速率 式中： V：一輛罐車的底油，一般V=0.60.7m3 t ：抽吸一輛罐車底油所用的時(shí)間，t=35mi

22、n K ：考慮吸入空氣而引入的附加系數(shù)，K=1.52 真空罐內(nèi)的真空度 換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的掃艙速率Qs 校核：要求根據(jù)引油計(jì)算選擇的真空泵在真空度Ps下的掃艙速率不小于Qs,105,四、油泵原動(dòng)機(jī)的選擇,驅(qū)動(dòng)離心泵 電機(jī)功率 驅(qū)動(dòng)容積式泵 電機(jī)功率,(kW),(W),：油品密度，kg/m3 Q：所有工況中的最大流量 （容積式泵為泵的設(shè)計(jì)流量），m3/s H：最大流量下對(duì)應(yīng)的泵的揚(yáng)程，m ：最大流量下泵的效率 Pd：泵的出口壓力，Pa Ps：泵的入口壓力，Pa K：功率安全系數(shù) N7.5kW時(shí)，K=1.051.1 N=1.57.5kW時(shí)，K=1.21.5 N1.5kW時(shí)，K=2.0,106,第八

23、節(jié) 鐵路上卸系統(tǒng) 汽阻斷流的校核,解析法: 當(dāng) 時(shí)，發(fā)生汽阻 卸油系統(tǒng)中任一點(diǎn)剩余壓力： 圖解法真空-剩余壓力圖 （以吸入最危險(xiǎn)工況為前提繪制）,107,真空-剩余壓力圖作圖步驟：,按比例繪制整個(gè)吸入系統(tǒng)的縱斷面圖 由吸入端的最低液位（即罐車底部）向上標(biāo)出當(dāng)?shù)卮髿鈮侯^，并作水平線大氣壓力線 根據(jù)吸入最危險(xiǎn)工況，計(jì)算各管段的摩阻及速度頭之和 分別在各點(diǎn)的垂線上從大氣壓力線開(kāi)始向下截取各管段的摩阻與速度頭之和，并連成折線壓力坡降線，從管路上任一點(diǎn)到壓力坡降線之間的距離就表示該點(diǎn)的剩余壓力 將壓力坡降線向下平移輸送溫度下油品的飽和蒸氣壓頭蒸氣壓力線 將壓力坡降線向下平移大氣壓頭真空線,108,b,c

24、,d,e,f ,Ha,Ht,大氣壓力線,剩余壓力線,飽和蒸汽壓線,Ha,真空線,109,避免汽阻斷流的措施：,設(shè)計(jì)上 改變鶴管形式，或降低鶴管高度； 加大汽阻點(diǎn)之前的管徑； 操作上 對(duì)罐車淋水降溫或夜間卸車； 調(diào)節(jié)泵出口閥，減小流量； 采用壓力卸油。,110,避免汽蝕的措施：,設(shè)計(jì)上 加大泵吸入管路的管徑； 在保證泵到裝卸區(qū)安全距離的前提下，將泵向著罐車方向移近，縮短吸入管路長(zhǎng)度； 操作上 對(duì)罐車淋水降溫或夜間卸車； 調(diào)節(jié)泵出口閥，減小流量； 采用壓力卸油。,111,第九節(jié) 輸油系統(tǒng)工作點(diǎn)的確定,圖解法 作出泵的特性曲線 作各段管路特性曲線 將各個(gè)特性曲線按實(shí)際的串并聯(lián)關(guān)系進(jìn)行疊加 找出整個(gè)輸

25、油系統(tǒng)的工作點(diǎn) 確定泵在工作點(diǎn)下的工作參數(shù)以及各個(gè)管段在工作點(diǎn)下的流量,112,例1,113,解法一,114,解法二,115,例2,116,解法一,117,解法二,118,例3,119,解法一,120,解法二,121,例4,122,當(dāng)Hp1=Hp2及hf1=hf2,123,當(dāng)Hp1Hp2或hf1 hf2,124,GO TO NEXT CHAPTER,125,單管系統(tǒng),126,雙管系統(tǒng),127,獨(dú)立管道系統(tǒng),128,鐵路油罐車的類型,按載重量分 按所裝載油品的性質(zhì)分 輕油罐車 粘油（重油）罐車 瀝青罐車 液化氣罐車,129,輕油罐車與粘油罐車的區(qū)別,罐體外所刷涂料不同 輕油罐車：銀白色 粘油罐車

26、：黑色 結(jié)構(gòu)不同 粘油罐車有加熱套和下卸器,130,131,鐵路油罐車的主要技術(shù)參數(shù),車體總長(zhǎng)：1212.5m 凈載重量 標(biāo)記載重和自重 凈載重系數(shù) 冷卻系數(shù) 容量（計(jì)）表,132,133,泵房,134,135,鐵路作業(yè)線的布置要求,裝卸作業(yè)線要布置成盡頭式 作業(yè)線應(yīng)嚴(yán)格保持平坡直線 作業(yè)線最好布置在油庫(kù)的最低或最高處，便于利用高差進(jìn)行自流作業(yè) 合理選擇作業(yè)線股數(shù) 輕、粘油作業(yè)線宜分開(kāi)布置。若輕、粘油布置在同一條作業(yè)線上時(shí)，相鄰輕、粘油兩鶴管之間的距離不宜小于24米，而且在布置時(shí)應(yīng)輕油在前，粘油在后。,136,作業(yè)線形式,137,泵卸法,138,自流卸油,139,浸沒(méi)泵卸油,140,壓力卸油,

27、141,專用單鶴管式,142,多用單鶴管式,143,雙鶴管式,144,真空管與輸油系統(tǒng)的連接,145,L1,L2,12,146,147,148,149,150,151,152,153,154,155,156,157,離心泵特性曲線,158,容積式泵特性曲線,159,第三章 油品加熱 與熱力管道計(jì)算,第一節(jié) 油品加熱與保溫的目的及方法 第二節(jié) 油品加熱溫度的確定 第三節(jié) 油罐管式加熱器的設(shè)計(jì) 第四節(jié) 鐵路油罐車的加熱計(jì)算 第五節(jié) 輸油管路的伴隨加熱 第六節(jié) 蒸汽管路的計(jì)算 第七節(jié) 油罐及管路的保溫,160,第一節(jié) 油品加熱和保溫的 目的及方法,油品加熱的目的：降粘。 油罐及管線保溫的目的： 經(jīng)濟(jì)

28、目的：減小熱損失，降低能耗。 生產(chǎn)目的：方便操作，減少事故發(fā)生。,161,加熱方法,油罐（車）加熱方法 蒸汽直接加熱法 蒸汽間接加熱法 熱水墊層加熱法 熱油循環(huán)加熱法 電加熱法 油管線加熱方法 蒸汽伴隨加熱法（內(nèi)伴隨、外伴隨） 電加熱法（直接加熱、間接加熱、 感應(yīng)加熱）,162,第二節(jié) 油品加熱溫度的確定,加熱起始溫度 tys （即冷卻過(guò)程的終了溫度） 加熱終了溫度 tyz （即冷卻過(guò)程的起始溫度）,163,加熱終了溫度的確定,根據(jù)下列因素確定加熱終了溫度： 油品性質(zhì) 作業(yè)性質(zhì) 地區(qū)及氣溫 節(jié)約能源 安全因素,164,加熱起始溫度的確定,式中： tys：油品加熱起始溫度， tyz：油品加熱終了

29、溫度 tj ：油罐周圍介質(zhì)溫度 K：從油品到油罐周圍介質(zhì)的總傳熱系數(shù) Fi：油罐總散熱面積 ：冷卻時(shí)間 G：油罐內(nèi)油品總質(zhì)量 c ：油品比熱容,165,周圍介質(zhì)溫度,地上固定頂油罐 地上臥罐 埋地油罐 tj=年最冷月土壤平均溫度,式中： ttu：最冷月地表平均溫度； tqi：最冷月油罐周圍大氣的平均溫度； ：油罐的高度和直徑的比值,166,假設(shè)條件：,在冷卻過(guò)程中，油溫處處均勻一致； 在整個(gè)冷卻過(guò)程中，油品中無(wú)蠟析出； 在整個(gè)冷卻過(guò)程中，油罐的總傳熱系數(shù)為常數(shù)； 在整個(gè)冷卻過(guò)程中，油品的比熱容為常數(shù)。,167,根據(jù)能量平衡可推導(dǎo)出加熱起始溫度：,油品冷卻放出的熱量 = 油罐向周圍介質(zhì)的散熱量

30、dQ1=- Gcdt dQ2=KFi(t-tj)d,168,第三節(jié) 油罐管式加熱器的設(shè)計(jì),一、油罐管式加熱器的種類,按布置形式分 全面加熱器 局部加熱器 按結(jié)構(gòu)形式分 分段式加熱器 蛇管式加熱器,169,二、全面加熱器的加熱面積的計(jì)算,式中： F：加熱器加熱面積，m2； Q：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)加熱器向油品提供的熱量，W； K0：蒸汽通過(guò)加熱器對(duì)油品的總傳熱系數(shù)，； t1：蒸汽在加熱器進(jìn)口處的溫度，； t2：蒸汽在加熱器出口處的溫度，； ty：加熱過(guò)程中罐內(nèi)油品的平均溫度，。,170,關(guān)于t1和t2,加熱器入口是飽和蒸汽，出口是飽和水，又忽略加熱管中的壓降，則有：t2= t1 加熱器進(jìn)口為飽和蒸汽，出口

31、為過(guò)冷水，則加熱器的加熱面積為：,式中： 為過(guò)冷系數(shù),171,罐內(nèi)油品平均溫度ty,時(shí)，,時(shí)，,172,K0的計(jì)算,式中： 1：蒸汽對(duì)加熱管內(nèi)壁的換熱系數(shù)（內(nèi)部放熱系數(shù)）； di (i=1,n)：管子內(nèi)徑，水垢、油污等各層的直徑； i：加熱管、水垢、油污等的導(dǎo)熱系數(shù)； 2：加熱器最外層到油品的換熱系數(shù)（外部放熱系數(shù)）； d ：加熱器管外徑。,173,Q的計(jì)算,加熱器向油品提供的總熱量Q包括： 油品升溫所需的熱量 融化蠟結(jié)晶所需的熱量 通過(guò)油罐散失于周圍介質(zhì)中的熱量 總熱量,式中： ：蠟的溶解潛熱 K：油品至油罐周圍介質(zhì)的 總傳熱系數(shù) ：油品加熱時(shí)間,174,K 的計(jì)算,其中 為油罐的裝滿系數(shù),

32、175,三、蒸汽耗量的計(jì)算,式中： GZ：加熱器蒸汽耗量，kg/s； Q：加熱所需總熱量，W； iZ：加熱器進(jìn)口處干飽和蒸汽的熱焓值，J/kg； iN：加熱器出口處飽和冷凝水的熱焓值，J/kg；,176,四、蛇管式加熱器分段長(zhǎng)度的計(jì)算,加熱器總長(zhǎng) 蛇管式加熱器分段長(zhǎng)度,式中： D：加熱器管外徑，m； C=0.00005 m-1； P1：加熱器進(jìn)口蒸汽壓力，Pa； P2：加熱器出口蒸汽和冷凝水壓力，Pa； tZ：飽和蒸汽溫度，； H：汽水混合物的摩阻系數(shù)。,177,第四節(jié) 鐵路油罐車的加熱計(jì)算,蒸汽加熱套設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 確定加熱時(shí)間 確定蒸汽耗量,178,Q1 為油品升溫及溶解蠟結(jié)晶所需要的熱量,

33、 J； Q3 為單位時(shí)間內(nèi)蒸汽通過(guò)加熱套傳遞給油品的熱量，W; q1 為通過(guò)油罐車上表面散失于周圍大氣中的熱量，J； q2 為通過(guò)加熱套散失于周圍大氣中的熱量，J；,179,油罐車加熱時(shí)間 加熱一輛油罐車所需要的蒸汽量,180,第五節(jié) 輸油管路的伴隨加熱,內(nèi)、外伴隨的含義 伴隨管管徑和根數(shù)的確定 熱力計(jì)算：蒸汽溫度的確定 伴隨管路敷設(shè)的要求,181,第六節(jié) 蒸汽管路的計(jì)算,蒸汽管路的水力計(jì)算 蒸汽管路的熱力計(jì)算 疏水器的選擇,182,一、蒸汽管路的水力計(jì)算,管徑的確定,式中： d：蒸汽管內(nèi)徑，m； GZ：蒸汽的質(zhì)量流量，kg/s； vZ：蒸汽的流速，m/s，pp.204 表4-25 Z：蒸汽的

34、密度，kg/m3； Z1：蒸汽管起點(diǎn)處蒸汽的密度，kg/m3； Z2：蒸汽管終點(diǎn)處蒸汽的密度，kg/m3；,183,管路壓降計(jì)算,(mmH2O),(Pa),式中： ：水力摩阻系數(shù)（阻力平方區(qū)） 蒸汽管：e=0.2mm； 冷凝水管：e=0.5mm L計(jì)：蒸汽管路計(jì)算長(zhǎng)度，m； GZ：蒸汽的質(zhì)量流量,184,計(jì)算步驟,已知PZ1(或PZ2) 假設(shè)PZ2(或PZ1) 計(jì)算 計(jì)算d 計(jì)算P 計(jì)算出PZ2(或PZ1) 結(jié)束,假設(shè)與計(jì)算結(jié)果不符,185,二、蒸汽管路的熱力計(jì)算,蒸汽管路的熱損失 Q=1.25qL,式中： q：?jiǎn)挝还荛L(zhǎng)上的熱損失， tZ：蒸汽的平均溫度， tj：蒸汽管路周圍介質(zhì)溫度， 對(duì)于地

35、上管路，tj=最冷月大氣平均溫度 對(duì)于埋地管路及管溝敷設(shè)的管路，tj=最冷月土壤平均溫度 R：蒸汽到管路周圍介質(zhì)的總熱阻 L：蒸汽管路總長(zhǎng) 1.25：考慮了支架、法蘭、閥門等處的附加熱損失。,186,蒸汽管路中的冷凝水量,式中： 為汽化潛熱，J/kg,187,三、疏水器（閥）的選擇,疏水器的作用 排水阻汽，提高蒸汽干度。 疏水器的類型,機(jī)械型： 利用蒸汽和冷凝水的密度差 恒溫型： 利用蒸汽和冷凝水的溫度差 熱動(dòng)力型：利用蒸汽和冷凝水的熱動(dòng)力 學(xué)特性的差異,188,疏水器工作流程,189,疏水器選擇依據(jù)：,工作壓差：P=P1-P2 設(shè)計(jì)排水量：,Gsh：疏水器的設(shè)計(jì)排水量； G：計(jì)算求得的疏水器

36、排量； 即：蒸汽管路中的冷凝水 量； K：排量倍率； 連續(xù)操作時(shí)，K取23； 間歇操作時(shí)，K取34。,P1：疏水器進(jìn)口壓力 P2：疏水器出口壓力,h：冷凝水管摩阻； Z：回水箱液面到疏水器出口間的位差； P3：回水箱液面上的壓力。,190,疏水器的選擇,查樣本，滿足在工作壓差P下，G樣本Gsh 疏水器的工作壓力小于等于疏水器允許最大承壓 選擇疏水器時(shí)，注意不同類型疏水器的適用條件,191,第七節(jié) 油罐及管路的保溫,保溫管路的熱損失率a,式中: qb：保溫管路單位管長(zhǎng)上的熱損失，W/m q：在同樣外界條件下，不保溫管路單位管長(zhǎng)上的熱損失,192,地上保溫管路 1) 保溫管路的熱損失率a應(yīng)控制在0

37、.20.5之間 2) 保溫管路管徑D較小時(shí)，應(yīng)取較大的a值 3)在選擇保溫材料時(shí)，b 越小越好 地下保溫管路 一般對(duì)于地下保溫管路取 （在設(shè)計(jì)時(shí)取0.5或0.6都可以）,193,保溫層厚度的確定,根據(jù)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)條件確定保溫層厚度； 根據(jù)限定的保溫層表面溫度確定保溫層厚度； 根據(jù)限定的溫降值確定保溫層厚度。,194,GO TO NEXT CHAPTER,195,蒸汽直接加熱法,蒸汽,196,蒸汽間接加熱法,蒸汽,197,熱水墊層加熱法,蒸汽,198,熱油循環(huán)加熱法,199,內(nèi)伴隨：,200,外伴隨：,201,202,203,204,205,第四章 油品蒸發(fā)損耗,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 蒸發(fā)損耗發(fā)生過(guò)

38、程 第三節(jié) 油罐內(nèi)溫度變化規(guī)律 第四節(jié) 油罐內(nèi)混合氣體的油氣濃度 第五節(jié) 油品蒸發(fā)損耗量的計(jì)算 第六節(jié) 油品蒸發(fā)損耗量的測(cè)量 第七節(jié) 油品降耗措施,206,第一節(jié) 概述,在石油的開(kāi)采、輸送、加工、儲(chǔ)存等過(guò)程中，由于油品的揮發(fā)性以及工藝技術(shù)和設(shè)備的不完善，總是不可避免地造成有些油品的損失，這就是人們所說(shuō)的油品損耗。,207,油品損耗可分為兩種類型： （1）蒸發(fā)損耗 由于油品較輕組分的揮發(fā)，油蒸氣逸入大氣，造成油品量的損失（自然損耗）。 （2）由于跑、冒、滴、漏、混油等引起的損耗。 它是由于設(shè)備檢修不及時(shí)、技術(shù)操作不當(dāng)、管理不善等原因造成的（事故性損耗） 。,208,油品蒸發(fā)損耗的危害性體現(xiàn)在下面

39、幾個(gè)方面： （1）油品數(shù)量下降； （2）油品質(zhì)量下降； （3）造成大氣污染。 盡管國(guó)內(nèi)、國(guó)外在油品蒸發(fā)損耗的研究進(jìn)行了較長(zhǎng)的時(shí)間，但仍有很多的問(wèn)題沒(méi)有解決。,209,存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在三個(gè)方面： （1）完整的理論和精確的計(jì)算方法； （2）自然環(huán)境因素和操作條件對(duì)油罐氣體 空間混合氣體狀態(tài)參數(shù)影響的定量分析； （3） 原有油罐的降耗分析。,210,第二節(jié) 蒸發(fā)損耗發(fā)生的過(guò)程,液面處油品蒸發(fā)產(chǎn)生油蒸氣，蒸氣進(jìn)入油罐上部的氣體空間，并通過(guò)氣相的傳質(zhì)過(guò)程使罐內(nèi)的氣體空間形成一定濃度的油蒸氣-空氣的混合物（稱油氣混合物），當(dāng)外界條件變化時(shí)，油氣混合物排出罐外（或吸進(jìn)新鮮空氣）。,211,簡(jiǎn)單地說(shuō)，油品

40、蒸發(fā)損耗過(guò)程包括：,液面處油品的蒸發(fā)，產(chǎn)生油蒸氣； 油蒸氣在氣體空間中的擴(kuò)散； 油氣混合物呼出罐外。,212,一、液體的蒸發(fā),影響液體蒸發(fā)速度的因素 液體的溫度； 液體的自由表面； 氣相中液體蒸氣的濃度； 液面上混合氣體的壓力； 液體的種類。,213,二、氣相中油蒸氣的傳質(zhì)過(guò)程,分子擴(kuò)散（濃度差引起） 熱擴(kuò)散（密度差引起） 強(qiáng)迫對(duì)流（壓力變化引起）,214,三、油品蒸發(fā)損耗的類型,按損耗成因劃分 自然通風(fēng)損耗 靜止儲(chǔ)存損耗（“小呼吸”損耗） 動(dòng)液面損耗（“大呼吸”損耗） 按作業(yè)性質(zhì)分 儲(chǔ)存損耗 輸轉(zhuǎn)損耗 裝（卸）車（船）損耗 等,215,第三節(jié) 油罐內(nèi)溫度的變化規(guī)律,罐內(nèi)氣體空間溫度變化： 日

41、落日出（夜間）： t油面t氣體空間t頂板t大氣 日出日落（白天）： t頂板t氣體空間 t油面,216,儲(chǔ)油罐內(nèi)氣體空間溫度場(chǎng),1 7 6 2 3 5 4,6:00 0:00 20:00 10:00 12:00 16:00 14:00,溫度,氣體空間,油品,10 20 30 40 50,罐壁 高度,217,罐內(nèi)氣體空間溫度變化與大氣溫度變化的關(guān)系,（1）大氣溫度與氣體空間溫度都呈周期性變化， 變化周期為24小時(shí)； （2） 氣體空間溫度總是高于大氣溫度； （3）臨近日出時(shí)大氣溫度與氣體空間溫度均達(dá) 到最小值，二者相差不大，約13； （4）正午后23小時(shí)大氣溫度與氣體空間溫度均 達(dá)到最大值，二者相差

42、可達(dá)1020。,218,油品溫度分布,在一個(gè)晝夜內(nèi)，油品溫度變化不大 油品儲(chǔ)存一段時(shí)間后，晝夜平均油溫基本上等于大氣平均溫度 一般來(lái)說(shuō)，油面晝夜平均溫度略高于油品晝夜平均溫度 油面溫度的晝夜變化幅度約為氣體空間晝夜溫差tK的20%40% ，即：,219,第四節(jié) 油罐內(nèi)混合氣體 的油氣濃度,油氣濃度,220,油氣濃度分布與液位的關(guān)系,221,出現(xiàn)上述濃度分布狀況，可從以下兩方面加以解釋：,從擴(kuò)散和自然對(duì)流的角度出發(fā)來(lái)解釋 從油罐吸氣時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)制對(duì)流來(lái)解釋,222,油氣濃度和儲(chǔ)存時(shí)間的關(guān)系,223,第五節(jié) 油品蒸發(fā)損耗量的計(jì)算,計(jì)算油品蒸發(fā)損耗量的公式 半理論半經(jīng)驗(yàn)公式 純經(jīng)驗(yàn)公式,224,一、蒸

43、發(fā)損耗基本方程,假設(shè)條件： 1）油罐是嚴(yán)密的，不存在自然通風(fēng)現(xiàn)象； 2）混合氣體在儲(chǔ)存條件下可以看成理想氣體； 3）油罐氣體空間中混合氣體的油氣濃度是均 勻而且飽和的。,225,公式推導(dǎo)思路：,利用理想氣體狀態(tài)方程求出第一次吸氣結(jié)束到第二次吸氣開(kāi)始之前兩狀態(tài)的空氣質(zhì)量的變化量，并利用空氣排出時(shí)成比例地帶走油蒸氣的原理來(lái)求出呼出的油蒸氣的質(zhì)量。,226,蒸發(fā)損耗基本方程（瓦廖夫斯基-契爾尼金公式）,227,方程中各參數(shù)取值的規(guī)定：,狀態(tài)1：氣體空間晝夜最低溫度時(shí) 狀態(tài)2：氣體空間晝夜最高溫度時(shí) T1：氣體空間的日最低溫度，K T2：氣體空間的日最高溫度，K Py1：氣體空間日最低溫度下油品的飽和

44、蒸氣壓，kPa Py2：日最高油面溫度下油品的飽和蒸氣壓，kPa Cy1：狀態(tài)1時(shí)混合氣體中油蒸氣的飽和濃度，Cy1=Py1/P1, % Cy2：狀態(tài)2時(shí)混合氣體中油蒸氣的飽和濃度，Cy2=Py2/P2, % P1：狀態(tài)1時(shí)氣體空間絕對(duì)壓力，kPa P2：狀態(tài)2時(shí)氣體空間絕對(duì)壓力，kPa,228,二、“小呼吸”損耗量的計(jì)算,瓦廖夫斯基-契爾尼金公式 （利用蒸發(fā)損耗基本方程計(jì)算） “小呼吸”損耗時(shí)有V1=V2=V,229,康士坦丁諾夫公式,230,API 理論公式,影響“小呼吸”損耗的主要因素有： （1） 晝夜溫差T （2） 油氣濃度的增量 (Py2-Py1) （3） 呼吸閥控制壓力范圍 (Py

45、a-Pz) （4） 氣體空間體積V （5） 油蒸氣濃度 (Py2+Py1),231,三、“大呼吸”損耗量的計(jì)算,在收發(fā)油作業(yè)中，從狀態(tài)1到狀態(tài)2，可以近似認(rèn)為： 利用蒸發(fā)損耗基本方程,232,壓力罐氣體空間的壓縮率和膨脹率,所謂壓力罐就是裝有呼吸閥的油罐。壓力罐進(jìn)油時(shí)，由于壓力閥的作用，混合氣體并不馬上 呼出罐外，而是等到混合氣體壓力達(dá)到了壓力閥的控制壓力時(shí)才向罐外呼氣。,設(shè)剛剛開(kāi)始呼氣時(shí)氣體空間的體積為 ，下面我們就推導(dǎo) 的表達(dá)式。,233,令：,由呼吸損耗的基本方程,得：,234,狀態(tài)1: 真空閥剛剛關(guān)閉，p1=pa+pz，,狀態(tài)2: 壓力閥剛剛開(kāi)啟，p2 = pa + pya。,因此，,

46、定義： 為氣體空間的允許體積壓縮率。,（a）,235,同樣，在發(fā)油時(shí)，,設(shè)狀態(tài)1：壓力閥剛剛關(guān)閉，p1=pa+pya，,狀態(tài)2：真空閥剛剛開(kāi)啟，p2 = pa + pz。,氣體空間膨脹剛剛開(kāi)始吸氣時(shí)體積為 可得氣體空間允許膨脹率 。,(b),236,以微小增量的形式表達(dá)各參量：,可將壓縮率、膨脹率表示為：,237,由（c）、（d）可以看出壓縮率、膨脹率受到三個(gè)方面的影響,(c),(d),（1）呼吸閥控制壓力的范圍的影響,（2）蒸氣壓的變化范圍的影響,（3）溫度變化的影響。,238,四、浮頂油罐的蒸發(fā)損耗情況分析,靜止儲(chǔ)存損耗 外界環(huán)境中風(fēng)的作用使油罐周邊密封圈空間產(chǎn)生強(qiáng)制對(duì)流 發(fā)油損耗（粘壁損

47、耗） 影響浮頂油罐發(fā)油損耗的主要因素有： 油品本身的粘度 罐壁粗糙度 油罐的結(jié)構(gòu) 密封裝置與罐壁的壓緊程度,239,六、車船裝卸損耗,車船裝油損耗與裝油時(shí)間的關(guān)系 白天裝車比夜間裝車的蒸發(fā)損耗小。,240,鶴管口位置對(duì)損耗的影響 鶴管口距罐車底距離越大，則裝車損耗越大。 車船裝卸損耗量的計(jì)算,241,通常情況下， 、 應(yīng)按實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料取得。估算裝卸汽油時(shí)可采用下述推薦值： 未經(jīng)清洗的鐵路油車： ， ；經(jīng)過(guò)清洗的鐵路油車： ， ；油船或油駁： ， 。裝卸原油時(shí)， 、 約為裝卸汽油的75%。,242,第六節(jié) 油品蒸發(fā)損耗量的測(cè)量,數(shù)量法 量油法 測(cè)氣法 體積-濃度法,243,物性法 蒸氣壓法； 比

48、樣法,原始油樣，凈重為A ；待測(cè)油樣(經(jīng)過(guò)自然蒸發(fā)的油樣 )，凈重為B 經(jīng)過(guò)人工蒸發(fā)后：原始油樣的損失量 a=A-a，損耗率為 待測(cè)油樣的損失量 b=B-b，損耗率為 待測(cè)油樣的原始油品重 B+C（C為儲(chǔ)存期間油品的自然蒸發(fā)損耗量） 則其自然蒸發(fā)損耗率為 這部分原始油品（即待測(cè)油樣的原始油品樣本）經(jīng)自然蒸發(fā)、人工蒸發(fā)后的總損耗率為 則由 可得到,244,第七節(jié) 油品降耗措施,降低油罐內(nèi)溫差 淋水降溫、 正確選用涂料、安裝反射隔熱板 提高油罐的承壓能力 消除油面上的氣體空間 使用具有可變氣體空間的油罐 收集、回收油蒸氣 安裝呼吸閥擋板 改進(jìn)操作措施,245,GO TO NEXT CHAPTER,

49、246,熱擴(kuò)散,白天：t上t下 熱擴(kuò)散的抑制期,夜間：t上t下 熱擴(kuò)散的活躍期,247,自然通風(fēng)損耗,空氣,油氣混合氣體,P1,P2,由于12，所以P1P2,248,249,250,251,252,253,254,第五章 油庫(kù)安全技術(shù),第一節(jié) 油庫(kù)消防 第二節(jié) 油庫(kù)防雷 第三節(jié) 油庫(kù)防靜電,255,第一節(jié) 油庫(kù)消防技術(shù),一、油庫(kù)火災(zāi)和爆炸的原因 主觀原因 麻痹大意；不遵守規(guī)章；等等 客觀原因 電器設(shè)備的火花、過(guò)熱等 金屬的撞擊引起火花 靜電和雷電 可燃物的自燃 庫(kù)外火源,256,二、 石油產(chǎn)品的易燃、易爆性的衡量判據(jù),石油產(chǎn)品易燃性的衡量判據(jù) 閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn) 石油產(chǎn)品易爆性的衡量判據(jù) 爆炸

50、極限,257,三、 燃燒與滅火,258,2、 燃燒的三要素（燃燒的必要條件） 可燃物 三要素 助燃物 導(dǎo)致燃燒的能源（點(diǎn)火源）,259,260,幾種燃燒形式：,按照燃燒反應(yīng)相的不同分為： 均相燃燒、非均相燃燒。 可燃?xì)怏w的燃燒形式： a）混合燃燒 b）擴(kuò)散燃燒 可燃液體、固體的燃燒形式： a）蒸發(fā)燃燒 b）分解燃燒 c）表面燃燒,261,4、 燃燒機(jī)理理簡(jiǎn)介,連鎖反應(yīng)認(rèn)為：在空氣中存在著游離態(tài)的原子、離子的具有一定能量的活性基因，或稱活化基、活化中心。主要是原子氧、氫、氫氧化合物：O*、H*、OH*（*表示是活化基）,氫的燃燒，連鎖反應(yīng)可以寫(xiě)成下面幾個(gè)步驟：,H*+O2O*+OH* O*+H2

51、H*+OH* 2(OH*+H2) 2(H*+H2O),H*+3H2O22H2O+3H*,+,形成活化基增殖的反應(yīng)鏈。,262,（二）爆炸及爆炸極限,1、爆炸的基本概念,定義：物質(zhì)自一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)，并在瞬間放出大量能量，同時(shí)產(chǎn)生巨大聲響的現(xiàn)象稱為爆炸。,根據(jù)爆炸壓力波傳播速度，可將爆炸分為：,輕爆：傳播速度（數(shù)十厘米數(shù)米/秒）,爆炸：傳播速度（10米 數(shù)百米/秒）,爆轟：傳播速度（10007000m/s）,263,2、爆炸分類,由物理變化而引起的爆炸。物質(zhì)因壓力等狀態(tài)發(fā)生突變而形成的爆炸現(xiàn)象稱為物理性爆炸。物理性爆炸前后物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)成分均不改變。,（1）物理性爆炸,264,（2

52、）化學(xué)性爆炸,由于物質(zhì)發(fā)生極迅速的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生高溫高壓而引起的爆炸成為化學(xué)性爆炸?；瘜W(xué)性爆炸前后物質(zhì)的性質(zhì)、成分均發(fā)生了根本的變化。,化學(xué)爆炸按爆炸時(shí)所產(chǎn)生的化學(xué)變換，可分為三類：,265,化學(xué)爆炸分類： a、簡(jiǎn)單分解爆炸 b、復(fù)雜分解爆炸 C、爆炸性混合物爆炸,由可燃?xì)怏w、蒸氣及粉塵與空氣混合形成的混合物的爆炸均屬此類爆炸。這類爆炸需要一定的條件，例如：爆炸性物質(zhì)的含量、含氧量、激發(fā)能源等等。同此，其危險(xiǎn)性較前二類要低，但極普遍，造成的危害性也較大。,從機(jī)理上講，爆炸性混合物爆炸屬于混合燃燒的劇烈形式。,266,爆炸下限、上限：可燃?xì)怏w或蒸氣與空氣組成的混合物能使火焰蔓延的最低、最高濃度，

53、稱為該氣體或蒸氣的爆炸下限、上限。,影響爆炸極限的因素： a、原始溫度； b、原始?jí)毫Γ?c、含惰性介質(zhì)量。,267,（三）、滅火方法,冷卻法 窒息法 隔離法 化學(xué)中斷法（化學(xué)抑制法）,268,四、 滅火劑,目前主要的滅火劑有：水、砂、二氧化碳、四氯化碳、化學(xué)泡沫、空氣泡沫、干粉和鹵化物（鹵代烷）。,油庫(kù)中常用的有：水蒸氣、化學(xué)泡沫、干粉、鹵化物和空氣泡沫。,269,五、油罐火災(zāi)的類型及特點(diǎn),1、 油罐火災(zāi)的類型,（1）穩(wěn)定燃燒,輕質(zhì)油品油罐在溫度較高時(shí)，蒸發(fā)出大量的油蒸氣，從呼吸閥、量油孔等處向外冒，遇火源時(shí)燃燒，形成所謂的火炬燃燒。,270,（2）爆炸燃燒,罐內(nèi)蒸氣濃度處于極限范圍內(nèi)，遇到

54、火源會(huì)在罐內(nèi)發(fā)生爆炸，造成罐體損壞，然后繼續(xù)燃燒。這種情況可造成油品外溢，擴(kuò)大火勢(shì)。,271,（3）爆燃,常常發(fā)生在重質(zhì)油品儲(chǔ)罐。重質(zhì)油品儲(chǔ)存一定時(shí)間后，罐內(nèi)油蒸氣與空氣的混合物濃度大于爆炸下限，遇火源會(huì)爆炸，爆炸后，由于油品蒸氣的揮發(fā)速度跟不上燃燒需要的蒸氣量，因此爆炸后不能繼續(xù)燃燒。,272,（4）沸溢燃燒,通常發(fā)生在原油、重質(zhì)油品。一定條件下，燃燒發(fā)生后，油品會(huì)溢出罐外，造成更大的火災(zāi)。,273,2、油罐火災(zāi)特點(diǎn),（1）油品燃燒表面溫度,輕油與重油相比，輕油燃燒表面溫度低，重油燃燒表面溫度高，這是輕油揮發(fā)性強(qiáng)，吸收的熱量多。,如： 燃燒表面溫度 汽油 80； 煤油 321326； 原油

55、300； 重油 300,274,（2）油品燃燒速度,燃燒速度表達(dá)了單位時(shí)間內(nèi)從油品表面燒掉的油品數(shù)量。,燃燒速度可用兩種形式表達(dá)：,直線速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)由于燃燒使油品表面下降的速度（cm/h，mm/min）；,重量速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)從單位油品表面上所燒掉的油品重量（kg/m2 h）；,影響油品燃燒速度的因素有很多，主要有油品種類、油位高低、油品含水率、油罐開(kāi)口面積、油罐直徑等等。,275,（3）油罐內(nèi)油品燃燒火焰的特征,火焰的高度,通常認(rèn)為： D6m， 焰高H=1.5D D6m，焰高H=23D, 火焰的傾斜度,有關(guān)資料提供了這樣的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 無(wú)風(fēng)條件下：傾角0 15 風(fēng)速4m/s：傾角60 70,276, 火焰溫度,燃燒火焰溫度主要取決于燃燒物的種類，一般石油產(chǎn)品的火焰溫度在900 1200之間?；鹧鏈囟雀?，熱輻射強(qiáng)度大，對(duì)鄰近物的威脅也就越大。,277,（4）油罐的破壞情況,從火場(chǎng)實(shí)踐得知，一般建筑起火5分鐘內(nèi)燃燒區(qū)可達(dá)500，起火10分鐘內(nèi)，燃燒去建筑構(gòu)件的溫度可達(dá)750。,對(duì)油品儲(chǔ)罐，低液位著火，而無(wú)冷卻水的情況下，著火后58分鐘，油罐就會(huì)發(fā)生變形、破壞，油品可能流散出來(lái)，使火災(zāi)蔓延、擴(kuò)大。,278,因此，油罐著火后，消防力量必須在5分鐘之內(nèi)