某商业油库设计

课程设计报告
院（系） :石油与天然气工程学院专业班级:油气储运
学生姓名 :学号:
设计地点（单位） ____________
设计题目 :__南京某商业油库设计_________
完成日期：
指导教师评语 : _______________________________________ ___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
_____________________________________________________________ _
成绩（五级记分制） :______ __________
指导教师（签字） :________ ________
摘要
南京某商业油库设计，主要内容有：（1）完成该商业油库的工艺计算（总平面布置工艺计算，轻、粘油铁、水路装、卸油工艺计算，轻、粘油公路发油工艺计算）和储油罐、泵等设备的选型；
（2）消防系统工艺计算等；
（3）根据计算结果和《石油库设计规范》完成该商业油库总平面图、总流程图、泵房安装图。

要求各图符合规范规定，合理地确定库（站）内各项设施（罐区、
泵房等）的位置，主要油气的流向、可能完成的作业合理，以保证库（站）有一
个安全的环境，使得油品的储存、输转及收发作业能够顺利进行。

（4）编写设计说明书。

说明各工艺计算、设施选择和布置的依据、特点。

该课题需要计算机一台，配备相应 Autocad 软件；绘图桌、板；
关键词：油库计算布置画图
1基础数据和资料
1.1 设计基础资料
南京油库每年由铁路运进90#汽油和93#汽油各18 万吨，输油管运进-10#柴油
15 万吨， -35#柴油 14 万吨。

汽油由输油管外运，柴油 50%水运， 30%油槽车
外运，20%桶装。

铁路运进重柴油 10 万吨，燃料油 8 万吨，全部输油管外运。

1.2 库址及周围环境
南京油库库址位于南京市东北栖霞山区，北临长江，逆江而上可至南京及内
陆通航地区，顺江而下可至上海及沿海之岸，南面与炼厂相邻，并有巴栖公
路通至南京市，铁路也可由南面沪宁线楼霞山东山引入库内，东面为长春巷
的农田，西南处于刘家港丘陵，库内有两条山垅，北高南低。

1.3 南京地区历年统计的自然条件
表一
年平均月平均绝对最高绝对最低冰冻线最
大深度最低平均地温
气温或15.7 ℃–1.4℃34 ℃–14℃18.6 cm0 ℃深度
表二
全年平均年最大降雨量日最大降雨量平均降雨天数降雨量
降雨量995.3 mm1621.3 mm618.6 mm126.3天
表三
主导风向和主导风向
东北或东南
年平均风
4.7 m／s
最大风速
27.8 m／s
风速
表四
水文地下水位
高度
–1.5 m
长江最高
水位
9.5 m
长江最低
水位
4.5 m
长江通航水位7m保
天数证天数
320 天270 天／年
2设计内容及要求
完成该商业油库的工艺计算（总平面布置工艺计算，轻、粘油铁、水路装、卸油工艺计算，轻、粘油公路发油工艺计算）和储油罐、泵等设备的选型.
3数据处理
3.1确定库容
V s
G K
式中V s——某种油品的设计容量，m3；
G——该种油品的年周转额，t；
ρ ——该种油品的密度，t/m 3；
K ——该种油品的周转系数。

对一、二级油库采用K= 1～3；三级及其以下油库采用 K=4～ 8；
η ——油罐利用系数，一般，轻油取η =0.95；重油取η =0.85。

3.1.1 由公式可知 ,在其余条件不变的情况下， K 值越大 , V s越小 ,故令 K 值取 8，则
90#汽油V s G
81810 4 3.29104 m 3
K0.720.95
93#汽油V s G
81810 4 3.29104 m 3
K0.720.95
#
柴油V s G1510 4
2.35
43
-10K80.840.9510 m
-35#柴油V s G
81410 4 2.2210 4 m3
K0.830.95
重柴油V s G
81010 4 1.55104 m 3
K0.850.95
燃料油V s G
8810 4 1.2410 4 m3
K0.850.95
油库总库容
TV V s
(90# 汽油
)
V s
(93
# 汽油
)
V
（#柴油）
V
（#柴油）
V
s（重柴油）
V
s（燃料油）
10s35
s
（3.29 3.29 2.35 2.22 1.55 1.24） 104 m3 13.94104 m 3
表五油库等级划分
等级
3
等级
3石油库总容量 TV/m石油库总容量 TV/m
一级100000≤ TV四级1000≤TV＜ 10000
二级30000≤ TV＜100000五级Ft ＜1000
三级10000≤TV＜ 30000
3
如表 1,由于在 K 值取 8 时油库总库容 TV 仍大于 100000m，所以该油库一定为一级油库。

3.1.2而一级油库K取3，计算各油品的库容如下：
90#汽油V s G18 1048.77 104 m3
K 3 0.72 0.95
选两个 50000 m3浮船式内浮顶罐。

93#汽油V s G18 1048.77 104 m3
K 3 0.72 0.95
选两个 50000m3浮船式内浮顶罐。

-10#柴油V s G15 104 6.27 104 m3
K 3 0.84 0.95
选三个 30000 m3拱顶罐。

-35#柴油V s G14 104 5.92 104 m 3
K 3 0.83 0.95
选两个 30000 m 3 拱顶罐。

重柴油
V s
G 10 104 4.13 10 4 m 3
K
3 0.85 0.95
选两个 30000 m 3 拱顶顶罐。

燃料油
V s
G 8 104 3.31 10 4 m 3
K
3 0.85 0.95
选两个 20000 m 3 拱顶罐。

油库总库容
TV V s
(90 #
汽油 )
V s (93 # 汽油 ) V （
# 柴油）
V （
#
柴油）
V
s （重柴油）
V
s （燃料油）
10 35
s
s
（8.7 7
8.7 7
6.27 5.9 2 4.13
4
3
3.3 1） 10
m
37.17 10 4 m 3
表六 国内浮顶油罐技术数据
公称容积 / m 3
结构类型
内径 / mm
高度 /mm 顶板厚度 /mm
20000
40632 17895 4.5 浮船式
30000 44660 21071 4.5
50000
58920
21071
4.5
3.2 油罐分组
表七 油品火灾危险性分类及分组
类别 油品闪电 F （t ℃）
油品
组别 备注 甲
F ＜28
90#、93#汽油
燃一组
表 中 燃
t
A 28≤ F t ＜45
一 组 为
乙
45≤ F t ＜60
-10 #柴油、 -35 #柴油
B 燃四组 轻油，其
A
t
重柴油、燃料油
燃五组
他 为 黏 60≤F ≤ 120
丙
油
B t
F ＞120
分组 :90# 汽油为一组， 93#汽油和 200#溶剂油为一组， 0#柴油为一组， -10# 柴油为一组， 20#农用柴油为一组，灯用煤油为一组。

3.3铁路装卸油系统鹤管数确定
按下式计算
n
KG 360V
式中K——收发波动系数。

一般取K=2～3；
3
G ——该种油品散装铁路收发的计算年周转额，m；
V——辆油罐车的容积 ,m3；
ρ ——该种油品的密度 ,t/m 3；
360—一年的工作日（以每天到货一次计）。

90#汽油n 1KG31810 441 .7向上取整 , 为 42 个鹤管
360V360500.72
93#汽油n 2KG31810 441 .7向上取整 , 为 42 个鹤管
360V360500.72
重柴油n 5
KG31010 4
19 .6向上取整 , 为 20 个下卸360V360500.85
器
燃料油n 6
KG3810 4
15 .7向上取整 , 为 16 个下卸360V360500.85
器
重柴油和燃料油为粘油，应设油品下卸接口 ,不需要鹤管。

由于运输量较大，所以鹤管管径选125mm，鹤管选 DN100-Ⅰ。

一次到站的最多油罐车数n max 42 ，即计算时鹤管数取42
3.3.1铁路线布置
铁路作用线分为三组： 90#汽油一组、 93#汽油为一组，重柴油、燃料油为一组。

其中，90#汽油罐车的数量为 42 辆，93#汽油罐车的数量为 42 辆，所以作用线分为两组，其中， 90#汽油鹤管为 21 个两用单鹤管， 93#汽油鹤管为 21 个两用单鹤管个；重柴油用 20 个下卸器，燃料油用 16 个下卸器。

铁路作用线长度的计算：L L1L2nl L1L2L3
汽油、柴油、机油： L L1L2nl10204212534m
栈桥长度计算：汽油、机油、柴油：L n 1l42112 246m
22
其中： n——油品一次到库的最大油罐车的总数；
L——一辆油罐车的两端车钩内侧距离,m；
L1——作业线起端 ,一般L1=10m；
L2——作业线终端的末端至车挡的距离，一般L2=20m。

3.3.2鹤管与集油管连接方式
由式 2-21 可知，该油库作用线一次最大进入油罐车数为 84 辆，其中轻油油罐车
62 辆，粘油油罐车 22 辆，依据铁路装卸油作用线的相关布置原则和经济性原则，选择两股铁路作用线，两股作用线分别能够最多停靠轻油油罐车 31 辆和粘油油罐车11 辆，集油管设置在两股作用线之间，轻油装卸鹤管的间距为 6m，采用两
用（或多用）单鹤管式，这种连接方式可以同时装卸两种（或多种）油品。

3.4水运(承担50%柴油运输任务)
3.4.1 油品码头泊位年通过能力
P t
TGt d
t z t f t p
其中T——年日历天数，取365d；
G——设计船型的实际载货量，t ；
t
d——昼夜小时数，取
24h；
t t P t——一个泊位的年通过能力，t ；
t z——装一艘设计船型所需的时间（h），可根据表 4-1 中的数据；
f ——船舶的装卸辅助作业、技术作业时间以及船舶靠离泊时间之
和（ h），可取 1～ 2h；
p——油船排压仓舱水时间（h）。

ρ ——泊位利用率，可取0.5 ～0.6 ；
表八装油港净装油时间
油船泊位10000 20000 30000 50000 80000 100000 150000 200000≥
级（DWT/t ）
250000
净装油时 13～ 20≥20
10101010
13～1515
间（ h ）
15
3.4.2 以实际载重量为 3000t ，油船排压仓舱水时间为 2h 的码头为例
TG d 270 3000
24
t
Pt
t p
10
2 0.5
694285.7
t z t f 2
码头处的最低深度
H T Z 1 Z 2 Z 3 Z 4
其中
T ——载重量最大船的最大吃水深度（ m ）；
Z
1
——船底至河底允许的最小富余量，
m ；
一般河港 Z 1=0.15 ～0.25m ；海港 Z 1=0.20~0.60m
Z 2——波浪影响的附加深度，
m ；
Z
=0.3 ×2h-Z
1
2
h
——码头附近最高波浪， m ；
Z 3——船在装卸和航运中吃水差的附加深度，
m ；
一般河港取 Z 3=0.3m; 海港 Z 3=Kv
Z 4——考虑江、河、海泥沙淤泥的增加量，
m ；
一般取 Z 4=0.4m 。

表九
油船的规格性能表
船号
载重量
船型尺寸 (m) 吃水深度
备注
(t) 长×宽×高 (m)
402
3000
99.9 × 15.24 ×
4.8
7.67
411
600 58.78 × 9.4 ×
3.85
4.2
401
800
83.2 ×12.5 ×
3.6
3.6
1 1500 67× 11×4 4.1 卸油能力 200t/h, 压力 0.5MPa 22
3000
96×13.6 ×6.33
5.65
卸油能力 320t/h, 压力 0.5MPa
综合各船性能规格及码头实际情况，选择 402 号船
3.4.3长江最高水位为9.5m，最低水位为 4.5m，高低水位差为 5m，长江水位 7m
保证天数为 270 天，而码头必是在较平缓处，故不会有太大波浪，综合这
些因素考虑码头附近波浪高度可取 1.5 米。

则HTZ1Z2Z3Z 4
=（4.8+0.25+0.3×2×1.5-0.25+0.3+0.4 ）m
=6.4m
长江水位 7m保证天数为 270 天，符合条件
3.4.3 码头选择
表十油码头种类及其特点
油码头种类特点
固定码头
一般均利用自然地形顺海岸建筑，港内波浪大时，不利
于油船停靠和作业，这种码头作业量小，很少采用
近岸式
码头对于水位经常变动的港口，应设置浮码头，停靠油船吨浮码头
位不大
栈桥式固定码头目前万吨以上的油轮多采用栈桥式固定油码头
外海油轮系泊码头
（有浮筒式单点系
10 万吨、 20 万吨、 30 万吨及其以上吨级的油轮多采用
泊设施和浮筒式多
点系泊设施两种）
水运 -10 #柴油、 -35 #柴油的年周转额分别为 7.5 万吨和 7 万吨，近岸式码头
停泊的吨位不大，且其中水位 7m保证天数为 270 天，不需要采用浮码头，故不
予采用近岸码头。

而外海油轮系泊码头适用大型油轮停靠，投资大，效率不高 , 所
以选择栈桥式固定码头。

由于水路年周转 -10# 柴油品 62700t ， -35# 柴油 95200t ，油船载重量为 3000t ，查表得净装油时间为 10h，则有
Q Q 10#柴油
35#柴油
3000357.14m3/ h
0.8410
3000361.44m3/ h
0.8310
3.4.4输油管内径计算
4Q
d内
v
其中d——输油管管内径，m；
3
Q——业务要求的输送量，m/s ；
v——该油品的经济流速， m/s。

3.5轻、粘油公路发油工艺计算
鹤管数确定，可用以下公式
N KBG TQ
其中N——灌装某种油品所需的鹤管数；
K——装车不均匀系数，一般取0.65 ～0.85 ；
B——季节不均匀系数，与季节无关则取 1；
G——该油品每日周转额， t;
T——时间，h；
3
Q——每个油臂的额定流量，m/h ；
ρ ——该油品密度 ,t/m 3。

以每日装油时间为4h 为例
-10 #柴油需鹤管数
KBG0.6511510430%360
0.81
N
4300.84
TQ
向上取整 , 为 1 个鹤管
-35 #柴油需鹤管数N KBG0.6511410430% 3600.76
TQ430 0.83
向上取整 , 为 1 个鹤管
汽车油罐车装卸台类型选取
表十一汽车油罐车装卸台
装油台特点
通过式无需调车，汽车停靠时间短，占地面积小，但同一时间装车的数量
少，所以装车频繁和油品种类较多时受到一定限制
可同时灌装多辆汽车油罐车和多种油品。

但靠车时间长，占地场地倒车式
大
因鹤管数少，汽车油罐车运输量不大，所以采用通过式装卸台。

输油管内径计算
4Q
d内
v
其中d——输油管管内径， m；
3
v——该油品的经济流速，m/s，参考表 3-1
根据《石油库设计规范》GB 50074-2002 中有关规定，油品装车流量不宜小于3
4Q4303600 d内
3.140.049m ；
v 4.5
鹤管选型
根据 d 内数值大小确定鹤管型号可为DGG，常用鹤管直径有80mm,100mm,120mm，选用公称直径为100mm规格的鹤管。

3.6管道选型
表十二管路规格
90#汽油93#汽油重柴油燃料油
油品（铁路）（铁路）（铁路）（铁路）集油管
输油管内径（ mm）150150100100250
方式输油管
水路水路
（ -10#（-35#重柴油燃料油90#汽油93#汽油油品柴油）柴油）（管道）（管道）（管道）（管道）
输油管内径（ mm）25025040406565方式外输
90#汽油93#汽油重柴油燃料油
油品（铁路）（铁路）（铁路）（铁路）
输油管内径（ mm）25025080100
方式收油管
3.7泵的选型
《石油库设计规范》GB 50074-2002 中有关规定 :
（1）油泵站宜采用地上式。

其建筑形式应根据输送介质的特点、运行条件及当地气象条件
等综合考虑确定，可采用房间式（泵房）、棚式（泵棚），亦可采用露天式。

（2）泵房（棚）的设置应符合下列规定：
①泵房应设外开门，且不宜少于两个，其中一个应能满足泵房内最大设备进
2
出需要。

建筑面积小于 60m 时可设一个外开门。

②泵房和泵棚的净空不应低于 3.5m。

（3）输油泵的设置，应符合下列规定：
①输送有特殊要求的油品时，应设专用输油泵和备用泵。

②连续输送同一种油品的油泵，当同时操作的油泵不多于3台时，可设一台备用泵；当同时操作的油泵多于3台时，备用泵不应多于 2 台。

③经常操作但不连续运转的油泵不宜单独设置备用泵，可与输送性质相近油品的油泵互为备用或共设一台备用泵。

④不经常操作的油泵，不应设置备用油泵。

（4）用于离心泵灌泵和抽吸运油容器底油的泵可采用容积泵。

（5）油泵站的油气排放管的设置应符合下列规定：
①管口应设在泵房（棚）外。

②管口应高出周围地坪 4m及以上。

③设在泵房（棚）顶面上方的油气排放管，其管口应高出泵房（棚）顶面 1.5m 及以上。

④管口与配电间门、窗的水平路径不应小于5m。

⑤管口应装设阻火器。

（6）没有安全阀的容积泵的出口管道上应设置安全阀。

（7）油泵机组的布置应符合下列规定：
①油泵机组单排布置时，原动机端部至墙（柱）的净距，不宜小于 1.5m。

②相邻油泵机组机座之间的净距，不应小于较大油泵机组机座宽度的倍。

油
品装卸区不设集中油泵站时，油泵可设置于铁路装卸栈桥或汽车油罐车装卸站台
之下，但油泵四周应是开敞的，且油泵基础顶面不应低于周围地坪。

3.7.1泵流量的确定
泵的流量，根据收发任务，每天按8h 计算，所需泵的流量为
3
Q（m/h ）：
90#汽油：
Q G86.8(m3 / h)
T
93#汽油：
Q G86.8(m3 / h)
T
-10# 柴油：
Q G62.0(m3 / h)
T
-35# 柴油：
Q G58.6(m3 / h)
T
重柴油：
Q G40.8( m3 / h)
T
燃料油：
Q G32.6(m3 / h)
T
3.7.2 泵扬程的确定
泵的扬程等于管路所需要的扬程：
H 管iL Z 2Z1
式中： i —每米管路的阻力损失，也称水力坡降；
L—管路的总长度；
Z2—管路的终点标高；
Z1—管路的起点标高；
①排除管路的阻力损失。

管路的阻力损失包括远程阻力损失和局部阻力损失两部分。

对于排除管来说，局部阻力损失所占的比例甚小，因此不逐一计算，而将远程阻力损失增加5％，即放大 1.05 倍。

根据流量 Q、管径 d 和油品黏度 v 查表得出排水管的水力坡度i 排
h 排损 i 排
1.05L 排
L 排 =160.22m i 汽 =0.07
i 排 =0.04
h 汽 = i
i
汽
×1.05 L 排 =(0.07 × 1.05 × 160.22)m=11.78m
h 柴
=柴
× 1.05L 排 （
0.04 × 1.05×
160.22=6.73m
= ②吸入管的阻力损失计算
吸入管路较短，局部阻力损失所占的比例较大，计算时各管件应换算为当
量长度，根据换算结果得 L 吸当 ，查表得 i 吸
h 吸损 =i 吸 （L 吸 +L 吸当 ）
L 吸 =25m L 吸当 =26.2m i 汽 =0.023
i 柴 =0.017
h 汽 = i 汽
×（ L 吸 +L 吸当）=0.023 ×（ 25+26.2 ）=1.18m
h 柴 = i
柴
×（ L 吸 +L 吸当）=0.017 ×（ 25+26.2 ）=0.87m
③集油管的阻力损失。

集油管中流量是逐渐增加的， 为简化，此处按最大流
量计算，更加按此。

h 集损 i 集（L 集 L 集当）
=
+
L 集 =504m L 集当 =428.4m i 汽=0.009
i 柴=0.0025
h 汽
= i
汽
×（L 集 L 集当）
=0.009 ×（ 270 216）
=4.37m
h 柴
+
+
= i
柴×（L 集 L 集当）
=0.0025 ×（ 270 216）
=1.22m
+
+
④鹤管的阻力损失。

每根鹤管的流量可近似地按总流量的十分之一计算， 水力坡度由流速和管径查表得。

h 鹤损 =i 鹤 （L 鹤 +L 鹤当 ）
L 鹤 =12.95m L 鹤当 =10.36m i 汽 =0.0016 i 柴=0.006
h 汽=i 汽（ L 鹤+L 鹤当 ） =0.0016 ×（ 13+11） =0.04m
h 柴=i 柴 （L 鹤 +L 鹤当 ）=0.006 ×（ 13+11）=0.14m
⑤输送高度。

Z g
2
阻力损失与输送高度之和，就是管路所需要的扬程；
H 管= h 排损 + h 吸损 + h 集损 + h 鹤
H 汽= h
排损
+ h 吸损 + h
集损
+ h 鹤+ Z=43.44+1.18+4.37+0.04 3=46.03m H 柴 = h 排损 + h 吸损 + h 集损 + h 鹤 + Z =24.82+0.87+1.22+0.14
3 =24.07m
吸入容积即真空系统容积，油库中一般采用 1.5 倍真空系统容积作为真空罐的容积。

V 真空罐
1.5 1.6
2.4m 3
3.7.3泵的选择
汽油泵选用型号为 80GY125A：流量 42.5 ( m3/ h)、扬程 90m、汽蚀余量 3m, 数量 3 台，其中一台备用，其余两台泵并联工作。

柴油泵选用型号为 100GY40A：流量 85 (m3/ h)、扬程 28.9m、汽蚀余量 4m, 数量 3 台，其中一台备用，其余两台泵串联工作。

3.7.4真空罐的选择
吸入容积即真空系统容积，油库中一般采用 1.5 倍真空系统容积作为真空罐的容积。

V真空罐 1.5 1.6 2.4m3
3.7.5放空罐的选择
对轻油泵房和粘油泵房都应考虑放空系统。

设置放空系统的目的：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。

放空系统由放空罐和管路系统组成。

放空罐的数量应根据油库中存储油品品种和牌号确定，每个牌号至少一个放空罐。

罐的容积按需要放空的管路容积决定，
一般取管路容积的 1.5 倍。

放空罐应设置在较低的位置，通常要埋入土中，以保证自流。

罐的高度要尽
量小，以便不埋入过深和便于输油时抽出，而且罐要能承受一定的土压力。

一般放
空罐要采用卧式罐。

与放空罐连接的管线，必须有一定的坡度破向放空罐，并且
应伸入放空罐底，以利抽出油品和减少静电聚集。

该南京商业油库库内共有10种油品，所以共需 10个放空罐，根据相关经验，每个
3
放空罐的容积一般取 50m为好。

3.8加热说明
许多油品，如高粘和高凝固点原有、燃料油、重柴油、农用柴油、润滑油等，在低温时有很大的粘度，而且某些含蜡油品在低温时由于蜡结晶的析出，
会发生凝固。

为了降低这些油品的粘度，提高其流动性，就必须进行加热。

油库
中队油品进行加热常用于以下目的：降低油品在管道内输送的水利摩阻，加快油
罐车和油船的装卸速度；促进原有破乳；使使油品脱水和沉降杂质；加速油品的调和；进行滑油的净化再生等。

此外，厂矿企业用燃料油或残渣油作为加热炉或锅炉燃料时，应在燃料油使用前预先加热。

南京某商业油库因库存有重柴油和燃料油等粘度较高油品，所以必须采取相应的加热措施。

油罐中常用的管式加热器按布
置形式可分为全面加热器和局部加热器；按结构形式可分为分段式加热器和蛇管式加热器。

局部加热器仅布置在罐内布置在罐内收发油管附近，全面加热器则均匀布置在距罐底不高的整个水平面上。

基于相关数据，因为该南京商业油库储存粘油量大，年周转量大，为了满足在短期内大量发油的要求，应采用全面加热器。

总结
本次设计涉及我们这学期刚学习的一门课程——油库设计，设计一座油库并不是一件容易的事，需要考虑的条件很多，涉及的内容也很复杂，要求我们耐心仔细的去完成。

在设计油库时，很多问题需要我们翻阅大量的资料去查找，十分繁琐，一不小心就会犯错。

所以，油库设计需要我们认真对待。

参考资料
[1]郭光臣董文兰张志廉《油库设计与管理》石油大学出版社1994年 6月
[2]中华人民共和国建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫局联合发布《石油库设计规范》2003 年 3月
[3]邓志安《泵和压缩机》石油工业出版社2009 年 7月
[4]樊宝德《油库设计规范》中国石化出版社2007 年 3月
[5]马秀让《油库设计实用手册》中国石化出版社2009 年 7月
[6]樊宝德朱焕勤《油库设计手册》石油工业出版社2007年 3月
{7}于贤福石永春《油库设计与管理》中国石化出版社1998年12月。