第三章 油库工艺流程和管路布置(1)

2、工艺流程设计基本原则

总之，在流程布置上要辩证地处理好业务 要求、生产管理和建设投资三者的关系。 一个好的流程设计便是三者的统一：
满足生产要求 操作方便、调度灵活 节约投资。
3、管网布置形式

单管系统 双管系统

独立管道系统
一般，油库管网的布置以双管系统为 主，以单管系统和独立管道系统为辅。

ห้องสมุดไป่ตู้
－输送油品的密度，kg / m 3；
－管路工作时间利用系数， ； 0 －管路在一年中的利用时间，h； 0－一年中可能的工作时间， 0 365 24，h； －泵效率； －抵偿率， i/ 1 - (1 i) ；
-n
C－单位功率的能量费，元/W 年；
在保证泵到装卸区安全距离的前提下， 将泵向着罐车方向移近，缩短吸入管路长 度或降低泵的标高；
操作上
对罐车淋水降温或夜间卸车；
调节泵出口阀，减小流量；
采用压力卸油。
在泵入口要满足泵汽蚀余量要求h，使H sh h H y 克服汽阻的方法： （1 ）改变鹤管形式，降低鹤管高度； （2）将交点前管径加大，减少摩阻； （3）淋水降温、夜间卸油，减小蒸气压力； （4）采用电动或气动液下泵卸油； （5）采用压力卸车，增加罐内压力； （6）将卸油泵向罐车移动，降低泵标高。

一、油库工艺流程
在进行油库总平面布置和考虑总油品装卸作业的 同时，还要着手油库工艺流程设计，并绘制工艺 流程图。
所谓油库工艺流程设计，即是合理布置和设计油 库主要油品的流向和可能完成的作业，包括油品 的装卸、倒灌、灌装等等。一个好的工艺流程不 仅能完成更多的作业，还能节约建设投资，而且 操作关系明确，便于安全生产，减少操作错误。
二、一般管路的摩阻损失计算

1、沿程摩阻的计算：
L v hr d 2g
Q 2m m L hr d 5 m
2
f ( Re , )
2、局部摩阻的计算：
v hj 2g
2
三、装卸油系统摩阻计算

1、装油系统摩阻计算
三、装卸油系统摩阻计算

2、卸油系统摩阻计算
但一管多用是有条件的，原则是不使油品性质发生变化，对于 特殊油品，要专管专用。

油品分组
分组原则：
把性质相似、色泽相近的油品分为一组。 分组目的： 同一组内的油品可以共用一台泵、一条管 线进行输送。
组别
燃一组 燃二组
油
品
名
称
车用汽油（含铅的） 工业汽油、溶剂汽油、车用汽油
油品分组表
燃三组
燃四组 燃五组 燃六组 润滑一组 润滑二组 润滑三组 润滑四组
（5）专管专用

上述分组是为了确保油品质量而拟定的。 如果油库经营的油品种类较多，而已建管 道不足时，亦可在加强管道清洗的前提下， 适当并组使用。但溶剂汽油绝对不能与含 铅汽油共用一条管道。对于有特殊要求的 油品，例如航空汽油、航空煤油等，必须 专管专用。
二、油库管路布置
确定油库的工艺流程后，要布置油库管 网，绘制管道纵断面图。管网布置图是油库 管线施工的依据，布置时管线要力求最短， 尽量走直线，避免纵横交叉，相互干扰。在 转角，与建筑物相交、管道起始点等处注明 管道的标高和坐标。管道横向排列的间距及 标高可通过断面图表示。要标明管墩或管架 的位置和编号。



将压力坡降线向下平移大气压头——得真空线
真空－剩余压力图
（2）避免汽阻断流的措施：

设计上
改变鹤管形式，或降低鹤管高度；
加大汽阻点之前的管径；

操作上
对罐车淋水降温或夜间卸车； 调节泵出口阀，减小流量； 采用压力卸油。 采用液下泵卸油。


设计上
（3）避免汽蚀的措施：
加大泵吸入管路的管径；
当高差已知，确定管径的步骤

假定流态

计算管径
d
5 m
Q L h
2m m
Q 2m m L h d 5 m

校核流态
4Q Re d
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 校核高架罐的架设高度（通常，h<10m）
h
Q
2 m
2、卸油系统摩阻计算 油品上卸系统摩阻计算 v Ha z c H sh za h 2g 2g H sh H a ( z a z c ) (
2 v g vc2 2 c 2 vg
2g
)h
要核算鹤管中任一点的压力是否 满足卸油要求。 输送汽油，要使剩余压力H sh 等于 或小于油品蒸气压H y时，油品在 该点要汽化，形成汽袋隔断油流， 称为汽阻。
e 1 3 m m
5 m gC D 5 m e Q 3 m m a be
在泵入口要满足泵汽蚀余量要求h，使H sh h H y 克服汽阻的方法： （1 ）改变鹤管形式，降低鹤管高度； （2）将交点前管径加大，减少摩阻； （3）淋水降温、夜间卸油，减小蒸气压力； （4）采用电动或气动液下泵卸油； （5）采用压力卸车，增加罐内压力； （6）将卸油泵向罐车移动，降低泵标高。
（1）铁路上卸系统 汽阻断流的校核
解析法: 当 H x H t 时，发生汽阻 卸油系统中任一点剩余压力：


Px v Hx H a Z x ha x g 2g
2 Ax


图解法——真空-剩余压力图 （以吸入最危险工况为前提绘制）
离心泵吸入管路正常工作的条件
第三章 油库管路和泵房


§3-1 油库工艺流程和管路布置
§3-2 管路的水力计算
§3-3 油库用管及其配件
§3-4 管路的敷设和试压 §3-5 油库泵房的类型和特点 §3-6 泵房的位置、建筑要求和布置 §3-7 油库泵房流程

§3-8 泵机组的选择
§3-1 、油库工艺流程和管路布置
因此在实际应用上，除临时性油库或地方性小油库采 用单管系统外，对于油库数目较多、油品种类广的油 库，多以双管系统为主，辅以单管或独立管道系统。

（4）一管多用

油库具体采用什么管道系统进行工艺流程设计，应 根据油库业务特点，结合具体情况，因地制宜，慎 重选择。 为了节约管线、简化流程、提高设备利用率、减少 建设投资，流程布置时应考虑一管多用和一泵多用 的设计方案，即在不影响油库正常操作的情况下， 利用同一管线和同一泵输送几种性质相近的油品。
i－利率； n－补偿期年数，年。
Q 2 m m 把H l代入上式，得 5 m D gC Q 3 m m S (a )( a bDe )l R2 l 5 m D 要求S的最小值，对管径D求导，得
gC Q (a )bD l (5 m) l 0 6m D
（4）油品下卸系统设计计算
主要讨论自流下卸 有两种情况： A、从油罐车到零位罐，整个系统被油充满，形成连续 的水力系统。 B、从集油管开始出现不满流。
（5）零位油罐容量计算
2 零位油罐容量等于油罐列车全部容量VLi的 到全部容量。 3 2 V0 ~ 1V Li 3 要使油罐不溢流，零位罐泵在油罐车卸油的时间内泵出 V Li V0的油品，泵的最低输送量 V Li V0 Q T 油罐车全部卸油时间等于一辆车的卸空时间加上最末一辆 油罐车开始卸油与第一辆油罐车开始卸油之间相隔时间。 N T t 0 1 n 0
灯用煤油、动力煤油
轻柴油、农用轻柴油 重柴油 重油 22#、30#汽轮机油；高速机械油等低粘度 浅色油品 各种中、低速机械油； 46#、57#汽轮机油； 6#汽油机油等中等粘度浅红色油品 10#、15#汽油机油；各种柴油机油等高粘 度深红色油品 车轴油；齿轮油；24#汽缸油；过热汽缸油 （不包括合成汽缸油）等黑色油品
利用纵断面图可以进行以下工作： （1）进行管路施工放线 （2）计算土石方量 （3）计算弯头角度 （4）检查管路停输时有无水柱分离现象 （5）检查吸入管路的工作 （6）检查是否有妨碍油品放空的凹下部分
§3-2 管路的水力计算
一、确定管线管径
1、根据经济流速确定管线管径
（1）经济流速： 费 用 ②管线投资 ①+②
（1） 单管系统
将油品分成若干组油罐储存，每组各设一根输 油管，在每个油罐附近和油罐相连。 这种流程节约投资，但同组油罐之间无法转输， 一条管线出事故其它管线均不能操作。
1
2
2
1
3
3
泵房
单管系统
双管系统 （2）
安装方式与单管系统相同，每组设两根输油管。
1
2
2
1
3
3
泵房
双管系统
独立管道系统 （3）

离心泵吸入管路不产生气阻的条件：
吸入管路任何位置的绝对压力均大于 被输送液体的饱和蒸气压 离心泵不产生气蚀的条件： 吸入管路任何一点的真空度小于泵的 允许吸入高度

真空-剩余压力图作图步骤：


按比例绘制整个吸入系统的纵断面图
由吸入端的最低液位（即罐车底部）向上标出当地大气 压头，并作水平线——大气压力线 根据吸入最危险工况，计算各管段的摩阻及速度头之和 分别在各点的垂线上从大气压力线开始向下截取各管段 的摩阻与速度头之和，并连成折线——压力坡降线，从 管路上任一点到压力坡降线之间的距离就表示该点的剩 余压力 将压力坡降线向下平移输送温度下油品的饱和蒸气压 头——得蒸气压力线
①运营费用 d0(经济管径) d
（2）选管径步骤 • 确定管路所输油品在计算温度下的粘度 查表 3-2得出相应的经济流速 • 计算管径 • • 式中： • d ：管内径 • Q：业务流量
4Q d v
• v ：经济流速
• 选择标准管径
2、根据自流作业要求确定管径
分两种情况：高差已知 ，高差未知
L
m
d
5 m
3、对于工程投资较大的油库，管径选择要考虑以下因素： 管路投资、管路维修费、员工工资、动力费、 管路折旧费。 根据油品粘度选择经济流速，油品粘度越大，经济 流速越小。 对于工程较大的项目，经济管径可按下面方法计算。
P ( a bDe )l P－油库管路建设投资； a、b、e与管路铺设条件和管径有关，一般取 a 30；b 400；e 1.7，此数据单位为卢布。 S R1 R2 R3 R4 aP R2 R1－管路年维修费； R2－工人工资； R3－动力费； R4－管路每年折旧费； a－管路年维修费的比例系数，年； 1/ Q－输送油品的流量，m 3 / s； H－扬程，m； QHgC P
每个油罐都有一根单独管道通入泵房，卸油管 也接不同品种分别进入泵房。布置清晰，专管专用， 不用排空，检修不影响其它油罐的作用，管材消耗 大，泵房管组多。
1 2 2
1
3
3
泵房
独立管道系统
三种管道布置的优缺点

从材料消耗看，单管系统最省，独立管道系统最费。

但从使用来看，单管却有较多的缺点，如同组油罐无 法输转，必须输转时需另装临时管线；一条管线发生 故障时，同组的所有油罐均不能操作。而独立管道系 统，虽然布置清晰，专管专用，不用排空，检修时也 不影响其它油罐的作用，可是管材消耗太多，泵房管 组也要相应增大。

油库流程的布置要求

要满足这些要求，必须深入实际进行调查研究， 充分了解油库的经营状况，获得可靠的资料。 并在此基础上，进行恰当分析，分清主次，集 中精力去解决主要矛盾。对次要间题视具体情 况予以安排。切忌不分主次，片面追求全面的 “万能流程”。因为一切事物总是一分为二的， 如过于追求“全面”，势必增加许多设备和管 线，把流程搞得很复杂，不仅增加投资，给生 产带来不便，甚至造成错误操作。


工艺流程图便是表示上述关系的图纸。 它通过管线、阀门、油泵等将装卸油设施、 储油罐、灌装设备等有机地联接起来，反 映油库的生产关系。
从流程图上，我们可以看出油库所满 足的业务操作范围，并据以审定它是否符 合业务要求和它的合理性。

1、油库流程的布置要求

对于规模较小的，且经营的油品种类不多、业务 单一的油库，流程是比较简单的。但是对于规模 较大，经营品种较多的油库，流程则比较复杂， 如不注意精心布置，便有可能给生产带来不便， 甚至影响使用，造成经济损失。 因此布置油库流程时，必须首先考虑油库的业务 要求及同时操作的业务种类，使之操作方便、调 度灵活、互不干扰、经济合理、节约投资，不但 满足收发作业要求，并应使各油罐间能相互输转， 相应油泵能互相备用。