油库铁路栈桥设计毕业设计

毕业设计（论文）手册
常州油库铁路栈桥设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：
指导教师签名：日期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：
毕业设计（论文）任务书
毕业设计（论文）任务书
毕业设计（论文）评阅书
毕业设计（论文）评阅书
毕业答辩情况表
常州油库铁路栈桥设计
摘要
由于栈桥在铁路装卸油中的重要作用，一个设计合理的栈桥对操作人员的安全有着至关重要的影响。

作为装卸油的平台，它的科学设计会给我们的生产带来安全保障，减少意外伤害。

本文从合理设计栈桥的合理性所需考虑的因素出发，通过对油品的装卸量分析以及鹤管和管路计算的计算，了解设计的参数，从而设计出合理的栈桥平台，并结合现有的栈桥设计的情况，分析，比较了目前我国主要栈桥的设计特点。

并且利用一些公式，并给出了算例，为栈桥设计提供了理论依据，并且给出了自己的观点及个人的改进的意见。

关键词：铁路装卸油；鹤管；油库；安全；油品的性质
目录
1前言 (10)
2常州油库铁路栈桥设计 (11)
2.1 设计原始数据资料 (11)
2.1.1 油库设计的基础数据 (11)
2.1.2 油库库址及周围环境 (11)
2.1.3 常州地区历年统计的自然条件 (11)
2.1.4 库区总地形图一张 (12)
2.2 油库概述 (13)
2.2.1 油库的类型和任务 (13)
2.2.2 油库的分级和分区 (13)
2.2.3 国外油库技术简况 (16)
2.3 总图布置说明 (16)
2.4 工艺流程说明 (17)
2.4.1 制定工艺流程的原则： (17)
2.4.2 本油库作业内容： (18)
2.4.3 油库中工艺流程： (18)
2.5 平面安装图说明 (19)
2.6 油库安全技术 (20)
2.6.1.防毒 (20)
2.6.2.防火防爆 (21)
2.6.3 油库消防技术 (24)
2.6.4 防雷 (26)
2.6.5 防静电 (27)
2.7 人员编制 (29)
3计算说明部分 (30)
3.1 油罐容积的确定 (30)
3.1.1 油罐设备容量的计算 (30)
3.1.2 罐型和库容计算 (30)
3.2 装卸油设施计算 (31)
3.2.1 各种油品铁路装卸油鹤管数计算： (31)
3.2.2 铁路装卸栈桥长度的计算 (32)
3.2.3 装卸作业线长度的计算 (32)
3.2.4 汽车油罐车装油鹤管的计算 (32)
3.2.5 油品桶装作业灌油栓及仓库面积的计算 (33)
3.3 管路的水利计算 (34)
3.3.1 吸入和排出管径的确定 (35)
3.3.2 外输管径的确定 (35)
3.4 选泵及校核 (36)
3.4.1 轻油泵的选取 (36)
3.4.2 泵的校核 (39)
结论 (41)
致谢 (42)
参考文献 (43)
1前言
铁路栈桥是轮渡工程的重要组成部分,其靠岸一段位置固定,与渡轮相连一段能随渡轮的升降而调整其升降,从这个意义上说,栈桥是一个浮码头,因而有别于普通桥的设计。

在我国,目前仅有早期的跨江轮渡。

近年来,随着栈桥的不断发展,各类形式的栈桥也越来越多,设计工作量也越来越大。

为了减少设计工作量、提高设计水平、提高临时结构通用性和提高临时材料周转使用率。

栈桥作为一种施工通道,是为工程建设服务的一项大型临时结构,尤其在跨江,跨河甚至跨海大型桥梁建设中,在船只无法靠近的情况下，通过栈桥完成施工作业成为一项有效常用的工程措施。

栈桥具有规模大、载荷重、结构复杂等特点,栈桥的临时工程量很大。

栈桥设计有一定的难度，尤其国内缺乏这方面的规范及参考书。

随着中国油田开发进入中后期，借鉴国内外的经验教训，将获得的理论和实践应用于栈桥设计当中，使我们少走弯路。

因此，合理的栈桥设计将使我们更好的的应用它，提高生产效率,有着十分重大的意义。

2常州油库铁路栈桥设计
2.1 设计原始数据资料
2.1.1 油库设计的基础数据
常州油库每年铁路进库车用90#和93#汽油各为9万吨，-10#、-35#柴油分别为11万吨和13万吨。

汽油全部由管线外运；-10#柴油5万吨装桶出库，6万吨由汽车油槽车出库，-35#柴油由水路外运。

2.1.2 油库库址及周围环境
常州油库库址位于常州市北部，北临长江。

顺江而下可到南京及沿海之岸，北面与码头相邻，并有公路通至常州市，铁路可由南向北引入库内。

2.1.3 常州地区历年统计的自然条件
（1）温度
年平均气温18.9C0
最冷月均温 4.3C0
绝对最高气温41.7C0
绝对最低气温-10.5C0
冰冻线最大深度18cm
（2）降雨量
全年平均降雨量1370mm
日最大降雨量685mm
平均降雨天数126天
（3）主导风向和风速
主导风向东北风或东南风
年平均风速 3.76m/s 最大风速26.5m/s （4）水文
地下水位高度-2.2m
长江最高水位9.5m
长江最低水位 4.5m
长江通航天数320天
水位7m保证天数270天（5）油品物性见表2-1
表2-1油品物性一览表
2.1.4 库区总地形图一张
比例1:1000
2.2 油库概述
2.2.1 油库的类型和任务
凡是用来储存和收发原油、汽、煤、柴油、喷气燃料、溶剂油、润滑油、重油等整装或散装的独立或企业附属的仓库或设施称为石油库。

它是协调原油生产，原油加工，成品油供应及输出的纽带，是国家石油储备和供应的基地。

（1）根据油库的管理体制和业务性质，油库可分为独立油库和企业附属油库两大类型。

独立油库是指专门接收，储备和收发油品的独立企业和单位。

附属油库则是工业，交通或其他企业为了满足本部门需要而设置的油库。

按上述方法，本油库属于独立油库。

（2）根据油库的主要储油方式，油库可分为地面油库，隐藏油库，山洞油库，水封石洞油库和海上油库等。

本油库属于地面油库。

（3）另外，油库还可根据运输方式分为水运油库，陆运油库和水陆联运油库。

以及根据储存油品的种类分为原油库，成品油库等。

本油库属于水陆联运的成品油库。

2.2.2 油库的分级和分区
（1）油库主要是储存易燃易爆的石油和石油产品，这对油库安全是个很大的威胁。

油库容量越大，一旦发生火灾或爆炸等事故造成的损失也越大。

因此，从安全防火观点出发，根据油库总容量的大小，分为若干等级并指定与其相应的安全防火标准，以保证油库安全。

根据国家标准GBJ74—84《石油库设计规范》第1.0.4条规定：石油库等级的划分，应符合下表的规定。

（2）等级的划分，见表2-2的规定：
表2-2 油库等级分类
本油库总容量为43657m3，为二级油库。

（3）油库的安全防火距离，人员编制，各种设施和技术要求。

根据油库登记和相应的技术规定分别予以考虑。

（4）油库内的各项设施散发的油气量和火灾危险程度以及生产操作方式各不相同，项目差别较大，因此有必要按生产操作，火灾危险程度，经营管理特点将各项设施分区布置，将特殊的区域加以隔离，限制一定人员出入，有利于安全管理，并便于采取消防措施。

（5）一般按油库业务要求可分为储油区，装卸区，辅助生产区，行政管理区等四个区域；生活区一般设在库外，与油库分开布置，以便于安全管理。

1）储油区
储油区又称油罐区，是油库储存油品的区域，也是油库的核心部位；这个区的首要任务就是保证储油安全，防止火灾和泄露。

2）装卸区
装卸区又称铁路装卸区，水运装卸区和公路装卸区；这个区域是油品进出油库的一个操作部门。

①铁路装卸区
这一作业区主要是向铁路罐车接卸油品，当采用自流下卸时，尚应考虑零位罐等问题。

②水运装卸区
油库设置在沿海或靠近江河的地区，油品往往利用油轮和油驳进行吞吐。

这时油库水运装卸区便是向油轮或油驳等水上运输工具灌装和接卸油料。

③公路装卸区
目前，大多数油库的作业都是铁路或水运来油，再通过公路或水运用汽车罐车或油驳以及桶装向外发油。

它的发放对象主要是加油站和用户。

一般不靠近江河的油库，几乎进入油库的所有油品都要通过公路向外发出，发油频繁。

装卸区的主要任务是罐装和接卸油品，他们的设施根据装卸油的品种数量，装卸时间等要求。

3）辅助生产区
油品的生产活动中，需要有相应的一些辅助设施，如锅炉房，变配电间，机修间，材料库，化验室，污水处理，消防泵等等。

这些设施是保证油库正常运转不可缺少的。

但它们在操作上又是独立的体系。

因此把这些设施相对地集中在一个区域，组成辅助生产区，即便于管理，又有利于安全。

4）行政管理区
这个区是油库的行政和业务管理区域，是生产管理中心。

它负担着油库的三大任务：
①指挥生产，保证油品安全装卸和储存，并作好运行记录。

②贸易活动，进行油品的调入和销售。

③保护油库安全。

5）生活区
油库的生活设施，如家具宿舍，娱乐活动场所等公共设施应设置在库外，并离库区一定的距离。

2.2.3 国外油库技术简况
（1）油罐大型化，油罐越大，单位容量的成本就越低；
（2）油品运输水运低，管道低，水运优点在运费低，能耗小；管道运输优点更多；基建投资少，建设周期短，操作费用低，油品蒸发损耗小；
（3）油库操作管理自动化，如：油品的计量，油罐内油品的测温，液位报警，机泵的自动开闭，油品调和，装车，装船均由计算机自动管理；
（4）油品蒸发损耗很低，措施是使用内浮顶罐，实现密闭装车，油气回收等。

我国在这方面还有很大差距，有待于我们进一步改进。

2.3 总图布置说明
将油库各种设施综合考虑后，在已确定的库置地形图上，按异地感比例合理地加以布局，并且标绘出油库全部设施的名称，位置，平面尺寸竖向标高等。

使它们在生产上组成一个有机的整体。

这项工作称为油库的总体布置或称总图设计。

总图设计是油库设计中的一个重要组成部分。

是一项仔细而又复杂的工作。

总图设计是否合理，将直接关系到能否最大限度的满足生产需要，缩短工艺管线和运输线路，减少占地面积，节约建库投资，保证安全操作，节省管理费用，从而使油库发挥应有的作用。

总图布置：
（1）便于收发作业，油库装卸和发放区要尽可能地靠近交通线，离铁路专用线和公路支线较短。

（2）库内油品尽量做到单向流动，避免在车库能往返交叉。

（3）合理分区，以便于各种作业安全生产，避免非人员来往于生产工作区域，特别是储油区和装卸区。

（4）库内布置的各种设施，必须符合防火，卫生等有关设计规范，确保油库安全，同时应力求布置紧凑，减少用地。

（5）变配电间及锅炉房等辅助设施要尽量靠近主要用电，用汽单位，以节省投资和经营费用。

（6）尽可能利用地形进行自流作业。

（7）油库对外单位要设置在靠近发放区的地点，以便提货人员联系。

（8）充分利用地形，作好隐蔽工作。

（9）考虑到油库的今后发展，应适当留有扩建余地。

1）油库主要道路6m，最小转弯半径12m。

对行车辆较少的道路，其路面应为的单车道，并按需要在适当位置设置车道，路间宽1.5m，库内平整坡度5‰；
2）消防道路与防火堤堤脚线之间的距离不宜小于3m；
3）油品装卸线中心至石油库内非罐车铁路装卸中心线的安全距离应不小于20m；
4）企业附属石油库的甲，乙类油品储罐总容量大于5000m3，不小于35m。

2.4 工艺流程说明
油库工艺流程是表示油库生产关系的图纸。

它反映油库的主要生产过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，简言之，油库的输转流动过程。

它把分布于库区的各种生产设施有机地联系起来，构成一个生产体系，完成各种收发作业。

2.4.1 制定工艺流程的原则：
（1）技术先进可靠，满足油库的业务要求及同时操作的业务种类；
（2）流向合理，减少能源消耗；
（3）减少基建投资；
（4）操作检修方便；
（5）适合开停工和事故处理需要。

2.4.2 本油库作业内容：
（1）接收栈桥来的油品；
（2）发放油品，由水陆油船，输油管，桶装及汽车油槽车外运。

2.4.3 油库中工艺流程：
（1）收油系统流程：
铁路栈桥→罐
（2）发油系统流程：
93#，90#汽油→输油管，-35#柴油→码头，-10#柴油→桶装及汽车油槽车，重柴油，燃料油→输油管。

1）重油卸车，设置零位罐；轻油装卸车，设置真空系统；
2）互为备用流程；
3）93#汽油与90#汽油泵之间互为备用；
4）-35#柴油与-10#柴油泵之间互为备用；
5）-35#柴油与-10#柴油外输时泵送；
6）燃料油与重柴油泵之间互为备用；
7）重油管线均采用保温，拌热，故不设扫舱管线，放空系统，轻油管线均设膨胀管，每组油罐只在最远罐处设一个即可。

本油库属于中转油库，油品进出油库可近似看成是连续的，因此可不设倒罐流程，若需清罐将油品放空即可，但油罐检修时需要倒罐，因此，在条件允许的情况下，最好设置倒罐流程。

2.5 平面安装图说明
（1）平面安装图严格按比例绘制，在图面上应绘出指北向，在图中应表示的与流程图部分相同；
（2）平面安装图应突出设备，机泵及管线带，管墩，架的平面布置；
（3）在有关图纸相连接的管线或管线带端部应注明连接的有关图纸，档案号其坐标和有关标高应标示清楚；
（4）主要设备出入口，止回阀要表示流向；
（5）管线（视向图）重合时，应断开上面或前面的管线或用必要的竖面图，向视图表示清楚，埋地或被建筑物挡住的用虚线表示；
（6）保温线只画保温符号，拌热管线的加气及放凝管点位置和连接方式要全部表示清楚；
（7）油罐，设备，机泵编号应与流程图相一致，阀门，大小头等应注明规格，过滤器，压力表管嘴等标准图的应注明档案号，管支吊及位置应按比例画图，并注明尺寸，支吊应尽量画在另外图纸上；
（8）平面图中应包括相应的竖面和向视图，大样图，样图等，如在一张上画不完，也可画另外图纸上；
（9）油罐，设备和管线上的仪表开口管嘴，调节阀，流量计的安装，在仪表专业的配合下，也可在相关图纸上画；
（10）平面图也应有图例，附注时说明注意事项及有关安装要求，有关图纸档案号，及附属表格。

2.6 油库安全技术
油库中储存大量的各种油品，一般都具有易挥发，易流失，易燃烧，易爆炸和有毒性质，如果工作不慎，思想麻痹或不遵守安全操作规程，都可能导致火灾，爆炸，中毒等事故，使国家财产遭受严重损失，因此应严格遵守安全技术操作规程，贯彻执行有关的规程制度，采取积极有效的措施，最大限度地消防可能引起的火灾，爆炸，中毒等事故的一切因素，确保油品在收发储存过程中的安全。

油库安全技术包括防毒、防火、防炸，油库消防技术、防雷、防静电等内容。

2.6.1.防毒
油品及其蒸汽具有毒性，特别是含硫产品及添加四乙基铅的汽油，毒性更大，轻质油品的毒性比重质油品的毒性高，因此，危险性更大，大量的油品蒸汽若经过口鼻等器官进入呼吸器官，能使人体器官受到伤害而引起急性或慢性中毒。

防毒措施：
（1）加强管理和检查督促，对工作人员加强防毒安全教育，定期测定工作场地空气和有毒气体含量，使其不超过最大允许限度。

（2）保证技术设备的严密性，改进和加强通风设备，严格遵守安全技术操作规程。

1）油管，油罐，油桶，油泵等设备应保证严密不漏，以减少空气中的油蒸汽的浓度，特别要防止含铅汽油的泄露；
2）桶装库房，罐桶间，油泵应注意通风，以使油蒸汽消散，在通风条件不良的情况下，应采用机械通风；
3）在没有安全措施的情况下，禁止工作人员进入罐内清除底油；
4）严禁用嘴从胶管里吸取油品，禁止用含铅汽油洗手，清洗机械零件，洗刷衣服或用做其他日常生活需要；
5）工作完毕后，脱下的衣服应在专门的地点保管，不准穿工作服回家，吃饭等。

在吃东西，吸烟前必须用热水和肥皂仔细洗手，必要是应用漂白粉溶液消毒。

（3）加强个人防护。

2.6.2.防火防爆
爆炸、失火是对油库最严重的威胁，一旦发生爆炸，失火就有可能造成生命财产的巨大损失，因此，必须高度重视和切实做好油库的防火和防爆工作。

（1）油库火灾和爆炸的原因
油库失火的重要原因是：
1）当电气设备短路，触头分离，外壳接地不良等原因引起弧光和火花或电器设备发热部分超过最高允许温度；
2）进出撞击引起火花；
3）静电和雷电；
4）可燃物的自燃；
5）油库周围山火蔓延等。

（2）防火与防爆措施
1）制定有关规章制度，建立群众性的消防组织，指定防火规章制度和防火方案，划分消防区域，规定火警信号，定期组织防火教育和消防演习，熟悉使用消防器材；
2）断绝火源。

①在防火禁区（油品储存区，收发作业区）内必须严格管理，并切实遵守有关的规章制度，在防火禁区内不准携带火种，如火柴，打火机等，不准吸烟；
②防止金属撞击发生火星，不准穿戴铁钉鞋入库，禁止骡马和铁轮进库，因为骡马铁蹄和铁轮与路上碎石或水泥路面撞击容易发生火星，使用金属工具或搬运油桶时，应防止撞击，以免发生火星；
③照明不得使用明火，也不得使用普通电器设备照明；
④遇雷电时，不要进行汽油，煤油和柴油易燃油品的装卸，测量和采样。

3）作好危险作业的防火工作
在油库区内进行电焊，气焊锻造等照明作业是安全上要求最严格的作业，也是比较危险的作业，因此，必须严格按规章制度进行。

4）处理好可燃物
对油库内可燃物的处理，包括油品着火的其它可燃物的处理。

①防止油品蒸汽聚集和油品渗漏，泼洒；
②地上油罐修筑防火堤或防火墙；
③为了防止含硫物自燃，在消除含硫原油罐的沉积物时，因不断用水润湿含硫沉积物，含硫沉积物取出后，必须趁湿运走或埋入土中。

④及时处理其他可燃物，油罐，库房等周围，禁止存放和及时消除可燃物，如木刨花，棉纱，干草，垃圾等。

5）保证消防设备完好可靠
①油库要有足够的灭火器材，在库房，泵房，罐桶间，化验室，装卸台，洞库等地应培植足够的灭火器材和消防水池或消防水栓，并在适当的地方设置消防点，配备齐全抢救器材；
②消防器材要完好可靠，平时要勤检查维修，禁止挪用他用，消防车和固定消防设备，要定期发动，经常保持良好的技术状态。

（3）石油产品的易燃性
石油产品燃烧的特性主要以其闪点，燃点，自燃点来衡量，闪点，燃点，自燃点在安全防火具有不同意义。

1）闪点
闪点是指在规定的实验条件下，当火焰从油品蒸汽与空气的混合气上面掠过时，闪出火花并立即熄灭的最低油品温度。

达到闪点温度，只是易燃液体的蒸汽与空气混合气体闪火又随即熄灭易燃物液体与不燃烧，油品闪点越低，越容易燃烧，火灾危险性越大，所以说闪点是测定液体火灾危险性的一个重要标志。

2）燃点
燃点是指在规定的实验条件下，当火焰从油品蒸汽与空气混合气上面掠过时，发生燃烧的最低温度。

一般易燃石油产品的闪点与燃点相差1～5℃，从消防观点来说，闪燃就是着火的前兆，闪点越低的石油产品，着火的危险性越大，闪点高于45℃的石油产品，虽然在常温下发生火灾的危险性小，不易达到自燃点，但如果油品被加热，或储存容器周围有火源时，油温增高后，着火的危险性仍然是存在的。

3）自燃点
自燃点是指在规定的实验条件下，油品蒸发与空气的混合气体不与火焰接触而自行燃烧的温度。

油质越轻，自燃点越高，油品越重，自燃点越低，闪点与自燃点相反。

总之，油品的闪点，燃点，自燃点愈低，愈容易燃烧，火灾的危险性愈大。

为了便于管理和采取相应的防火措施，通常各种油品按其闪点分为三大类
见表2-3：
表2-3 各种油品闪点分类
在油品储运作业中，必须按油品分类登记确定储存，运输，使用和管理制度，采用不同的防火措施。

（4）石油产品的易爆性
油品蒸气和空气混合后，可能形成爆炸性气体，但是只有当油品蒸气在空气中达到一定的体积浓度范围，并遇明火时才会发生爆炸。

油蒸气在空气中会引起爆炸的最小浓度和最大浓度，相应地称为爆炸下限和爆炸上限。

上限和下限之间的区间称为爆炸区间。

爆炸区间范围越大，发生爆炸的机会就越多，着火的危险也就越大。

2.6.3 油库消防技术
（1）燃烧与灭火
1）燃烧条件及其影响因素
①燃烧条件
燃烧是物质和氧化合，发生剧烈的化合反应，同时产生热和火光的现象，燃烧必须具备三个条件，即可燃物质、助燃物质、着火温度（燃点），这三个因素必须同时存在，缺一个就不可能发生燃烧。

可燃物，就是一切可以燃烧的物质，轻油是最容易燃烧的可燃物，称为易燃物。

没有可燃物质，燃烧是不可能进行的。

助燃物，就是能帮助燃烧，但本身并不燃烧的物质。

氧气就是助燃物，当空气中的氧气含量低于9～16%时，燃烧既行停止。

着火温度，就是特定油品的蒸汽适当地与空气混合（即在其燃烧极限）后，为供给足够热量使其引燃所需要的最低温度。

也就是说，可燃物燃烧必须具有一定的温度及足够的热量。

②影响燃烧速度的因素
燃烧物质与氧化合的能力，氧化能力愈大，燃烧速度越快，反之则愈慢。

燃烧速度快的，着火危险性就大，轻油比重油在相同的条件下蒸发快，比较容易与氧化合，燃烧速度就快，故着火的危险性比重物质油品大。

同一可燃物的燃烧速度决定于燃烧表面积与体积之比/在相同体积下，燃烧表面积愈大，燃烧速度愈快。

决定与燃烧物中碳，氧，磷等可燃物的元素的含量，含量越多，燃烧速度愈快，反之，则愈慢。

2）灭火原理与方法
灭火原理就是破坏燃烧条件，根据燃烧的三个条件和构成火焰燃烧的连锁反应。

在消防技术中常采用冷却，窒息和隔离三种基本物理方法和化学中断法。

冷却法：冷却法的目的在于吸收可燃物氧化过程中放出的热量。

窒息法：窒息法是取消助燃物氧，使燃烧物在与新鲜空气隔绝的情况下自行熄灭。

隔离法：隔离法是将火源与可燃物隔离，以防止燃烧蔓延。

（2）油罐灭火方法及其设备
1）泡沫灭火
根据灭火设备的设置情况分为固定式，半固定式和移动式三种灭火系统
根据灭火的导入方式分为液上喷射法和液下喷射法两大类。

2）烟雾自动灭火
烟雾自动灭火是一种窒息性的方法，它是将烟雾剂装载漂浮油面上的发烟容器内，当油罐起火后，通过自动控制系统使烟雾剂进行燃烧反映，同时产生雾状惰性气体喷。