1、 本科毕业论文 （ 20 届） 金华浦欣油库消防工艺和中转泵房电气设计 所在学院 专业班级 油气储运工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 目录 摘要 . I ABSTRACT . II 前言 . 1 1概述 . 1 1.1 设计任务书 . 2 1.1.1 地理概况 . 2 1.1.2.1 书面部分 . 2 1.1.2.2 设计图纸 . 2 1.2 设计原则 . 2 2.总平面及流程说明 . 3 2.1 总平面布置说明 . 3 2.1.1 布置原则 . 4 2.1.2 平面布置说明 . 5 2.2 总流程图布置要求 . 5 2.3 管线敷设 . 5 3 总参数确定 . 5 3.
2、1 油库容量的确定 . 5 3.1.1 油库单罐容量的计算 . 5 3.1.1.1 确定设计容量 . 6 3.1.1.2 确定单罐容量 . 6 3.1.2 油库级别的确定 . 6 3.2 油库铁路作业区数据计算 . 7 3.3 油库公路，桶装发油区数据计算 . 7 3.3.1 油库公路发油区数据计算 . 7 3.3.2 油库桶装发油区数据计算 . 8 3.4 油库码头作业区数据计算 . 9 3.5 罐区的分组 . 9 3.5.1 溶剂汽油罐组 防火堤高度和范围 . 9 3.5.2 车用汽油罐组防火堤高度和范围 . 10 3.5.3 柴油罐组防火堤高度和范围 .11 3.5.4 汽油机油和柴油
3、机油罐组防火堤高度和范围 .11 4 消防用水数据相关计算 . 13 4.1 水力计算 . 13 4.1.1 溶剂汽油罐组 . 13 4.1.2 车用汽油罐组 . 14 4.1.3 柴油罐组 . 15 4.1.4 机油罐组 . 17 5 消防管道和泵 . 18 5.1 泡沫混合液管线水力计算 . 18 6 中转泵房建筑要求 . 19 6.1 泵房建造一 般要求 . 19 6.2 泵房建造其它要求 . 19 7 中转泵房油泵确定 . 20 7.1 油泵规格型号的确定 . 20 7.1.1 油泵流量 . 20 7.1.3 泵的确定 . 21 8 中转泵房电气相关数据计算 . 21 8.1 用需用系
4、数确定数据计算负荷 . 22 8.1.1 有功计算负荷 Pc、无功计算负荷 Qc、视在计算负荷 Sc、计算电流 Ic 的计算 . 22 8.2 爆炸危险环境电缆、电线的选择 . 22 8.3 中转泵房导线截面选择 . 23 8.4 各线路的导线敷设方式 . 23 9 电气装置设计说明 . 23 9.1 供配电 . 23 9.2 防雷 . 23 9.3 防静电 . 24 小结 . 24 参考文献 . 24 摘要 本设计主要是根据给定的油品及参数设计合理的布置，包括油罐区、 油品装卸区（ 铁路装卸区 、公路 发放 区 等） 、辅助生产区 、 行政管理区 。具体内容包括油库、防火堤、消防工艺、中转泵
5、房的确定，消防泵及油泵的选择。完成以上设计及选择需要进行初步的水力计算。确定油泵、消防水泵的型号。中转 泵房用电设备的额定电流，初选断路器，再利用尖峰电 流、可靠系数、动作电流等确定出相符合的断路器，确定其型号规格 ， 通过计算用电设备的计算电流，再 通过查表 确定 主、支 导线的截面积，型号以及敷设方式。 设计画出总平面布置图和流程图，消防工艺流程图和中转泵房电气设计图各一张。 关键词 消防工艺、电气设计、管道、导线、断路器 . II Abstract This design is mainly based on oil and given a reasonable layout of th
6、e design parameters, including the tank farm, oil loading and unloading area (rail loading and unloading areas, highways distribution area, etc.), auxiliary production area, administration area. Specific content, including oil tanks, fire protection embankment, the fire process, the determination of
7、 transfer pump, fire pump and pump selection. Determine the oil pump, fire pump models. Transfer pump rated current of electrical equipment, primary circuit breakers, re-use peak current, reliable factor, determine the action current of the circuit breaker match to determine its model specifications
8、, the calculation of electrical equipment by calculating the current, and through Look-up table to determine the main, traverse cross-sectional area, model, and laying methods. Designed to draw diagrams and flow chart of the general layout, fire and transit flow chart diagram of the electrical desig
9、n of a pumping station Key words Fire Technology, electrical design,pipeline,wire,breaker . 1 前言 1 概述 现代石油历史始于 1846 年，当时生活在加拿大大西洋省区的亚布拉罕季斯納发明了从煤中提取煤油的方法。直到 1950 年代中为止，煤依然是世界上最重要的燃料，但石油的消耗量增长迅速。今天 90%的运输能量是依靠石油获得的。石油运输方便、能量密度高，因此是最重要的运输驱动能源。此外它是许多工业化学产品的原料，因此它是目前世界上最重要的商品之一。在许多军事冲突（包括第二次世界大战和海湾战争）中占据
10、石油来源是一个重要因素。今天约 80%可以开采的石油储藏位于中东，其中 62.5%位于沙特阿拉伯（ 12.5%）、阿拉伯联 合酋长国、伊拉克、卡塔尔和科威特。 2000 年到 2003 年间国际石油价格主要在 20-35 美元 /桶之间变动，从 2002 年开始国际石油价格一路直线上涨不但突破了 100 美元 /桶，甚至在 2008 年 7 月 11 日创下 147 美元 /桶的历史最高油价纪录。从这一现象表明，随着世界能源危机的加剧，进口石油的成本将越来越高。这一事实表明，一旦油库发生事故，造成的经济损失将会更加巨大。 1993 年， 我国首次成为石油产品净进口国， 1996 年首次成为原油
11、的净进口国。 2003 年我国石油需求量达到 2.67 亿吨， 是改革开放初 期 1978 年的 3 倍， 过日本成为世界第二大石油消费国； 2003 年原油进口额约 200 亿美元， 对国际石油依存度达 33%， 突破了 20%的警戒线。到 2020 年预期将有60%的石油都必须来自进口。汽车工业将是汽柴油消费最主要的生意推动力。 2002 年中国有将近 2050 万辆车，当时中国每天大约消耗 540 万桶石油。而现在我们到底每天需要多少万桶石油消耗？根据国际能源组织的评估：仅中国自己就需要世界石油需求增长的 40%，中国的能源消费占全球的 10%，美国能源消费是中国的两倍，因此中国的石油消
12、费将增长 7.6%每天达 920 万桶。 到 2015 年中国预计将每天消费石油达到 1160 万桶。随着石油战略意识的提高，我国已经在镇海、舟山、大连、黄岛建立一期石油储备基地，并将在 2010 年之前完成二期工程，三期工程也将在这几年内完成。油库消防工艺和中转泵房电气设计将是实施我国能源战略和保障国民经济告诉发展具有相当重要的意义。 目前，我国油库建设取得了长足的进步，原油库的单库容量已经超过了百万吨级，油库中单罐的容量也已经超过了数万吨乃至数十万吨，与之相应的油库中的各中设备设施也日益复杂化于现代化，对油库安全管理提出了更高的要求。 近 些年来，我国的石油化工行业得到了长足的发展，自动化
13、程度越来越高，油库的规模越来越大。如何合理的选择油库的消防系统，合理、安全地选用、使用与维修电气设备是保证人生与财产安全以及石油库正常运行的关键因素。 浙江省是全国最具经济发展活力的省份之一，人均可支配收入全国第一。浙江是一个经济快速发展的省份，但也是一个“无油、缺煤、少电”的省份，资源匮乏， 95以上消耗的能源从省外调入。 金华是浙江省辖市，是浙江省唯一一个既不沿海，又不与外省相邻的辖市。位于省境中部偏西。金华市现有加油站（点） 229 座，但 2009 于 2010 年，由于私家车的大量出现，我们仍然能看到限量售油，排队售油的油荒现象。金华成品油市场的压力越来越大。随着金华市经济的快速攀升
14、，金华私家车的数量将会越来越多。对现有油库的库容量提出了更高的要求。 金华浦欣油库作为金华成品油供应链的重要一个组成部分，消防工艺及中转泵房电气设计一. 2 向是石油库设计中的重要组成部分。 油库储存的石油或石油产品具有易燃，易爆等危险特性，一旦失控满足燃烧和爆炸的条件，就将导致火灾或者爆炸事故的发生。为了贯彻“以防为主，防治结合”的消防方针，石油库在设计时应设计可靠的消防保障系统 ,保证在事 故发生时能满足扑救要求 ,并通过采取积极有力的措施 ,使事故所造成的损失控制在一定范围内 . 电能是现代工业的主要动力，是石油库进行生产运作的主要能源。在油库的各组成部分中，中转泵房更是油库的“心脏”。
15、油库中转泵房的电气设计，是油库收发油作业的重要支柱，对于保障国民经济的高速发展有相当重要的意义。 鉴于油库消防工艺和中转泵房的重要性 ,石油库对防火防爆的高要求 ,合理、安全的设计消防系统和选择电气设备是保证人身与财产安全以及石油库正常运行的关键因素。 1.1 设计任务书 1.1.1 地理概况 (1)油库概况：该油库属无高 差平地油库，东靠主干铁路，南临某化工厂，西倚入海河流，北邻国道。年最高气温为 40。建石油库用地可满足要求，但应尽量节省土地。 (2)收油：汽油、柴油和汽油机油、柴油机油均由铁路散装来油，卸轻油要求 4 车 /小时，机油 1 车 /小时。 (3)发油：车用汽油 100%公路
16、发放， 50%柴油通过水路发放， 50%柴油由公路发放，煤油、溶剂汽油全部公路发放（其中 50%桶装），汽油机油和柴油机油全部经发油台发放。其它机油铁路桶装来油，公路桶装发放。水路采用泵送发油，最大停靠油轮 800T，要求 4 小时内装满，公路采用泵送发油方式，装 车时间根据石油库设计规范要求设计。 1.1.2 设计要求 1.1.2.1 书面部分 （ 1）油库规模及性质确定。 （ 2）油罐区布置及有关计算过程。 （ 3）铁路专用线设置及有关计算过程。 （ 4）中转泵房布置及计算。 （ 5）发油台布置及有关计算。 （ 6）其它辅助设施及构筑物的确定过程。 （ 7）消防系统设计工艺。供水、供泡管道
17、设计计算。消防水池容量确定。 （ 8）发油台、铁路装卸区、卸油泵房等油库重要部位灭火器的配置计算。 1.1.2.2 设计图纸 （ 1）油库平面布置总图； （ 2）油库工艺流程图； （ 3）中转泵房电气平 面图； （ 4）消防工艺流程图。 1.2 设计原则 （ 1）油库总体布置和工艺计算主要依据油库加油站设计与管理和石油库设计规范同时查阅其它资料。 （ 2）满足生产要求和安全生产的前提下，尽可能做到总体平面布置合理紧凑，减少征地面积，做到流程简单，操作管理方便。 . 3 （ 3）满足生产的前提下，设备尽可能同意使用，降低油库造价。 （ 4）满足安全生产、操作和维修要求、工艺流程合理，减少能量消耗
18、。 （ 5）符合环保要求，创造良好生产、生活环境。 （ 6）满足抗震、消防、防洪、防涝、防腐要求。 （ 7）远期与近期相结合，考虑发展 用地。 2.总平面及流程说明 2.1 总平面布置说明 油库的总图设计是整个油库的前导和基础，是油库设计中的一个重要组成部分。总图设计的合理，就能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。 设计总图时，本油库考虑下述布置原则： (1)便于收发油作业。油库装卸和发放区要尽可能地靠近交通线，使铁路支线最短； (2)库内油品尽量做到单向流动，尽量避免在库内往返交叉； (3)充分利用
19、地形的条件，最好作到自流作业； (4)考虑到油 库的今后发展应尽量留有扩建余地。 本油库主要由储油区、铁路作业区、水路作业区、辅助生产和行政管理区等组成，现就各区布置说明如下： (1)储油区：储油区是油库平面布置的重点，油库中绝大多数油品都储存在这里，因此，布置时主要考虑的因素是安全，油品流向的合理性，操作的方便。 油罐内储存的油品一般都具有易挥发、易流失、易燃烧、易爆炸等性质，一旦发生火灾，必将造成重大损失 1。 本油库设计的罐区位于库区的中间。布置时考虑以下几个方面的原因： 1 交通条件 。 2 流程 。 3 消防。 本库油罐区设置了四个油罐组：一个溶剂汽油罐组、一个汽油罐组、一个柴油罐组
20、、一个机油罐组。 溶剂汽油罐组：收发油品溶剂汽油，罐区长 54.3m ，宽 30.5m ，面积 1429.28 2m ，防火堤高 1.3m ，该罐组包括 2 个 3000 3m 溶剂汽油罐。 车用 汽油罐组：收发 汽油油品，罐区长 97.08m ，宽 66.84m ，面积 4890.15 2m ，防火堤高 1. m 。该罐组包括 5 个 5000 3m 的内浮顶罐。 柴油罐组：收发油品为柴油，罐区长 71.16m ，宽 71.16m ，面积 3957.88 ，防火堤高1.5m ，该罐组包括 4 个 5000 3m 拱顶罐。 机油罐组：收发油品为柴油机油和汽油机油。罐区长 39.5m ，宽 31
21、m ，面积 887.74 3m ，防火堤高 1m ，该罐组包括 5 个 200 3m 汽油机油罐，其中有 4 个 200 3m 是柴油机油罐 ， 2 个200 3m 是 备用 油罐。 各罐区均设防火堤，防火堤外设有环形消防道路，在工作人员经常走动的地方及进罐区操作的地方，设置踏步扶梯，防火堤外设排水沟。 (2)铁路作业区：铁路作业区位于本库区的东部，轻、粘油作业线分段布置，中间间隔 24m的安全距离，铁路作业线长 357m。考虑到轻油火灾危险性较大，为了便于轻油罐车的牵进引出，将轻油作业线放在铁路叉线前部。这样布置，离轻油储罐区比较近。轻油作业线设 30 只. 4 装卸油鹤 管，栈桥长 354
22、m。铁路作业区内设有一座轻油收发油泵房和一座粘油收发油泵房，（真空系统包括在内）。 作业区内管线的铺设均坡向卸油泵房，以便于油品的自流，其中轻油管线坡度为 3 。铁路作业区内设置移动泡沫灭火设备，装卸区内设有消防道路，并于库区道路相连形成环形道路，保证铁路作业安全。 (3)辅助生产区：辅助生产区是为整个油库生产服务的，有关设施比较分散，尽量做到靠近生产单位，有利于生产。 (4)消防区：本区主要包括消防泵房、消防车库、消防器材库、消防水池等设施。消防区设在油库旁边，能保证在很短的时间内到达出事现 场。消防区内设有一座 1400 3m 的消防水池，有利于从河流注水，保持消防水池标高高于消防泵入口标
23、高，泡沫灌设在泵房内，可迅速将泡沫连同清水一起送往着火地区。消防区内设消防训练场以提高消防队员的业务水平。 (5)污水处理区 :将污水处理区主要是隔油池的建设，便于净化水的排放，且承接各种污水管道。 (6)变配电间：油库由 DY 市主输电线路供应，电压 20KV，主输电线沿公路架设，因此油库的变配电间建在库区的北面行政管理区内，便于高压线路的引入库区，避免高压线穿过罐区。 (7)行 政管理区，计量，化验室：行政管理区是油库行政和业务管理的中心，是生产管理的中心，临公路而建，以便与联系工作和保证接洽业务人员不进入库区；计量室为方便油罐采样，所以应建在灌区附近；化验室属于明火建筑，所以应远离铁路发
24、放区和油罐区布置，但是又为了方便铁路来油的检测和化验，为了减少资源浪费，所以将他们集中布置，布置在行政楼对面。 (8)库内道路及其他：在公路发油区对面开设大门，门口设警卫室，铁路进库口设 1 座折叠钢栅栏大门。每个出入口均设门卫，严格检查进出库人员的证件和车辆，以确保油库的安全生产。在油库东 面 建有其 他设施，如职工宿舍、图书馆，阅览室等。 北面有化验计量综合楼、机修车间、总配电间。 库区内各区之间用道路划分并用道路相互连接，形成一个即相对独立又相互联系的、功能分区合理的油库。罐区四周布置沥青环形消防路，划分站内区域，同时满足消防、生产、检修要求。灌区消防路宽 7m。道路均为水泥混凝土结构，
25、道路形式为城市型道路。人行道设计采用彩色水泥方砖，可以点缀站场的色彩，达到美化环境的作用。 该油库为储存易燃、易爆产品的站场，因此油库四周围墙均采用实体围墙，墙高 2.5m，为方便生产和运输、消防要求，设 3 座大门，与外部道路相 连。罐区四周设钢筋混凝土防火堤。防火堤内侧抹高温隔热防火涂料。 2.1.1 布置原则 (1)便于收发油作业。油库装卸和发放区要尽可能得靠近交通线，使铁路支线最短； (2)库内油品尽量做到单向流动，尽量避免在库内往返交叉； (3)合理分区，以便于各种油品作业安全生产，避免非工作人员往来于工作区域特别是储油区和装卸区； (4)库内布置各种设施，必须符合规范要求，确保油库
26、安全，同时应力求布置紧凑，减少用地； (5)油库对外单位要设置在发放区的地方，以便于人员联系； (6)充分利用地形的条件，做好做到自流作业； . 5 (7)考虑到油库的今后发展应尽量留有扩建余地。 因为总设计是否合理，直接关系到能否做大限度地满足生产要求，缩短工艺管线运输管线，减少占地面积，节约建设投资，保证安全操作，节约管理费用，从而使油库发挥应有的作用。所以设计总图时，首先实地勘察，深入调查，充分掌握有关设计资料。如地形图，区域环境及地质、气象、水电等资料和油库经营油品种类、数量及将来的发展远景等。 2.1.2 平面布置说明 2.2 总流程图布置要求 油库的工艺流程指的是油品在油库内的输转
27、流动，它把分布于油库各区的各个生产设施，如油罐区、泵房、灌桶间、铁路收 发区等有机的联系起来，构成一个生产体系，完成各种收发油作业。 本油库的工艺流程是根据设计任务书的要求，考虑下列原则而设计的： (1)满足生产，考虑油库的业务要求及同时操作的业务种类； (2)操作方便，调度灵活，互不干扰； (3)经济合理，节约投资； (4)在满足收发作业的同时，使各油罐间能相互输转，相应的泵能互为备用。 2.3 管线敷设 油库的管线大多采用地上敷设，架在管墩上，这主要是考虑本地区雨水较多，不利于管沟或地下敷设，并且管沟易积聚油品蒸汽，对于油库安全不利，为了防止管线腐蚀，管子外面涂防腐层，润滑 油管路还需加保
28、温层。穿越道路时，采用管沟辐射，本油库的管线大都采用双管系统，单管系统相辅。 3 总参数确定 3.1 油库容量的确定 表 3-1 金华普欣油库各油品销售 油品 名称 密度 千克 /米 3 年周转量 G（吨 /年） 到货情况 周转系数 k(次 /年 ) 溶剂汽油 729.0 25000 25 天一次 8 车用汽油 （ 93#， 97#） 739.0 250000 2 天一次 17 柴油 （ 0#， -10#） 839.0 220000 2 天一次 15 汽油机油 （ SC,SD ，SE,SF,SG） 879.0 4000 15 天一次 6 柴油机油 （ CC,CD ，CE） 889.0 4000 15 天一次 6 3.1.1 油库单罐容量的计算
