1、学号密级公开本科毕业论文350万吨/年炼油厂成品油车间设计学院名称培黎石油工程学院专业名称油气储运工程学生姓名指导教师二零一五年五月35MILLIONTONSAYEARREFINERYOILWORKSHOPDESIGNCOLLEGEBAILIESCHOOLOFPETROLEUMENGINEERINGSUBJECTOILANDGASSTORAGEANDTRANSPORTATIONENGINEERINGNAMEDIRECTEDBYMAY2015郑重声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研
2、究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。本人签名日期I摘要炼油厂成品油车间是炼油厂重要的生产操作单元，其主要操作是接收、储存、调和、转输半成品油和成品油，并按要求进行加温、脱水及计量。其中储存及调和基础油和成品油是炼油厂成品油车间最重要的两项任务。而储罐作为储存油品的设备在成品油车间的设计中占有重要地位。出于技术经济的考虑，加上炼油装置加工工艺的局限性，各炼油装置生产的许多一次产品油性能一般不能直接满足各种油品如汽油、柴油、润滑油等的质量要求。一次产品油常常称为半成品油或基础油。油品调和
3、就是在一次产品油中加入添加剂或通过双组分油、多组分油按不同比例调和，以达到用户要求的产品质量。油品调和是炼油企业石油产品在出厂前的最后一道工序，是成品油车间的一项重要操作。设计过程如下根据原始资料、数据进行基础设计。计算出储油罐容积、个数，确定库容。然后，进行油库平面图的初步布置，再根据布置的情况进行管路水力计算、选泵及校核，然后进行流程设计，最后进行辅助设施消防设施、防火距离和防火堤尺寸的计算。根据石油库设计规范中各构建筑物之间的防火要求并协调上述计算结果，对库区进行平面布置。图纸的绘制包括总平面布置图、工艺流程图和内浮顶罐结构简图。图纸的绘制方式为AUTOCAD制图。关键词成品车间；储罐设
4、计；消防；调和IIABSTRACTREFINERYOILREFINERYISIMPORTANTFORPRODUCTIONOPERATIONUNIT,THEMAINOPERATIONISRECEIVING,STORAGE,TRANSFER,ANDHALFAREFINEDOILANDREFINEDPRODUCTS,ANDHEATING,DEHYDRATIONANDMEASUREMENTINACCORDANCEWITHREQUIREMENTSTHESTORAGEANDHARMONICBASEOILANDREFINEDOILREFINERYOILWORKSHOPISTHEMOSTIMPORTANTOF
5、THETWOTASKSANDSTORAGETANKFORSTORINGOILEQUIPMENTINTHEDESIGNOFPRODUCTOILWORKSHOPOCCUPIESANIMPORTANTPOSITIONFORREASONSOFTECHNICALECONOMY,PLUSTHEPROCESSINGTECHNOLOGYOFTHEREFININGUNITS,THELIMITATIONOFTHEPERFORMANCEOFMANYAPRODUCTOILOFTHEREFININGUNITSGENERALLYCANNOTDIRECTLYMEETALLKINDSOFOILPRODUCTSSUCHASGA
6、SOLINE,DIESELOIL,LUBRICATINGOILANDSOONQUALITYREQUIREMENTSONCETHEPRODUCTOILISOFTENREFERREDTOASAREFINEDOILORBASEOILBLENDINGOILISINAPRODUCTTOADDADDITIVESORBYBICOMPONENTOIL,MULTICOMPONENTOILACCORDINGTOTHEDIFFERENTPROPORTION,INORDERTOACHIEVETHEUSERSPRODUCTQUALITYBLENDINGISOILREFININGENTERPRISEPRODUCTSBEF
7、ORETHEYGOOUTATTHEENDOFTHEPROCEDURE,ISANIMPORTANTOILWORKSHOPOPERATIONTHEDESIGNPROCESSISASFOLLOWSACCORDINGTOTHEORIGINALDATA,DATAONTHEBASISOFDESIGNCALCULATETHEOILTANKVOLUME,NUMBER,CAPACITYISDETERMINEDTHEN,OILDEPOTFLOORPLANPRELIMINARYLAYOUT,ANDTHENACCORDINGTOTHELAYOUTOFPIPELINEHYDRAULICCALCULATION,TOCHO
8、OSETHEPUMPANDCHECK,ANDTHENTODESIGNTHEPROCESS,FINALLYAUXILIARYFACILITIESFIRECONTROLFACILITIESANDFIREPROTECTIONDISTANCEANDFIREDIKESIZECALCULATIONACCORDINGTO“CODEFORDESIGNOFOILOFTHEBUILDINGFIREPROTECTIONREQUIREMENTSANDCOORDINATIONBETWEENTHECALCULATIONRESULTS,THELAYOUTOFTHERESERVOIRDRAWINGS,INCLUDINGGEN
9、ERALLAYOUT,PROCESSFLOWDIAGRAMANDINNERFLOATINGROOFTANKSTRUCTUREDIAGRAMFORTHEAUTOCADDRAWINGSOFRENDERINGDRAWINGSKEYWORDSFINISHEDPRODUCTWORKSHOPTANKDESIGNFIREHARMONIC目录1第1章炼油厂成品油车间概述11炼油厂成品油车间介绍112成品车间的类型113成品车间的业务214成品车间的分区2第2章储罐21储罐的介绍422储罐的种类及特点423拱顶罐概述524内浮顶罐概述6241概述6242内浮顶罐的发展7243内浮顶储罐的结构,性能与应用8第3章
10、消防系统31消防系统的组成1032消防系统的必要性1033油罐火灾的类型和特点10331油罐火灾的类型10332油罐火灾的特点10333油罐内油品燃烧火焰的特征1034油罐的防火设施1035油品的火险特性1136消防给水系统12第4章油品调和41油品调和的目的1342油品调和的意义1343调和油质量标准14431汽油质量标准14432柴油质量指标1444调和方法15441油罐调和16442管道调和16第5章成品油车间安全技术51防火防爆19511成品车间火灾和爆炸的原因19512油品火灾危险性分类19513成品车间防火防爆措施2052防毒22521一般油品的毒性22522防毒措施2253防雷2
11、354防静电2455防腐2556成品车间消防技术27第6章储罐的设计61各类油品年周转量2962储罐容量计算29621汽油罐区容量设计30622柴油罐区容量设计3163储罐尺寸3164罐区的布置32641汽油罐区的布置32642柴油罐区的布置33第7章罐区管路设计71确定管径34711粘度的计算34712确定经济流速3472计算管径35721汽油罐区35722柴油罐区3673管路摩阻计算37731汽油罐区相关管路摩阻计算38732柴油罐区相关管路摩阻计算4074泵的选择41第8章热力计算81油罐周围介质温度4382油罐总传热系数4383加热油品所需的总热量4484蒸汽经加热器至油品总传热系数4
12、485加热器面积4886油罐加热器的结构、特点及选型49第9章消防安全计算91泡沫耗量的工艺计算50911泡沫耗量计算50912泡沫产生器数量50913泡沫产生量5192泡沫系统51921泡沫比例混合器数量51922泡沫管线52923泡沫液罐容量5293清水系统52931消防水池容量52932消防水流量53933消防水管线5394消火栓54941水枪数目确定54942消火栓数目确定5595防火堤高度的设计55951汽油罐区防火堤高度55952柴油罐区防火堤高度55结论56致谢57参考文献58附录A59附录B60附录C601第1章炼油厂成品油车间概述11炼油厂成品油车间介绍炼油厂成品油车间是炼油
13、厂重要的生产操作单元，其主要操作是接收、储存、调和、转输半成品油和成品油，并按要求进行加温、脱水及计量。其中储存及调和基础油和成品油是炼油厂成品油车间最重要的两项任务。而储罐作为储存油品的设备在成品油车间的设计中占有重要地位。出于技术经济的考虑，加上炼油装置加工工艺的局限性，各炼油装置生产的许多一次产品油性能一般不能直接满足各种油品如汽油、柴油、润滑油等的质量要求。一次产品油常常称为半成品油或基础油。油品调和就是在一次产品油中加入添加剂或通过双组分油、多组分油按不同比例调和，以达到用户要求的产品质量。油品调和是炼油企业石油产品在出厂前的最后一道工序，是成品油车间的一项重要操作。12成品车间的类
14、型根据成品车间的管理体制和业务性质划分可分为独立成品车间和附属成品车间。独立成品车间是专门接收、储存、发放油品的独立企业、单位、供销和军事部门。附属成品车间是企业或其它单位为满足本部门需要而设置的成品车间、油田原成品车间、炼厂成品车间。根据成品车间的主要储油方式划分可分为地面成品车间、隐蔽成品车间、山洞成品车间、水封石洞库、水下成品车间、地下盐岩库等。根据成品车间的运输方式划分可分为水运成品车间、陆运成品车间和水陆联用成品车间。根据成品车间储存油品的种类划分可分为原成品车间、润滑成品车间和成品车间。成品车间一般用途有1生产基地用于集积和中转油料；2供销部门用于平衡消费流通领域；3企业部门用于保
15、证生产；4国家储备部门用于战略储备。213成品车间的业务不同的成品车间的任务也有所不同。如1矿场成品车间集积、中转油品；收发量大，周转频繁、管道来油、铁路或管线发油，需要大的储油设备，较大的装油栈桥和输油泵房。2海上成品车间集积海上生产的原油。3分配、供应成品车间油品周转频繁、品种多，每次量不大，铁路、油轮、管线来油，桶装、汽车、罐车、油驳发油。4炼厂原成品车间、成品车间、机场、港口附属成品车间保证企业生产。5储备成品车间容量大、储存时间长、周转系数小、品种单一，防护能力和隐蔽要求高，地下库、山洞库。14成品车间的分区一般成品车间按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
16、。生活区一般设在库外，与成品车间分开布置，以便于安全管理。1储油区又称储罐区，是成品车间储存油品的区域，也是成品车间的核心部门，安全上要特别注意。这个区的首要任务就是保证储油安全，防止火灾和泄露。区内主要建筑物和构筑物有油罐、防火堤、油泵房、变配电间等。2装卸区是油品进出成品车间的一个操作部门，又分为铁路装卸区、水路装卸区及公路装卸区。它的主要设施是泵房和装卸器材。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。水运装卸区成品车间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。这时成品车间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。
17、公路装卸区目前，大多数成品车间的作业都是铁路或水运来油，再通过公路或水运用汽3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。一般不靠近江河的成品车间，几乎进入成品车间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辅助生产区是保证成品车间运转不可缺少的部分，它主要包括修洗桶间、消防泵房、消防车库、机修间、器材库、锅炉房、化验室、污水处理设备等。这些设施是保证成品车间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
18、区是生产管理中心，包括办公室、传达室、车库、宿舍、浴室、食堂等。它负担着成品车间的三大任务一是指挥生产，保证油品安全装卸和储存，并作好运行记录；二是贸易活动，进行油品的调入和销售；三是保护成品车间安全。5生活区是成品车间的生活设施，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。4第2章储罐21储罐的介绍油品和各种液体化学品的储存设备储罐，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。按容量来说，一般立式圆筒形储罐的容积大于10000M3以上，习惯称为大型储罐。自1927年采用钢制焊接储罐后，其容量逐步扩大，目前最大容量已达24104M3。按温度划分，可分为低温储罐、常温储罐
19、（90）和高温储罐（90250）按压力划分可分为接近常压储罐（490PA2000PA）和低压储罐2000PA01MPA）。按制造储罐的材料又可分为非金属储罐、塑料防震及软体储罐和金属储罐。20世纪70年代以来，内浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。第一个发展油罐内部覆盖层的是法国。1955年美国也开始建造此类储罐。1962年美国德士古公司就开始使用带浮顶罐，并在纽瓦克建有世界上最大直径为187FT616M带盖浮顶罐。至1972年美国已建造了600多个内浮顶油罐。1978年国内3000M3铝浮盘投入使用，通过测试蒸发损耗标定，收到显著效果，近20年也相继出现了各种形式和结构的内浮盘或覆盖物。当前大
20、型储罐要深入探讨研究的问题很多，如更完善解决油品和易挥发产品损耗和环境污染，为此要开发损耗更小、建造和维护更方便的内浮顶罐；储罐的大型化，为此开发了储罐用的高强度钢；储罐的CAD辅助设计；储罐计量和储运系统的自动化；储罐清洗的机械化等。此外，由于储罐的大型化带来的储罐稳定性、罐顶结构和计算全天候高效的储罐附件、消防措施、罐基础等都是当前立式圆筒形储罐研究的重点。22储罐的种类及特点按照油罐的材质，油罐可分为金属罐和非金属罐两大类。金属罐是用钢板焊成的薄壳容器，具有造价低、不渗透、施工方便、易于清洗和检修、安全可靠、耐用、适宜储存各类油品等优点，因而目前得到广泛应用，但金属油罐在洞库等潮湿条件下
21、容易腐蚀。5根据形状，金属罐又可分为立式圆筒形、卧式圆筒形和特殊形状三类。立式圆筒形刚油罐根据顶的结构又可分为固定顶油罐和活动顶油罐两类。固定顶油罐中包括椼架式锥顶罐、拱顶罐、梁柱式顶罐。活动顶油罐中又包括无力矩顶油罐、呼吸顶罐、气囊顶罐、套顶罐以及浮顶罐（其中包括外浮顶罐和内浮顶罐）。这类油罐或者具有可变的气体空间体积，或者根本上消除了气体空间，因而特别适宜于储存易挥发性油品。椼架式锥顶罐和无力矩锥顶罐过去曾在我国大量建造，但由于椼架锥顶罐结构复杂，钢材耗量较多；无力矩顶罐顶部易积水而遭腐蚀，操作使用不安全等原因，目前已很少再建造这两种油罐，代之以拱顶罐和内、外浮顶罐。立式圆柱形拱顶罐结构简
22、单、备料方便、施工快，可用来储存各种油品。浮顶罐具有降低油品蒸发损耗、减少大气污染、火灾危险小等特点，特别适宜储存原油和汽油等易挥发油品。卧式圆柱形油罐容积一般比较小，但承压能力较高，易于运输，有利于工厂化制造，因而也得到广泛应用，多用来储存需要量不大的油品，或用于工厂、农村的小型油库。特种金属油罐包括球形罐、准球形顶底立式圆柱形罐、滴状罐等这类油罐的特点是受力状态好、承压能力高、降低油品蒸发损耗效果显著，但是着了油罐施工困难，因而目前只有球形罐被广泛用于储存液化气。非金属油罐包括土油罐、砖油罐、石砌油罐、钢筋混凝土油罐等，由于非金属材料抗拉强度低，油罐高度受限制，不易清罐和检修，一旦发生火灾
23、，灭火困难等特点，目前逐步淘汰。23拱顶罐概述拱顶罐的罐顶是一种接近于球形形状的一部分，其结构一般只有自支撑拱顶一种。自支撑拱顶又可分为无加强肋拱顶（容量小于1000M3）、有加强肋拱顶（容量大于1000M320000M3）。有加强肋拱顶由4MM6MM薄钢板和加强肋（通常用扁钢构成），以及由拱形架（用型钢组成）和薄钢板构成拱顶。自支撑拱顶的荷载靠拱顶板周边支撑于罐壁上（拱形架作罐顶承载结构时，拱形架的周边杆端应与包角钢焊成整体，但顶板与拱形架的组件之间不得焊接）。拱顶R0812D，它6可承受较高的剩余压力，蒸发损耗较少，罐顶空间较大，制作需用胎具，是国内外广泛采用的一种储罐。（1）拱顶罐的设计
24、逐渐向大型化，自支撑式，同时完善解决油品和易挥发产品损耗和环境污染等问题；（2）建造和维修更加方便的拱顶罐，同时开发储罐用的高强度钢；（3）利用储罐的CAD辅助设计，同时完善储罐的计算机专用程序，对储罐的静态和同态分析提供有力的理论基础；（4）完善储罐计量和储运系统的自动化，储罐清洗的机械化，储罐维护修补的化学化。但是，随着储罐的大型化带来如储罐稳定性、罐顶结构的计算、全天候高效的储罐附件，消防设施，罐基础设计等当前拱顶罐设计的重点问题，目前国内最大的拱顶罐可达3104M3，国外较大的拱顶罐可达5104M3（直径503M，罐高2367M），建在日本。24内浮顶罐概述241概述内浮顶罐是在固定顶
25、罐内部再加上一个浮动顶盖，主要由固定顶罐体、内浮盘、密封装置、通气孔、高低液位报警器等组成。这种罐的浮动顶漂浮在储液面上,浮顶与罐壁之间有一环形空间,环形空间中有密封元件。浮顶与密封元件一起构成了储液面上的覆盖层，随着储液上下浮动,使得罐内的储液与大气完全隔开,不受风雨等外界因素的影响，减少了储液储存过程中的蒸发损耗,减少了大气污染，易于保证贮液的质量和安全。因此，内浮顶罐是降低固定顶贮罐物料蒸发损失最安全、最经济、最简便的结构形式，现已广泛用于储存汽油、醛类、醇类、酮类、苯类等易燃易爆易挥发的液体化学品。内浮顶储罐主要由罐体、内浮盘、密封装置、导向和防转装置、静电导出设施、通气孔、高液位报警
26、器等组成。为避免浮顶漏损沉没，多采用带有环形隔舱的内浮顶，或采用双盘式内浮顶以增加浮盘的浮力及安全性（后者还起隔热作用）。钢制的内浮盘的浮顶储罐在美国石油学会（API）称为“带盖的浮顶罐”，而称铝制（或非金属）浮盘为“内浮顶罐”，而这两种形式的储罐在国内均称为内7浮顶储罐。这种罐的顶部为拱顶与浮顶的结合，外部为拱顶，内部为浮顶。内部的浮顶可减少油品的蒸发损耗，而外部的拱顶又可避免雨水、尘土等异物从环形空间进入罐内。由于具有浮顶罐和拱顶罐的优点，这种罐主要用于储存航空煤油、汽油等要求高的油品。内浮顶油罐罐体外形结构与拱顶油罐大体相同。与浮顶油罐相比，它多了一个固定顶，这对改善油品的储存条件，特别
27、是防止雨水杂质进入油罐和减缓密封圈的老化有利。同时内浮顶也能有效的减少油品的损耗，所以内浮顶油罐同时兼有固定顶油罐和浮顶油罐的特点。从耗钢量比较，虽然内浮顶油罐比浮顶油罐增加了一个拱顶，但也省去了罐壁和罐顶周围的抗风圈、加强环、滑动扶梯和折水管等，因此总耗钢量仍略少于浮顶油罐。242内浮顶罐的发展在上个世纪80年代以前,我国储存甲醇基本上都采用固定顶罐,既影响了质量,又带来严重的损耗,同时给环境也造成了污染。有关资料表明,一座1104M3地上金属甲醇储罐,一年损失可达680T,损失率为10,其经济损失相当严重。当时,人们最关心的是经济损失和安全,后来还关心生态环境保护方面的问题目,这就导致人们
28、采用各种措施以满足各方面的要求。如利用成胶剂在液面上形成一层隔绝大气的凝胶状浮盖,利用聚酰胺小圆盘覆盖液体自由表面,利用隋性气体覆盖层和采用浮顶结构等措施,以减少储液蒸发损耗及储液气对环境的污染。其中,尤以内浮顶储罐使用最广。20世纪70年代以来,内浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快,第一个发展油罐内部覆盖层的是法国。1955年美国也开始建造此种类型的储罐。1962年,美国德士古公司就开始使用带盖浮顶罐并在纽瓦克建有世界上最大直径为616米的带盖浮顶罐,至1972年,美国己建造了600多个内浮顶油罐。1978年国内3000立方米铝浮盘投入使用,通过测试蒸发损耗标定,收到显著效果。近20年也相继出
29、现各种形式和结构的内浮盘或覆盖物。密封装置是内浮顶罐和大型浮顶油罐建造的一个重要部件,目前己有机械密封、弹性材料密封和管式密封等多种形式为了更好的设计和发展内浮顶储罐,1978年美国API650附录H对内浮盘的分类、8选材、设计、安装、检验及标准荷载、浮力要求等均作了一系列的修订和改进。世界上技术先进国家都备有较齐全的储罐计算机专用程序,对储罐作静态和动态分析,同进对储罐的重要理论问题,如大型储罐T形角焊缝部的疲劳分析,大型储罐基础的静态和动态特性分析,抗震分析等,以及试验分析为基础深入研究,通过试验取得了大量数据,验证了理论的准确性,从而使研究具有使用价值。243内浮顶储罐的结构,性能与应用
30、内浮顶罐是固定顶罐内部再加上一个浮动顶盖，主要由罐体内浮盘、密封装置、通气孔、高低液位报警器等组成，这种罐的浮动顶漂浮在储液面上,浮顶与罐壁之间有一环形空间,环形空间中有密封元件。浮顶与密封元件一起构成了储液面上的覆盖层。随着储液上下浮动,使得罐内的储液与大气完全隔开,减少储液储存过程中的蒸发损耗,保证安全,减少大气污染。1）内浮顶罐与固定顶罐比较有以下特点（1）大量减少蒸发损耗。（2）由于液面上有浮动顶覆盖,储液与空气隔绝,减少空气污染和着火爆炸危险,易于保证储液质量,特别适用于储存高级汽油和喷气燃料以及有毒污染的液体化学品。（3）易于将己建成固定顶罐改选为内浮顶罐,并取消呼吸阀,阻火器等附
31、件,投资少,经济效益明显。（4）因有固定顶能有效防止风砂、雨雪或灰尘污染储液,在各种气候条件下保证储液的质量,有“全天候车储罐”之称。（5）在密封效果相同的情况下,与浮顶罐相比,能进一步降低蒸发损耗,这是由于固定顶盖的遮挡以及固定顶与内浮盘之间的气相层甚至比双盘式浮顶具有更显著的隔热效果。（6）内浮顶罐的内浮顶与浮顶罐上部敞开的浮盘不同,不可能有雨,雪荷载,内浮盘上载荷少,结构简单,轻便,可以省去浮盘上的中央排水管,转动浮梯等附件,易于施工和维护,密封材料可避免日光照射而老化。2）内浮顶罐与外浮顶罐相比有如下特点（1）内浮顶罐又称“全天候”储罐，由于有顶盖密封能有效地防止风、沙、雨、9雪灰尘污
32、染储液，在各种气候条件下均能正常操作，不管寒冷多雪、风沙频繁或是炎热多雨地区储存高级油品或喷气燃料等严禁污染的储液特别适宜。（2）在相同密封的条件下，内浮顶储罐可以进一步降低蒸发损耗。这是因为固定顶的遮挡以及固定顶与内浮盘之间静止的空气层，有较好的隔热效果，并使蒸发损失进一步减少。（3）内浮顶储罐的内浮盘没有雨雪载荷，浮盘负荷小，结构简单、轻便。浮盘上可以省去中央排水罐、转动扶梯、挡雨板等，易于施工和维护。（4）由于有固定顶的遮挡，内浮盘周边的密封装置避免了日光直接照射而老化。（5）节省材料，易于施工和维护。3）内浮顶罐的缺点与拱顶罐相比耗钢量多一些,施工要求高一些,与浮顶罐相比密封结构检查维
33、修不便,储罐不易大型化,目前容量一般不超过10000M3。内浮顶罐具有许多优点,应用范围越来越广,是一种很有发展前途的储罐。美国石油学会认为设计完善的内浮顶是迄今为止为控制固定顶蒸发损耗所研究出来的最好的和投资最少的方法。因此,内浮顶储罐可用来储存汽油喷气燃料以及醛类醇类酮类苯类等易燃易爆易挥发的液体化学品。10第3章消防系统31消防系统的组成消防道路、消防及水系统、泡沫（烟雾）灭火系统、移动消防设备（消防车、激动消防泵）、消防报警和通信系统、消防器材。32消防系统的必要性油库消防系统保障油库的安全上起到了重要的作用。当未发生火灾时，消防系统起到了重要的预防作用；而在油库发生火灾时，油库消防系
34、统起到了扑灭火灾，将人员伤亡、物质财产损失都最小化的作用。33油罐火灾的类型和特点331油罐火灾的类型（1）稳定燃烧（2）爆炸燃烧（3）爆燃（4）沸溢燃烧332油罐火灾的特点（1）油品燃烧的表面温度（2）油品的燃烧速度333油罐内油品燃烧火焰的特征（1）火焰的温度（2）火焰的倾斜度（3）火焰的温度（4）有关的破坏情况（5）热波34油罐的防火设施1油罐的基本要求。油罐应采用钢油罐，并应建造在不燃材料的基础上，绝热层应为不燃材料。不准安装玻璃液面计和取样阀。2立式金属油罐。浮顶罐顶的全部或部分是用两层钢板焊接而成，其四周用耐油胶皮以弹簧压紧在内壁上保持封闭。内浮顶与罐体间必须设置静电引出线路，而且
35、应在罐壁上部和拱顶开设足够数量的通气孔，使浮顶上部空间能形成气体对流。一般做法是在拱段中央设置一个不小于直径250毫米的罐顶通气孔上有防雨罩，在罐壁顶部开几个通气孔，其环向间距不超过10米且均匀分布。罐壁通气孔的总开孔面积，要求海米油罐直径在006平方米以上。3卧式金属油罐。卧式油罐支座应为非燃烧体，而且支座下面不得搭建建（构）11筑物，或作其他用途。地下式卧罐上亦不许建造房屋等。4非金属油罐。非金属油罐有钢筋混凝土油罐、砖砌混凝土抹面油罐、石砌油罐、土油罐等数种，大多为地下或半地下式，一般只准用于储存重质油晶。5油罐各种附件要齐全、可靠。油罐一般设有梯子平台、人孔、量油孔、透光孔、进出油口、
36、保障活门、放水管、胀油管和进气支管、呼吸阀、通气孔、阻火器、加热或冷却装置，温度及液面测量装置、搅拌装置等附件。附件的主要材料一般应与罐体材料相同。35油品的火险特性1易燃烧油品属有机物质，主要组成物质为碳氢化合物，油晶遇火、受热以及与氧化剂接触时都有发生燃烧的危险，其危险性的大小与油品的闪点、自燃点有关，油品的闪点和自燃点越低，发生着火燃烧时的危险性越大。2易爆炸石油具有容易燃烧的特性，石油蒸汽与空气混合，当达到一定混合比范围时，遇火即发生爆炸，因而具有很大的火灾危险性。3易产生静电石油是导电率极低的绝缘非极性物质。当它沿管道流动与管壁摩擦和在运输过程中与车、船的罐、舱壁冲击以及油流的喷射、
37、冲击都会产生静电。静电电位高于4V时，发生的静电火花达到了汽油蒸汽点燃能量（油气最小点燃能量为025MJ），就会使汽油着火爆炸。3易蒸发、易扩散、易流淌油晶在一定温度和密度下容易蒸发。油品的蒸发特性，取决于液体的分子结构与温度。1公斤汽油大约能蒸发04立方米的汽油蒸汽，煤油、柴油的蒸发速度与温度、密度、蒸发面积、油品表面空气流动速度、油面承受的压力等因素有关。油品蒸发的油气密度，除甲烷外，都比空气大，蒸发出的气体可随风飘散扩展，无风时，沿地面可扩散出50米以外，往往在储存场所的空间、地面弥漫飘荡，12在低洼处积聚不散，这样就大大增加了火灾危险性。油品液体密度均小于1，它可沿水面和地面流淌，能在
38、坑洼地带积聚。油品流动扩散的强弱取决于油品本身的粘度，粘度低的油品流动性强，如有渗漏会很快向四周扩散。重质油品虽然粘度较高，但随温度的升高亦能增加其流动性。5易受热膨胀油品受热后，温度升高，体积膨胀，若容器灌装过满，管道输油后不及时排空，又无泄压装置，便会导致容器和管件的破坏；另一方面由于温度降低，体积收缩，容器内出现负压，也会使容器如油罐、油桶等，被大气压瘪变形以至损坏报废。6易沸溢喷溅重质或含水份的油品着火燃烧时，可能发生沸溢喷溅。燃烧的油品大量外溢，甚至从罐内猛烈喷出，形成巨大的火柱，可高达7080米，火柱顺风向喷射距离可达120米左右，不仅扩大火场的燃烧面积，而且严重威胁扑救人员的人身
39、安全36消防给水系统水是消防的命脉，再扑灭火灾中，发挥这关键的作用，水的供应及时与否，决定着灭火的成败。消防及水系统主要有消防水源、供水管网和消防栓、消防泵站等组成。油库消防水源可采用给水管网、天然水源、消防水池供给。为防止火灾对取水的威胁，天然和消防水池取水口（取水井）具被保护建筑的距离，底层建筑不宜小于15M,储罐不宜小于40M。13第4章油品调和41油品调和的目的不同使用目的的石油产品具有不同的规格标准，每一种石油产品的规格标准都包括了许多性质要求。企图在一套加工装置中生产出合格产品，在经济上是不合算的，并且简直是不可能的。因此，大多数石油产品都是经过调和而成的，调和是炼油厂生产石油产品
40、的最后一道工序。合格的油品可以由几个基础组分（馏分）调和而成，也可以由基础油与添加剂调和而成。42油品调和的意义石油炼制工业呈现出规模大型化、技术现代化和品种多样化的特点，其生产能力、产品质量和品种持续稳定地增长。出于技术经济的综合考虑，加上炼油装置工艺的局限性，各炼油装置生产的许多一次产品油性能一般都不能直接满足各种油品质量的要求，如汽油、柴油、润滑油类产品质量的要求。一次产品油就常常称为半成品油或基础油等。为了降低成本、节约能源、提高效率、优化工艺，常常需要在一次产品油中加入添加剂，或通过双组分、多组分半产品油按不同比例的调和，充分利用不同组分油的物化性质，发挥各自的优良性能，相互取长补短
41、，以达到用户要求的产品质量。随着汽油及柴油升级新标准的实施、润滑油质量的进一步提高，更加推动了油品调和工艺技术的发展，并大大改善和提高了产品质量及性能。汽油、柴油的质量升级和润滑油的高质量要求，使炼油厂为满足新的质量要求而付出高昂的代价。为此，应该通过油品调和手段，在满足汽油、柴油和润滑油指标的条件下，最大限度地将生产过程中产生的各种组分汽油、柴油及其他基础油，按一定的配方进行凋合而生产出成本最低、质量合格的高品质汽油、柴油。油品调和是炼油企业石油产品在出厂前的最后一道工序，是油品储运专业一项技术基础工作。油品调和工作要求严，技术性强，涉及知识面广。油品调和工作不仅要求具备油品物性知识、计算机
42、应用知识、仪表自控知识等，还需要有质量意识、成本意识、效益意识、安全环保意识，更要有丰富的实践经验。油品调和工作就是要用最少优质的原料、以较短的时间，调出完全合乎质量要求的产品，14而且尽可能实现调和一次成功，从而为企业创造出最大的经济效益。所谓油品调和，就是将性质相近的两种或两种以上的石油组分按规定的比例，通过一定的方法，利用一定的设备，达到混合均匀而生产出一种新产品（规格）的生产过程。有时在此过程中还需要加入某种添加剂以改善油品的特定性能。43调和油质量标准431汽油质量标准汽油是由412个碳原子构成的烷烃、芳烃和烯烃等组成的混合物1辛烷值辛烷值是汽油最重要的使用性能指标，是代表汽油质量水
43、平和规定标号的，用以表示汽油的抗爆性，即汽油在发动机内燃烧时抵抗爆震的能力，汽油辛烷值高，表示其抗爆性好。汽油的牌号是以辛烷值来分的，如90号汽油的辛烷值不低于90个单位。提高汽油辛烷值的方法主要有两种一是增加或加入高辛烷值组分；二是在汽油中加入抗爆剂。2蒸汽压在某一定温度下，液体与其液面上的蒸汽压呈平衡状态时，此蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压。蒸汽压压大小表示汽油汽化的程度，是控制汽油在夏季（热天）不发生气阻，保证有适当的蒸发性能，以利于加速性和冬季（冷天）起动性的指标。3诱导期汽油和氧气在一定条件、F（100，压力707104PA）接触，从开始到汽油吸收氧气、压力下降为止，这段时间称为诱导
44、期，以分钟表示。汽油的诱导期越短，安定性越差，结胶越快，可储存的时间也越短。432柴油质量指标1凝点凝点是柴油在低温下失去流动性的最高温度。我国柴油的牌号就是按柴油的凝点划分的。凝点是柴油储存，运输和油库收发作业的低温界限温度，同时与柴15油低温使用性能有一定的关系。凝点越低的柴油，低温下输送，转运作业越顺利，在柴油机燃料系统中供油性能越好。由于柴油的低温性能与使用较为密切，所以，国产柴油的牌号都用凝点来表示。如10号、4号、0号、10号轻柴油的凝点分别不高于10、5、0和10。2十六烷值十六烷值是指和柴油的抗暴性相当的标准燃料（由十六烷和甲基萘组成）中所含正十六烷的百分数。十六烷值用以表示柴
45、油的抗爆性，是柴油燃烧性能的标。十六烷值高的柴油，在柴油机中燃烧时不易产生爆震。3闪点闪点是柴油加热时产生的蒸汽和空气的混合气成为可燃混合气（浓度0710）时，由小火焰或电火花点火时的温度。是保证液体油品储运和使用的安全指标，也就是在低干这一温度时，可能蒸发的轻质组分浓度，不能达到爆炸限度的指标，闪点也是说明蒸发倾向性的指标。4馏程馏程是保证柴油在发动机燃烧室里迅速蒸发气化和燃烧的重要指标。44调和方法目前，油品调和主要包括液体石油燃料调和（轻质油调和、重质油调和）和润滑油调和两大类。液体石油燃料调和主要包括车用汽油调和、柴油调和、喷气燃料调和、船舶用燃料调和、锅炉用燃料调和、车用乙醇汽油调和
46、等。润滑油调和类型很多，主要是根据各自的特殊要求而进行。随着我国原油用量的剧增及进口原油的多样化，原油调和也越来越受人们的重视。油品调和工艺目前，常用的油品调和工艺可分为两种方式油罐调和和管道调和。油罐调和有时称为间歇调和、离线调和、批量的罐式调和。管道调和有时称为连续调和、在线调和、连续在线调和。这两种不同的调和工艺由于都有各自独有的特点和不同的适用场合，所以目前两种调和工艺共两种。16441油罐调和油罐调和是把待调和的组分油、添加剂等，按所规定的调和比例，分别送入调和罐内，再用泵循环、电动搅拌等方法将它们均匀混合成为一种产品。这种调和方法操作简单，不受装置馏出口组分油质量波动影响，目前大部
47、分炼油厂采用此调和方法；缺点是需要数量较多的组分罐，调和时间长、易氧化、调和过程复杂、油品损耗大，能源消耗多、调和作业必须分批进行，调和比不精确。在具体操作中有以下两种方案。1组分罐与成品油调和罐分开，各装置生产的组分油先单独进组分油罐，确定调和的目的产品，然后采样分析组分油的质量指标，通过计算公式或经验确定调和量进成品调和油罐。2不分组分罐和成品油调和罐，各装置生产的组分油合流进罐，采样分析罐中油品质量指标，符合调和的产品质量指标即可出厂，不符合调和产品质量指标，将其他组分油通过计算或经验确定调和量进调和油罐，并循环。442管道调和管道调和（包括油罐管道调和）是利用自动化仪表控制各个被调和组
48、分流量，并将各组分油与添加剂等按预定比例送入总管和管道混合器，使各组分油在其中混流均匀，调和成为合乎质量指标的成品油；或采用先进的在线成分分析仪表连续控制调和成品油的质量指标，各组分油在管线中经管道混合器混流均匀达到自动调和目的。经过均匀混合的油品从管道另一端出来，其理化指标和使用性能达到预定要求，油品可直接灌装或进入成品油罐储存。管道混合器（常用的是静态混合器）的作用在于流体逐次流过混合器每一混合元件前缘时，即被分割一次并交替变换，最后由分子扩散达到均匀混合状态。调和系统需要保持两种或两种以上物料的一定比值关系。在设计调和系统时要选择某一种物料作为主要物料。这种物料称之为主物料，表征该物料的
49、参数称为主动量。而其他物料则按主物料来进行配比，在调节过程中跟随主物料而变化，因此称它们为从物料，表征它们特征的参数称为从动量。在炼油厂中，被调和的物料，往往是不同组分的油品。人们常把主物料称为主组分油品，而从物料则称为分组分油品。与此相应把表征其特征参数目“主动量”和“从动量”分别称为“主流量”和“从流量”或“分组分流量”。171主流量选择原则在设计调和系统时，究竞选择哪个流量作为主流量，一般来讲，应遵循下述原则1）选择调和油品中的主要油品。2）选择可测量而不可控的物料，如装置馏出口外送的油品。3）选择调和物料中最大的组分流量为主流量，而把流量较小的油品或添加剂则作为从动量。其优点是调节阀可用得小一些，同时调节灵敏度也较高。若工艺有特殊要求时，则应服从安全操作的要求。管道调和操作方式有1）在计算机控制下，实现自动操作；2）使用常规自控仪表、人工给定调和比例的手动操作管道调和；3）用微机监测、监控的半自动调和系统。这三种管道调和方法我国都有实际使用。1管道调和组成管道调和一般由下列部分组成1）组分油（基础油）、添加剂组分罐和成品油罐。2）组分通道，每一个通道应包括配料泵、计量表、过滤器、排气罐、控制阀、温度传感器、止回阀、压力调节阀等；组分通道的多少视调和油品的组分数而定，一般，7个通道，也可再多一些，通道的口径和泵的排量，由装置
