油库设计与管理

1. 油库设计与管理 贾如磊 兰州石化职业技术学院机械系 2010年3月 1

2. 兰州石化职业技术学院机械系 油库工艺与设备 贾如磊

3. 内容提要 3 第一章油库概述 第二章油品装卸作业 第三章油库管路与泵房 第四章油品加热与热力管道计算 第五章储油方式与储运设施 第六章油品蒸发损耗

4. 第一章油库概述 第一节油库的作用和类型 第二节油库的分级和分区 第三节油库容量的确定 第四节库址选择及库区总平面布置 4

5. 第一节油库的作用和类型 一、油库的概念 油库是用来接收、储存和发放石油或石油产品的企业和单位。 5

6. 二、油库的作用 基地作用 油库是国家石油储备和供应的基地 纽带作用 油库是协调原油生产、原油加工、成品油供应及运输的纽带 6

7. 油库的纽带作用： 油井 炼厂原油库 油田原油库 用户 炼厂成品油库 炼油装置 7

8. 三、油库的类型 根据油库的管理体制和业务性质划分 （1）独立油库（2）企业附属油库 根据油库的主要储油方式划分 （1）地面油库（2）隐蔽油库 （3）山洞油库（4）水封石洞库 （5）地下盐岩库（6）水下油库 8

9. 第二节油库的分级和分区 一、油库的分级 注：油库总容量是指所有储罐公称容量与桶装油品设计存放量之和，不包括零位罐、高架罐、放空罐以及是油库自用油品储罐的容量。 9

10. 二、油品的分类 10

11. 其他国家油品等级划分举例: 英国石油学会《销售安全规范》 11

12. 法国《劳动保护安全规范》 12

13. 三、油库的分区 13

14. 油库分区图示： 14

15. 库区平面布置举例： 桶装 作业 区 公路装卸 作业区 油罐区 辅助 行政管理区 消防设施 铁路装卸作业区 15

16. 二、油库业务 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、企业部门用于保证生产 4、国家储备部门用于战略储备，以保证非常时期的需要矿场油库、海上油库、炼场原油库、机场油库等。 上述油库尽管特点不同、但设施基本相同：都要求保证油库完成正常的收发油作业。

17. 第三节油库容量的确定 要求： （1）集中来油时能及时地把油品卸到库内； （2）在两次来油的间隙，油库应有足够的储存油品供应给用户。 17

18. 一、周转系数法确定油库容量 式中： Vs：某中油品的设计容量，m3； G：该种油品的年销量，t； ρ：该种油品的密度，t/m3； K：该种油品的周转系数； η：油罐利用系数。 18

19. 1、周转系数 所谓周转系数，就是指某种油品的储油设备在一年内可被周转使用的次数。即： 19

20. 2、油罐利用系数 （1）名义容量（计算容量、理论容量） （2）储存容量 （3）作业容量 （4）公称容量 20

21. 3、油罐选用的一般原则 • 通常，每种油品至少选两个罐； • 尽量选用容量较大的储罐； • 对于整个油库来说，选用储罐的规格应尽可能统一。 21

22. 二、储存天数法确定油库容量 式中： Vs：油品的设计容量，m3； G：油品的年周转量，t； N：油品的储存天数； ρ：油品储存温度下的密度，t/m3； η：油罐的利用系数； t：油品的年操作天数。 22

23. 三、统计预测法确定油库容量 • 每个月的月末剩余：ΔVi=进油量-销售量 • 剩余累计：Vs=∑ΔVi • 油库容量：V=Vsmax-Vsmin 即：油库在储存了最大销售量的同时，应能储存最大进油量。 23

24. 进油、销售、月末剩余及剩余累计表 注：月末剩余ΔVi为正，入超；月末剩余ΔVi为负，出超 油库容量：V=Vsmax-Vsmin=+10-(-26）=36 24

25. 第四节油库建设程序及任务设计书 • 建设程序:

26. 一、项目建议书 • 项目建议书是建库单位根据石油经营发展长远规划要求，经过调查预测，结合本地区、本企业具体情况，提出拟建项目，报上级审批的技术文件。项目建议书主要内容： • 论证与建库内容有关的企业现状和建设工程的必要性， • 论述建库规模和建库内容， • 提出建库条件和协作关系的初步意见； • 测算投资概算，资金来源以及偿还能力， • 估计投资的经济效益和社会效益。 • 安排项目进度、开工和竣工时间， • 概算设备用量，主要材料（钢材、木材、水泥及主要地方材料）的价格． • 附图。包括油库工程的位置及周围环境图、方案图。

27. 二、油库设计任务书和可行性研究报告 • 建库单位根据批准的项目建议书，编制设计任务书或可行性研究报告，报请上级审批。设计任务书或可行性研究报告是决定油库建设项目能否成立的主要依据。设计任务书是对可行性研究报告的评价结果，两者内容基本相同。除重大建设项目应编写可行性研究报告外，其它一般生产和非生产项目，可只编报设计任务书。主要包括以下内容： • （l）总论。 • 根据国防建设和工农业发展的需要进行进一步预测分析，肯定和充实建设项目的必要性和依据（对扩、改建的油库要说明油库现有概况）。 • （2）考虑全国或某一地区油库供应网点（或储备点）的合理布局，详细调查该供应范围内的年销售量及今后发展远景。

28. （3）建库条件及选址方案： • ①地理位置、气象、水文、地质、地形和社会经济现状。 • ②交通运输、水、电、气等的条件现状和发展规划、趋势。 • ③建库地址多方案比较与选择意见。 • ④职工生活福利的安排设想。 • ⑤原有房屋建筑、设备的利用改造、拆迁意见。 • (4）主要协作条件落实情况 • ①城建、规划、消防、环保等部门，对征用上地、选址、“三废”、消防等有关方面的书面意见。 • ②所需公用设施的数量（如水、电、气）、供应方式的有关协议。 • ③交通、铁路、航运部门对公路走向、铁路专用线接轨、修建码头等协作条件的协议文件。 • ④其它协作条件的有关部门的协议文件。

29. （5）建库内容的设计方案： • 总体布置方案的选定、占地面积。 • 主体工程、配套工程及公用辅助设施的容量、面积、数量的确定。 • 工艺流程，主要设备选型和有关技术经济指标。 • 环境保护、城市规划、防震、防洪、文物保护等按照规定应采取的措施。 • 有关工程土石方工程量的佑算。 • 企业组织机构、劳动定员和人员配备设想。 • 建库进度和工期。 • 投资概算及利用外汇额。应将主体工程、配套工程、生活福利设施分项估算。利用外资项目和引进技术项目，应说明用外汇额及外汇来源和折合人民币金额。 • 经营流动资金和经营费用（分项估算）。 • 企业经济效益和社会效益估算。 • 投资的回收年限及回收方式。

30. （6）附图及附表： • ①库址的位置图、地形图、总平面布置图、铁路专用线接轨方案图、工艺管线布置图。 • ②项目概算表，包括项目名称、结构、工程量、投资额、设备购置及金额等。 • ③有关项日所需的其它附表。 • ④钢材、木材、水泥需要量估算表。

31. 三、初步设计 • 建库单位根据上级批复的油库设计任务书或可行性研究报告，编制初步设计。初步设计是对建库方案的具体落实。其深度应能满足主要设备及材料的定货、基建投资的控制（投资不应大于设计任务或可行性研究）、土地征用、施工图和施工组织设计的编制、施工准备和投产准备等方面要求。文字说明部分应包括以下内容： • 设计依据及指导思想。 • 有关远、近期的业务发展规划。 • 建库规模和储存油品的能力。 • 油品货源及需要量。 • 库址概况，包括地理位置、地质水文、周围环境及城建规划发展的关系等。 • 占地面积，土地利用情况，搬迁民房数量。 • 现有交通、运输条件的利用，新建铁路专用线、码头的设计方案。 • 综合利用和“三废”治理方案。 • 防震和人防措施。 • 新技术、新工艺、新设备、新材料的采用及技术经济效果。

32. 第五节库址选择及库区总平面布置 • 一方案比较 技术比较 经济比较 二库址选择原则 自然条件 社会条件

33. （1）技术条件比较 • ①库址位置与附近城乡关系； • ②可提供的用地面积； • ③场地及线路占用农田（包括水田、旱地等）数量及拆迁情况。 • ④地形和坡度， • ⑤土石方工程量。 • ⑥工程地质情况； • ⑦总图布置情况， • ⑧库址环境情况， • ⑨交通运输情况， • ⑩协作情况； • (11）居住区情况， • (12）施工条件。

34. （2）基本投资和经营费用比较 • ①基建投资。主要包括： • 土石方工程及场地整治； • 土地征购； • 拆迁工程； • 铁路工程（包括桥涵、隧道、设备及运榆设施等）. • 公路工程（包括桥涵、隧道、设备及运输设施等）, • 水运工程。 • ②经营费用。主要包括： • 铁路运榆费用， • 公路运输费用； • 水路运榆费用， • 装卸和运转费用

35. 库址选择一般遵循原则： • （1）认真贯彻国家有关基本建设的各项方针政策，正确处理选址中出现的各种矛盾，辩证地分析水、电、交通、水文地质、材料供应以及经营条件等各方面的相互关系，做到技术先进，经济合理，生产安全，管理方便，确保油品质量，减少油品损耗，防止环境污染，节约能源。 • （2）必须贯彻执行节约用地的原则。 • 选择库址时应尽量不占或少占耕地，尽可能利用荒地及坏地。若必须占用部分耕地时，也应积极采取措施减少占地面积，并且与当地主管部门配合，以便在油库规划和建设中照顾到当地农业的发展，有利于农田基本建设，促进农业生产。

36. （3）油库是重要战略物资的储备和供应中心，是战时敌人重点袭击的战略目标之一。因此，建库地点应力求隐蔽，注意处理好平时与战时的关系，既要有利于平时使用，又要考虑到战时的隐蔽和安全。（3）油库是重要战略物资的储备和供应中心，是战时敌人重点袭击的战略目标之一。因此，建库地点应力求隐蔽，注意处理好平时与战时的关系，既要有利于平时使用，又要考虑到战时的隐蔽和安全。 • （4）油库是储存易燃品的场所，一旦发生事故，将会给附近环境带来严重影响。选择库址时要注意周围环境，贯创国家有关安全防火和环境保护的规定。

37. 三基本要求 区域环境 地形地貌 工程地址和水文资料 交通运输及水电供应 四、目前石油库发展状况 1、成品油运输以铁路运输为主（运费、交通压力） 2、铁路装卸油工艺及设备使用问题较多（气阻） 3、公路发油手工操作、油气损耗大（劳动强度、环保） 4、油罐利用不完善、计量手段发展不平衡（隐患） 5、安全设施没有达到理想要求（隐患） 6、油库运行监测亟待提高（安全）

38. 1．区域环境 • 按照上级批准的设计任务书，在指定的地域内进行库址选择。 • 选择时根据油库等级，估算出油库大体的占地面积，并根据有关安全规定，对油库的区域环境进行调查。由于油库是战略和易燃物资的储藏地，它的位置应尽量避开大中型城市、大型水库，重要的交通枢纽、机场、电站、重点工矿企业和其它军事战略目标，以免相互影响，增加各种不安全因素。 • 除上述要求外，油库和邻近住宅区以及各种建（构）筑物之间尚应满足一定的安全防火距离。按照《石油库设计规范》（GBJ74-84）和执行《石油库设计规范》（GB50074-2002）的要求。规定，石油库与周围居住区、工矿企业、交通线路等的安全距离，不得小于表1-7的规定。

40. 当库址选定在靠近江河、湖泊或水库的滨水地段时，通常布置在码头、水电站、桥梁和城市的下游，这样有利于城市卫生及防止油品着火时沿水面扩大灾害。当库址选定在靠近江河、湖泊或水库的滨水地段时，通常布置在码头、水电站、桥梁和城市的下游，这样有利于城市卫生及防止油品着火时沿水面扩大灾害。 • 库区场地的最低设计标高，应高于计算最高洪水位0.5米，应当有防止石油库受淹的可靠措施，且技术经济合理时，库址亦可选在低于计算最高洪水位的地段。 • 石油库与飞机场的距离，应符合各机场对净空的要求。 • 油库的位置最好是处于邻近住宅区的下风方向，以免石油蒸气刮向居民区，防止污染环境。 • 从经济观点来看，商业油库最好靠近城市或基本用户。这样不但有利于缩短用户到油库取油的汽车运翰里程，而且油库建设时也可利用城市条件，减少水、电、交通等建设投资。

41. 2．库址地形 • 衡量地形选取的好坏标准:所选的地形有利于减少油库的经营和投资费用，并且符合隐蔽要求。 • 平原地区建库，库址最好具有较明显的缓坡地形，以利子油品的自流作业，而且使油库易于排水。 • 山区建库要尽量利用地形高低的特点，实现油品自流作业。最理想的地形是铁路油罐车由较高地段进入库区，利用自流将油品卸向储油罐，再从储油罐向位置更低的灌桶间或用户发油，全部作业完全自流。对于一些隐蔽要求高的洞库和隐蔽库，要注意选择山体肥厚的山沟和既有利于隐蔽又有利于建设的地段，利用山体地势的阻隔和遮挡减小目标，不致暴露于外。 • 地形选择上尚需注意不要位于低洼地带，以免在雨季遭受淹没。

42. 3．工程地质和水文地质 • 油库的库址应具备良好地质条件，不得选在有土崩、断层、滑坡、沼泽、流沙和泥石流的地区以及地下矿藏开采后有可能塌陷的地区。最宜建库的土质是砂土层，这种土壤坚固，易排水，腐蚀性小，沉陷均匀。杂土层和粘土层上都不宜建库，特别是储油罐区，更应予以注意。 • 油库的主要建（构）筑物为各型储油罐，库址的地耐压力必须满足相应油罐的荷载要求，具有足够的承载能力和稳定性。 • 库址应选在既无地上浸水，而地下水位又低的地方。最高地下水位一般不得超过油库建筑物基础的底面。对于地下建筑多的油库更应注意这个问题。因为地下水位过高，将使投资增加，处理困难，处理不好不仅给施工带来麻烦，而且使一些设备或管线常年浸水，甚至将地下油罐浮起或损坏。

43. 对于山洞库，除上述一般要求外，库址应选在地质构造简单、岩性均一、石质坚硬与不易风化的地区，并应避开断层和密集的破碎带，要注意罐区的防护和岩体的稳定。一般要求山体高而肥厚。这样，洞库的上部便可有足够的防护层，以保证遭到空袭时不致破坏洞内设施。防护层的厚度是按防护等级根据防护要求和岩石强度决定的。设计时，可与有关部门联系解决。对于山洞库，除上述一般要求外，库址应选在地质构造简单、岩性均一、石质坚硬与不易风化的地区，并应避开断层和密集的破碎带，要注意罐区的防护和岩体的稳定。一般要求山体高而肥厚。这样，洞库的上部便可有足够的防护层，以保证遭到空袭时不致破坏洞内设施。防护层的厚度是按防护等级根据防护要求和岩石强度决定的。设计时，可与有关部门联系解决。 • 岩石构造要完整，普氏系数应在6以上。 • 山体坡度最好大于30度。这样不仅可以缩短引洞长度，提高洞库防护能力，同时还可减少被袭击时的命中率。 • 一、二级石油库的库址，不宜选在地震基本烈度九度及以上的地区。

44. 4．交通运输及水电供应 • 油库的库址，应选在交通方便的地方，以利于接卸和输转油品。 • 以铁路运输为主的石油库，应靠近有条件接轨的地方。铁路专用线的长度一般不应超过3km。铁路专用线经过的地区，地形要尽量比较简单，避免架设桥梁和开挖隧道等重大工程。 • 以公路运输为主的石油库，应尽量设置在现有公路附近，以便将道路以较短的距离引入库内，同时也要注意引入公路时不要穿越铁路和河渠。因为公路穿铁路时，有时不允许平交，而需要作跨线桥，这样就势必增加油库基建投资。 • 以水运为主的石油库，除使油库库址靠近有条件建设装卸油品码头的地方外，还应了解和收集有关河床的水文地质资料以及有关船舶的规格、载策量和吃水深度，特别是码头地区的水深和冲别情况。

45. 石油库库址应其备满足生产、消防、生活所需的水源和电源的条件，还应具备排水的条件。因此需要调查了解库址附近在使用及设计中的上水道情况并与有关部门取得联系，掌握确切的水源资料。当现有的上水道不能满足需要或在该地区没有上水系统，附近又无天然水源时，则需了解附近的地下水情况，有无打井取水的可能以及水质、水最情况。在调查了解水源的同时，还应对油库的动力及通讯等方面进行了解。查明附近动力线和通讯线路的接线位置和接线的可能性．并了解清楚现有线路的容量、负荷，油库接线后是否需要换线等等。石油库库址应其备满足生产、消防、生活所需的水源和电源的条件，还应具备排水的条件。因此需要调查了解库址附近在使用及设计中的上水道情况并与有关部门取得联系，掌握确切的水源资料。当现有的上水道不能满足需要或在该地区没有上水系统，附近又无天然水源时，则需了解附近的地下水情况，有无打井取水的可能以及水质、水最情况。在调查了解水源的同时，还应对油库的动力及通讯等方面进行了解。查明附近动力线和通讯线路的接线位置和接线的可能性．并了解清楚现有线路的容量、负荷，油库接线后是否需要换线等等。 • 油库的排水问题在选址时也要给予考虑。特别是含油污水的排放问题，要征得环境保护部门的同意，不能任意排放。

46. 1-6库址勘测和设计资料收集 • 按照设计任务书提出的建库要求，经建库和设计单位初选，并由上级机关组织建库、设计、公安、铁路（航运）、城建、环境保护等有关单位进行复勘，认为适宜并同意在选定地点建库之后，便可进行库址的勘测工作。广义来说便是着手油库设计的准备工作， • 收集库址的地形、地质、水文、气象以及与设计有关的各项资料，以便进行油库总图设计，规划道路、排水系统和其它生产设施。

47. 一、库址地形测量 • 地形图是油库设计必不可少的资料。是确定油库平而布锻、竖向布界以及对管线、道路、排水等各种系线工程进行规划设计的主要依据。 • 地形图的高程应与当地城市建设测量控制网相一致。如库址地区未进行城市测量时，则按铁路系统进行控制。

48. 二、库址工程地质和水文地质勘测 • 库址勘测的目的是为了取得油库各种建（构）筑物设计和施工的有关地质和水文资料。对于山洞库和水封库，地质、水文勘测资料尤为重要。因为这两种类型的油库对工程地质都有特殊的要求。 • 勘测的内容一般有： • （1）地质构造，地层、岩层的成因及地质年代； • （2）地质的稳定性，如有无滑坡、岩溶、断层、阴河等，以及可能引起的后果，人为的地表现象，如地下古墓、井、地洞等； • （4）土壤特件及允许耐压力， • （5）地下水的特性，含水层深度、流量、流向、渗透性、对基础的侵蚀性以及能否作为水源； • （6）地震等级。 • 油库具体的勘测内容和深度，按照油库的类型和规模，还可以有所取舍。

49. 三、设计资料收集 • 有无完整、正确的设计资料是油库设计是否合理、可靠的重要条件。因此，除了在进行库址勘测．取得地形、地质、土质、地下水位等资料外，尚应收集下列有关资料，作为油库设计和编制概预算的依据。 • 1.油库业务资料 • 油库经营油品的种类、数量，近期和远期的发展规划，收发油方式和比例。 • 2.气象资料 • 3.工程地质及水文地质资料 • 4.交通运输资料 • 5.给排水资料 • 6.电源及通讯资料 • 7.概预算资料

50. 1-7油库的设计工作 • 根据设计任务书进行了库址选择和勘测之后，即可迸行油库的设计工作。 • 工业与民用建设项目，一般分两个阶段进行设计，即扩大初步设计和施工图设计。对于采取新工艺、新设备而技术上特别复杂的企业或缺乏经验的大中型工程，经主管部门指定，则按三段进行设计，即初步设计、技术设计和施工图设计。 • 油库设计大多采用扩大初步设计和施工图两段设计。 • 扩大初步设计的目的是在选定库址上作出技术上可行的方案，并提出投资额和主要设备材料，供领导审批。经领导批准的扩大初步设计是施工图设计的主要依据。因此在扩大初步设计中，必须对油库的总体布置、工艺流程、主要设备及辅助生产设施等作出基本的技术决定，同时提出经济指标、工程概算和主要设备材料单。