重慶科技學(xué)院高正憲油庫設(shè)計與管理

油庫設(shè)計與管理1第一章油庫概述第一節(jié)油庫的作用和類型第二節(jié)油庫的分級和分區(qū)第三節(jié)油庫容量的確定2第一節(jié)油庫的作用和類型一、油庫的概念

油庫是用來接收、儲存和發(fā)放石油或石油產(chǎn)品的企業(yè)和單位。3二、油庫的作用基地作用油庫是國家石油儲備和供應(yīng)的基地紐帶作用油庫是協(xié)調(diào)原油生產(chǎn)、原油加工、成品油供應(yīng)及運輸?shù)募~帶4油庫的紐帶作用：油井油田原油庫煉廠原油庫煉油裝置煉廠成品油庫用戶5三、油庫的類型根據(jù)油庫的管理體制和業(yè)務(wù)性質(zhì)劃分（1）獨立油庫（2）企業(yè)附屬油庫根據(jù)油庫的主要儲油方式劃分（1）地面油庫（2）隱蔽油庫（3）山洞油庫（4）水封石洞庫（5）地下鹽巖庫（6）水下油庫6第二節(jié)油庫的分級和分區(qū)一、油庫的分級注：油庫總?cè)萘渴侵杆袃薰Q容量與桶裝油品設(shè)計存放量之和，不包括零位罐、高架罐、放空罐以及是油庫自用油品儲罐的容量。7二、油品的分類8其他國家油品等級劃分舉例:英國石油學(xué)會《銷售安全規(guī)范》9法國《勞動保護安全規(guī)范》10三、油庫的分區(qū)11油庫分區(qū)圖示：12庫區(qū)平面布置舉例：公路裝卸作業(yè)區(qū)油罐區(qū)行政管理區(qū)鐵路裝卸作業(yè)區(qū)桶裝作業(yè)區(qū)消防設(shè)施輔助13第三節(jié)油庫容量的確定要求：（1）集中來油時能及時地把油品卸到庫內(nèi)；（2）在兩次來油的間隙，油庫應(yīng)有足夠的儲存油品供應(yīng)給用戶。14一、周轉(zhuǎn)系數(shù)法確定油庫容量式中：

Vs：某中油品的設(shè)計容量，m3；

G：該種油品的年銷量，t；

ρ：該種油品的密度，t/m3；

K：該種油品的周轉(zhuǎn)系數(shù)；

η：油罐利用系數(shù)。151、周轉(zhuǎn)系數(shù)所謂周轉(zhuǎn)系數(shù)，就是指某種油品的儲油設(shè)備在一年內(nèi)可被周轉(zhuǎn)使用的次數(shù)。即：162、油罐利用系數(shù)（1）名義容量（計算容量、理論容量）（2）儲存容量（3）作業(yè)容量（4）公稱容量173、油罐選用的一般原則通常，每種油品至少選兩個罐；盡量選用容量較大的儲罐；對于整個油庫來說，選用儲罐的規(guī)格應(yīng)盡可能統(tǒng)一。18二、儲存天數(shù)法確定油庫容量式中：

Vs：油品的設(shè)計容量，m3；

G：油品的年周轉(zhuǎn)量，t；

N：油品的儲存天數(shù)；

ρ：油品儲存溫度下的密度，t/m3；

η：油罐的利用系數(shù)；

t：油品的年操作天數(shù)。19三、統(tǒng)計預(yù)測法確定油庫容量每個月的月末剩余：ΔVi=進油量-銷售量剩余累計：Vs=∑ΔVi油庫容量：V=Vsmax-Vsmin

即：油庫在儲存了最大銷售量的同時，應(yīng)能儲存最大進油量。20進油、銷售、月末剩余及剩余累計表注：月末剩余ΔVi為正，入超；月末剩余ΔVi為負，出超油庫容量：V=Vsmax-Vsmin=+10-(-26)=3621第四節(jié)庫址選擇

及庫區(qū)總平面布置執(zhí)行《石油庫設(shè)計規(guī)范》（GB50074-2002）的要求。主要考慮的事項：1）與周圍居住區(qū)、工礦企業(yè)、交通線等安全距離、相對位置（高度、風(fēng)向）；2）庫內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物之間的防火距離、相對位置；3）油罐分組布置的相關(guān)規(guī)定；4）出入口及消防道路布置要求。22油罐區(qū)防火堤設(shè)置：1）防火堤計算高度的確定要求：防火堤高度應(yīng)保證堤內(nèi)有效容積的需要。有效容積的確定：執(zhí)行規(guī)范。具體：a.固定頂油罐，不小于油罐組內(nèi)一個最大罐的容量；b.浮頂罐，不小于油罐組內(nèi)一個最大罐的容量的一半；23c.當(dāng)固定頂罐、浮頂罐布置在同一罐組內(nèi)時，取以上兩者中的較大值。24固定頂罐防火堤計算高度確定：2號罐容量為最大罐容量用V1、V2、……表示，罐界面積用S1、S2、……表示。213466ab防火堤計算高度h:25浮頂罐防火堤計算高度確定：2號罐容量為最大罐容量用V1、V2、……表示，罐界面積用S1、S2、……表示。213466ab防火堤計算高度h:262）防火堤設(shè)置規(guī)定防火堤的實際高度應(yīng)比計算高度高出0.2m；防火堤實際高度不應(yīng)低于1m（以堤內(nèi)側(cè)設(shè)計地坪計），且不應(yīng)高于2.2m（以堤外側(cè)道路路面計）。如采用土質(zhì)防火堤，堤頂寬度度應(yīng)小于0.5m。27GOTONEXTCHAPTER28名義容量（計算容量，理論容量）：29儲存容量：30作業(yè)容量：31油庫獨立油庫企業(yè)附屬油庫民用油庫軍用油庫儲備油庫中轉(zhuǎn)油庫分配油庫儲備油庫供應(yīng)油庫野戰(zhàn)油庫油田原油庫煉廠原油及成品油庫機場及港口油庫農(nóng)機站油庫其它企業(yè)附屬油庫3233覆土油罐示意（H>1m）HH34山洞油庫主巷道3536水封石洞庫前提條件：有穩(wěn)定的地下水位地下水位線油水水漏斗37海上油庫38第二章油品儲運系統(tǒng)工藝設(shè)計與管理第一節(jié)

油品儲運工藝流程第二節(jié)油品的鐵路裝卸作業(yè)第三節(jié)油品的水路裝卸作業(yè)第四節(jié)油品的公路裝卸作業(yè)第五節(jié)桶裝（整裝）作業(yè)第六節(jié)油庫管路設(shè)計計算第七節(jié)油庫泵房工藝設(shè)計第八節(jié)鐵路上卸系統(tǒng)汽阻斷流的校核第九節(jié)輸油系統(tǒng)工作點的確定39第一節(jié)油品儲運工藝流程一、概述儲油設(shè)施裝卸系統(tǒng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)泵房40二、油庫工藝流程所謂油庫工藝流程設(shè)計，就是合理布置和規(guī)劃油庫經(jīng)營油品的流向和可以完成的作業(yè)，包括油品的裝卸、灌裝、倒罐等。41工藝流程設(shè)計基本原則滿足生產(chǎn)要求操作方便，調(diào)度靈活節(jié)約投資42管網(wǎng)布置形式單管系統(tǒng)雙管系統(tǒng)獨立管道系統(tǒng)一般，油庫管網(wǎng)的布置以雙管系統(tǒng)為主，以單管系統(tǒng)和獨立管道系統(tǒng)為輔。43油品分組分組原則：把性質(zhì)相似、色澤相近的油品分為一組。分組目的：同一組內(nèi)的油品可以共用一臺泵、一條管線進行輸送。44油品分組表45第二節(jié)油品的鐵路裝卸作業(yè)一、鐵路裝卸油設(shè)施

鐵路油罐車

裝卸油鶴管

集油管、輸油管

棧橋

鐵路專用作業(yè)線零位罐、緩沖罐46二、鐵路裝卸油方法鐵路卸油方法上部卸油

泵卸法

自流卸油

浸沒泵卸油

壓力卸油下部卸油鐵路裝油方法：上部裝車47三、鐵路裝卸油系統(tǒng)輕油裝卸系統(tǒng)輸油系統(tǒng)真空系統(tǒng)放空系統(tǒng)粘油裝卸系統(tǒng)輸油系統(tǒng)加熱系統(tǒng)放空系統(tǒng)48四、鐵路裝卸區(qū)管網(wǎng)的連接鶴管與集油管的連接

專用單鶴管式

多用單鶴管式

雙鶴管式真空管與輸油系統(tǒng)的連接49鶴管數(shù)的確定鐵路裝卸油鶴管數(shù)與到庫油罐車數(shù)和鶴管與集油管的連接方式有關(guān)。確定鶴管數(shù)需要首先確定一次到庫油罐車數(shù)。50按作業(yè)量確定一次到庫的最大油罐車數(shù)（向上取整）按機車牽引定數(shù)確定的一次到庫的最大油罐車數(shù)（向上取整）51鐵路作業(yè)線長度的確定式中：[]中的項表示可選項；L—裝卸作業(yè)線長度，m；l—一輛油罐車的長度，m；n—一次到庫的最大油罐車數(shù)L1—作業(yè)線起始端（自警沖標算起）到第一輛油罐車起始端的距離，；L2—作業(yè)線終端車位的末端到車擋之間的距離，；12—輕、粘油罐車之間的安全凈距，m。52舉例：收發(fā)不均勻系數(shù)取3，機車牽引定數(shù)為3400t。公式53解：（確定一次到庫最大油罐車數(shù)）（1）按作業(yè)量確定（2）按機車牽引定數(shù)確定n2=47.22（3）實際一次到庫的最大油罐車數(shù)，為：54作業(yè)線布置形式之一：L1鶴管數(shù)：n=5+3=8下卸器：1個作業(yè)線長度：

L1=10+20+8×12=126m

L2=10+20+9×12+12=150mL212航汽車汽輕柴********+55作業(yè)線布置形式之二：L1L212航汽車汽輕柴**********oooooo+鶴管數(shù)：n=10+6=16下卸器：1個作業(yè)線長度：L1=10+20+10×12=150mL2=10+20+7×12+12=126m56第三節(jié)油品的水路裝卸作業(yè)水路運輸?shù)奶攸c載運量大能耗少、成本低投資少57一、港址選擇地質(zhì)條件好，避免產(chǎn)生過大的位移或沉降防波能力強水域面積寬闊有足夠的水深與其它碼頭油足夠的安全距離T：設(shè)計最大船舶滿載吃水深度Z1：船底至河（海）底允許的最小安全裕量Z2：波浪影響的附加深度Z3：考慮油船航行時的附加深度Z4：考慮泥沙淤積的附加量58二、油碼頭的種類近岸式碼頭固定碼頭浮碼頭棧橋式固定碼頭外海油輪系泊碼頭浮筒式單點系泊設(shè)施浮筒式多點系泊設(shè)施島式系泊設(shè)施59三、油船油輪油駁儲油船60四、油碼頭泊位數(shù)的計算N—泊位數(shù)（整數(shù)）η—裕量N1—最少泊位數(shù)n—年需要船次數(shù)m—一個泊位年最多靠船次數(shù)P—年裝卸量G—設(shè)計船型每船次裝卸量Ty—年工作時間t1—每船次占用泊位的時間

t—兩次停泊時間之間的空檔時間61計算數(shù)據(jù)的確定年工作時間Ty年工作時間Ty=年工作日×?xí)円寡b卸作業(yè)小時年工作日=365日－不利作業(yè)日數(shù)晝夜裝卸作業(yè)小時一般取24h不利作業(yè)日數(shù)包括：霧日：折減系數(shù)取0.7雷暴日：折減系數(shù)取0.3大風(fēng)日：折減系數(shù)取0.8冰封日：折減系數(shù)取0.1洪水停航日：折減系數(shù)取1.0枯水期停航日：折減系數(shù)取1.062一船次裝卸量G

一船次裝卸量G=船舶載油量－殘油量

船舶載油量是指油輪的凈載重量，即船舶純粹能載貨物的重量殘油量即每次不能完全卸凈的剩余油量。輕油可不考慮，油輪沿途可以加溫時，粘油也可不考慮，但對不能加溫的油駁等，按實際情況考慮。內(nèi)河船還要考慮枯水期減載量63每船次占用泊位時間t1每船次占用泊位時間t1包括：待泊時間：建議取1.0～2.0h靠岸、系纜時間：建議取0.5～1.0h輸油前準備時間：一般取0.5～2h排壓艙水時間輸油時間：根據(jù)岸和船上輸油泵的能力、輸油管徑和長度、油輪載貨量確定輸油后的整理時間：一般要1～2h解纜離岸時間：一般約0.5h64兩次停泊時間之間的空檔時間t一般按6～12h考慮。65第四節(jié)油品的公路裝卸作業(yè)公路裝卸油方法泵送灌裝直接自流灌裝高架罐自流灌裝66公路作業(yè)區(qū)布置要求裝卸作業(yè)有序作業(yè)安全公路裝卸油設(shè)施汽車油罐車鶴管灌裝罐汽車裝油臺（亭）通過式倒車式圓亭式67汽車裝油鶴管數(shù)的確定N—每種油品的裝油鶴管數(shù)量G—每種油品的年裝油量，tT—每年裝車作業(yè)工時，hQ—一個裝油臂的額定裝油量，m3/h（應(yīng)低于限制流速）ρ—油品密度，t/m3

k—裝車不均衡系數(shù)B—季節(jié)不均衡系數(shù)。對于季節(jié)性的油品（如農(nóng)用柴油、燈用煤油），B值等于高峰季節(jié)的日平均裝油量與全年日平均裝油量之比；對于無季節(jié)性的油品，B=168高架罐容量的確定一、二級油庫不宜大于日灌裝量的一半三、四級油庫不宜大于日灌裝量69第五節(jié)桶裝（整裝）作業(yè)油桶的灌裝方法泵送灌裝自流灌裝油桶的稱量方法重量法容量法70灌油拴數(shù)量的確定n—灌油栓數(shù)G—某種油品年灌裝量，tm—年工作天數(shù)K1

—灌裝不均勻系數(shù)，有桶裝倉庫K1=1.1~1.2無桶裝倉庫K1=1.5~1.8q—一個灌油栓每小時的計算生產(chǎn)率，m3/hK—灌油栓的利用系數(shù)，一般取K=0.5T—灌油栓每日工作時間，hρ—灌裝油品的密度，t/m3

71桶裝倉庫面積的確定F—桶裝倉庫面積，m2

Q—桶裝倉庫設(shè)計存放量，tn—桶垛堆碼層數(shù)；人工堆放：n≯2機械堆放：甲類油品，n≯2乙類油品，n≯3丙類油品，n≯4ρ—油品的密度，t/m3d—油桶臥放時為油桶的直徑，油桶立放時為油桶高度，mK—體積充滿系數(shù)，一般取K=0.6~0.612α—倉庫面積利用系數(shù)，α=0.3~0.472第六節(jié)油庫管路設(shè)計計算管路的水力計算（確定管徑）管路的強度計算73一、根據(jù)經(jīng)濟流速確定管線管徑經(jīng)濟流速：d費用①運營費用②管線投資①+②d0(經(jīng)濟管徑)74選管徑步驟：確定管路所輸油品在計算溫度下的粘度查表3-2得出相應(yīng)的經(jīng)濟流速計算管徑選擇標準管徑式中：

d：管內(nèi)徑

Q：業(yè)務(wù)流量

v：經(jīng)濟流速75二、根據(jù)自流作業(yè)要求確定管徑分兩種情況：高差已知高差未知76當(dāng)高差已知，確定管徑的步驟：假定流態(tài)計算管徑校核流態(tài)77當(dāng)高差未知，確定管徑的方法：按經(jīng)濟流速確定管徑校核高架罐的架設(shè)高度（通常，h<10m）78第七節(jié)油庫泵房工藝設(shè)計泵房的類型泵房工藝流程泵房工藝計算79一、泵房的類型80二、泵房工藝流程輸油系統(tǒng)真空系統(tǒng)放空系統(tǒng)81輸油系統(tǒng)標準流程：入口匯管出口匯管82真空系統(tǒng)作用：引油灌泵抽吸罐車底油或掃艙組成：真空泵真空罐氣水分離器真空管路83真空系統(tǒng)示意圖：接離心泵進口或出口接鶴管抽底油接放空罐接油泵吸入管真空罐進氣管真空泵氣水分離器廢氣排出接上水管接下水管84放空系統(tǒng)作用：防止混油防止凝管組成：放空罐放空管路系統(tǒng)85三、泵房工藝設(shè)計計算油庫常用泵簡介離心泵的選擇與校核容積式泵的選擇真空泵的選擇與校核86（一）油庫常用泵簡介離心泵容積式泵往復(fù)泵齒輪泵螺桿泵87（二）離心泵的選擇與校核選泵依據(jù)流量揚程計算公式QHo88以鐵路卸油為例891、計算參數(shù)的確定業(yè)務(wù)流量根據(jù)作業(yè)量及作業(yè)時間確定液位差90幾種特征液位示意：91計算長度L計式中：

Lj：幾何長度

Ld：當(dāng)量長度估算：92計算溫度——確定粘度（1）取推薦操作溫度或加熱溫度（2）汽油，取最熱月大氣平均溫度（3）原油，選泵時取最冷月大氣平均溫度校核時取最熱月大氣平均溫度（4）其它油品，取最冷月大氣平均溫度93離心泵的校核幾種特殊工況的校核泵吸入性能的校核942、幾種特殊工況的校核95HQηQminQmax低-高工況高-低工況H-Qη-Qo963、泵吸入性能的校核依據(jù):

允許汽蝕余量[Δhr]

允許吸入真空度[Hs]二者之間的換算關(guān)系:式中：

Pa：當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?Pa

Pt：輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓,Pa

v：泵入口處的流速,m/s97泵最大允許安裝高度的計算式中：

Py：吸入液面壓力

h：從吸入液面到泵入口處的摩阻損失下標s：表示實際輸油工況注意：以吸入最危險工況為前提。98泵特性的換算當(dāng)油品粘度小于50厘沱(5.0×10-5m2/s)時當(dāng)油品粘度大于50厘沱(5.0×10-5m2/s)時系數(shù)查有關(guān)圖表確定。99（三）容積式泵的選擇流量條件滿足Q≥Q業(yè)壓力條件滿足P≥P實式中：Q：泵的實際排量Q業(yè)：業(yè)務(wù)流量式中：P：泵的實際排出壓力（額定壓力）P實：泵在實際工況下的排壓100（四）真空泵的選擇與校核真空泵的抽氣速率（泵樣本上給出）指泵出口為大氣狀態(tài)時，單位時間內(nèi)泵所抽吸的在泵吸入口狀態(tài)下的氣體的體積。單位：m3/min業(yè)務(wù)抽氣速率式中：

Qg：真空系統(tǒng)的業(yè)務(wù)抽氣速率

V：真空系統(tǒng)所抽吸的容積

t：抽氣時間

P1：抽氣起始壓力

P2：抽氣終了壓力101業(yè)務(wù)抽氣速率的換算選泵：在壓力P=(P1+P2)/2下，

Qgb為泵樣本上給出的真空泵抽氣速率102引油計算選泵所要抽吸的容積V包括鶴管、集油管、泵的吸入管路以及真空罐的容積之和。引油作業(yè)時間，根據(jù)作業(yè)要求而定，一般取t=3~5min抽氣初始壓力P1=Pa（大氣壓力）抽氣終了壓力，一般指將油品引到鶴管最高點的壓力計算業(yè)務(wù)抽氣速率，并換算成標準狀態(tài)下的抽氣速率按P=(P1+P2)/2和Qg’選擇真空泵103掃艙校核掃艙速率式中：

ΔV：一輛罐車的底油，一般ΔV=0.6~0.7m3

t

：抽吸一輛罐車底油所用的時間，t=3~5min

K

：考慮吸入空氣而引入的附加系數(shù)，K=1.5~2真空罐內(nèi)的真空度換算成標準狀態(tài)下的掃艙速率Qs’校核：要求根據(jù)引油計算選擇的真空泵在真空度Ps下的掃艙速率不小于Qs’104四、油泵原動機的選擇驅(qū)動離心泵電機功率驅(qū)動容積式泵電機功率(kW)(W)ρ：油品密度，kg/m3Q：所有工況中的最大流量（容積式泵為泵的設(shè)計流量），m3/sH：最大流量下對應(yīng)的泵的揚程，mη：最大流量下泵的效率Pd：泵的出口壓力，PaPs：泵的入口壓力，PaK：功率安全系數(shù)

N>7.5kW時，K=1.05~1.1

N=1.5~7.5kW時，K=1.2~1.5N<1.5kW時，K=2.0105第八節(jié)鐵路上卸系統(tǒng)

汽阻斷流的校核解析法:當(dāng)時，發(fā)生汽阻卸油系統(tǒng)中任一點剩余壓力：圖解法——真空-剩余壓力圖（以吸入最危險工況為前提繪制）106真空-剩余壓力圖作圖步驟：按比例繪制整個吸入系統(tǒng)的縱斷面圖由吸入端的最低液位（即罐車底部）向上標出當(dāng)?shù)卮髿鈮侯^，并作水平線——大氣壓力線根據(jù)吸入最危險工況，計算各管段的摩阻及速度頭之和分別在各點的垂線上從大氣壓力線開始向下截取各管段的摩阻與速度頭之和，并連成折線——壓力坡降線，從管路上任一點到壓力坡降線之間的距離就表示該點的剩余壓力將壓力坡降線向下平移輸送溫度下油品的飽和蒸氣壓頭——蒸氣壓力線將壓力坡降線向下平移大氣壓頭——真空線107b’c’d’e’f’c’’d’’e’’b’’f’’a’’HaHt大氣壓力線剩余壓力線飽和蒸汽壓線Ha真空線108避免汽阻斷流的措施：設(shè)計上改變鶴管形式，或降低鶴管高度；加大汽阻點之前的管徑；操作上對罐車淋水降溫或夜間卸車；調(diào)節(jié)泵出口閥，減小流量；采用壓力卸油。109避免汽蝕的措施：設(shè)計上加大泵吸入管路的管徑；在保證泵到裝卸區(qū)安全距離的前提下，將泵向著罐車方向移近，縮短吸入管路長度；操作上對罐車淋水降溫或夜間卸車；調(diào)節(jié)泵出口閥，減小流量；采用壓力卸油。110第九節(jié)輸油系統(tǒng)工作點的確定圖解法作出泵的特性曲線作各段管路特性曲線將各個特性曲線按實際的串并聯(lián)關(guān)系進行疊加找出整個輸油系統(tǒng)的工作點確定泵在工作點下的工作參數(shù)以及各個管段在工作點下的流量111例1112解法一(1+2)┴Hp12Z2-Z0WHpQp,Q1,Q2HsQHZ0-Z1o113解法二Hp12Z0-Z1Z2-Z0(1+2)┴WHpQp,Q1,Q2Hs1’(Hp+1’)┴W’HsHQo114

例2115

解法一QH321(2+3)//[1+(2+3)//]┴WQ1Q3Q2o116

解法二QH321’(2+3)//Q1Q3Q2Wo117

例3118解法一2’HQHp31(Hp-3)┴[(Hp-3)┴+2’]//WHsHpQp,Q3Q2Q1o119解法二HQHp31’2(3-Hp)┴WHsHpQp,Q3Q2Q1[(3-Hp)┴+2]//o120例4121當(dāng)Hp1=Hp2及hf1=hf2HQHp(Hp1+Hp2)//1,2(1+2)//34(3+4)┴[(1+2)//+(3-4)┴]┴WHp1Hp2Q3,Q4Q1,Q2o122當(dāng)Hp1≠Hp2或hf1≠hf2HQ3412Hp1Hp2(Hp1-1)┴(Hp2-2)┴[(Hp1-1)┴+(Hp2-2)┴]//(3-4)┴WQ3,Q4Q1,Qp1Q2,Qp2Hp1Hp2O123GOTONEXTCHAPTER124單管系統(tǒng)125雙管系統(tǒng)126獨立管道系統(tǒng)127鐵路油罐車的類型按載重量分按所裝載油品的性質(zhì)分輕油罐車粘油（重油）罐車瀝青罐車液化氣罐車1/4128輕油罐車與粘油罐車的區(qū)別罐體外所刷涂料不同輕油罐車：銀白色粘油罐車：黑色結(jié)構(gòu)不同粘油罐車有加熱套和下卸器2/41293/4130鐵路油罐車的主要技術(shù)參數(shù)車體總長：12~12.5m凈載重量標記載重和自重凈載重系數(shù)冷卻系數(shù)容量（計）表4/4131132泵房133134鐵路作業(yè)線的布置要求裝卸作業(yè)線要布置成盡頭式作業(yè)線應(yīng)嚴格保持平坡直線作業(yè)線最好布置在油庫的最低或最高處，便于利用高差進行自流作業(yè)合理選擇作業(yè)線股數(shù)輕、粘油作業(yè)線宜分開布置。若輕、粘油布置在同一條作業(yè)線上時，相鄰輕、粘油兩鶴管之間的距離不宜小于24米，而且在布置時應(yīng)輕油在前，粘油在后。135作業(yè)線形式136泵卸法137自流卸油138浸沒泵卸油139壓力卸油140專用單鶴管式141多用單鶴管式142雙鶴管式143真空管與輸油系統(tǒng)的連接144L1L212145146147148149150151152153154155156離心泵特性曲線HQ157容積式泵特性曲線HQ158第三章油品加熱

與熱力管道計算第一節(jié)油品加熱與保溫的目的及方法第二節(jié)油品加熱溫度的確定第三節(jié)油罐管式加熱器的設(shè)計第四節(jié)鐵路油罐車的加熱計算第五節(jié)輸油管路的伴隨加熱第六節(jié)蒸汽管路的計算第七節(jié)油罐及管路的保溫159第一節(jié)油品加熱和保溫的

目的及方法油品加熱的目的：降粘。油罐及管線保溫的目的：經(jīng)濟目的：減小熱損失，降低能耗。生產(chǎn)目的：方便操作，減少事故發(fā)生。160加熱方法油罐（車）加熱方法

蒸汽直接加熱法

蒸汽間接加熱法

熱水墊層加熱法

熱油循環(huán)加熱法電加熱法油管線加熱方法

蒸汽伴隨加熱法（內(nèi)伴隨、外伴隨）電加熱法（直接加熱、間接加熱、感應(yīng)加熱）161第二節(jié)油品加熱溫度的確定加熱起始溫度tys

（即冷卻過程的終了溫度）加熱終了溫度tyz

（即冷卻過程的起始溫度）162加熱終了溫度的確定根據(jù)下列因素確定加熱終了溫度：油品性質(zhì)作業(yè)性質(zhì)地區(qū)及氣溫節(jié)約能源安全因素163加熱起始溫度的確定式中：

tys：油品加熱起始溫度，

tyz：油品加熱終了溫度

tj

：油罐周圍介質(zhì)溫度

K：從油品到油罐周圍介質(zhì)的總傳熱系數(shù)∑Fi：油罐總散熱面積τ：冷卻時間

G：油罐內(nèi)油品總質(zhì)量

c：油品比熱容164周圍介質(zhì)溫度地上固定頂油罐地上臥罐埋地油罐

tj=年最冷月土壤平均溫度式中：ttu：最冷月地表平均溫度；tqi：最冷月油罐周圍大氣的平均溫度；φ：油罐的高度和直徑的比值165假設(shè)條件：在冷卻過程中，油溫處處均勻一致；在整個冷卻過程中，油品中無蠟析出；在整個冷卻過程中，油罐的總傳熱系數(shù)為常數(shù)；在整個冷卻過程中，油品的比熱容為常數(shù)。166根據(jù)能量平衡可推導(dǎo)出加熱起始溫度：油品冷卻放出的熱量

=油罐向周圍介質(zhì)的散熱量dQ1=-GcdtdQ2=K∑Fi(t-tj)dτ167第三節(jié)油罐管式加熱器的設(shè)計一、油罐管式加熱器的種類按布置形式分全面加熱器局部加熱器按結(jié)構(gòu)形式分

分段式加熱器

蛇管式加熱器168二、全面加熱器的加熱面積的計算式中：

F：加熱器加熱面積，m2；

Q：單位時間內(nèi)加熱器向油品提供的熱量，W；

K0：蒸汽通過加熱器對油品的總傳熱系數(shù)，；

t1：蒸汽在加熱器進口處的溫度，℃；

t2：蒸汽在加熱器出口處的溫度，℃；

ty：加熱過程中罐內(nèi)油品的平均溫度，℃。169關(guān)于t1和t2加熱器入口是飽和蒸汽，出口是飽和水，又忽略加熱管中的壓降，則有：t2=t1

加熱器進口為飽和蒸汽，出口為過冷水，則加熱器的加熱面積為：式中：φ為過冷系數(shù)170罐內(nèi)油品平均溫度ty時，時，171K0的計算式中：

α1：蒸汽對加熱管內(nèi)壁的換熱系數(shù)（內(nèi)部放熱系數(shù)）；

di(i=1,…,n)：管子內(nèi)徑，水垢、油污等各層的直徑；λi：加熱管、水垢、油污等的導(dǎo)熱系數(shù)；α2：加熱器最外層到油品的換熱系數(shù)（外部放熱系數(shù)）；

d：加熱器管外徑。172Q的計算加熱器向油品提供的總熱量Q包括：油品升溫所需的熱量

融化蠟結(jié)晶所需的熱量通過油罐散失于周圍介質(zhì)中的熱量總熱量式中：?：蠟的溶解潛熱K：油品至油罐周圍介質(zhì)的總傳熱系數(shù)τ：油品加熱時間173K的計算其中為油罐的裝滿系數(shù)174三、蒸汽耗量的計算式中：

GZ：加熱器蒸汽耗量，kg/s；

Q：加熱所需總熱量，W；

iZ：加熱器進口處干飽和蒸汽的熱焓值，J/kg；

iN：加熱器出口處飽和冷凝水的熱焓值，J/kg；175四、蛇管式加熱器分段長度的計算加熱器總長蛇管式加熱器分段長度式中：

D：加熱器管外徑，m；

C=0.00005m-1；

P1：加熱器進口蒸汽壓力，Pa；

P2：加熱器出口蒸汽和冷凝水壓力，Pa；

tZ：飽和蒸汽溫度，℃；

λH：汽水混合物的摩阻系數(shù)。176第四節(jié)鐵路油罐車的加熱計算蒸汽加熱套設(shè)計計算內(nèi)容確定加熱時間確定蒸汽耗量177Q1為油品升溫及溶解蠟結(jié)晶所需要的熱量,J；

Q3為單位時間內(nèi)蒸汽通過加熱套傳遞給油品的熱量，W;

q1為通過油罐車上表面散失于周圍大氣中的熱量，J；

q2為通過加熱套散失于周圍大氣中的熱量，J；178油罐車加熱時間加熱一輛油罐車所需要的蒸汽量179第五節(jié)輸油管路的伴隨加熱內(nèi)、外伴隨的含義伴隨管管徑和根數(shù)的確定熱力計算：蒸汽溫度的確定伴隨管路敷設(shè)的要求180第六節(jié)蒸汽管路的計算蒸汽管路的水力計算蒸汽管路的熱力計算疏水器的選擇181一、蒸汽管路的水力計算管徑的確定式中：

d：蒸汽管內(nèi)徑，m；

GZ：蒸汽的質(zhì)量流量，kg/s；

vZ：蒸汽的流速，m/s，pp.204表4-25

ρZ：蒸汽的密度，kg/m3；

ρZ1：蒸汽管起點處蒸汽的密度，kg/m3；

ρZ2：蒸汽管終點處蒸汽的密度，kg/m3；182管路壓降計算(mmH2O)(Pa)式中：λ：水力摩阻系數(shù)（阻力平方區(qū)）蒸汽管：e=0.2mm；冷凝水管：e=0.5mm

L計：蒸汽管路計算長度，m；

GZ：蒸汽的質(zhì)量流量

183計算步驟已知PZ1(或PZ2)假設(shè)PZ2(或PZ1)計算計算d計算ΔP

計算出PZ2(或PZ1)

結(jié)束假設(shè)與計算結(jié)果不符184二、蒸汽管路的熱力計算蒸汽管路的熱損失

Q=1.25qL

式中：

q：單位管長上的熱損失，

tZ：蒸汽的平均溫度，tj：蒸汽管路周圍介質(zhì)溫度，對于地上管路，tj=最冷月大氣平均溫度對于埋地管路及管溝敷設(shè)的管路，tj=最冷月土壤平均溫度∑R：蒸汽到管路周圍介質(zhì)的總熱阻

L：蒸汽管路總長

1.25：考慮了支架、法蘭、閥門等處的附加熱損失。

185蒸汽管路中的冷凝水量式中：為汽化潛熱，J/kg186三、疏水器（閥）的選擇疏水器的作用排水阻汽，提高蒸汽干度。疏水器的類型機械型：利用蒸汽和冷凝水的密度差恒溫型：利用蒸汽和冷凝水的溫度差熱動力型：利用蒸汽和冷凝水的熱動力學(xué)特性的差異187疏水器工作流程188疏水器選擇依據(jù)：工作壓差：ΔP=P1-P2

設(shè)計排水量：Gsh：疏水器的設(shè)計排水量；G：計算求得的疏水器排量；即：蒸汽管路中的冷凝水量；K：排量倍率；連續(xù)操作時，K取2~3；間歇操作時，K取3~4。P1：疏水器進口壓力P2：疏水器出口壓力h：冷凝水管摩阻；ΔZ：回水箱液面到疏水器出口間的位差；P3：回水箱液面上的壓力。189疏水器的選擇查樣本，滿足在工作壓差ΔP下，G樣本≥Gsh

疏水器的工作壓力小于等于疏水器允許最大承壓選擇疏水器時，注意不同類型疏水器的適用條件190第七節(jié)油罐及管路的保溫保溫管路的熱損失率a式中:qb：保溫管路單位管長上的熱損失，W/m

q：在同樣外界條件下，不保溫管路單位管長上的熱損失191地上保溫管路1)保溫管路的熱損失率a應(yīng)控制在0.2~0.5之間2)保溫管路管徑D較小時，應(yīng)取較大的a值3)在選擇保溫材料時，λb越小越好地下保溫管路一般對于地下保溫管路?。ㄔ谠O(shè)計時取0.5或0.6都可以）192保溫層厚度的確定根據(jù)最優(yōu)經(jīng)濟條件確定保溫層厚度；根據(jù)限定的保溫層表面溫度確定保溫層厚度；根據(jù)限定的溫降值確定保溫層厚度。193GOTONEXTCHAPTER194蒸汽直接加熱法蒸汽195蒸汽間接加熱法蒸汽196熱水墊層加熱法蒸汽197熱油循環(huán)加熱法198內(nèi)伴隨：199外伴隨：200201202203204第四章油品蒸發(fā)損耗第一節(jié)概述第二節(jié)蒸發(fā)損耗發(fā)生過程第三節(jié)油罐內(nèi)溫度變化規(guī)律第四節(jié)油罐內(nèi)混合氣體的油氣濃度第五節(jié)油品蒸發(fā)損耗量的計算第六節(jié)油品蒸發(fā)損耗量的測量第七節(jié)油品降耗措施205第一節(jié)概述在石油的開采、輸送、加工、儲存等過程中，由于油品的揮發(fā)性以及工藝技術(shù)和設(shè)備的不完善，總是不可避免地造成有些油品的損失，這就是人們所說的油品損耗。

206油品損耗可分為兩種類型：

（1）蒸發(fā)損耗由于油品較輕組分的揮發(fā)，油蒸氣逸入大氣，造成油品量的損失（自然損耗）。（2）由于跑、冒、滴、漏、混油等引起的損耗。

它是由于設(shè)備檢修不及時、技術(shù)操作不當(dāng)、管理不善等原因造成的（事故性損耗）。207油品蒸發(fā)損耗的危害性體現(xiàn)在下面幾個方面：

（1）油品數(shù)量下降；

（2）油品質(zhì)量下降；

（3）造成大氣污染。

盡管國內(nèi)、國外在油品蒸發(fā)損耗的研究進行了較長的時間，但仍有很多的問題沒有解決。208存在的問題主要表現(xiàn)在三個方面：（1）完整的理論和精確的計算方法；（2）自然環(huán)境因素和操作條件對油罐氣體空間混合氣體狀態(tài)參數(shù)影響的定量分析；（3）原有油罐的降耗分析。209第二節(jié)蒸發(fā)損耗發(fā)生的過程液面處油品蒸發(fā)產(chǎn)生油蒸氣，蒸氣進入油罐上部的氣體空間，并通過氣相的傳質(zhì)過程使罐內(nèi)的氣體空間形成一定濃度的油蒸氣-空氣的混合物（稱油氣混合物），當(dāng)外界條件變化時，油氣混合物排出罐外（或吸進新鮮空氣）。210簡單地說，油品蒸發(fā)損耗過程包括：液面處油品的蒸發(fā)，產(chǎn)生油蒸氣；油蒸氣在氣體空間中的擴散；油氣混合物呼出罐外。211一、液體的蒸發(fā)影響液體蒸發(fā)速度的因素液體的溫度；液體的自由表面；氣相中液體蒸氣的濃度；液面上混合氣體的壓力；液體的種類。212二、氣相中油蒸氣的傳質(zhì)過程分子擴散（濃度差引起）熱擴散（密度差引起）強迫對流（壓力變化引起）213三、油品蒸發(fā)損耗的類型按損耗成因劃分

自然通風(fēng)損耗靜止儲存損耗（“小呼吸”損耗）動液面損耗（“大呼吸”損耗）按作業(yè)性質(zhì)分儲存損耗輸轉(zhuǎn)損耗裝（卸）車（船）損耗等

214第三節(jié)油罐內(nèi)溫度的變化規(guī)律罐內(nèi)氣體空間溫度變化：日落~日出（夜間）：t油面>t氣體空間>t頂板>t大氣日出~日落（白天）：t頂板>t氣體空間>t油面215儲油罐內(nèi)氣體空間溫度場17623546:000:0020:0010:0012:0016:0014:00溫度氣體空間油品1020304050罐壁高度216罐內(nèi)氣體空間溫度變化與大氣溫度變化的關(guān)系（1）大氣溫度與氣體空間溫度都呈周期性變化，變化周期為24小時；（2）氣體空間溫度總是高于大氣溫度；（3）臨近日出時大氣溫度與氣體空間溫度均達到最小值，二者相差不大，約1~3℃；（4）正午后2~3小時大氣溫度與氣體空間溫度均達到最大值，二者相差可達10~20℃。217油品溫度分布在一個晝夜內(nèi)，油品溫度變化不大油品儲存一段時間后，晝夜平均油溫基本上等于大氣平均溫度一般來說，油面晝夜平均溫度略高于油品晝夜平均溫度油面溫度的晝夜變化幅度約為氣體空間晝夜溫差ΔtK的20%~40%，即：218第四節(jié)油罐內(nèi)混合氣體

的油氣濃度油氣濃度219油氣濃度分布與液位的關(guān)系123C(%)H(m)220出現(xiàn)上述濃度分布狀況，可從以下兩方面加以解釋：從擴散和自然對流的角度出發(fā)來解釋從油罐吸氣時產(chǎn)生的強制對流來解釋221油氣濃度和儲存時間的關(guān)系222第五節(jié)油品蒸發(fā)損耗量的計算計算油品蒸發(fā)損耗量的公式半理論半經(jīng)驗公式純經(jīng)驗公式223一、蒸發(fā)損耗基本方程假設(shè)條件：

1）油罐是嚴密的，不存在自然通風(fēng)現(xiàn)象；

2）混合氣體在儲存條件下可以看成理想氣體；

3）油罐氣體空間中混合氣體的油氣濃度是均勻而且飽和的。224公式推導(dǎo)思路：利用理想氣體狀態(tài)方程求出第一次吸氣結(jié)束到第二次吸氣開始之前兩狀態(tài)的空氣質(zhì)量的變化量，并利用空氣排出時成比例地帶走油蒸氣的原理來求出呼出的油蒸氣的質(zhì)量。225蒸發(fā)損耗基本方程（瓦廖夫斯基-契爾尼金公式）226方程中各參數(shù)取值的規(guī)定：狀態(tài)1：氣體空間晝夜最低溫度時狀態(tài)2：氣體空間晝夜最高溫度時T1：氣體空間的日最低溫度，KT2：氣體空間的日最高溫度，KPy1：氣體空間日最低溫度下油品的飽和蒸氣壓，kPaPy2：日最高油面溫度下油品的飽和蒸氣壓，kPaCy1：狀態(tài)1時混合氣體中油蒸氣的飽和濃度，Cy1=Py1/P1,%Cy2：狀態(tài)2時混合氣體中油蒸氣的飽和濃度，Cy2=Py2/P2,%P1：狀態(tài)1時氣體空間絕對壓力，kPaP2：狀態(tài)2時氣體空間絕對壓力，kPa227二、“小呼吸”損耗量的計算瓦廖夫斯基-契爾尼金公式（利用蒸發(fā)損耗基本方程計算）

“小呼吸”損耗時有V1=V2=V

228康士坦丁諾夫公式229API理論公式影響“小呼吸”損耗的主要因素有：（1）

晝夜溫差ΔT（2）

油氣濃度的增量(Py2-Py1)（3）

呼吸閥控制壓力范圍(Pya-Pz)（4）

氣體空間體積V（5）

油蒸氣濃度(Py2+Py1)230三、“大呼吸”損耗量的計算在收發(fā)油作業(yè)中，從狀態(tài)1到狀態(tài)2，可以近似認為：利用蒸發(fā)損耗基本方程231壓力罐氣體空間的壓縮率和膨脹率所謂壓力罐就是裝有呼吸閥的油罐。壓力罐進油時，由于壓力閥的作用，混合氣體并不馬上呼出罐外，而是等到混合氣體壓力達到了壓力閥的控制壓力時才向罐外呼氣。設(shè)剛剛開始呼氣時氣體空間的體積為，下面我們就推導(dǎo)的表達式。232令：

由呼吸損耗的基本方程得：

233狀態(tài)1:真空閥剛剛關(guān)閉，p1=pa+pz，狀態(tài)2:壓力閥剛剛開啟，p2=pa+pya。因此，定義：為氣體空間的允許體積壓縮率。（a）234同樣，在發(fā)油時，設(shè)狀態(tài)1：壓力閥剛剛關(guān)閉，p1=pa+pya，狀態(tài)2：真空閥剛剛開啟，p2=pa+pz。氣體空間膨脹剛剛開始吸氣時體積為可得氣體空間允許膨脹率。(b)235以微小增量的形式表達各參量：可將壓縮率、膨脹率表示為：236由（c）、（d）可以看出壓縮率、膨脹率受到三個方面的影響(c)(d)（1）呼吸閥控制壓力的范圍的影響（2）蒸氣壓的變化范圍的影響（3）溫度變化的影響。237四、浮頂油罐的蒸發(fā)損耗情況分析靜止儲存損耗外界環(huán)境中風(fēng)的作用使油罐周邊密封圈空間產(chǎn)生強制對流發(fā)油損耗（粘壁損耗）影響浮頂油罐發(fā)油損耗的主要因素有：

油品本身的粘度罐壁粗糙度

油罐的結(jié)構(gòu)

密封裝置與罐壁的壓緊程度238六、車船裝卸損耗車船裝油損耗與裝油時間的關(guān)系白天裝車比夜間裝車的蒸發(fā)損耗小。239鶴管口位置對損耗的影響鶴管口距罐車底距離越大，則裝車損耗越大。車船裝卸損耗量的計算240

通常情況下，、應(yīng)按實際統(tǒng)計資料取得。

估算裝卸汽油時可采用下述推薦值：

未經(jīng)清洗的鐵路油車：，；

經(jīng)過清洗的鐵路油車：，；

油船或油駁：，。

裝卸原油時，、約為裝卸汽油的75%。241第六節(jié)油品蒸發(fā)損耗量的測量數(shù)量法量油法測氣法體積-濃度法242物性法

蒸氣壓法；比樣法原始油樣，凈重為A；待測油樣(經(jīng)過自然蒸發(fā)的油樣)，凈重為B

經(jīng)過人工蒸發(fā)后：原始油樣的損失量a=A-a’，損耗率為待測油樣的損失量b=B-b’，損耗率為待測油樣的原始油品重B+C（C為儲存期間油品的自然蒸發(fā)損耗量）則其自然蒸發(fā)損耗率為這部分原始油品（即待測油樣的原始油品樣本）經(jīng)自然蒸發(fā)、人工蒸發(fā)后的總損耗率為則由可得到243第七節(jié)油品降耗措施降低油罐內(nèi)溫差

淋水降溫、正確選用涂料、安裝反射隔熱板提高油罐的承壓能力消除油面上的氣體空間使用具有可變氣體空間的油罐收集、回收油蒸氣安裝呼吸閥擋板改進操作措施244GOTONEXTCHAPTER245熱擴散白天：t上>t下熱擴散的抑制期夜間：t上<t下熱擴散的活躍期246自然通風(fēng)損耗空氣油氣混合氣體P1P2由于ρ1>ρ2，所以P1>P2247248249250251252253第五章油庫安全技術(shù)第一節(jié)油庫消防第二節(jié)油庫防雷第三節(jié)油庫防靜電254第一節(jié)油庫消防技術(shù)一、油庫火災(zāi)和爆炸的原因主觀原因麻痹大意；不遵守規(guī)章；等等客觀原因電器設(shè)備的火花、過熱等金屬的撞擊引起火花靜電和雷電可燃物的自燃庫外火源255二、

石油產(chǎn)品的易燃、易爆性的衡量判據(jù)石油產(chǎn)品易燃性的衡量判據(jù)閃點、燃點、自燃點石油產(chǎn)品易爆性的衡量判據(jù)爆炸極限256三、

燃燒與滅火(一)

燃燒及燃燒過程

定義：同時伴有發(fā)光、發(fā)熱的激烈的氧化反應(yīng)。

2572、

燃燒的三要素（燃燒的必要條件）

可燃物

三要素助燃物

導(dǎo)致燃燒的能源（點火源）

3、燃燒過程大多數(shù)可燃物質(zhì)的燃燒是在蒸氣或氣體狀態(tài)下進行的。燃燒的過程可用下面的框圖給出。258259幾種燃燒形式：按照燃燒反應(yīng)相的不同分為：均相燃燒、非均相燃燒?？扇細怏w的燃燒形式：

a）混合燃燒

b）擴散燃燒可燃液體、固體的燃燒形式：

a）蒸發(fā)燃燒

b）分解燃燒

c）表面燃燒2604、

燃燒機理理簡介連鎖反應(yīng)認為：在空氣中存在著游離態(tài)的原子、離子的具有一定能量的活性基因，或稱活化基、活化中心。主要是原子氧、氫、氫氧化合物：O*、H*、OH*（*表示是活化基）氫的燃燒，連鎖反應(yīng)可以寫成下面幾個步驟：H*+O2→O*+OH*

O*+H2→H*+OH*

2(OH*+H2)→2(H*+H2O)H*+3H2＋O2→2H2O+3H*+形成活化基增殖的反應(yīng)鏈。261（二）爆炸及爆炸極限1、爆炸的基本概念定義：物質(zhì)自一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)，并在瞬間放出大量能量，同時產(chǎn)生巨大聲響的現(xiàn)象稱為爆炸。根據(jù)爆炸壓力波傳播速度，可將爆炸分為：

輕爆：傳播速度（數(shù)十厘米~數(shù)米/秒）爆炸：傳播速度（10米~數(shù)百米/秒）爆轟：傳播速度（1000～7000m/s）2622、爆炸分類

由物理變化而引起的爆炸。物質(zhì)因壓力等狀態(tài)發(fā)生突變而形成的爆炸現(xiàn)象稱為物理性爆炸。物理性爆炸前后物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)成分均不改變。（1）物理性爆炸263（2）化學(xué)性爆炸

由于物質(zhì)發(fā)生極迅速的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生高溫高壓而引起的爆炸成為化學(xué)性爆炸?；瘜W(xué)性爆炸前后物質(zhì)的性質(zhì)、成分均發(fā)生了根本的變化。

化學(xué)爆炸按爆炸時所產(chǎn)生的化學(xué)變換，可分為三類：264化學(xué)爆炸分類：a、簡單分解爆炸b、復(fù)雜分解爆炸C、爆炸性混合物爆炸

由可燃氣體、蒸氣及粉塵與空氣混合形成的混合物的爆炸均屬此類爆炸。這類爆炸需要一定的條件，例如：爆炸性物質(zhì)的含量、含氧量、激發(fā)能源等等。同此，其危險性較前二類要低，但極普遍，造成的危害性也較大。從機理上講，爆炸性混合物爆炸屬于混合燃燒的劇烈形式。265爆炸下限、上限：可燃氣體或蒸氣與空氣組成的混合物能使火焰蔓延的最低、最高濃度，稱為該氣體或蒸氣的爆炸下限、上限。影響爆炸極限的因素：a、原始溫度；b、原始壓力；c、含惰性介質(zhì)量。266（三）、滅火方法冷卻法窒息法隔離法化學(xué)中斷法（化學(xué)抑制法）267四、

滅火劑

目前主要的滅火劑有：水、砂、二氧化碳、四氯化碳、化學(xué)泡沫、空氣泡沫、干粉和鹵化物（鹵代烷）。油庫中常用的有：水蒸氣、化學(xué)泡沫、干粉、鹵化物和空氣泡沫。268五、油罐火災(zāi)的類型及特點1、

油罐火災(zāi)的類型（1）穩(wěn)定燃燒

輕質(zhì)油品油罐在溫度較高時，蒸發(fā)出大量的油蒸氣，從呼吸閥、量油孔等處向外冒，遇火源時燃燒，形成所謂的火炬燃燒。269（2）爆炸燃燒

罐內(nèi)蒸氣濃度處于極限范圍內(nèi)，遇到火源會在罐內(nèi)發(fā)生爆炸，造成罐體損壞，然后繼續(xù)燃燒。這種情況可造成油品外溢，擴大火勢。

270（3）爆燃

常常發(fā)生在重質(zhì)油品儲罐。重質(zhì)油品儲存一定時間后，罐內(nèi)油蒸氣與空氣的混合物濃度大于爆炸下限，遇火源會爆炸，爆炸后，由于油品蒸氣的揮發(fā)速度跟不上燃燒需要的蒸氣量，因此爆炸后不能繼續(xù)燃燒。

271（4）沸溢燃燒

通常發(fā)生在原油、重質(zhì)油品。一定條件下，燃燒發(fā)生后，油品會溢出罐外，造成更大的火災(zāi)。2722、油罐火災(zāi)特點（1）油品燃燒表面溫度輕油與重油相比，輕油燃燒表面溫度低，重油燃燒表面溫度高，這是輕油揮發(fā)性強，吸收的熱量多。如：燃燒表面溫度℃

汽油80℃；

煤油321~326℃；

原油300℃；

重油＞300℃273（2）油品燃燒速度燃燒速度表達了單位時間內(nèi)從油品表面燒掉的油品數(shù)量。燃燒速度可用兩種形式表達：

直線速度：單位時間內(nèi)由于燃燒使油品表面下降的速度（cm/h，mm/min）；重量速度：單位時間內(nèi)從單位油品表面上所燒掉的油品重量（kg/m2·

h）；影響油品燃燒速度的因素有很多，主要有油品種類、油位高低、油品含水率、油罐開口面積、油罐直徑等等。274（3）油罐內(nèi)油品燃燒火焰的特征①

火焰的高度通常認為：D>6m，焰高H=1.5DD≤6m，焰高H=2~3D②火焰的傾斜度有關(guān)資料提供了這樣的幾個實驗數(shù)據(jù)：

無風(fēng)條件下：傾角0~15°

風(fēng)速≥4m/s：傾角60~70275③火焰溫度燃燒火焰溫度主要取決于燃燒物的種類，一般石油產(chǎn)品的火焰溫度在900~1200℃之間。火焰溫度高，熱輻射強度大，對鄰近物的威脅也就越大。276（4）油罐的破壞情況從火場實踐得知，一般建筑起火5分鐘內(nèi)燃燒區(qū)可達500℃，起火10分鐘內(nèi)，燃燒去建筑構(gòu)件的溫度可達750℃。對油品儲罐，低液位著火，而無冷卻水的情況下，著火后5~8分鐘，油罐就會發(fā)生變形、破壞，油品可能流散出來，使火災(zāi)蔓延、擴大。277因此，油罐著火后，消防力量必須在5分鐘之內(nèi)做出反映，對著火罐實施撲救和冷卻，同時，對鄰近罐也要冷卻。油罐破壞情況：

罐頂破壞，75%；

罐壁、底破壞，4%；

無破壞，21%。278（5）熱波與沸騰溢流①

熱波石油及石油產(chǎn)品是多組分的烴類化合物，各組分的沸點是不一樣的，油品燃燒時，油層表面的輕質(zhì)餾分將首先蒸發(fā)燃燒掉，而重質(zhì)餾分蒸發(fā)較慢、蒸發(fā)量較少，溫度上升。由于重組分的密度較大，所以到一定時候，這些重組分就會因自重而下沉，從而使油層逐層地往深部加熱。這種現(xiàn)象被稱為熱波現(xiàn)象。熱油與冷油的分界面成為熱波面。279簡言之，寬餾分油品儲罐火災(zāi)中，高溫?zé)嵊蛯与S重組分向下傳播的現(xiàn)象稱為熱波現(xiàn)象。

②沸溢及噴濺當(dāng)下移的熱波面溫度達到或超過了水的沸點，而該熱波與油品中的浮化水或懸浮水相遇，或者是熱波面到達罐低的水墊層時，水就被汽化，由于水汽化時體積迅速擴大為原來的千倍以上，大量的蒸汽上浮，形成強烈的攪拌，形成油包汽的氣泡。從而將油品攜帶出罐外，造成油品的擴散，使火災(zāi)擴大，稱此現(xiàn)象為沸溢。280如果產(chǎn)生氣泡的速度和氣泡量很大，例如，懸浮水的顆粒較大，或熱波達到水墊層，水的大量、迅速的汽化，使得油品被蒸汽抬起，沖入大氣，發(fā)生噴發(fā)現(xiàn)象，使油滴、油氣泡被拋出罐外，這種現(xiàn)象我們稱之為噴濺。281原油罐火災(zāi)沸溢實景282某原油庫平面示意圖283③產(chǎn)生沸騰溢流的必要條件a、油品具有移動熱波特性；b、油品中含有游離水、乳化水、或者油層下有水墊層；c、油品具有足夠的粘度。一般情況下，所說的沸騰溢流包括沸溢和噴濺現(xiàn)象。284④沸溢的預(yù)測a、示溫法（熱敏漆）；b、觀測法（觀測現(xiàn)象）；c、計算法。計算熱波發(fā)生的時間：

H―水墊層以上油層厚度，m；

VR—熱波速度，m/h。

VR=0.3~1.1m/h（實驗統(tǒng)計）

t―從發(fā)生火災(zāi)到開始噴濺的時間，h；285六、低倍數(shù)空氣泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)計（一）空氣泡沫的制備泡沫液泡沫混合液空氣(機械)泡沫加水加空氣比例混合器泡沫產(chǎn)生器泡沫混合液=泡沫液:水

6:94或（3:97）286（二）空氣泡沫的滅火原理隔離與窒息作用隔熱作用與降溫作用沖淡可燃氣體，減輕火勢泡沫的性能要求具有良好的穩(wěn)定性和抗燒性具有良好的流動性具有適當(dāng)?shù)陌l(fā)泡倍數(shù)泡沫性能指標25%析液時間抗燒時間90%控制時間287（三）、液上噴射空氣泡沫滅火系統(tǒng)滅火系統(tǒng)的形式固定式滅火系統(tǒng)半固定式滅火系統(tǒng)移動式滅火系統(tǒng)滅火系統(tǒng)的主要設(shè)備泡沫比例混合器（負壓比例混合器、壓力比例混合器）泡沫產(chǎn)生器消防栓、水槍、水龍帶、泡沫鉤管、泡沫管架、泡沫槍等288我國目前生產(chǎn)的負壓比例混合器有兩種型號有PH32、PH64。符號意義：PH—泡沫(P)，混合器(H)第一個漢字的聲母；32、64—最大混合液輸出量L/s混合器所要求的進口壓力：

6×105~12×105Pa。適用流程：負壓空氣泡沫比例混合器，必須使用環(huán)泵式流程。289壓力比例混合器型號目前有：PHY16、PHY32。Y—表示壓力比例混合器；16、32—最大混合液輸出量L/s。比例混合器進口壓力要求：

6×105~12×105Pa。290（四）泡沫滅火系統(tǒng)基本參數(shù)的確定基本參數(shù)：泡沫液用量、儲備量；消防水用量、儲備量；泡沫產(chǎn)生器數(shù)量、泡沫比例混合器數(shù)量、消防栓數(shù)量、泡沫泵、清水泵的流量和揚程的要求。

2911.泡沫混合液供給強度Zh(L/min.m2)表1非水溶性甲、乙、丙類液體泡沫混合液供給強度（固定頂罐、液上噴射）定義：為有效滅火，單位時間內(nèi)、單位燃燒面積上所需供給的泡沫混合液量。用Zh表示，常用單位L/min·m2《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB-92)292表2非水溶性甲、乙、丙類液體泡沫混合液供給強度（外浮頂罐、液上噴射）2932.撲救油罐火災(zāi)泡沫混合液計算耗量混合液的流量式中：

QhG：油罐一次滅火所需的泡沫混合液量，L

Zh：泡沫混合液供給強度，L/min.m2

F：燃燒面積，m2

τ：泡沫混合液連續(xù)供給時間，min294固定頂油罐

F=儲罐的橫截面積

外浮頂罐

F=油罐壁板與泡沫堰板之間的環(huán)形面積內(nèi)浮頂罐淺盤式和浮盤采用易溶材料制作的內(nèi)浮頂油罐

F=油罐橫截面積單、雙盤式內(nèi)浮頂油罐F=油罐壁板與泡沫堰板之間的環(huán)形面積295在進行泡沫系統(tǒng)設(shè)計計算時，油庫的泡沫混合液計算耗量以油庫一次滅火所需量最大泡沫混合液消耗量作為混合液計算耗量?！耙淮巍保褐豢紤]油庫發(fā)生一個罐火災(zāi)的情況；

“最大消耗量”：對不同規(guī)格、不同油品儲罐做計算，找出混合液用量最大的儲油罐為著火罐，以此作為設(shè)計計算依據(jù)算出混合液計算耗量。2963.撲救液體流散火災(zāi)所需泡沫混合液的量

式中：

qpQ：泡沫槍泡沫混合液工作流量，L/min

npQ：泡沫槍數(shù)

τh3：混合液連續(xù)供給時間，min表32974.泡沫液耗量式中：

Qye：油庫一次滅火所需的泡沫液量，L

m：泡沫混合液中泡沫液所占的百分比。2985.消防用水總量配置泡沫混合液的用水量冷卻著火油罐的用水量或冷卻鄰近油罐的用水量或式中：

Zs：冷卻水的供給強度，L/min.m2或L/s.m

F1：著火罐罐壁表面積，m2（固定式冷卻系統(tǒng)）

L1：著火罐冷卻范圍計算長度，m（移動式冷卻系統(tǒng)）

L2：鄰近罐冷卻范圍計算長度，m

τ1：冷卻水供給時間，D>20m時，τ1=6h

D≤20m時，τ1=4h2996.泡沫產(chǎn)生器數(shù)量式中：或即撲救油罐火災(zāi)的混合液流量。

qch：一個泡沫產(chǎn)生器混合液的工作流量。或Lg、Lc：冷卻范圍長度、產(chǎn)生起保護范圍長度。（向上取整）3007.泡沫比例混合器的數(shù)量式中：

Qh：一次滅火混合液最大流量；

qbh：一個泡沫比例混合器最大混合液流量。8.泡沫液儲罐容量式中：

Qh3：充滿管道的混合液體積，常用：（向上取整）3019.消防水池容量滅火期間無清水補充滅火期間有清水補充其中：30210.泡沫泵選擇流量要求環(huán)泵式壓力式揚程要求環(huán)泵式壓力式式中：

q：環(huán)泵循環(huán)回流流量

Hp：泡沫混合液管線總摩阻

ΔZ：泡沫產(chǎn)生器入口與消防水池液面之間的高差

Pc：泡沫產(chǎn)生器入口的工作壓力

ΔP：壓力式混合器入口與出口之間的壓降

ρh：混合液的密度30311.清水泵的選擇流量要求揚程要求式中：

Hz：為了保證一定的充實水柱，水槍噴嘴出口所必需的壓頭，m

Hd：水帶摩阻，mHg：水池至消火拴出口的摩阻，m

ΔZ：水槍出口至水池液面之間的高差，m30412.消火拴的數(shù)量式中：

nx：水槍數(shù)

qx：一支水槍的額定流量，L/s：備用數(shù)量，一般取2~3個305整個罐區(qū)消火拴的布置1）確定著火罐及其鄰近油罐;2)確定消火拴數(shù)量ns;3)初步布置這ns個消火拴;4)計算一支消火拴的保護半徑R，使R≤120m;5)選定另一個油罐為著火油罐，并確定其鄰近油罐;6)重復(fù)第2)、3)、4)步，注意利用已經(jīng)布置好的消火拴，作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整;7)重復(fù)第5)、6)步，最終確定并布置罐區(qū)的消火拴Ns。（可見：