原油火车卸油设施设计

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　　摘要:内地炼厂所需的原油主要通过铁路运输，所以设计中常常涉及铁路运输装卸设施、装卸能力的确定、栈桥尺寸的确定、卸油工艺的选择等问题。文章结合实际应用，介绍了原油卸油栈桥的选择和设计过程，重点介绍了零位罐容积的计算，并指出了设计中应注意的事项。
　　关键词:火车卸油；零位罐；原油卸油栈桥；鹤位
　　中图分类号:TE976　文献标识码:A　文章编号:1009-2374(2011)24-0064-02
　　目前原油的运输方式有水路、铁路、公路及管道运输。公路运输费用高，适用于少量的短途运输；水路运输比较经济，但只适用于沿海和水路较发达的地区；内陆地区则主要依靠铁路或管道运输。因此，在内陆油库的设计中常常涉及到铁路运输装卸。在卸油系统中，卸油台(栈桥)、鹤管、零位罐和转油泵的选择是影响卸车速度与铁路运输调配的重要设施。
　　一、卸油栈桥规模和鹤位的确定
　　卸油栈桥的规模和卸油鹤位由优酷的实际规模和总周转量确定。计算卸油栈桥的规模应先计算油库平均日卸车数。当日卸车辆数不足半列时，可按半列设台；当日卸车辆数大于半列或等于一列车的辆数时，应按整列设台；当日卸车辆数超过一列车的辆数时，应会同铁路部门共同确定合理的日卸车批数并尽可能按整列设台。
　　平均日卸车辆数为:N=GK/trVA　(1)
　　式中:N――平均日卸车辆数；
　　G――年卸车总量(油库年周转量)，kg/a；
　　K――铁路运输不均衡系数，取1.2；
　　T――年操作天数，去350d/a:
　　R――汽、柴油密度，kg/m3
　　V――一辆罐车的容量(根据常用罐车的型号确定)，取55m3
　　A――罐车装满系数，对轻质油取0.9。
　　栈桥座数为:P=N/mn　(2)
　　式中:P――按列设台的栈桥座数；
　　M――日卸车批数，批/d；
　　n――一列罐车辆数，辆/批。
　　在设计中，一列罐车的辆数以及卸车时间不能自行确定，应在设计工作开始时向铁路部门咨询。同时，还应了解提问路运输部门送油罐车型号及外型尺寸的范围。通常一列罐车约有50辆油罐车。通过以上的计算即可确定卸车鹤位数。
　　二、卸油栈桥长度的确定
　　卸油栈桥长度取决于一列车的最大长度。
　　对于单侧卸油台:L＝1(n-1/2)　(3)
　　若卸油台为双侧:L=1/2(n-1)　(4)
　　式中:L――卸油栈桥长度，m；
　　L――一辆罐车的计算长度，m；
　　N――列车的辆数。
　　单侧台调车次数少，但占地较双侧台多，而且一列车中每辆罐车的车长不会与鹤管间距12m正好相同。所以列车头部与鹤管对位后，列车越长则尾部车对位就越困难。因此，一列车的卸油台应尽可能选用双侧卸油，以减少对位的困难和占地面积，同时也缩小了栈桥长度。
　　三、零位罐和专用泵的确定
　　油罐车内的原油经汇油管自流入零位罐后，便通过转油泵输至储罐。如果地形条件允许，应尽量将卸油台布置在较高处，零位罐布置在较低处，当无自然地形条件可利用，则零位罐只能是地下或半地下罐。零位罐的有效容积应为一列罐车的总油量。当一列车由50辆油罐车组成时，考虑罐车的装满系数为0.9，则零位罐的总容积为:60×0.9×50=2700m3左右。
　　如果场地受到限制，卸油时可同时启动转油泵将零位罐中油抽送至储罐中。这样可相应减少零位罐容积。并减少占地。例如:根据实际操作经验，卸一组科尔沁原油(约50台油罐车)需要4～5小时，如果转油泵的流量为400m/h3，4小时可转油1600m3。零位罐的容积可减少至1500m3左右。一般情况下对双侧卸油台每隔10～12个车位即可设一个零位罐，整列车可设两个零位罐。
　　转油泵可选用潜油泵(电机设于零位罐顶)，一般转油泵至少要设两台，可并联操作。转油泵的总流量应满足在两次来车的间隔时问内即可将零位罐中的油品全部转走的要求。可按冬季平均卸油时间5小时内转完一次卸油量或按12～16小时内转完一天的卸油量来考虑。
　　四、卸油栈桥高度和宽度的确定
　　卸油栈桥的设置是为完成开、闭罐车顶部及卸油中心阀等操作。现行的GB50074-2002《石油库设计规范》对装车栈桥及铁路卸油作业线均有明确的规定。卸车栈桥台面较铁路轨顶高3.5米，台面宽2.5米，栈桥两侧铁路中心线距离为6.5米；平台顶部边沿至铁路中心线距离为2米；平台下立柱至铁路中心线距离为2.2米。
　　五、卸油鹤管的选择
　　由于原油卸车均为下卸，故鹤管选用下卸鹤管。鹤管直径为DNl00。鹤管与罐车下卸口的连接件是一活接头，活接头的螺纹应与罐车下卸口的螺纹规格一致。鹤管与汇油管应用法兰连接。鹤管应在每个鹤位处设支管，支管的管径与鹤管一致。设计中应选用本体全部为钢管及滚珠轴承式旋转接头组成的鹤管。这样不仅密封性能好，不会泄露油品，而且旋转接头转动灵活，可实现较大范围内的对位连接，能适应各种
　　六、汇油管及导油管的设计
　　罐车内的原油经卸车鹤管自流入汇油管，再流入导油管后进入零位罐。汇油管和导油管采用管沟敷设(也可以埋地)，坡度为0.008。汇油管上全部连接鹤管的法兰设于同一高度，以免卸油过程中原油从标高较低的鹤管中流出。在汇油管的端部应有DN40的放气管，管口应高于汇油管2米以上。汇油管需接有蒸汽，以便冬季暖管或必要是进行吹扫只用。在汇油管上每4个车位设一个DNl00的漏斗，以便清扫后收集的残油倒入汇油管中。
　　导油管按坡度要求接入零位罐内后应向下安装至罐底以上150毫米处，以防止喷溅式进油在罐内产生较高的静电电位。
　　七、其他注意事项
　　1.装卸油管线可以利用栈桥平台下层支架的横梁作为管架。如果栈桥很长，应考虑管线的热伸缩量，设置滑动管架和固定管架。为了避免管线向一端伸长过多，对与管线末端连接的管线造成破坏，可将管线两端固定，在中间设置多个膨胀弯或波纹管膨胀节，并在两个膨胀弯或波纹管膨胀节间设置固定端，则整个栈桥有若干支架应按固定支架考虑受力。为了减少固定支架所受管线轴向的水平推力，可选用无约束型波纹管膨胀节安装在两个固定管架中间的位置。这样由于受两个反方向的作用力，两个膨胀节之问的固定管架所受的水平推力减小。除了栈桥两端的固定管架所受水平推力较大，其余的固定管架所受的水平推力都较小。从而简化了栈桥部分固定管架的做法，降低了投资。
　　2.原油罐车到达卸油台后，当车内温度低于卸车所需温度时，则需对油品进行加热，以降低油品的粘度，提高流速，是卸油在较短的时间内完成。目前广泛采用蒸汽加热法对罐车内油品升温。卸车温度可取油品凝点以上10℃～15℃。
　　3.在设计栈桥平台上的活动梯子时，应注意平台的边缘和罐车顶部护栏的距离，避免设计的梯子放下时搭在罐车的护栏上无法放下。
　　
　　参考文献
　　[1]李征西，徐恩文.油品储运设计手册[M].石油工业出版社.1997.
　　[2]石油库设计规范(GB50074-2002)[S].
　　[3]石油化工企业设计防火规范(GB50160-2008)[s].
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