《油库设计与管理》综合复习资料及答案解析

《油库设计与管理》综合复习资料

一、填空题

1、根据油库的管理体制和业务性质，油库可分为和。

2、由于静电放电而引起的爆炸和火灾，必须具备以下四个条件：

①；

②；

③；

④。

3、一般油库的罐区管网系统以为主，以和为辅。

4、铁路轻油卸油系统中，真空系统的作用可概括为和。

5、按照疏水阀的工作原理，疏水阀可分为、、________三种类型，其中

不宜用于寒冷的室外。

α时，定性温度取6、在油罐管式加热器设计计算中，计算加热器管外壁的放热系数

2

α时，定性温度取为。

为；在计算储罐内壁的放热系数

1

bi

7、按照造成损耗的原因划分，油品的蒸发损耗可分为、、三种类型。

8、总容量为8万方的油库属于级油库。

9、对于立式固定顶金属油罐，夜间罐内气体空间温度与外界大气温度相比，较高；

白天罐内气体空间温度与外界大气温度相比，较高。

10、一般油品电阻率的取值范围为时静电危险性较大。

11、石油产品易燃性的衡量判据是、和。

12、着火油罐发生沸溢的必要条件是：①；②；③。

13、地下水封石洞库建库的前提条件是。

14、油罐中常用的管式全面加热器按结构形式可分为和两种。

15、浮顶油罐上用于及时排放汇集于浮顶上的雨水的专用附件是。

16、油库的真空系统中，与真空泵入口相连接的是，与真空泵出口相连接的设备

是。

17、根据雷电的形状不同，雷电可分为、、三种，其中对地面上

的设施不会产生很大的影响。

18、油品静电放电主要有、、三种形式，其中以形式最危险。

19、某罐区有直径为28.4米的油罐两座，采用固定式低倍数空气泡沫灭火系统，泡沫液为

l/m2?，则每座油罐需设置PC16型泡沫产生3%型，要求泡沫混合液供给强度为6.0 min

器个，若不考虑扑救流散火，则该整个油库需配置PH32型泡沫比例混合器

个。

20、保温管路的热损失率是指。地上保温管路的热损失率的取值范围一般

为，埋地保温管路的热损失率的取值范围一般为。

21、疏水器的作用是。

22、为了便于安全管理，一般按油库业务要求，可将油库分为、、和四

个区域。

23、避雷针主要由、、三大部分组成。

24、油库总容量是指与之和。

二、判断题

1、通常所说的油库总容量是指油库内所有储油罐的储存容量与桶装油品设计存放量之和。

2、从油库管路安全运行角度考虑，埋地保温管路的热损失率a（a=q0/q）的取值一般应使a

≥0.5。对

3、对于一台已经安装好的离心泵，若运行中发现泵发生汽蚀，我们可以将泵的入口阀开度

调小。

4、对于立式固定顶金属油罐，夜间罐内气体空间温度高于外界大气温度，白天亦如此。对

5、在油品中加入抗静电剂，是为了抑制油品静电荷的产生。

6、为了降低油罐大、小呼吸损耗，应在温升阶段发油，温降阶段收油。对

7、油品的饱和蒸汽压越高，则接卸油品的铁路上卸系统越容易出现汽阻断流现象。对

8、油品电阻率的大小对油品产生、积累静电量的大小无影响。

9、油罐接地状况越好，油品中静电荷流散越快。

10、为了减少油罐内的回逆呼出，在向外发油时易采用大排量泵快速发油。

三、简答题

1、铁路油罐车罐装汽油作业时，白天装车与夜间装车相对比，哪一种情况下装车，油品的

蒸发损耗较小？为什么?

答：白天装车蒸发损耗小。

罐车内，油品的昼夜温度变化是很小的，因而可以认为昼夜间任何时候装入罐车的油品温度都一样，油品本身的汽化能力也相同。但是罐车内气体空间的昼夜温差却很大。

白天，罐车上部气温高于下部，这种温度分布抑制了气体空间的对流传质（热扩散的抑制期），油气分子的运移只能靠油气扩散缓慢地进行。在有限的装车时间内，罐车上部的原有气体还来不及被附加蒸发出来的油蒸汽饱和就被挤出去了。因此开始装油时，从罐车内排出气体的油气浓度非常接近罐车内原有的油气浓度，直至罐车的装满程度达到全容积的三分之二左右，排出气体的油气浓度才骤然增加，并于装油结束时达到油温下的饱和浓度。

夜间，罐车内气体空间的温度分布刚好相反，上部气体空间温度小于下部气体空间温度，处于热扩散的活跃期，此时油气分子将以扩散和对流两种方式向上运移，运移速度将显著高于白天。因而在同样装满程度时罐车排出气体的油气浓度，夜间的高于白天的。因此在罐车内原有油其浓度相同的条件下，排出气体平均油气浓度的差别又意味着夜间装油时从罐车排出的混合气体积大于白天装油排出的混合气体积。

因而，在其它条件相同的情况下，夜间装车比白天装车的蒸发损耗大。

2、简述呼吸阀挡板在降低油品蒸发损耗方面所起的作用。

呼吸阀挡板可以改变吸入空气在气体空间的运动方向，呼吸阀的控制压力范围：控制压力范围增加，压缩率和膨胀率增大，进（发）油时油罐呼吸阀开启时间延迟，可减小呼吸损耗量

3、简述空气泡沫的灭火原理。

答：空气泡沫的灭火原理：

（1）窒息作用：一定厚度的泡沫覆盖油面，使燃烧物表面与空气隔离，燃烧区内由于氧气含量减少，或是逐渐减弱直至熄灭。

（2）隔热作用：泡沫的覆盖可以减少火焰对油面的热辐射，降低油面的温度，减少油品的蒸发，使火势减弱。

（3）降温作用：泡沫的膜的主要成分是水，受热后水蒸发汽化，吸收大量的热量，起到降温作用。

另外产生的水蒸气在上升过程中冲淡了燃烧物（油蒸汽）在空气中的浓度，也会减弱火势。

4、浮顶油罐静止储存损耗发生的主要原因是什么？

造成油品静储损耗的主要因素是外界环境中风的作用使油罐周边密封圈空间产生强制对流。

研究表明，当风从浮顶油罐顶部掠过时，在罐壁内侧周边将形成不均匀的压力分布。迎风面（上风侧）罐壁内侧为负压区，背风面（下风侧）罐壁内侧为正压区。密封圈与罐壁之间总是有

孔隙的，这样在正压和负压之间就会有环流，在正压区，空气在压力的作用下穿过密封圈进入密封圈下的环形气体空间，并且沿着环形气体空间向上风方向（负压区）流动，并不断与油蒸气混合，最后在负压区穿过密封圈排入大气，从而造成了油品的损耗。

5、简述油品带电的双电层理论。

液体介质产生静电荷的原因主要是通过双电层理论来解释的。液体本身是电中性的，但是与固体接触后并发生流动，就会使液体带电。

当液体与固体接触时，就会形成双电层。固体会带上某种极性的电荷（图中画的是正电荷），这是因为：

（1）固体壁面对液体中的离子、极性分子有吸附作用，吸上正离子，则带负电荷；

（2）固体（主要是金属）表面分子电离，离子进入溶液，若金属的正离子溶入液体，则金属带负电。

假设固体带正电，由于静电力的吸引，在靠近固体附近必然吸引着与固体所带电荷极性相反的离子——负电荷。被吸引在固体壁面附近的这一负电荷层的厚度大约是一个分子直径大小，称为紧密层（或束缚液层）。另一种极性、未被吸引的正电荷则分布在靠液体的一边，这部分电荷的密度随着距固体壁面距离的增大而逐渐减小，当然越远正电荷就会多一些，处于一种扩散状态，称为扩散层。

当固、液相之间有相对运动时，有一薄层液体依附于固体上，与其形成一体，这部分液体层称作固定层（它整体带负电，即负电荷居多），它包含紧密层。固定层以外的液体是可以流动的，称作流动液层。这就是说，固、液两相发生相对运动时，它们的分界面为固定层和流动液层的交界面。

应该指出的是，在偶电层的外层中（即液相中）既有正离子，也有负离子，只是因为内层离子的作用，造成了一种离子多于另一种离子。但偶电层整体内还是电中性的，只是电荷分布不均匀。

这个时候如果发生流体的流动，紧靠近壁面的一部分流体实际上是不流动的，即固定层。即靠近壁面的负电荷还被吸附在壁面附近，这样流动的液体就会带有正电性，液体就带有了静电。

6、铁路轻油卸油系统中，真空系统的作用是什么？

引油灌泵；抽吸罐车底油或扫舱。

7、在铁路油罐车装卸油作业时，要将鹤管尽可能地插到罐车底部的原因是什么？

降低油品的蒸发损耗；减小静电荷的产生

8、什么是保温管路的热损失率？地上和埋地保温管路的热损失率的取值范围分别是多

少？

答：保温管路的热损失率是指单位长度保温管路的热损失与同样条件下不保温管路热损失的比值。地上保温管路的热损失率一般取为0.2~0.5，埋地保温管路的热损失率一般要不小于0.5。

9、简述空气泡沫的制备过程及所用到的相关设备。

空气泡沫的制备：泡沫液在比例混合器中与水按照一定的比例混合，形成泡沫混合液，泡沫混合液通过泡沫产生器时与空气剧烈搅拌，使混合液与空气得到充分混合，形成空气泡沫。10、静电放电引起火灾和爆炸事故的必要条件是什么？

有静电产生的来源；静电积累到足够大的电场强度；静电放电的能量达到爆炸性混合物最小引燃能量；静电放电空间有处于爆炸极限范围之内的爆炸性混合气体。

11、原油、汽油、溶剂油等易挥发油品一般选用什么类型的储罐储存？柴油、润滑油等蒸汽

压较低的油品通常选用什么类型的储罐储存？化工产品一般选用什么类型的储罐储存？

浮顶罐；拱顶罐；内浮顶罐。

12、 简述离心泵和容积泵（滑片泵、齿轮泵、螺杆泵）在开泵操作上有什么不同？

离心泵：开泵前的准备工作：查，认真检查联轴器和各部连接是否良好，润滑是否充足，填料压盖的松紧是否合适或机械密封是否处于良好状态，转动是否灵活，电压是否正常；开，根据输油品种和作业方案，按油品流动的方向将吸入和排出管路上的阀门打开；关，关闭离心泵排出口的闸阀，关闭与本次作业无关的阀门。

（2）灌泵，抽真空进行引油灌泵直至窥视器连续上油为止。

（3）开泵，待压力表指示正常压力后，逐渐打开排出阀。操作过程中注意保持压力稳定。开泵后若压力表读数降为0，必须关闭排出阀，重新灌泵后再启动。

容积泵（滑片泵、齿轮泵、螺杆泵）：（1）开泵前的准备工作：查，认真检查联轴器和各部连接是否良好，润滑是否充足，填料压盖的松紧是否合适，转动是否灵活，电压是否正常；开，根据输油品种和作业方案，按油品流动的方向将吸入和排出管路上的阀门打开。

（2）开泵，一切准备就绪后，启动容积式泵，待泵运转正常后，关闭回流阀。

13、 简述阻火器的阻火原理。

答：阻火器是利用阻火芯吸收热量和产生器壁效应来阻止外界火焰向罐内传播的。火焰进入阻火芯的狭小通道后被分割成许多条小股火焰，一方面散热面积增加，火焰温度降低；另一方面，在阻火芯通道内，活化分子自由基碰撞器壁的几率增加而碰撞气体分子的几率减小，由于器壁效应而使火焰前锋的推进速度降低，这两方面的共同作用使火焰不能向罐内传播。

14、 请解释铁路轻油卸油系统中，真空系统的作用和真空系统与输油系统两种连接方式的工

作特点？

真空系统由真空泵、真空罐、气水分离器和真空管路组成，其作用是引油灌泵和收净油罐车底油。油库泵房真空系统一般采用水环式真空泵以获得所需真空度。为了保证真空泵内形成水环和循环冷却，在真空泵的排出管线上串装一个气水分离器（即水箱），气水分离器上部进气口与真空泵排出口相接，排气口与排气管相接，将含有油蒸气的气体引至泵房外排出或冷凝回收部分油品。气水分离器的作用主要有三个：在开真空泵前通过供水管给真空泵灌泵；在运转时通过供水管向真空泵内补充液体，并起冷却作用；真空泵排气管排出的带有水分的气体，在水箱上部分离，气体从排气口排出，水则回收至水箱中，以减少自来水的消耗量。为了保证真空泵的操作平稳可靠和防止油品进入真空泵，在真空泵的吸入管线上设置真空罐，真空系统的全部工作都是通过真空罐来完成的。真空系统的所有真空管线都汇集在真空罐上。真空罐连通离心泵，是为了抽净泵及其吸入管线中的空气，使它们充满油品，进行灌泵；连通鹤管与扫舱管是为了造成虹吸和抽吸底油；真空罐上接装的进气管，是为了放空真空罐时通大气用的。真空罐底部阀门可使罐内的油品排放到放空罐或离心泵的吸入管中，使在卸油的同时将真空罐内油品输至储油罐中。

15、 油罐（车）的加热方法有哪些？

蒸汽直接加热法；蒸汽间接加热法；热水垫层加热法；热油循环加热法

四、计算题

1、如图所示，用鹤管接卸汽油。鹤管上A 、B 、C 、D 各点的标高在图中给出（单位为米）。从罐车底部A 点到B 、C 、D 各点的计算长度分别为：L AB =25.6m ，L AC =38.5m ，L AD =52.0m ；鹤管内径d=0.1m ，

卸车流量Q=50m 3/h ，管路的水力坡降i=0.037m/m 。操作温度下，汽油的密度ρ=730kg/m 3

、饱和蒸汽压P t =0.0686MPa 。当地大气压P a =0.098MPa 。

试确定：

（1） 指出A 、B 、C 、D 四个点中，哪一处最有可能发生汽阻？

（2） 试校核在题中给定的工况下，该系统是否会发生汽阻？ 上卸系统中任意点剩余压力的计算公式：???? ??++?-=h g v Z H H C a 22

A B C D

油罐车

鹤管

Z =14.2m Z =10.0m Z =14.2m Z =7.0m B A C

D

图 3 解：

在上卸系统中最易发生气阻的点是鹤管的最高点C 断面，而最不利的工况是油罐车液位最低时的工况。因此，我们只要校核在最不利工况下的鹤管最高点处是否发生气阻即可。

卸油过程中不发生气阻的条件是在最不利工况下的鹤管最高点处的剩余压力P csh 大于输送温度下油品饱和蒸气压力P y ，即要求：

P csh ≥P y

下面开始计算校核：

（1）卸油时鹤管中的流速V ：

(m/s)

（2）最不利工况下(即罐车内液位在罐底部时)鹤管起点至C 断面处的总摩阻损失h ：

h=i×L 计

=0.037×38.5=1.42(m)

（3）C 断面处的剩余压力P csh

由流体力学中的伯努利方程可得到C 处的压力．

从罐车最低液面(即罐车底部)到C处列伯努利方程：

即：

得出：

式中：H csh——鹤管最高点C处的剩余压头，米油柱；

H a——当地大气压头，米油柱；

△Z——鹤管最高点到罐车底部的高差，由图中可知△Z=4.2m

其它符号意义同上．

代入数据得：

(m)

（4）操作温度下油品的饱和蒸气压为：

(m)

（5）判断是否发生气阻：

由上面的计算可见有：H csh

2、如图所示，用离心泵由铁路油罐车向库内油罐卸油，各液面标高如图中所示（单位为米）。当地大气压为0.1MPa，输送温度下油品饱和蒸汽压为0.04MPa、油品密度为720kg/m

3、油品粘度为4.0×10-5m2/s。

试确定：

（1）在什么工况下（即油罐车液位、油罐液位为多少）泵的出口压力会达到最高值？

（2）在吸入最危险工况下（即泵最易发生汽蚀的工况），泵的入口流速为2.0m/s，泵吸入管路摩阻为5.5m，泵样本上给出的泵的允许吸入真空度为6.4m。试校核泵入口标高为0.0m时，泵能否正常工作？

4.6(最高)

2.0(最低)30.0(最高)

20.0(最低)

离心泵

Z

图2

（1

）当油罐车液位和油罐液位均为高液位时，泵的出口压力达到最大值。

（2）泵的允许吸入真空度的换算：

泵的允许安装高度：

泵的最大安装标高：

参考答案

一、填空题

1、独立油库；企业附属油库。

2、有静电产生的来源；静电积累到足够大的电场强度；静电放电的能量达到爆炸性混合物

最小引燃能量；静电放电空间有处于爆炸极限范围之内的爆炸性混合气体。

3、双管系统；单管系统；独立管道系统。

4、引油灌泵；抽吸油罐车底油和扫舱。

5、机械型；恒温型；热动力型；机械型。

6、油品平均温度与加热器管外壁温度的算术平均值；油品平均温度与罐内壁温度的算术平

均值。

7、自然通风损耗；静止储存损耗；动液面损耗。

8、二级。

9、罐内气体空间温度；罐内气体空间温度

10、1010～1012Ω·m

11、闪点；燃点；自燃点

12、油品具有可移动的热波特性；油品中含有游离水、乳化水或油层下面有水垫层；油品具

有足够的粘度

13、具有稳定的地下水位

14、分段试；蛇管式

15、中央排水管

16、真空罐；气水分离器

17、线状雷电；片状雷电；球雷；片状雷电

18、电晕放电；火花放电；刷形放电；火花放电

19、4；2

20、单位长度保温管路的热损失与同样条件下不保温管路热损失的比值；0.2~0.5；不小于

0.5

21、排水阻汽

22、储油区；装卸区；行政管理区；辅助生产区

23、接闪器；引下线；接地体

24、所有储罐公称容量之和；桶装油品设计存放量

三、简答题

1、参见课本pp332（车船装卸损耗）。

2、提示：呼吸阀挡板可以改变吸入空气在气体空间的运动方向。

3、空气泡沫的灭火原理：隔离与窒息；隔热与降温；冲淡可燃气体。

4、参见课本pp326（浮顶油罐的蒸发损耗）。

5、参见课本pp484（液体带电的偶电层理论）。

6、引油灌泵；抽吸罐车底油或扫舱。

7、降低油品的蒸发损耗；减小静电荷的产生。

8、保温管路的热损失率是指单位长度保温管路的热损失与同样条件下不保温管路热损失

的比值。地上保温管路的热损失率一般取为0.2~0.5，埋地保温管路的热损失率一般要不小于0.5。

9、参见课本pp425（泡沫灭火剂）。

10、有静电产生的来源；静电积累到足够大的电场强度；静电放电的能量达到爆炸性混合物

最小引燃能量；静电放电空间有处于爆炸极限范围之内的爆炸性混合气体。

11、浮顶罐；拱顶罐；内浮顶罐。

12、参见课本pp153（油库用泵特点）。

13、参见课本pp250（阻火器）。

14、可参考课程学习第三章第二节的自学内容。

15、蒸汽直接加热法；蒸汽间接加热法；热水垫层加热法；热油循环加热法

四、计算题

1、答案可参考课程学习第三章第九节的例题精解。

2、答案可参考课程学习第三章第六节的例题精解。