加油加气站设计

加油加气站设计,引言第一章油品和气体燃料的危险特性第一节油品的危险特性1.加油站加油油品的基本性能A、汽油：汽油基本性能：蒸发性：由液态转化为气态的性能； 越好，越容易气化，与空气混合越均匀，燃烧越完全。抗爆性：燃烧时不发生爆震的性能指标；抗爆性能指标；辛烷值和抗爆指数。 安定性：常温和液相条件下抵抗氧化的能力。 腐蚀性；,B、柴油 分类：轻柴油，重柴油。 轻柴油：1000r/min以上高速柴油机燃料； 重柴油：1000r/min以下中、低速柴油机燃料； 加油站主要经营轻柴油，轻柴油牌号为：10号，5号，0号，-10号，-20号， -35号，-50号柴油基本性能：蒸发性：燃烧性： 指标：16烷值。低温流动性： 指标：凝点和冷滤点。安定性：腐蚀性：清洁性： 指标：灰分，水分和机械杂质。,2.加油站油品的危险特性划分危险特性的指标：闪点。油品的危险特性：易燃性：易爆性：易积聚静电电荷性：电阻率大于1010欧米。易受热膨胀性：易蒸发、易扩散、易流淌性：毒性：刺激性、麻醉性低毒物质。,第二节LPG的危险特性1、组成和基本特性组成：丙烷，丁烷。一般民用LPG：丙烷占55%，丁烷占45%。汽车用丙烷：丙烷92.5%，丁烷2.5%，丙烯5%。汽车用丙丁烷：丙烷60%，丙烯5%，戍烷及以上2%，其余为丁烷。基本特性：密度：气态密度：1.3-2.6kg/m3； 液态密度：510-550kg/m3；相对密度（比密度）： 气态：1.5-2.5之间； 液态：0.5-0.59之间。,体积膨胀系数：体积膨胀系数的定义：温度升高单位值时液体LPG体积增加值与原体积之比值。规定：接卸、加注LPG作业时充装量不得大于80%容器容积。汽化潜热：一定温度下单位质量液体（气体）转变为同温度的气体（液体）时所吸收（放出）的热量。LPG汽化潜热很大，直接接触人体会造成人体冻伤。2、车用LPG的危险特性危险特性：易燃性： 闪点很低，丙烷：-104度，丁烷：-82度，丙烯：-108度，丁烯：-80度。易爆性：爆炸极限范围：1.5%-9.5%；爆炸速度：2000-3000m/s。,易产生静电积聚性： 电阻率：1011-1014欧米。 易膨胀性： 冻伤危险性； 中毒性：第三节天然气知识及天然气的危险特性1、天然气的组成天然气的组成：天然气的来源：气层气(气田气)：直接从气田开采而得，液态烃含量较低；凝析天然气：从凝析气田开采而得，其中液态烃含量较高；油田伴生气：原油开采中获得。干气和湿气：干气：甲烷含量超过90%的天然气；,湿气：甲烷含量低于90%，且乙烷丙烷等烃类物质含量高于10%的天然气；2、天然气的应用 天然气的应用： 天然气按储存运输方法分类： 液化天然气（LNG）：冷却刭-162成液态的天然气； 压缩天然气（CNG）：常温压力储存；3、天然气（CNG）的危险特性 大气压及常温条件下密度较空气小，大致为：0.5-1.0kg/m3； 爆炸极限范围为：5%-15%； 最小点火能量为：0.28mJ。 天然气自燃点：650。 中毒危险性：硫化氢中毒，窒息性中毒，CO中毒。,高压危险性： 加气站车用压缩天然气（CNG）储存设备储存压力：250大气压。 加气站车用压缩天然气（CNG）加注系统工作压力：200-250大气压。压力。 汽车压缩天然气（CNG）瓶储存压力：140-200大气压第二章加油加气站设计-站址选择1、加油加气站等级划分 A、汽车加油站,B、汽车LPG加气站,C、汽车CNG加气站,D、加油和LPG加气合建站,E、加油和压缩天然气合建站,加油加气诂站址选择安全要求原则：方便加油加气，不影响交通，同时应安全可靠。具体而言：应符合城镇规划、环境保护和防火安全要求，选择在交通便利之处； 市区不应建一级加油站，不应建一级LPG加气站，不应建一级加油和LPG加气合建站； 应避开人流密集区和重要建筑物； 有利于交通，要有良好的视觉条件； 位于交叉路口时不应影响交叉路口的通行能力； 有方便的电源和水源； 防火安全距离应满足相关规范要求。相关规范防火安全距离如下列诸表：,3、加油站加油能力计算确定 加油站加油能力主要指储存容量，加油机台数及加油车道数目。其中储存容量，加油机台数可以通过计算并根据经验确定，而加油车道数目则一般根据油站占地面和总容量计算。 加油站加油能力一般根据市场调查结果加以确定。A、储存容量、单罐容量及储罐数目确定储存容量要求：必须满足下次运油车到达之前有足够的油品为车辆加油。计算储存容量确定：设加油站某品种油品i的年加油量Gi已确定，则该品种油品的平均日加油量qi可计算得到：,设加油站某品种油品i的年加油量Gi已确定，则该品种油品的平均日加油量qi可计算得到：式中：qi-某品种油品i的平均日加油量，升/天；Gi-某品种油品i的年加油量，吨；i-某品种油品i的密度，kg/m3；而330天为加油站年工作天数。,在平均日加油量qi确定后，加油站某油品的储存容量Vi可方便确定： m3式中：Vi -某品种油品i的计算储存容量，m3；K-储备天数，K=23天；-油罐容积利用系数， 汽油：取=0.9； 柴油：取=0.85。计算得到的储存容量应向储罐规格容量圆整。加油站储存总容量V为各储罐规格容量之和，其中柴油罐容量减半计算。,单罐容量：原则上每一品种油品至少设一个罐，但柴油过滤要求较高，若过滤设施达不到要求，则应设两个罐。B、加油机台数加油机台数近似计算公式： 台式中：Gi-某品种油品i的年加油量，吨；i-某品种油品i的密度，kg/m3； Q-单台加油机平均日加油量，升/（天台）；-加油机利用系数，对汽油取=2；对柴油取=1。,这里，单台加油机平均日加油量Q与加油机最大加油能力有关，而加油机最大加油能力一般取加油机标定最大流量的40%45%。这里给出推荐的经验值： 日间服务：取Q=8000升/（天台）； 日夜服务：取Q=10000升/（天台）。计算得到的加油机台数一般不会是整数，应园整到整数。最终取值还应参考经验。,4、加油加气站平面布置的安全要求(1)功能区城划分加油站：功能区城划分：加油区，油罐区，营业区，辅助区加油区：站房，罩棚，加油岛（加油机）油罐区：油罐群，卸油场地营业区：停车场，进出口，加油场地，通行场地辅助区：洗车间，润滑油间，另配件店，围墙LPG加气站：功能区城划分：加气区，LPG储罐区(包括卸液点)，营业区，辅助区。各功能分区类似于加油站,CNG加气站功能区城划分：加气区，储气瓶（井）区，天然气预处理区，营业区，辅助区。各功能分区类似于加油站，但储气瓶（井）区和天然气预处理区与加油站差异较大。天然气预处理区：包括天然气脱硫脱水和压缩，有调压间、天然气脱硫脱水装置、压缩机房。储气瓶（井）区：气瓶（井）组，气瓶充装点、安全截断阀组。(2)合理确定站内各设施安全距离站内各设施安全距离已在前面给出。,(3)总平面布置方式 加油站： 总平面布置方式：分散布置，集中布置，混合布置。 分散布置：按功能区功能要求分区布置。 优点：分区明确，干扰少，安全性好。 缺点：占地面积大，交通道路多，投资相对大。 集中布置：无详细的功能分区。 优点：节约用地，管线短。 缺点：布置难度有所增加，因为需要注意各组成部份的功能协调，同时保证各设施之间安全距离满足要求。 混合布置；分散与集中布置相结合。 优点：灵活性大，能很好适应环境和用地要求，安全可靠，节约用地，又符合加油要求。 LPG加气站和CNG加气站：按功能区功能要求分区布置为宜。,4、主要设施及其布置安全要求 加油站主要设施：LPG加气站主要设施：LPG储罐，卸车点，安全放空管，加气机，加气岛，烃泵房，压缩机房，各类安全阀件及安全仪表，站房，配电间，消防设施，围墙等。CNG加气站主要设施：储气瓶（井）组，脱硫脱水装置，加气机，加气岛，压缩机房，调压间，气瓶充装点或气瓶装卸点，各类安全阀件及安全仪表，站房，配电间，消防设施，围墙等。 主要设施布置的安全要求：(1)隔绝一切火种，禁止无关人员进入；(2)车辆进出口应分开布置；(3)车道宽度及转弯半径选择合适；车道宽度：单车道宽度3.5m； 双车道宽度6m；,道路转弯半径：一般加油加气站：转弯半径9m； 国道省道加油加气站：转弯半径12m。 道路坡度：6%，且宜坡向站外。（4）加油加气岛及加油加气场地宜设罩棚；（5）加油加气岛高度宽度及其上罩棚支柱距离应满足安全要求（6）LPG储罐地上储罐：集中单排布置，罐组四周应设置高度为1米的防火堤，防火堤内坡脚线至储罐罐壁间净距不小于2米，储罐罐壁间净距不小于相邻较大罐直径。地下储罐：储罐间应采用防渗混凝土墙隔开，储罐罐壁间净距不小于 2米。（7）主要设施间应满足安全距离要求加油站内各主要设施间的安全距离不再给出。这里主要给出加气站主要设施间的安全距离。,(8)合建站站内设施的防火安全距离,第三章加油加气站工艺设计第一节加油站工艺设计一、基本工艺1、卸油工艺原则：必须采用密闭卸油。2、卸油过程的油气回收工艺卸油过程的油气回收工艺：油罐车和地下油罐间加装了一条油气回收连通管道，同时油罐的通气管口安装了机械呼吸阀。3、加油站加油工艺流程A、车-罐-泵-箱流程；常见方式：单罐单机制； 单罐多机制； 多罐单机制（目前已很少采用）。,B、罐-罐-泵-箱流程； 适用于库站合一或油库附属加油站。C、车-罐-机泵-罐-加油泵-箱流程； 仅适用于柴油。4、加油机工艺系统A、固定式加油机规定：每台加油机应单独设置进油管； 加油枪流量不大于60L/min。 优点： 缺点：B、潜油泵加油工艺加油站发展方向之一，目前该技术已基本成熟。优点：油泵正压吸油，因而对油罐位置没有限制。C、悬挂式加油机,二、油罐设置的安全要求油罐区是加油站最危险区城。1、油罐形式：圆筒形卧式金属油罐，有效壁厚不小于5mm。2、油罐总体布置原则原则：尽可能集中布置，尽可能减少油罐与加油机之间距离。3、要求应直埋敷设，严禁设在建筑物内或地下罐室内。理由：安全性好，并且造价远低于罐室。4、做法埋设油罐区地坪；抗浮措施：防腐措施：防渗漏扩散措施（水源保扩区）。,5、郊区加油站：尽量采用直埋设置，若直埋有困难，允许建成地上式，但严禁采用罐室。三、加油站管道系统加油站管道系统包括： 进（卸）油管，出(吸)油管，呼吸（通气）管，量油管。1、总体要求：上述管线接合管设在人孔盖上；埋地部份管线应采用焊接，不得采用法兰或丝扣；直埋地下储罐之进（卸）油管、出(吸)油管、工艺管应坡向油罐，坡度大于千分之二；加油管道应埋地敷设；埋地部份管道外表面应进行加强级以上防腐。2、具体要求出(吸)油管：管口至罐底距离不小于0.15m。且必须加装底阀；,进（卸）油管： 向下伸至罐内距罐底0.15-0.2m处； 目的:底部应做成伞柄形或开斜口，根部应相距50mm开2个20mm排气孔。 目的: 管径：罐内：DN65；罐外：DN80。3、通气管（呼吸管）作用：规定：A、每罐宜单独设置通气管（呼吸管）；B、管口应安装阻火器，在无油气回收系统时不得安装呼吸阀，但在有油气回收系统时必须安装机械呼吸阀；C、管径不小于DN50mm； D、管口高出地面4米以上。,四、加油机管线与油罐的连接1、一般为40mm镀锌管，连接法兰均应跨接导线；2、在自吸式加油机情况下， 管线转弯拐角应尽可能少， 至油罐水平距离一般不应超过30m， 加油机油泵进油口与油罐最低液面之垂直距离应不大于4m；3、出油管线应加装双门底阀，底阀下端距罐底不小于0.1-0.15m；4、不允许两加油机共用一条管线分支供油；5、自吸式加油机在使用高位罐加油时应将油气分离器排气孔封死。,五、潜油泵加油机1、结构如图：构成： 加油主机（箱）、潜油泵、泵头、电机控制箱、潜油泵安装：(见图)特点：A、优点：B、正压供油，为保证加油安全，增设了紧急切断阀；C、加油机至油罐水平距离可延长到50m，但不应超过50m。紧急切断阀的安装(见图)：安装于加油机主机箱底座中的输油管道与加油机主机箱连接管道上。紧急切断阀结构原理：,第二节LPG加气站设计一、LPG加气站工艺工艺流程：,B、卸液方式： 烃泵卸液工艺、压缩机卸液工艺注意：无论何种工艺，必须设置气相管。C、气相管定义和作用：气相管的作用：平衡液面压差，加快卸液过程。气相管的原理：连通管原理。D、LPG加气由于LPG饱和蒸汽压很高，道通常采用潜液泵，若采用地面泵，泵中心线应低于LPG储罐液面。二、加气站安全附件1、功用A、及时、正确、有效反映设备工况参数；B、自动预警和报警；C、出现超压超温状况时，安全附件相关机构自动动作，消除或缓介该参数所反映的不安全因素。,2、主要安全附件A、安全阀安装于LPG储罐和管道上。类型：弹簧式，机械式，液压式。规定：必须采用弹簧式安全阀。 弹簧式安全阀型号规格意义举例：A42Y-16C 分类方法1：外装弹簧式安全阀和内装弹簧式安全阀。 分类方法2：全启式弹簧安全阀，微启式弹簧安全阀，楔型弹簧安全阀，平阀弹簧安全阀。 作用： 选用： LPG储罐：全启式弹簧安全阀。 LPG罐车：微启式内装弹簧安全阀。,B、液相安全回流阀主要装于管道或旁路管道上。作用：防止胀管； 调压； 调节潜液泵连续运行但加气过程为间歇运行的矛盾。工作原理：C、放气管和排放泄压阀作用：,D、紧急切断系统紧急切断系统组成：紧急切断阀和紧急切断控制系统。紧急切断系统类型：油压式、气压式、手动式、电控式。紧急切断系统作用：紧急切断系统安装：LPG加气站紧急切断系统规定要求： (a)宜采用气压式； (b)事故状态下关断响应时间低于5秒； (c)除自动关断外还应有手动切断功能； (d)只能手动复位; (e)必须能在多个位置启动紧急切断任务。E、拉断阀和紧急截断阀 作用： 拉断阀拉断力：400N-600N。,F、过流阀 作用：保证管内流速不致超限。 主要型式：弹簧式、浮筒式。 限速范围：一般为设计流速的1.8倍。G、压力表和液位计 压力表： 液位计：双面玻璃板式液位计； 固定管式液位计： 滑管式液位计： 回转管式液位计： 浮子液位计：机械式，磁性浮子式。 讯号远传液位计：差压式，超声波式，射线式。,三、LPG加气站储罐储罐型式：球罐，圆筒形卧式储罐LPG加气站储罐：圆筒形卧式储罐设计压力：1.8MPa；设计温度：-40-+60材料：20g，20R，16MnR。设置安全要求：(1)严禁设在室内或地下室内；(2)市区宜直埋，郊区可设置于地上；(3)直埋地下LPG储罐宜采用罐池，罐池应有防渗措施，池底坡度为千分之三，应有排水沟，排水沟抽水井应采用防爆电器设备；(4)覆土：(5)基础：钢筋混凝土，严控基础沉降；(6)防腐：特加强级和阴极保护。,四、LPG储罐安全附件和管路系统1、储罐接管：2、进液管、液相安全回流管、气相管应设置单向阀，出液管上应设置过流阀和紧急切断阀；3、阀门及管配件等压力等级不低于2.5MPa；4、储罐必须设置全启式弹黉安全阀；5、储罐必须设置放空管（DN40）； 放空管高度：6、储罐必须设置排污箱和排污伐；7、储罐必须设置就地指示的液位计、压力表和温度计；储罐必须设置液位上下限报警装置，设置液位上限控制，设置压力上限报警装置。,五、LPG管道设置安全要求1、材料：10号，20号无缝钢管，管件材质应与管道相近，阀门必须为LPG专用钢阀门，严禁采用铸铁阀，压力等级比管道设计压力高一个等级；2、管道连接胶管承压能力大于等于6.4MPa，3、管道连接宜采用焊接，与设备连接宜采用法兰连接；4、管道宜埋地敷设；5、需管沟敷设时，管沟应用中性砂填实；6、埋设管道防腐等级：特加强级。六、LPG加气站充装泵充装泵作用：充装泵工作压力：2.5MPa充装泵类型：潜液充装泵和地面充装泵。 潜液充装泵：离心式，涡轮式；,地面充装泵：滑片式，螺杆式，涡轮式；压缩机充装泵：往复活塞式烃压缩机。充装泵简介：1、潜液充装泵分类：离心式，涡轮式优点：能正压吸入； 体积小，重量轻，便于安装，维护方便，功率小，运行平稳，噪音低，价格便宜。2、涡轮泵可作为地面泵，但经特殊结构保护设汁后用作潜液泵。特点：分类：主动式：流量大，通常作卸液泵； 循环式：通常作加气充装泵。注意：用作地面泵进行加气充装作业时，对泵吸入管道系统要求特别高，否则极易出现汽蚀振动。,3、螺杆泵:主要用作卸液泵4、压缩机充装泵第三节CNG加气站设计1、CNG加气站分类： CNG加气母站 CNG加气子站 CNG加气母站的任务： 接收来自输气管道的天然气，对天然气进行过滤、计量、脱硫、压缩、干燥脱水达到车用压缩天然气气质标准后充装到储气井或储气瓶中，为加气子站提供压缩天然气瓶充装任务，同时为车辆加气作业。CNG加气子站的任务： 通过车载CNG气瓶从CNG加气母站运进CNG，并为汽车进行加气作业。,2、CNG加气子站基本工艺基本工艺流程(见图)：工艺流程较简单。注意点:(1)、为保证安全，在储气瓶组与加气机之间设置多套截断阀和紧急截断阀。 截断阀和紧急截断阀的作用： (2)、 CNG加气站所有阀门均为高压阀门，其工作压力比系统设计压力高一个等级配置。3、CNG加气子站加气或储气瓶组 CNG加气或储气瓶组可分成高压、中压、低压三个瓶组，各个瓶组必须单独引管道至加气机。设置高压、中压、低压三个瓶组的目的： 保证加气安全，提高加气效率和加气速度。,瓶组起充补气压力和瓶组数目配置见下表,储气瓶组的容积和安放规定：,3、加气机设计压力：27.5MPa。加气机不得设在窒内。加气机应设有安全限压装置，加气软管应设有拉断阀4、安全阀与放散管规定：储气瓶组进气总管应设安全阀、紧急放散管、压力表、及超压报警器。此外，加气站内缓冲罐、压缩机出口、储气瓶组必须设置安全阀。加气站内缓冲罐、压缩机出口、储气瓶组安全阀设定压力见下述规定：,放散管和泄压保护装置作用：放散管和泄压保护装置的规定: 每个压力系统均应设有单独的泄压保护系统和放散管;