2020年春 中国石油大学(北京)远程教育学院 期 末 考 试 《油气储存与装卸》【资料】

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中国石油大学(北京)远程教学学院
4 l4 \' t1 d6 m" A. i7 M期 末 考 试
  E, l2 W; H3 Z& `《油气贮存与装卸》
, ~0 g8 `$ I8 {9 t4 `+ {0 _学习中间:_______ 名字:________学号:_______  : G( F: l$ o, v
关于课程考试违规做弊的阐明
/ ~2 y* ^7 k% N$ }1、提交文件中涉嫌抄袭内容(包含抄袭网上、书本、报刊杂志及其他已有论文),带有显着外校符号,不契合学院要求或学生自己状况,或存在查明出处的内容或其他可疑字样者,判为抄袭,分数为“0”。
5 K7 o+ u# _5 F$ X; g. |+ l2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上一样者判为相同,分数为“0”。' R; K4 k9 [+ B
3、所提交试卷或资料没有对教师题目进行作答或提交内容与该课程要求彻底不相干者,确定为“白卷”或“错卷”,分数为“0”。
0 K! ~, J; C) ?  W& M, W(以上内容为固定格局,以下内容老师可依据课程状况调整或增减)5 _$ ]& I- Q( E% U" }
一、题型
3 J3 B; Q! E8 f+ Y2 p分基础题(60分)和设计计算题(40分)
; W7 M$ g! g( }7 A% S& A; \+ z: }1 @(1)基础题分概念题和问答题,概念题,6题,每题5分,共30分;问答题,3题,每题10分,共30分;& l/ e6 Z/ ]& F% z9 }
(2)设计计算题,3题,榜首道题10分,后边两道题,每题15分,共40分。
4 ]6 ?  C/ ?: r二、基础题(60分); y4 I6 d4 K% H6 u
1、概念题(6题,每题5分,共30分)( e; p; M) f5 L3 w' i
① 山洞油库9 L' m3 v1 c$ q3 c
② 周转系数5 E6 C$ q( @7 U# K- m) r: n9 z
③ 油罐) f- j# K: A) m  R
④ 油品定额损耗1 ^  b. o$ j* J& h" Z+ I9 d
⑤ 爆破极限# v: V2 `1 C/ F* [) D) |$ C- |
⑥ 直线焚烧速度
- {1 U6 ]! @# d5 t* q* h2、问答题(3题,每题10分,共30分,学号结尾数为奇数的同学请挑选奇数题号作答,学号结尾数为偶数的同学请挑选偶数题号作答,多答或答错均不记入总分)
5 X; e. M6 z* I9 H6 X2 |2 @$ I(1)简述铁路专用作业线的设计要求。# W6 Y7 _7 K; \) S8 G
(2)在轻油卸车的过程中,为了防止汽阻断流能够采纳哪些办法?; c# B: s0 ?/ w" v0 ]$ y5 ~2 I
(3)常用的油罐加热方法有哪几种?简述各自的特色。
" ]% w2 F4 h5 O/ ~& a5 X* I       ) M$ u8 S! q9 R
(4)在油品储运过程中,油品损耗能够分为哪两类?油品损耗会带来哪些影响?- L6 R% v4 V/ W/ J
(5)油品贮存过程中降耗办法有哪些?0 b" F3 J; ?/ X1 d1 T
(6)简述油罐火灾的类型及其特色。
5 a/ n% f. ]1 O5 T% h) i三、设计计算题(40分)。(3题,榜首道题10分,后边两道题,每题15分,共40分。)
# h1 c0 J4 L  ^1、油库库容确实定。(小题①和②中,学号结尾数为奇数的同学请挑选奇数题号作答,学号结尾数为偶数的同学请挑选偶数题号作答,多答或答错均不记入总分)
) K# t6 ^- u' U2 }/ u①油库经营的油种类类及年供给量(周转量)、周转系数见表1,内浮顶油罐的使用系数取0.95,拱顶罐的使用系数取0.9。试断定:各种油品罐型、罐容量及数量,油库总容量及等级。(d420为油品的相对密度)' W* g# R, b$ U" V5 k, O
表1油库经营油品一览表; m: G7 j% h- ?2 R. t8 V
油品称号    标准    d420    年供给量,kt    周转系数
# o1 |9 |6 v& a3 h/ M车用汽油    90#93#    0.73    100    13
2 l5 q3 i) ^/ _) c轻 柴 油    0#10#20#    0.84    90    10) m. a6 J" \  Q8 r7 g: J0 _5 D
②已知某一中转类型的油库,经营的油种类类有汽油、轻柴油等,油种类类及年供给量如表2所示。油品的周转系数取12;内浮顶油罐的使用系数取0.95,拱顶罐的使用系数取0.9。试断定:各种油品罐型、罐容量及数量,油库总容量及等级。(d420为油品的相对密度)4 [  P% W) g# }1 e/ B
表2油库经营油品一览表- S) C* B) E. _% ]" n
油品称号    标准    d420    年供给量,kt
3 i' y8 L# d- E% R" f+ t汽油    90#93#    0.75    300
7 Y% R1 U' h# v; w轻 柴 油    -10#0#    0.86    180
8 p$ q- u5 {4 ~% W航空火油        0.77    50' x- y+ n! {) |; ~) w
2、有泵管路的水力计算。
; M& I* |% `9 |5 Q- A7 H3 I某油库经营的轻油种类、年销量和油品粘度见表3,经济流速见表4。每年的工作日为360天,每天按均匀工作8h计;该地均匀温度为15℃。试断定农用柴油泵出口管线的沿程摩阻。泵出口管线的长度为学号末两位×50,单位是m;例如: 学号为200012,则泵出口管线的长度12×50=600m。
- d; F3 m9 f5 ?1 L2 ?9 h7 i* R6 t3 h(油品的流量等于均匀流量乘以不均衡系数,不均衡系数取3,计算后应选用规范系列管径(DN50、DN100、DN150、DN200),管道的肯定粗糙度e为0.1mm)
* t' b1 D2 |$ ^  o表3 油品种类、年销量和油品粘度2 K- e4 B$ ]2 I/ e$ k
油品称号    年销量    密度    油品粘度10-6m2/s
; d" Y0 _% s3 b1 z. e0 D( I    t/年    t/m3    10℃    20℃
4 F5 T( i" L; y车用汽油    58000    0.74    0.88    0.80
/ |9 f. H9 K0 M" i+ j0 z: k+ {  E航空汽袖    80000    0.78    1.62    1.40. G5 k$ R5 ]. I* J0 N2 T& R$ Z( w; c
农用柴油    21000    0.84    6.8    5.09 b: R1 x8 g. o4 Y* T
表4经济流速
: \3 j) E0 [5 v! p粘 度    经济流速m/s
1 Y# f% T" |1 L4 _: B. m运动粘度10-6m2/s    排出管路; k" j' _+ E$ n9 \0 k
1~2    2.5
1 Y% D# T. o/ n7 r$ O2~28    2.0
- e# V8 x1 t" U* \28~72    1.5
7 _8 }5 _/ h7 t  Z; ~3 r/ w: j! \6 H72~146    1.2' j" k! g$ z7 _! m: t
3、校核卸油管路是不是会发作汽阻。" z9 g0 k. S! r' I" N! c! R
已知当地大气压为1.01325×105Pa,油品蒸汽压与温度的关系为 kPa,卸车时刻为40分钟,油罐车的体积为60m³,鹤管和吸入段直径为100mm,油品密度为720kg/m³,鹤管长度为10m,BC=3.1m,吸入段长度为EF=15m。20℃时,油品粘度时为1.7×10-6m2/s,粘度的计算公式 ,粘温指数μ=0.025,管道的肯定粗糙度e=0.2mm,B点标高为4m,A点标高为1.1m。卸车流程见下图所示。请问白日卸车时,若温度为30℃时,管道内是不是会构成汽阻;假如在白日卸车过程中,发作了汽阻,那么改为夜间卸车是不是能够防止?(疏忽油品活动的速度头)            
: f8 M3 \' b, n1 T) B# b# N : P- q+ d8 k! r( y- v
四、答题要求
3 {; ]+ A' ]( C1 o+ j0 w4 V9 j1. 简答题作答过程中,要求条理明晰,笔迹整齐,语言简练明晰。
% W) D* ^* z/ ?) K4 p0 x4 h2. 设计计算题的作答过程中,如触及有关公式,请先写出详细公式,再代入数据进行计算;在计算过程中,请写明计算过程,并给出必要的文字阐明。, Y) v, O9 V# |% W- t& e' a" J# q4 Y
3. 答题过程中需求依据学号进行作答,答错或多答均不计入总分数;此外,假如第二道计算题中的计算参数没有用由自己学号得到的值,则整个试卷确定为抄袭,不管基础题对与不对,总分数计为不及格。# w  V4 ]( [8 L
五、设计计算的有关理论和方法。& U% M( Z4 L) y4 W& n* f
  这次设计计算内容首要触及油库库容确实定、有泵管路的水力计算以及轻油卸车管路是不是发作汽阻断流的校核计算等三方面的内容,经过设计计算让学生知道油库库容确实定以及油品装卸的有关水力计算方法,对油品的贮存和装卸过程设计有进一步的了解。
5 T/ T& u4 A: z7 {1. 油库库容确实定
6 H, i* l: @* F/ u8 T1 J油库库容是根据油库内一切品种油品的年周转量以及油品的性质(密度)来断定的。% [' z9 F0 f+ V' D
(1)断定油品储罐的使用系数。
. N8 {) v$ j& r- `& t因为不一样的油品具有不一样的性质,因而油品不一样则需选用不一样的储罐。例如,关于轻质油品,如90#、93#汽油和航空火油,因为蒸发性较强,或在贮存过程中,质量要求较高,因而,一般选用内浮顶罐;而关于不易蒸发的油品,比方轻质柴油,则选用拱顶罐。储罐不一样,其使用系数也有所不同。0 c8 \9 }' f# Q( ^, {8 K1 u
(2)计算每种油品的设计容量
, y1 T3 D9 F6 d/ R油品的设计容量能够由下面的公式进行计算:) ]! i' R0 g1 J1 L: K- \/ b4 @

% ?; @0 z  k) T: T9 J( a( V( {( ]# w/ f式中:Vs——某种油品的设计容量,m3 ;; w! Z  r. F+ y
  G——该种油品的年销量,t;
' c. z" `  E9 }  z/ j  ρ——该种油品的密度,t/m3 ;) M! J& C! L3 O6 i5 f# G6 B
  K——该种油品的周转系数;& ~( a/ e% y* e
  η——油罐使用系数。 * C% s( Q! i7 E
(3)断定油罐容量及个数
( ]3 y6 Y& l0 o1 o3 e) U7 ^5 \( B根据油品的设计容量,断定油罐的容量和个数时,需求遵从以下准则:, Q! S( i- z& [, `" c8 x$ K
①每种油品至少选两个罐;
# b% j0 L( M0 n0 O8 w$ U5 a# ]+ ]  ②尽量削减罐型品种及罐数(即:选大罐,省地、资料、出资,尽能够一致标准);
/ ^+ V3 \5 S/ f% t+ U9 F+ L) a  ③必要时对Vs圆整再选择。
- K! L0 S# m6 H, _此外,进行油罐的挑选时需求挑选不一样标准的规范储罐,如内浮顶规范罐的容量一般为3000m³、5000m³、10000m³;拱顶规范罐的容量一般为1000m³、2000m³、3000m³、5000m³、10000m³。; p% |% g6 B8 |5 q
(4)断定油库的等级# R8 N4 o8 {% m1 v) G% H7 G, F
结合悉数油品所选储罐的容量计算油库的总容量,结合油库分级的有关要求,断定油库的等级。
3 ^$ f& G7 d' E2.有泵管路的水力计算
; S) w# I  ?6 k- s泵是油库中进行油品的装卸作业中必不可以少的设备之一,有泵管路的水力计算也是油品装卸作业的要害。3 T* D9 p/ |9 x+ p( A. l
(1)断定管路所输油品在计算温度下的粘度
( F1 ~# O* P( j( b' B0 [ 油品装卸作业中,在无特别要求的条件下,一般取当地的均匀温度条件下的粘度。指定温度下油品的粘度计算公式如下:
' w9 ?8 b0 y2 S2 [! x/ o + n2 Y/ S% o1 b+ n2 |1 m- a
式中: ——温度为t时油品的粘度,m2/s;
7 ^+ o9 g9 I3 y4 ]& O   ——温度为20℃时油品的粘度,m2/s;
! R% c( B/ D+ V; ^4 @& M4 h  μ——粘温指数;
6 X( h- U+ x2 u+ z: Zt——温度,℃。9 o$ m0 E( W! n8 M8 t( |& a
(2)断定给定油品的经济流速; a) ^5 h8 f4 h
经济流速取决于油品的粘度,在实践计算中,可经过查阅有关图表,断定给定粘度下的经济流速。  m( q% T2 O' F% n3 i8 a; \
(3)计算管道的管径并挑选规范管
' w# p, Z5 f9 B% G1 l 结合经济流速计算管道的直径,管径的计算公式如下:, t3 Z& m( b  \: ?
         
; k6 Y* W) J& s" X- |式中: ——经济流速,m/s;
' X6 b- W& a' j9 q4 Q$ ?2 G! R   ——流量,m3/s;
- u2 G; a" v- ^3 ?9 Q; @  d——管道内径,m。+ I6 i) \- i- O- k) B  ?5 D
计算出管径d今后,一般向上圆整,选用规范系列管径,如DN50、DN100、DN150、DN200。
; H/ V8 K6 J/ a" g# g+ W1 o(4)区分流态
" i6 {1 T5 g" B, M4 \- u首要计算雷诺数,然后根据雷诺数的数值,断定管道内油品的流态。雷诺数的计算公式如下:
. U- C0 {- o) Q$ g  I8 l 7 a! a# q$ M# n& R- b
式中: ——油品的运动粘度,m2/s;
% W# b7 Y& C8 {! m- A( \. V   ——流量,m3/s;. ]/ A( ]$ y0 o7 y2 Z7 K1 o; @8 }
  d——管道内径,m。# s% q; ?6 ~5 Q1 i
π——常数,取3.14。" k% o* n" d; X3 T! }6 Q
计算出Re后需求区分流态,假如 ,则管道内油品的活动处于层流区;假如 ,则活动处于水力润滑区;假如 ,则活动处于混合冲突区(其间 ,, ,ε是管道的相对粗糙度;e为管道的肯定粗糙度,mm)。3 ?, g( L; e' P; d$ T
(5)计算摩阻丢失! J; u! Q6 G" P$ l' P
管道的摩阻计算公式如下:
; I9 q. S' ^, f , s( P9 Q. F) L; i. L$ Y
式中: ——油品的运动粘度,m2/s;/ a7 c& A% B+ D- Y( k$ w
   ——流量,m3/s;
1 Q( e& n5 l/ p4 b2 fL——管道的长度,m;( o& f/ }; }7 P( ?/ Z6 _
  d——管道内径,m。
1 X7 h$ ]- O  o& o8 Nm, β——常数,取决于流态,层流区,m=1,β=4.15;水力润滑区,m=0.26,β=0.0246;混合冲突区m=0.123,β=0.0802A, 。, S3 {) M4 A+ F5 s- k
3、校核卸油管路是不是会发作汽阻。7 y2 \7 |  T4 D3 S
汽阻是指在接卸蒸汽压较高的汽油时,卸油系统中某一点的剩下压力Hsh等于或小于运送温度下油品的蒸汽压Hy。关于轻油卸车管路而言,只需校核管路内最风险点(如下图中C点)是不是会发作汽阻断流即可。
, D& \( W7 _2 w0 D* S8 B; v 7 @# Q0 r& G# M1 d: i
(1)断定有关的计算参数7 [' B) p; S, R6 ~
①指定温度下油品的粘度计算公式如下:6 d: T$ G" X7 `0 R

# a8 @* b/ A2 l: q7 c式中: ——温度为t时油品的粘度,m2/s;; q; m- X9 @3 U3 \, E
   ——温度为20℃时油品的粘度,m2/s;
2 G/ i: j. t. j# M  μ——粘温指数;
; d/ e$ C' l2 G/ X* U5 S0 z* e% Ot——温度,℃。0 f3 y) _+ b* S. g) R0 m0 }' j, Q
②以接卸油品的油柱表明的当地大气压,计算公式如下:
$ d+ }% Y$ h3 r; k' J6 H& {& x4 h! f
( v: k5 Q- r) ^  a  H2 N9 |: L式中:Pa——卸油区域的大气压,Pa;+ O; ^8 h8 n$ b) A# r: @# o
   ——所卸油品的密度,kg/m³;& Y3 P0 W; M$ k9 b1 P( O
  g——重力加快度,9.8m/s2。
3 e! a+ O% ~& Y  n: g1 M③流量的计算公式如下:
2 G* K8 ]1 y0 j& d! p! K+ a 0 m; }: y  v( k; z7 V4 ~$ i
式中:V——油罐车的体积,m³;
6 I( m& J( L9 u* U% Z8 n. Z1 v: e  T——油罐车的卸车时刻,s。
, h; E, K& x/ }( J; E(2)区分流态3 Z- {& w* n: m" v! `0 b
首要计算雷诺数,然后根据雷诺数的数值,断定管道内油品的流态。雷诺数的计算公式如下:
: D9 ^8 q( P3 i
) e4 K. v2 ?  F1 ?9 j式中: ——油品的运动粘度,m2/s;3 m' n" ]5 c, r& ]6 a
   ——流量,m3/s;, c% [& T, v* D2 n" O
  d——管道内径,m。
8 |3 \/ F8 q% `4 S0 rπ——常数,取3.14。
1 j7 B0 \. r: j3 I/ d) J计算出Re后需求区分流态,假如 ,则管道内油品的活动处于层流区;假如 ,则活动处于水力润滑区;假如 ,则活动处于混合冲突区(其间 ,, ,ε是管道的相对粗糙度;e为管道的肯定粗糙度,mm)。. q) U; |0 Z) z
(3)计算摩阻丢失% D  a* \# [+ Z. g' D- t
管道的摩阻计算公式如下:
+ v0 V0 n+ |5 u. |$ r: G, d& s2 F
' n/ e6 S6 V0 z/ w' ?式中: ——油品的运动粘度,m2/s;" I, C, N9 B3 C$ p1 i
   ——流量,m3/s;6 J; c' j7 |9 [! j
L——计算管道的长度,m;
9 n2 C& n; S, K2 i+ n  d——计算管道内径,m。
- x8 Z( Y3 a, zm, β——常数,取决于流态,层流区,m=1,β=4.15;水力润滑区,m=0.26,β=0.0246;混合冲突区m=0.123,β=0.0802A, 。: J& R! J) P8 X
(4)计算C点的剩下压力  z( O+ D5 R/ G) O6 d, E
管路中某一点的剩下压力计算公式如下:( B0 c6 X6 N5 Z( q# s

7 _/ e" l5 r0 c. m& d- v& o式中:Hsh——油品剩下压力(肯定压力),m;( Y: t- S% G9 f9 K7 R& `0 m
  Ha——以接卸油品的油柱表明的当地大气压,m;* R% f. S+ h7 Q
ΔZ——计算点与油罐车液面的标高差,m。
; q3 S! T" z: }2 u. e 最终,将管路中最风险点的剩下压力与卸油温度下油品的蒸汽压进行对比,判别管路中是不是会发作汽阻断流。1 L* T! d' H% W2 M9 E
六、整体要求7 a1 }7 a/ V  M. M
基础题和设计计算题都放在一个文本中提交。




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