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加油站畢業論文

來源: 加油站管理網  作者: 加油站管理網  更新時間:2013-02-05

加油站是石油成品油銷售行業的零售企業;是直接為各行各業服務的基層網點和服務“窗口”;也是城鎮建設的基礎設施,它與公路建設和交通運輸事業的發展有著十分密切的聯系。
我國加油站建設起步相對較晚,第一座加油站由美孚石油公司于1924年在上海建造,僅2個小油罐。隨著國民經濟的迅猛發展,城市汽車保有了迅速增加,在80~90年代,我國加油站建設從數量、規模到技術裝備進入了一個全新的發展時間,自封油槍、密閉卸油裝置、電腦加油機、多槍加油機以及加油站中心控制管理系統等在大中城市得到大力推廣,加油站建設已納入城市建設總體規劃,加油站設計建造及管理的規章制度日臻完善。

1.1加油站的任務與作用

交通運輸是發展國民經濟的命脈,而汽車運輸在整個交通運輸事業中占有重要地位。加油站的基本任務是為各種汽車加油。加油站好比汽車的“糧站”,它的布局應當隨著汽車的分布、流向及流量來決定。加油站是市政公用事業的重要組成部分,也是城市投資和社會化生產的一個關鍵部分,同時又是城市服務的一個窗口,與經濟的發展和人民生活息息相關。加油站具有社會公益性職能和企業性職能的雙重性。前者是為社會大生產提供方便的外部基礎條件,它要求加油站搞好社會服務,以優質服務為宗旨,注重社會效益。后者說明加油站在搞好服務、生產經營的同時要講經濟效益,即加油站考慮整體效益的同時必須充分保證其自身的生存和發展,以便提供和完善其簡單的再生產和擴大再生產。這種具有先導性、全局性、經營性的基礎產業,其行業性質和職能本身便決定了必須將加油站的建設納入城市規劃和城市經濟發展中,也毫無疑問地決定了加油企業在城市交通中的主體地位和主導作用。
在我國積極發展加油站有以下幾條不可忽視的作用:
1. 推動市場經濟的發展
2. 完善交通
3. 節約能源,提高效益
4. 消除火災隱患,確保城鎮安全
5. 帶動城鄉建設的發展
6. 美化城市,創造優美的城市環境

1.2加油站的發展與現狀

我國加油站建設起步相對較晚,第一座加油站由美孚石油公司于1924年在上海建造,僅2個小油罐。隨著國民經濟的迅猛發展,城市汽車保有了迅速增加,在80~90年代,我國加油站建設從數量、規模到技術裝備進入了一個全新的發展時間,自封油槍、密閉卸油裝置、電腦加油機、多槍加油機以及加油站中心控制管理系統等在大中城市得到大力推廣,加油站建設已納入城市建設總體規劃,加油站設計建造及管理的規章制度日臻完善。
近幾年石油銷售部門先后赴美國、日本和香港地區等地進行加油站建設的技術考察,并在國內組織了國外先進設備的展覽。總結我國加油站建設的經驗,發現造成經驗加油難的原因主要有以下幾個方面:
(1) 油站數量不足,加油設備少
根據國外考察,我國加油站擔負加油的車輛數量和每支加油槍擔負的車輛數遠大于國外(表1.1)。我國一座加油站一般只有2臺加油機,只有首都、沿海開放城市及特區的個別加油站才設有8臺加油機。國產加油機每臺只有1支加油槍,平均每個加油站3支加油槍。而國外基本上是1臺加油機有兩支加油槍,可以分別加兩種不同的有品。據我國有關部門對國外和香港地區典型加油站的調查,每個加油站平均擁有加油槍數為:美國10支,香港地區12支,我國每支加油槍擔負的車輛數最高。加油站的負荷調查見表1.2。
表1.1 國內外加油站設置與汽車量對照表
國家
地區
擁有汽
車數
(萬輛)
加油
站數
(座)
加油
槍數
(支)
每個加油站擔負
車輛數
每支油
槍擔負
車輛
統計
年份
中國
562.6
3613
10839
1557
519
1987年
香港
地區
32.7
140
1680
2336
195
1985年
日本
4583.3
54535
840
1985年
德國
24353
31000
248000
786
98
1982年
美國
15092.9
14000
1400000
1136
114
1982年
法國
2756
44000
352000
627
79
1986年
瑞典
45
4000
16000
111
28
1986年
表1.2加油站供油負荷調查表
國家或地區
每支油槍平均
年供油(噸)
每個加油站平均
年供油(噸)
中國
1666
4995
美國
207
2070
德國
93
744
香港地區
252
3024
(2)車輛耗油高
目前,我國每輛汽車平均年耗油量是3.2噸左右,而美國是1.8噸,德國是0.8噸,日本是0.9噸,香港是1.5噸。分析其原因,主要是我國大型車和貨車多,而歐美地區則是小轎車多。另外,我國的道路狀況差,沙土路占80%以上,只有10%是加工過的一、二級路面。據試驗,同樣的車型在我國的耗油量比獨聯體國家高25%,比英國高120%。這樣算來,我國的每座加油站平均供油量將大大超過歐、美和香港等國家和地區,每只加油槍的供油負荷就更大了。
(3)加油服務的時間短
我國加油站大多數是8小時服務,只有特區和沿海地區少數加油站是24小時服務。而歐洲和美國及香港地區的加油站絕大多數是24小時晝夜營業,而且最繁忙的時間往往是夜間。由于服務時間長,在單位時間內,這些國家和地區的加油量要低于我國50~80%左右。因此,延長服務時間也可以延緩加油難的現狀。
(4)加油設備的自動化程度低
歐美國家和香港地區的加油站已有半數左右使用了電腦管理,加油的速度一般在50L/min以上,而我國的加油機加油速度則在40L/min以下。同時,由于國內還沒有推廣使用自封式加油槍,加油時為防止溢油,在加油后期更要放慢加油的速度。再加上加油后付款、開票等影響,每輛汽車在加油站內停車加油的時間,要比國外多40~50%左右。
(5)管理不善
規章制度不健全影響加油站的加油速度。有的加油站沒有將加油任務落實到班組、使加油效率低;有的加油站服態度差,經濟效益沒有同工人的經濟收入直接掛鉤;有些地方規定,加油時車內不得有乘客,造成車輛加油煩瑣,停留時間延長;有的地方還規定,加油站在進罐車卸油時停止加油等等。而國外大多數加油站不存在類似問題,避免了汽車在占內排隊等候現象。
2  設計說明書
本設計概況:四川某地高速公路加油站;以銷售汽油、輕質柴油為主;兼營潤滑油;罐車送油;公路發油,實行微機自動控制發油。加油站內設30M3臥式地埋罐4個,分別儲存:93#、90#、97#汽油和0#柴油。

2.1設計原則

加油站一般地處城鎮中心或交通要道,經營易燃、易爆的特殊商品,又面向整個社會。雖然建設規模小,網點分散,但“五臟俱全”。建設加油站必須考慮這些特點,遵循下列基本要求:
(1)功能要求
任何一個工程項目,都應該從功能出發,分為若干組成部分進行綜合分析。對于加油站來說,主要的功能式快捷、準確、安全地為各種機動車輛加油。為了滿足這一特定的功能要求,從設計開始就要考慮加油站建設必須滿足各種車輛加油的需要,應該從周圍環境、站址選擇、規模大小、交通條件、平面布置、方便用戶甚至對上水排水、電源照明、通訊、環保等等部分給予綜合考慮。每一個部分都有其特定的功能,沒有功能或功能不大的部分就沒有存在的必要。因此,功能分析的目的是從總體功能要求出發,確定各組成部分的功能,沒有功能或功能不大的部分就沒有存在的必要。因此,功能分析的目的是從總體功能要求出發,確定各組成部分的功能,各組成部分的功能必須協調一致。
在進行加油站的功能標準制定時,也要注意各地方、各地區的差別。由于各地的氣候、環境、交通、地理、風俗習慣等不同,對加油站的功能要求也應有所不同,但適用、經濟、美觀、安全可靠這些總的功能要求應該時一致的。
(2)安全要求
安全包括兩方面內容:一是防火安全。石油是易燃、易爆商品,必須堅持安全第一。加油站的選址、設計要嚴格按照國家有關規定,會同安全消防等有關部門協商共議,可能遇到的問題解決于建站之前,預防后患。著方面的教訓甚多,應引以為戒。二是環保安全。加油站建設過程中要注意采取相應技術措施,防止油品滲漏,給環境帶來危害。但加油站又不像石油庫那樣危險。加油站儲油量少,又是地下臥罐,油氣也少,比較安全。只要按照“建筑設計防火規范”(GBJ16-87)和“小型石油庫及汽車加油站設計規范”(GB50156-92)的要求,保證加油站與相鄰企業或民用建筑的距離,就不會有什么危險。但應該強調的是,經營勿忘安全,加油站畢竟比經營其他商品的危險性要大。
(3)建筑要求
由于加油站一般地處交通要道,設計點是沿路布置,地理位置比較顯要。它的建筑規模雖然不大,但對美化街景有著重要意義。加油站的規劃和設計,應從周圍環境的景觀分析入手,制定實用性、合理性和藝術性相統一的規劃設計方案。實用性要求加油站具有方便加油的各種應變能力,處理好個體與群體、新與舊、局部與整體、近期與遠期、加油站建設與經濟建設的關系;合理性要求加油服務具有高質量的經營與生產環境,即布局合理,設施配套,交通便捷,環境協調;藝術性則要求加油站的建筑造型別具一格,綠化、廣告等要具有鮮明的加油站特色、地方特色和較強的藝術感染力。
(4)綜合經營要求
加油站地理位置一般比較好,車輛南來北往,用戶有各種需求,客觀上具有從事多種經營的優勢。隨著市場競爭的要求,加油站要不斷適應社會主義市場經濟新形勢的需要,更新觀念,依靠優勢。搞經營開發,搞配套服務,大力發展綜合經營。
加油站建設的上述五項要求,是有機聯系相輔相成的,不重視這些基本要求,都會使加油站建設受到影響或損失。

2.2設計依據

本工程設計主要依據下列資料編制: 
1《小型石油庫及汽車加油站設計規范》(GB5015692
2《建筑安全防火設計手冊》;
3)《加油站設計與經營管理指南》;
4)《加油站的建設與管理》。

2.3設計指導思想

考慮到我國的經濟發展現狀和不因超前建設投資造成設備與資金閑置浪費,在該加油站的設計中本著設計結果既能滿足以后加油站的發展要求和現在的業務需要又使加油站的建設投資合理化的原則,因此在設計中將該加油站的建設按分階段進行。開始階段以常規設計為主,同時要考慮到以后的發展趨勢,進行加油站自動化方面的基礎建設。

2.4工藝流程

2.4.1卸油流程

裝油罐車將油品拉運至站內,采用密閉方式卸油,卸油管與貯油罐進油管采用快速接頭連接,通過進油管路系統將90#、93#、97#汽油及0#柴油四種油品分別卸至四個地下臥式鋼油罐。
油槽車---密閉接頭---埋地儲油罐

2.4.2加油流程

發油系統是首先由潛油泵將油品抽出送到電腦加油機然后再經過加油槍送到汽車的油箱。
埋地儲油罐---加油機---汽車加油

2.5主要工藝設備

主要工藝設備選型見表2.1。
表2.1  主要工藝設備選型表
序號
名     稱
型  號  及  規  格
單位
數量
備   注
1
臥式埋地儲油罐
30m3 
4
直  埋
2
雙槍雙油品加油機
B23202
8

2.6站址的選擇

2.6.1加油站選址原則

(1)交通便利。交通便利的目的是方便加油,使司機好找、好進、好出加油站。
(2)符合城鎮規劃。按照城鎮建設發展規劃選址,可以避免不必要的拆遷或改建,更重要的是可以減少重復建設和多個加油站擠在同一局部地域無序競爭。因此,站址應選在加油站建設規劃確定的范圍之內。
(3)站址選擇要特別注意地下、地上情況。要盡量避開地下構筑物、空中有電信電纜區域;避免在塌陷回填、地勢低洼、地下水位高漲區域選址建站,以免增加施工難度。
(4)安全可靠。油品屬易燃易爆物品。按不同等級的加油站,同時按油罐的設置方式,加油機、油罐與周圍建筑物、構筑物、交通線等的距離,應嚴格遵守《小型石油庫及汽車加油站設計規范》規定的安全距離。
(5)站址附近應有便利的電源、水源,盡量減少站外配套工程投入,降低工程造價。
(6)保護環境。加油站可能漏油或有含油污水排出,因此,應與水庫、飲用水井、水廠等一級重點水源保護區保持適當距離。

2.6.2站址定點

在該設計中將加油站的地址定于收費站附近主要是考慮到高速公路上車速高的特殊性,所以在選址的過程中除要考慮一般選址的要求外還應該再從以下兩方面進行考慮:(1)從加油站的視覺形象效果來看,我們應給司機一個提醒考慮的時間,(2)從心理上看,我們應考慮司機高速駕駛時不愿停車這一心理因素。我們將加油站站址選在收費站附近就可以滿足這些要求。

2.7設計規模

3號加油站主要工程內容如下:
1)綜合分析經營油品品種和每天銷售量及油品配送情況,該設計中選用30m3地埋式臥式鋼油罐四個。因此該站的貯油罐總容量為120 m3,由規范知該站為一級加油站。
2)依據任務書要求同時結合以后業務發展的需要,在設計中做到滿足要求的情況下,適當提高該站的實際加油能力。因此在該設計中選用8臺長吉雙槍電腦加油機。
因此加油站的實際加油能力應從如下考慮:加油機流量為40L/min,同時假設16個加油槍同時工作且每天有效工作時間按18個小時計算,則該站的實際加油能力為:16×40×10-3×60×360×18=248832 m3遠滿足要求的任務量。

2.8平面布置和主要設備的安裝

2.8.1平面布置

加油站定好點后,搞好其總平面布置設計,對于減少建筑費用、提高土地利用率、方便加油車輛進出、便于加油站使用管理、確保加油站安全具有重要意義。
 本工程設計中的總平面布置情況:在加油站的平面布置上可以將其分為加油區、油罐區、場坪區和輔助區四個區域來安排。
(1)加油區
加油區主要由站房、罩棚和加油場地三部分組成。在三部分的布置上該設計中采用將站房置于罩棚后側,加油場地和罩棚居前。
該加油站采用“雙島四車道”形式布置,兩側的加油島均采用分體建造,一臺加油機設一個加油島。
(2)油罐區
在油罐區的布置上主要考慮到盡量減少摩阻損失和節能,因此在油罐的布置上將粘度最大的同時危險等級最小的0#柴油罐設置在靠近加油棚一側。
(3)場坪與輔助區
場坪區時車輛進出加油站的通道,在該設計中進站口與出站口分開設置,同時在平面布置中充分考慮了進站區面積求大不求小這一原則。另外,該設計中將輔助區置于場地右側主要是考慮以后發展的需要(汽車綜合服務、司機服務等),因為這樣布置其以后擴展的空間較大,受安全距離的限制較小。還因出站區的面積要求不大,所以靈活性較大。
(4)本加油站建造2.2m的非實體圍墻;面向車輛進、出口道路的一側實行全開放式。
(5)站內布置有40%綠化帶。

2.8.2工藝與管線的設計

設計結果見下表:
序號
設計內容
要求
設計結果
1
前側車道
單車道寬度不應小于3.5m,雙車道寬度不應小于6.5m、與加油站房相鄰的車道不小于5m為宜。
6m
2
雙車道
12m
3
與站房相鄰的車道
5.5m
4
加油島寬度
加油島的寬度不應小于1.2m
2m
5
加油島高度
加油島應高出停車場的地坪0.2m
0.2m
6
罩棚支柱距加油島端部距離
罩棚支柱距加油島端部不應小于0.6m
7
加油機間距
2臺加油機間距應考慮為2輛車的間距,一般取67m。
8
罩棚高度
罩棚高度應根據加油車輛情況而定,一般不低于4.5m
6m
9
油罐與站房的最近距離
規范要求兩者的安全距離為4m
10m
10
汽車密閉卸油點與站房的最近距離
規范要求兩者的安全距離為5m
17m
11
加油機與站房的最近距離
規范要求兩者的安全距離為5m
5m
12
站房室內地坪的標高
規范要求應高出室外加油場地地坪的標高0.2m
0.35m
13
直埋地下油罐的通氣管的設置
規范要求:
①每一個油罐的通氣管,宜單獨設置。
②通氣管的公稱直徑,不應小于50mm
③通氣管的管口,應高出地面至少4m
④通氣管管口必須安裝阻火器但不得安裝呼吸閥
每個油罐設置一個DN50通氣管且高出地面4.5m,另外每個管口上安裝一個阻火器
14
管線的坡度
規范要求:直埋地下式油罐的進油管、出油管、通氣管,應坡向油罐,其坡度不應小于2‰
15
管線
規范要求:加油站的油品管線應埋地敷設
站內輸油管線均采用無縫鋼管,管線敷設采用埋地敷設,埋在行車道下的管線均加套管保護。
16
管道的防腐
規范要求:應設不低于加強極的防腐蝕保護層
采用加強極防腐保護層
17
給水排水
規范要求:加油站內排出建筑物或圍墻的污水,在建筑物墻外和圍墻內應設水封井。站內地面雨水可散流排出站外。
本設計中設有隔油池一個,對于站內的雨水直接利用高速公路的下水道排走。
18
電源
規范要求:加油站的供電電源,宜采用380/220V外接電源
本設計加油站外接它附近的收費站的電源
19
加油站的防雷與防靜電設計
規范要求:
①鋼油罐必須進行防雷接地,接地點不應少于兩處,接地電阻不得大于10Ω。
②儲存甲、乙、丙A類油品的鋼油罐,應作防靜電接地裝置。鋼油罐的防雷接地裝置,可兼作防靜電接地裝置。
③加油站的汽車油罐車卸油場地,應設用于汽車油罐車卸油時的防靜電接地裝置,接地電阻不應大于100Ω。
本設計的加油站全站區敷設接地網。接地極用角鋼,鋼管垂直敷設,埋地深度2.5m,兩根接地極之間的距離取2.5m。接地線應用40ⅹ4的鍍鋅扁鋼,并引向地面,再接到M10的兩條螺栓。這樣做便于以后每年對接地極的檢測。
20
電力線路設計
規范要求:加油站內的電力線路,應采用電纜并直埋敷設。禁止電纜與油品管線同溝敷設。
本設計中電力線路與油品管線采用分溝敷設。
21
通信
站房內設置電話1
3  三號加油站自動化實施方案

3.1加油站自動化的背景

    國內“加油站自動化”經過十幾年的理論和實踐努力,到目前實現加油站自動化的目標,基本上不存在太大的技術上的問題。從技術上看,這一問題的基本解決,可以歸納為以下幾個原因:
1)技術引進和器件的直接進口,基本上解決了一次儀表(測量表、傳感器)的問題(測量不準確、不穩定和與其他器件不配套等等)的諸多問題。從根本上解決了操作操作 的采集問題。使“自動化”有了一個基礎。
2)變送器將有利于中央處理機的處理顯示,與各種一次表配套使用的傳感器也能滿足當前加油站自動化的要求。
3)中央處理機是自動化的“心臟”。當前各種復雜程度不同的工業控制機可以完成從簡單到復雜的各種工藝過程的數據采集和監控任務,即自動控制。
4)目前用于加油站自動化的集成軟件系統,已經十分完善。

3.2加油站自動化的基本內容

1)工藝參數的自動測量:儲油罐液位測量(空高、油高、水高),罐內儲油量;罐內油品溫度、密度測量;油品含水量的測量和分析;油品主要質量指標的測量分析等等。
2)自動控制:對加油機進行開機、關機,修改單價,定量加油,定額加油操作。
3)管理自動化:各種油品進站的當日、累計報表;各種油品的發油量日、周、月報表;各種油品的儲量報表;各種油品的儲量報表;各種統計與核算。
4)安全生產及自動保護:儲油罐的高、低液位報警;罐內油水界面監測和水位的高液位報警;;儲罐泄漏的檢測與報警;油泵的電機電流、溫度的檢測與報警。

3.3加油站子系統的自動化方案

(1)油罐監控系統
◆可與計算機系統聯網;
◆提供實時監控油罐的油面、水面高度;
◆提供實時監控油罐油料的體積、重量;
◆提供實時監控油罐罐內的溫度;
◆提供查詢油罐入料、庫存明細;
◆指示警告液位
(2)加油站微機管理系統:系統具有兩種控制方式,并保持控制的靈活性;可用微機設置任一加油機的單價、密度等參數;提供查詢加油站班統計,加油機班統計、加油機累計報表統計、加油機日月年統計;自動診斷加油機的聯網和工作狀態是否正常。                                                                                                  
(3)多站網絡管理系統
◆負責對各個分站的加油記錄加款、記錄進行營業查詢、統計、匯總、打印;
◆用戶加油IC卡資料庫的維護、掛失卡黑名單的傳送;
◆提供用戶帳號查詢和用戶加油歷史記錄的查詢和打印。
如果一個加油站應用了以上3套系統,則該加油站就可以全面、準確、及時的管理加油站的進、銷、存信息,有利于全面實現加油站的集中配送、連鎖經營、一體化管理。但是在我國的現有國情下,要達到加油站的全面自動化有一定的難度,這些難度并不是技術上的,而是思想上和資金上。因此,在實現加油站自動化的問題上,我們應該采取一個分期實施的過程。在這一過程中應該綜合考慮各方面的因素,在加油站的前期建設中首先要以以后的發展為指導思想,為以后的發展打到基礎,以免造成整體上的資金浪費。另外分期建設也可緩解加油站建設中業主一次性投資太大的經濟難題。因此本設計的加油站就采用分期建設的方案,即需用哪樣建哪樣。
4  三號加油站工藝自控系統

4.1自控系統的內容

(1)  4座埋地儲油罐液位的集中、指示、報警功能;
(2) 8臺加油機的計算機管理功能。

4.2加油站微機自動發油系統

4.2.1系統組成及工作原理

  加油站監控系統主要由計算機、通訊控制器、打印機、Modem、加油機等組成。系統結構如圖4.1所示。同一集團公司的油站間又可以構成集散式控制系統。
監控系統是利用計算機的RS232串口和加油機微處理器串口,通過通訊實時采樣加油機數據,且可傳遞參數給加油機完成業務管理(打印報表、聯網上報業務等)和同財務軟件接口等功能。

4.2.2通訊控制與協議

通訊使實時監控系統的核心。計算機同加油機的通訊時通過計算機的RS232串口和加油機的雙工作的“Ⅱ”串口,利用8250或16550芯片直接編程驅動,采用中斷控制方式。計算機主動串口在定時器控制下,定時發送命令給加油機,加油機根據接收到的數據來判斷分析是參數修改還是控制,并傳送加油機的加油狀態、加油數量、金額、累計數等數據給計算機處理(如顯示、打印和存儲數據等)。加油機串口通訊采用軟件識別地址。

4.2.3軟件設計

系統軟件主要由圖形初始化模塊、漢字處理模塊、菜單熱鍵處理模塊、串口通訊中斷服務子模塊、數據計算和顯示模塊、打印和統計模塊、定時器IC中斷服務模塊組成。通訊模塊完成微機發送、接收加油機傳來的數據、接收發送數據校驗、串口通訊狀態診斷等功能。系統主監控程序主要完成數據采集、存盤、打印和顯示等,其流程見圖4.2所示。中斷服務子程序主要完成系統時鐘中斷及置取加油機傳來數據標志,程序框圖見圖4.3所示。

4.3自控系統的功能

(1) 埋地儲油罐液位采用高精度液位儀將液位信號遠傳到營業室中的計算機中進行顯示和處理。可實現儲油罐液位的自動檢測、遠傳、計算機顯示和報警;
(2) 加油機采用管理系統對各臺加油機進行監控和管理。通過加油機管理系統可實現加油機運行動態的監測、加油量的自動累積,銷售金額的自動計算及各種票據打印的功能。
(3)可對加油機實現聯網控制,為遠程數據傳輸及IC卡系統的加裝預留接口。

4.4 主要儀表及自控設備

主要儀表及自控設備見表4.1。
表4.1  主要儀表及自控設備選型表
序號
名  稱
型 號 及 規 格
單位
數量
備   注
1
液位儀
TLS-50
4
包括專用磁致伸縮探針
2
中控機
CS1000-1
1
包括微機、打印機、管理軟件

4.4.1三號加油站自動控制硬件配置

自動化系統硬件構成見圖4.4:

4.4.2美國維德路特的TLS監控系統

TLS-50型油罐監測系統的簡介:
◆TLS系列通用型油站液位計
       ◆準確可靠的磁致伸縮測量技術,測量精度達±0.5mm
       ◆可同時監測六個油罐,準確測量油位、水位及溫度
       ◆具有油位、水位及系統的聲光報警功能
       ◆中文顯示及易于理解使用的圖解鍵盤、便于操作
       ◆簡潔明了的菜單驅動編程,安裝調試簡便
       ◆可選外接打印、調制解調器或串行通訊
       ◆可提供庫存、設置及診斷報告
◆高素質的不銹鋼探棒,適合各種常用油品

4.4.3 CS1000-1型中控機自動化管理系統

中控機系統是專門針對電腦加油機進行設計并制造的,每套系統最多可以接入16臺加油機進行工作。如果條件允許,再加上其它一些設備便可以實現多站聯網工作,達到統一管理的目的。
一、系統圖示:
二、系統功能
1、可以實現電腦加油機集中統一管理。
2、加油的主控和監控可以隨時切換,真正實現了靈活機動的原則。
3、加油方式包含了定量、定額和非預置(也稱加滿)三種方式,方便使用。
4、各類報表能夠按照實際需要打印,從根本上解決了加油站普遍存在的統計工作繁瑣的問題,節省了許多寶貴的時間。
5、針對加油站的實際情況,可以隨時設置各種參數。
6、數據維護功能可以隨時查看每一筆加油的情況,并且可以根據實際情況對收入方式進行修改。
7、油罐庫存管理提供了模擬管理功能和聯接液位計兩種方式,隨時了解油罐庫存及加油情況,上限、下限報警功能。
8、留有遠程數據通訊接口,聯接上位業務管理系統,實現多站經營數據的匯總統計,為管理者提供決策依據。

5.1消防設計原則

1)以防為主,以消為輔,防消結合,確保安全。
2)嚴格執行有關消防放火規范,保證站內備建構筑物和站外環境的防火間距。
3)用質量可靠、密封性能好的閥類、質量合格的管材,嚴格執行安裝、焊接、施工技術措施,用工程技術質量來預防或消除泄漏、爆炸發生的危險。

5.2消防設計

本加油站總平面布置和建、構筑物的防火間距均按規范要求設計。站內配置有相應數量的消防器材,發生小型火災或初期火災時依靠站內消防力量滅火。發生大型火警時除使用站內消防力量外,還要依托地方的消防力量滅火。

5.3消防設施配置

根據《小型石油庫及汽車加油站設計規范》GB50156-92規定,汽車加油站內臥式埋地油罐可不設消防給水,但必須設置移動式滅火設施。每座加油島設8Kg手提式干粉滅火器2只;每臺加油機設18Kg手提式干粉滅火器,集中存放在站房前;埋地臥式油罐設70Kg推車式干粉滅火機1臺和100L推車式高效化學泡沫滅火機1臺;并備有滅火毯、滅火砂等。消防設施詳見表5-1
表5-1   主要消防設施
序 號
名 稱 及 規 格
單  位
數  量
備  注
1
8kg手提式干粉滅火器
10
2
70kg推車式干粉滅火機
1
3
100L推車式高效化學滅火機
1
4
滅火毯
5
5
滅火砂
m3
2
6  組織定員
本加油站崗位按四班三倒考慮,每班3人,全站定員12人。其中工人9人,會計2人,站長1人。

7.1基礎數據

(1)0℃時下列四種油品的粘度和密度
品種
粘度(m2/s)
密度(kg/m3)
0#柴油
7.41×10-6
0.8505×103
90#汽油
0.95×10-6
0.7403×103
93#汽油
0.7447×103
97#汽油
0.7717×103
(2)必勝系列稅控雙槍雙顯示加油機技術參數
標準輸出量:雙槍同時工作40L/min        單槍工作50 L/min
(3)本設計吸入口到地面的距離為3.3m;其地面至出油口的距離取1.2m。

7.2管徑校核

根據調研情況以及該加油站所在地區的發展趨勢將加油站中的加油機分為加汽油和加柴油兩部分,因為在高速公路上行駛的大部分是汽油車,而柴油車相對少的多所以在加油槍的分配上以汽油油品為主柴油為輔。初步作如下分配:平時各種油品的加油槍以實際分配加油機上的加油槍數為準;為了解決業務繁忙時的加油沖突需要在相近油品之間采用部分互相備用的原則具體為90#汽油給0#提供一個備用油槍同時再給93#汽油提供一個備用油槍。
設計所設定的加油機與加油槍分配情況
油品
0#柴油
90#汽油
93#汽油
97#汽油
加油機
1
3
2
2
平時加油槍數
2
6
4
4
實際加油槍數
3
6
5
4
1)校核管子尺寸及附件
輸油管長75米(最遠罐及加油機之間的距離)
管子粗糙度:  e=0.017mm
彎頭(6個):  Ld/d=22×6=132m
大小頭(1個):Ld/d=9m
閘閥(1個):  Ld/d=23m
通過三通      (2個):Ld/d=2×2=4m
轉彎三通      (1個):Ld/d=40m
轉彎三通      (1個):Ld/d=60m
另外考慮到潛油泵也產生一定的摩阻損失,在該設計中它產生的摩阻損失取320m。
因此附件總當量長度:
2)確定管徑
考慮到加油站中輸油管線較短,所以本設計在管徑的選擇上采取了實踐經驗值。在一般情況下加油站中輸油管線的管徑取DN40DN50。因此在管徑的確定時只對這兩種管徑進行比較。
所用依據:泵排出管線經濟流速的范圍為:1.0~3.0m/s
具體計算:
對于DN40的管子
柴油:             
                       (7-1
汽油:             
                         
不在經濟流速范圍內,因此不符合要求。
對于DN50的管子
柴油:
汽油:
符合要求。
考慮到加油站中進油管線都不長同時也為了方便施工和材料的采購,因此進油管線的管子均選用DN50的管子。
(3)校核計算
為了確保潛油泵的功率能達到要求,需要對其進行校核計算中考慮到柴油和汽油的粘度相差較大,故應分別進行校核且均應在流量最大,管線最長的情況下進行計算。
摩阻損失計算公式:  
  
           式中:l          管線計算長度(m)
                v           管路中油品的平均流速(m/s)
                d           管路內徑(m)
                g           重力加速度 (取9.8m/s2)
                λ          摩阻系數,與流態有關
流態判斷:
流態
劃分范圍
層流
水力光滑區
混合摩阻區
粗糙區
   對于柴油:        
                                           (7-2
                                                 (7-3
                   (7-4
因為        3000Re<Re1
所以
                         (7-5
                                          (7-6
                  =10.2706m                (7-7
                                                       (7-8
式中:
                    
因此求得:           Ne=215w
對于汽油:
                     Q=3×10-3m/s
                     V=2.6478m/s
由上例計算得:
                     Re=1.3409×105
                    ε=6.8001×10-4
                    Re1=2.4886×105
λ=0.0166
h=11.480 m
Hx=16.3112 m
Ne=592 w
故選用750w的潛油泵。

8.1加油站油氣回收系統

環境保護作為我國的基本國策,越來越受到人們的重視,任何企事業單位無視環境保護,絕無發展前途,也必將被國家取締。隨著國家經濟的發展,汽車數量的大幅度增加,加油站的數目也在不斷增多,油氣污染問題日漸突出,加油站建設與管理的好壞也將直接影響到人們生活環境的好壞和人身財產安全。

8.1.1加油站油氣污染控制系統

在國內加油站中,目前很少有(可以說沒有)加油站采取措施對油氣排放進行控制的。國外這方面的污染早已引起了足夠的重視,其采用的油氣控制方法有很多種。這里針對我國加油站建設工藝的實際情況,提出一個加油站油氣污染控制實施系統(見圖8.1)。
圖8.1   加油站油氣污染控制系統示意圖
在加油站油氣污染控制系統中,可以看出,作為油氣的兩個主要散發口:加油時汽車油箱口和油罐車向貯罐卸油時貯罐出氣口,分別采取了有效措施進行了控制。

8.1.2防止汽車油箱油氣散發

在向汽車油箱加油時,防止油氣從油箱中排到大氣的方法是,用加油槍將油箱口完全密封,加油機油泵經抽油管與貯罐相連,油箱設一出口(或油槍自帶回氣孔)通過油槍回氣管與貯罐的氣體空間相通。整個汽車加油系統就形成一個閉合回路,油料從貯罐經底閥抽油管、加油機和加油槍,加注到油箱中,油箱中的油氣被加注的油料擠出經油槍回氣管回到貯罐氣體空間中。整個加油過程是在密閉環境中進行的,無任何油氣排入到大氣中。

8.1.3防止卸油時貯罐油氣散發

油罐車向貯罐補充油料時,若不加控制也會有大量的油氣排入到大氣中。系統圖中也顯示了一個類似的閉合回路。打開油罐車卸油閥和貯罐進油閥,油罐車中油料借重力作用經貯罐進油管流到貯罐中,貯罐中氣體空間縮小,油氣通過貯罐氣管經貯罐回氣閥、油罐車回氣閥(或稱止回閥)返回到油罐車氣體空間中,貯罐回氣管一端設于貯罐頂部,另一端經貯罐內部安裝有困難時,可從油罐外部連接到油罐頂部后進入油罐氣體空間。

8.1.4防止“小呼吸”油氣散發

油罐車卸油和汽車加油都是在密閉條件下進行的,因而可以很好地防止油氣逸出到大氣中。但是由于溫度,大氣壓的變化會引起靜止貯罐中油氣體積的變化。通常情況下是體積增大,油氣直接排入到大氣中,體積變小時則從大氣中補充氣體。在油氣控制系統中,防止“小呼吸”氣體排入的措施是充分利用貯罐(或采用高壓貯罐)的耐壓強度,安裝一安全卸壓閥,當壓力變化值在設定范圍內時,卸壓閥關閉,整個系統處于閉合狀態,無油氣排放。在緊急情況下卸壓閥打開卸壓,從而保證整個系統的安全。為進一步減少油氣排放,可將通氣管接到置于安全距離外的煙囪中,將油氣焚燒掉。

8.1.5加油站油氣控制系統的實施

在本系統的實施中,需要在加油站增加兩套回油氣管道設備,加油槍應更換為帶密封墊和回氣口的加油接頭。加油站可設置安裝油罐車的回氣管裝置,卸油時加油管口與油罐車頂部的進油口進行密封,從而保證汽車加油與油罐車卸油均在閉合回路中進行。通常加油站經營的油料種類有3~5種,同種油品可設一套回氣管路。所有通往煙囪的油氣管可合為一根,以減少管路投資。整個油氣控制系統改造投資量最小,操作簡便。

8.2儲罐自動計量系統

隨著我國加入WTO,石油銷售、儲云行業面臨計算機管理信息化改造,對所有儲油罐的自動化計量與管理信息化改造,對所有儲油罐的自動化計量與管理工作已提上議事日程。目前對每個儲油罐內油品的物理參數都采用人工檢尺、人工取樣進行計量、計算,這種落后的計量方式會被以計算機為中心的自動計量系統所替代。
油罐自動計量系統簡介:石化行業對儲存各種油品的儲罐內所儲存油品數量的檢測一直采用人工投尺、人工采樣、人工計算的計量方法。自20世紀70年代,隨著計算機技術的迅猛發展,國內外開始出現了一些自動計量的技術及方法,部分或全部替代了人工計量,而且從計算機上便可得到罐內所儲存油品的所有物理參數。這就是油罐自動計量系統。油罐內儲存的油品的物理參數有:液位(油高)、密度(標準密度或觀察密度)、油品平均溫度、油罐內油水界面(即水高)、每個罐內儲存的油品的體積和質量(商業質量—考慮空氣浮力后的物理質量)。對于實行不同貿易交接方法的國家,真正需要知道的只應是一種結果。例如實行體積交接的國家最終應知道罐內儲存油品在標準溫度下的體積,而實行質量交接的國家則最終只需要知道罐內儲存油品的商業質量。
油罐自動計量系統可歸納為3大類自動測量方法,即自動液位計法(ATG)、靜壓法(HTG)和混合法(HTMS)。這3種方法是依據出現先后及技術的成熟程度依次排列的。事實上,這3種油罐自動計量方法所采用的敏感元件不外乎為鋼帶浮子式液位計、伺服式液位計、磁致伸縮式液位計、雷達式液位計、超聲波式液位計、光導式液位計等等,都是用來測量液位、油水界面或密度的。另外就是各種壓力傳感器,如表壓式、差壓式、電容式、硅半導體式,及單點測溫元件、多點溫度傳感器或智能型多點平均溫度變送器。以上各種敏感元件可以組成用于油罐自動計量的各種ATGHTGHTMS自動計量系統。這3類不同原理的計量系統又可分為模擬式系統、全數字化式系統。目前最先進的計量系統為現場總線式的自動計量系統。
9  設備材料表
加油站主要設備和材料明細表
序號
名稱規格操作條件
型號規格
單位
數量
備注
1
北京長吉加油機
B23202
8
2
潛油泵
750W
4
裝在四個油罐內
3
地埋臥式鋼罐
30m3
4
4
液位儀
TLS-50
4
包括專用磁致伸縮探針
5
中控機
CS1000-1
1
包括微機、打印機、管理軟件
6
過濾器
DN80
4
7
卸油膠管
DN65
4
每根膠管端要裝快速接頭
8
防火通氣孔
DN50
4
裝在地埋臥罐上
9
彎頭
30
10
大小頭
20
11
閘閥
DN80  Pg16kg/cm2  241H-16c
4
12
閘閥
DN50  Pg16kg/cm2  241H-16c
18
13
快速接頭
4
14
平焊鋼法蘭
DN80 Pg16kg/cm2
30
15
平焊鋼法蘭
DN50 Pg16kg/cm2
80
16
無縫鋼管
DN80
120
17
無縫鋼管
DN50
500
10  工程投資

10.1工程范圍

投資估算的工程范圍為站區界線內的建筑安裝和設備購置,包括工藝安裝工程、建筑工程、給排水工程、電氣工程、通訊工程、儀表工程、總圖工程和預備費等。

10.2投資估算結果

加油站投資費用估算為320.41萬元,其中:建筑工程費用163.51萬元,安裝工程費用37.34萬元,設備購置費用84.34萬元,其他費用35.22萬元。投資估算詳見表10.1工程費用估算匯總表。
表10.1  工程費用估算匯總表
序號
項目名稱
工程費用(萬元)
備    注
設備購置
建筑工程
安裝工程
合計
工程費用
84.34
163.51
37.34
285.19
1
總圖工程
53.15
53.15
2
建筑工程
110.36
110.36
3
儲運工程
75.66
10.18
85.84
4
電氣工程
15.71
15.71
5
給排水、消防
11.45
11.45
其他費用
14.26
1
工程設計費
8.56
2
建設單位管理費
5.7
不可預見費
20.96
總   計
84.34
163.51
37.34
320.41
通過對三號加油站的站址選擇、平面布置、設備選型及微機發油系統等方面的設計,最終成功地完成任務書的基本要求部分同時還做了提高要求部分的一些內容。本次設計讓我認識到加油站工程設計任務量雖小,但它涉及的面卻較寬,可以說是“麻雀雖小五臟俱全”。
由于本人水平有限,因此論文難免存在缺陷,敬請各位老師和同學批評指正。
在本設計過程中,現場調研部分曾得到清泉寺加油站的大力支持和幫助,尤其是梅站長,在調研期間從百忙之中抽出時間,親自講解與指導,在此表示誠摯的謝意!在常規設計過程中曾得到王元、黃坤等老師的精心指點,在此表示深深的謝意!在畢業設計的提高要求部分設計中得到了郭慶勝老師和工業自動化專業的多位師兄的幫助,在此謹向他們表示衷心的謝意。
參考文獻
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19.許行等.汽車加油站滅火器的合理配置.石油商技,1999172):28~29

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