9. Расчет времени слива нефтепродуктов из ж/д цистерн.
Расчет времени слива нефтепродуктов производится для определения времени, в течении которого маршрут будет находиться на эстакаде.
Различают открытый слив через короткий патрубок и закрытый слив через систему труб.
При открытом сливе высоковязкие нефтепродукты через сливной прибор железнодорожной цистерны поступают в межрельсовый желоб или лоток. Продолжительность полного слива железнодорожной цистерны через короткий патрубок определяется по формуле 9.1:
(9.1)
где,
Lц, Dц – длина и диаметр котла цистерны (м);
μр – коэффициент расхода сливного прибора;
f – площадь сечения сливного прибора (м2);
Площадь сечения сливного прибора определяется по формуле 9.2:
(9.2)
где,
d – внутренний диаметр сливного патрубка (м).
Для универсального сливного прибора d = 0,212 м, тогда площадь сечения сливного прибора будет равна:
= 0.0353 м3
Коэффициент расхода сливного прибора μр определяется по формуле 9.3:
(9.3)
где:
ν – кинематическая вязкость нефтепродукта при температуре слива (м2/с).
Рассчитаем время слива из железнодорожной цистерны для светлых нефтепродуктов:
Светлые нефтепродукты транспортируются в цистерне марки 15-1566-02, которая имеет диаметр котла Dц = 3,0 м и объемом 68 м3.
Рассчитаем время слива из железнодорожной цистерны для темных нефтепродуктов:
Темные нефтепродукты транспортируются в цистерне марки 15-1566, которая имеет диаметр котла Dц = 3,0 м и объемом 63,5 м3.
Таблица 8.
Таблица расчета времени слива нефтепродукта.
Продукты |
Коэффициент расхода |
Время слива,мин. |
Светлые Нп |
0,775 |
40 |
Темные Нп – Мазут М40 |
0,065 |
112 |
10. Определение максимального расхода в коллекторе.
Расход определяется с учетом неодновременности начала слива из различных цистерн. Время запаздывания Δτ складывается из времени, затраченного на подготовительные операции – открытие люка цистерны и подключение сливного трубопровода. Расход из первой цистерны при нижнем сливе нефтепродукта самотеком, откуда только начался слив, будет определяться:
(10.1)
где,
μр – коэффициент расхода сливного прибора;
f – площадь сечения сливного прибора (м2);
D – диаметр котла цистерны (м).
Если из второй цистерны слив начался раньше на Δτ, то часть нефтепродукта из нее сольется, и истечение будет происходить с расходом, который определяется по формуле 10.2:
(10.2)
где,
q1 – расход из первой цистерны (м3/с);
Δτ - время обслуживания одной цистерны, равное 4 мин;
τ – время слива нефтепродукта из цистерны (мин).
Расход из третьей цистерны, сливающейся в течение 2Δτ времени будет определяться по формуле 10.3:
(10.3)
Расход из i-й цистерны, слив которой начался раньше на (i-1)·Δτ рассчитывается по формуле 10.4:
(10.4)
Аналогичным образом будет определяться расход из всех остальных цистерн.
Для светлых нефтепродуктов расход будет равен:
для первой цистерны:
м3/с
для второй цистерны:
м3/с
Для третьей цистерны:
м3/с
Для темных нефтепродуктов расход будет равен:
м3/с
Максимальный расход в коллекторе Qр определится по формуле 10.5:
(10.5)
= 0,708 м3/с