2.5 Расчет тарного хранилища

Полезная площадь (S) тарного хранилища:

где: Q - расчетное количество нефтепродуктов;

 - плотность нефтепродуктов кг/м ³ ;

n – количество ярусов;

к –коэффициент заполнения кубатуры хранилища (0,54-0,65);

МС-20:

максимальная месячная реализация = 0,320 * 30 = 9,6 м3

-годовое количество=0,320 * 365 = 116м3

Q = 9,6 + 116 * 15 / 365 = 5,161м3 = 5161л (26 бочек по 200литров)

МС-8П:

0,035 * 30 = 1,05м3

= 0,035 * 365 = 12,775м3

0,568м3 = 568л ( 3 бочки по 200 л)

Б – 3В:

5,300 * 30 = 159м3

= 5,300 * 365 = 1934,5м3

86,034м3 = 86034л ( 430 бочки по 200 л)

Общая полезная площадь:

а – коэффициент, равный 0,3-0,45;

S – общая площадь: длина – 8 м, ширина – 15 м.

Гидравлический расчет трубопровода для выдачи авиатоплива

Гидравлический расчёт производится после составления принципиальной схемы трубопроводных коммуникации склада ГСМ.

1) Проверка надёжности работы сливного устройства типа СМ. Для надёжной работы сливного стояка необходим обеспечить условие: давление в наивысшей точке трубопровода должно быть больше давления насыщенного пара перекачиваемого продукта при данной температуре , т.е.

Р₂ > Р_п

где, Р_п -давление насыщенного пара продукта Н/м²

а) Применяется уравнение Бернулли для сечении 1 - 1 и 2-2:

z₁g +P₁/  + ₁² = z₂g +P₂/  + ₂² +h _f

где, z - геометрический напор в сечении , м

P₁- гидростатическое давление в сечении 1-1 н/м²

P₂- гидростатическое давление в сечении 2-2 (высшей точке магистрали) н/м²

₁- скорость жидкости м/с в АЦ. цистерне (скорость _1<< ₂ поэтому в расчетах можно принять ₁=0)

h _f - общие (суммарные) потери напора на участке трубопровода 1 - 2 , м.

б) Находятся потери напора:

h _f= ( (l/d) + ) ₂²/2

где,  - коэффициент трения :

1 - длина участка трубопровода , м .

d - диаметр трубопровода м

- коэффициент местного сопротивления

₂ - скорость жидкости в трубопроводе м/с .

в) Коэффициент трения  определяется в зависимости от числа Рейнольдса

Re = ₂d/

 - кинематическая вязкость сливаемого нефтепродукта при данной температуре , м² •с

=64/Re при Re <2300

= 0.3164/ Re^0.25 при 10 ⁵ >Re >2300

г) Определяется скорость жидкости:

₂ = 4Q/d²

где, Q - расход жидкости . м³ /с

д) Из уравнения Бернулли определяется давление в сечении 2 - 2 и делается вывод о надёжности сливного устройства:

P₂= P₁ - [g (z₁- z₂) +₂²/2 +h _f]  P

2) Выбор насоса для проектируемой трубопроводной коммуникации, для выполнения данной задачи необходимо:

- выбрать производительность;

- определить нивелирные высоты начала и конечной точки трубопровода;

- определить длину трубопровода:

- найти вязкость нефтепродукта - при этом учитываются самые неблагополучные условия перекачки;

- определить состав оборудования на данной трубопроводной коммуникации и потери напора в нём.

а) Расчёт производится по формуле :

где, Нтр - требуемый (потребный) напор насоса, м;

Нг - геометрическая высота подъёма жидкости, м,

h _fвс - общие потери напора во всасывающей линии , м;

h _fH - общие потери напора в напорной линии, м;

P_со - перепад давления (потери напора) в специальном оборудовании, установленном на трубопроводе, Па

P_изб - избыточное давление в конечной точке трубопровода, Па;

б) Определив требуемый напор Hтp , его сравниваем с развиваемым (располагаемым) напором Нр насоса и делаем вывод о пригодности выбранного насоса. Должно выполняться условие:

Нр > Нтр.

Расчеты: g=9/8; =0.0000013м²/с; l=33м; d=49мм; _{Z (Г-Д)} =24м

Находим площадь сечения трубы по формуле: , где, π=3,14; d=100мм.

= 0,00785м²

Находим коэффициент местного сопротивления():

Отверстия + обратный клапан + вход в бак=2+1,7+1=4,7

Скорость жидкости в трубе в диапазоне от 0 до 10 м/с и для каждого значения скорости последовательно определяем скоростной напор, расход жидкости, число Рейнольдса, коэффициент трения, потери напора и потребный напор.

а) при V=0м/с;

V²/2_g=0

По формуле: Q=V*S=0 (л/с)

По формуле: Re=0

По формуле: λ=0

По формуле: h_тр.=0

По формуле: h_м.=2+1,7+1=4,7

По формуле: ∑h=2+1,7+1=4,7

По формуле: Н_потр.=4,7+24=28,7м

б) при V=1,1м/с;

V²/2_g=1,21/19.6=0,06

По формуле: Q=V*S=1,1*0.00785=0.008м3/с, 8 (л/с)

По формуле: Re=1,1*0,1/1,41=78014

По формуле: λ=0.3164/78014^0.25= 0,0197

По формуле : h_тр.=0.0197*35/0,1*0,06=0,4м

По формуле: h_м.=4,7*0,06=0,3м

По формуле: ∑h=0,4+0,3=0,7м

По формуле: Н_потр.= 0,7+24= 24,7

в) при V= 1,21м/с

V²/2g=1,21²/2*9.8=0,0747

По формуле Q=1,21*0,00785=0,009 м3/с, 9 (л/с)

По формуле Re=1,21*0,1/1,41=85515

По формуле λ=0,3164/85515 ²⁵=0,0186

По формуле h_тр=0,0186*35/0,1*0,0747=0,5м

По формуле h_м=4,7*0,0747=0,35м

По формуле ∑h=0,5+0,35=0,85м

По формуле Н_потр=0,85+24,7=25,55

Г) при V=1,46м/c

V²/2_g=2,13/19.6=0,1087

По формуле: Q=V*S=1,46*0.00785=0.011 (м³/с), 11(л/с)

По формуле: Re=1,46*0.1/1,41=103546

По формуле: λ=0.3164/103546^0.25=0,0175

По формуле: h_тр.=0,0175*35/0,1*0,1087=0,66

По формуле: h_м.=4,7*0,1087=0,51м

По формуле: ∑h=0,66+0,51=1,17

По формуле: Н_потр.=1,17+25,55=26,72

д) при V=2,1316 м/с

V²/2g=2,1316²/2*9.8=0,2318

По формуле Q=2,1316*0,00785=0,017 (м3/c), 17 (л/c)

По формуле Re=20*0,055/0,0000014=785714

По формуле λ=0,3164/785714^0,25=0,010

По формуле h_тр=0,010*47/0,055=8,545

По формуле h_м=3,4+20,408=23,808

По формуле ∑h=8,545+23,808=32,353

По формуле Н_потр=32,353+32=64,353

Таблица 2-расчеты:

V	V2/2g	S	Q	Q	Re		hтр	hм.	ζоб.	h	Hпотр
м/с	М	м2	м3/с	л/с	–	–	м	-	м	М	М
0	0	0,002	0	0	0	0	0	3,4	3,4	3,4	35,4
5	1,270		0,01	10	196429	0,015	12,818		4,676	17,488	49,488
10	5,102		0,02	20	392857	0,013	11,109		8,502	19,611	51,611
15	11,48		0,03	30	589286	0,011	9,400		14,879	24,280	56,280
20	20,408		0,04	40	785714	0,010	8,545		23,808	32,353	64,353

Вывод: исходя из расчетов, для перекачки нефтепродуктов по трубопроводу буду использовать центробежный одноступенчатый насос с рабочим колесом двухстороннего входа, а именно «СЦЛ-20-24», который обеспечит нормальную бескавитационную работу гидравлической системы в целом.

РЕЗЕРВУАРЫ ЗОНЫ ХРАНЕНИЯ

Резервуары вертикальные стальные РВС – емкости цилиндрической формы, используемые в нефтяной отрасли для нефти и производных углеводородов при добыче, транспортировке, переработке, хранении. Изделия выпускают исключительно в наземном исполнении.

Важно знать: для безопасного применения РВС, резервуары вертикальные стальные должны эксплуатироваться при определенных условиях:

температура углеводородов: от -65 до +180°С;

максимальная плотность хранимых жидкостей: 1,015 т/м3;

предельное внутреннее давление: 2 кПа.

Изготовление резервуара РВС возможно 3-мя методами:

- Посредством полистовой сборки

При нем происходит сборка днищ и стенок с применением листов максимально возможных Размеров (2500/7500 мм)

- Методом рулонирования

Этим методом изготавливаются листовые конструкции стенки, настила стационарной

крыши  и днища резервуара. Их производство осуществляется в виде рулонируемых полотен – они свернуты в габаритные для рулоны для транспортировки.

-Комбинированным методом.

Метод позволяет совмещать изготовление листовых конструкций при помощи рулонирования и полистовому методу.

Резервуары РВС эксплуатируется под контролем Ростехнадзора.

Резервуары вертикальные стальные цилиндрические РВС теплоизолируются снаружи. Это делается с помощью теплоизоляции, один из вариантов – использование минеральной воды.

Средняя температура внутренней среды – от – 60°С до + 90°С.

При планировании установки оборудования, стоит учитывать особенности рельефа местности.

Важно знать, что резервуары РВС (стальные вертикальные) устанавливаются в районах сейсмической активности не более 7 баллов (при 12-ти бальной шкале)

Резервуар вертикальный стальной цилиндрический РВС-400 представляет собой вертикальный стальной цилиндрический сварной двустенный сосуд с люками. Вид расположения резервуара вертикального стального цилиндрического РВС-400 - наземный. Форма днищ резервуара - плоская, форма крыши - сферическая щитовая, фундамент свайный монолитный.

Резервуар вертикальный стальной цилиндрический РВС-400 оснащен двумя фланцевыми люками-лазами, люком световым, люком для замеров электронной рулеткой, патрубком для зачистки, уровнемером УЭЛМ-01, сигнализатором аварийного уровня РОС-301, затвором поворотным дисковым, лестницей шахтной и молниеприемниками в количестве 4 шт.

Наружная поверхность резервуара вертикального стального цилиндрического РВС-400 двустенного покрыта грунт-эмалью СБЭ-111 «Унипол» марки АМ толщиной 160 мкм.

Внутреннее покрытие - краска TANKGUARD STORAGE - феноловое эпоксидное покрытие с высокой устойчивостью к воздействию различных химикатов и растворителей. Толщина сухой пленки - 300 мкм.

Таблица 3 - Технические характеристики:

Наименование параметра	Значение параметра
Номинальная вместимость, м3	400
Пределы допускаемой относительной погрешности определения вместимости, % (геометрический метод)	±0,1
Габаритные размеры, мм, не более: диаметр/ -    высота	8530/7500

Таблица 3 - Технические характеристики продолжение:

Масса, кг, не более	19008
Условия эксплуатации: температура окружающей среды, °С	от минус 40 до плюс 50

Резервуары горизонтальные стальные РГС – предназначены для приема, хранения и выдачи светлых и темных нефтепродуктов; пожарной, технической и питьевой воды; масел и других агрессивных и неагрессивных жидкостей. Горизонтальные резервуары для нефтепродуктов применяют в основном на нефтебазах и автозаправочных станциях. В 50-е гг. ХХ в. был разработан стандартный ряд резервуаров по объему, включающий в себя 3; 5; 10; 25; 50; 75 и 100 м3. Сегодня сооружают и нестандартные резервуары объемом 20, 60, 200, 300, 500 и 1000 м³. Цилиндрический горизонтальный резервуар конструктивно состоит из следующих частей: опорной части, корпуса и оборудования. Опорная часть имеет различные варианты:

• для наземных и подземных резервуаров — уплотненная песчаная подушка, верхний слой которой пропитывают горячим битумом;

• для наземных и надземных резервуаров: седловидные железобетонные опоры; железобетонные или стальные опорные стойки, устанавливаемые на столбчатых фундаментах.

Корпус изготавливают из нескольких колец (обечаек) диаметром не более 3,25 м. Их соединяют между собой сваркой встык или внахлест. Толщину цилиндрической и торцевых стен корпуса рассчитывают на прочность и устойчивость. Резервуары снабжают лестницей, люком-лазом, комплектом технологического оборудования и приборов.

Горизонтальные резервуары рассчитаны на внутреннее давление 0,07 МПа, имеют конусное или плоское днище; устанавливают горизонтальные резервуары на опоры или под землей на глубину не более 1,2 м от поверхности земли.

Резервуар горизонтальный стальной вместимостью 25 м³

Рисунок 1- Резервуар горизонтальный стальной РГС – 25 м³

В зависимости от места расположения, резервуар РГС – 25 м³ может изготавливаться в 2 исполнениях:

Наземная установка: при надземной установке конструкция емкости предусматривает опирание на 2 опоры – лапы по концам корпуса. Ширина опоры вдоль резервуара должна быть не менее 300 мм. Центральный угол охвата резервуара седлом на опоре – 90^о.

Резервуары РГС – 25 м³ могут производиться и с двойной стенкой, при этом оснащаться системой и приборами контроля герметичности межстенного пространства, датчиком максимального уровня линии наполнения, системой деаэпации. Кроме того, для подогрева вязких нефтепродуктов насыщенным водяным паром данные емкости могут оснащаться внутренним секционным подогревающим устройством.