3. Расчет количества железнодорожных цистерн для вывоза нефтепродуктов

В соответствие с процентным содержанием нефтепродуктов от годового грузооборота определим количества по сортам нефтепродуктов. Для бензина Аи-80:

где:

- количество цистерн с i- ым нефтепродуктом, шт.;

- годовой грузооборот нефтебазы по i- му нефтепродукту, т/год;

- коэффициент неравномерности потребления нефтепродуктов;

- грузоподъемность железнодорожной цистерны с i- ым нефтепродуктом.

С нефтебазы железнодорожным транспортом увозится 35% бензина, 40% керосина, 30 % мазута и 50 % нефти от общего груза. Отгрузка нефтепродуктов осуществляется ж/д цистернами грузоподъемности 60 т. Так как доставка нефтепродуктов осуществляется каждый день, то отгрузку будем производить так же ежедневно.

Таблица 14 - Количество цистерн по типам нефтепродуктов

Тип нефтепродуктов	Цистерны	Максимальное количество цистерн в маршруте
Автобензин Аи-80	0,48	1
Автобензин Аи-92	0,50	1
Автобензин Аи-95	0,49	1
Автобензин Аи-98	0,45	1
Керосин авиационный ТС-1	0,15	1
Мазут топочный 100	0,20	1
Мазут флотский Ф-5	0,18	1
Нефть	3,23	4

Маршрут состоит из 11 цистерн емкостью по 60 т.

3. Гидравлический расчет технологического трубопровода

1. Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего ж/д эстакаду для светлых нефтепродуктов с резервуаром для хранения нефти (самый дальний резервуар для хранения светлых нефтепродуктов)

Гидравлический расчет будем вести при средне-минимальной температуре нефтепродукта.

Кинематическая вязкость АИ-98 ;

Длина всасывающей линии L =38 м;

Наружный диаметр всасывающего трубопровода Д_вс =0,377 м;

Толщина стенки трубопровода м;

Геодезическая отметка железнодорожной эстакады = 105 м;

Геодезическая отметка насосной станции м;

Эквивалентная шероховатость труб мм.

Таблица 15 - Местные сопротивления на всасывающей линии

Тип местного сопротивления	Количество
Фильтр	1	1,7
Задвижка	3	0,15

Длина нагнетательной линии L = 340,5 м;

Наружный диаметр нагнетательного трубопровода Д_наг = 0,377 м;

Толщина стенки трубопровода м;

Геодезическая отметка резервуара м;

Высота взлива резервуара h_взл=10,2 м;

Эквивалентная шероховатость труб K_э=0,05мм.

Таблица 16 - Местные сопротивления на нагнетательной линии

Тип местного сопротивления	Количество
Фильтр	1	1,7
Задвижка	4	0,15
Поворот под	2	0,3

Давление насыщенных паров бензина при 21,3°С определяется по формуле

где =35°С=308 К – температура начала кипения бензина.

Плотность бензина при 21,3°С определяется по формуле Д.И. Менделеева:

,

где ρ₂₉₃ – плотность нефти при 293К, кг/м³,

ξ – температурная поправка, равная по формуле

кг/м³К

Гидравлический расчет всасывающей линии

1. Находим внутренний диаметр трубопровода:

2. Скорость движения потока:

3. Число Рейнольдса для потока нефтепродуктов в трубопроводе:

4. Критические значения числа Рейнольдса:

Так как , режим турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в зоне смешанного трения, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:

5. Потери напора по длине трубопровода:

6. Потери напора на местные сопротивления:

7. Потеря напора на преодоление сил тяжести:

8. Полная потеря напора на всасывающей линии:

9. Проверка всасывающего трубопроводов на холодное кипение паров бензина. Условие, которое должно выполняться, чтобы не произошло срыва потока:

Па – давление насыщенных паров бензина при 21,3 °С

Па – атмосферное давление.

14,57>5,13

Условие выполняется.

Гидравлический расчет нагнетательной линии

1. Находим внутренний диаметр трубопровода:

2. Скорость движения потока:

3. Число Рейнольдса для потока нефтепродуктов в трубопроводе:

4. Критические значения числа Рейнольдса:

Так как , режим турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в зоне смешанного трения, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:

5. Потери напора по длине трубопровода:

6. Потери напора на местные сопротивления:

7. Потеря напора на преодоление сил тяжести:

8. Полная потеря напора на нагнетательной линии:

Гидравлический расчет всасывающей линии (внутрибазовая перекачка)

Таблица 17 - Местные сопротивления

Тип местного сопротивления	Количество
Задвижка	4	0,15
Поворот под	3	0,15

1. Находим внутренний диаметр трубопровода:

2. Скорость движения потока:

3. Число Рейнольдса для потока нефтепродуктов в трубопроводе:

4. Критические значения числа Рейнольдса:

Так как , режим турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в зоне смешанного трения, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:

5. Потери напора по длине трубопровода:

6. Потери напора на местные сопротивления:

7. Потеря напора на преодоление сил тяжести:

8. Полная потеря напора на всасывающей линии:

9. Проверка всасывающего трубопроводов на холодное кипение паров бензина. Условие, которое должно выполнятся, чтобы не произошло срыва потока:

Па – давление насыщенных паров бензина при 24,2 С

Па – атмосферное давление.

Условие выполняется.

Гидравлический расчет всасывающей линии

(трубопровод для налива в автоцистерны)

Подача насоса Q = 60 м³/ч;

Длина всасывающей линии L = 273,5 м;

Наружный диаметр всасывающего трубопровода Д_вс =0,377 м;

Толщина стенки трубопровода м;

Геодезическая отметка резервуара = 206 м;

Геодезическая отметка насосной станции м;

Эквивалентная шероховатость труб мм;

Минимальная высота взлива резервуара =1,5 м.

Таблица 18 - Местные сопротивления на всасывающей линии

Тип местного сопротивления	Количество
Задвижка	4	0,15
Поворот под	2	0,15

1. Находим внутренний диаметр трубопровода:

2. Скорость движения потока:

3. Число Рейнольдса для потока нефтепродуктов в трубопроводе:

4. Критические значения числа Рейнольдса:

Так как , режим турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в зоне гидравлически гладких труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:

5. Потери напора по длине трубопровода:

6. Потери напора на местные сопротивления:

7. Потеря напора на преодоление сил тяжести:

8. Полная потеря напора на всасывающей линии:

9. Проверка всасывающего трубопроводов на холодное кипение паров бензина. Условие, которое должно выполнятся, чтобы не произошло срыва потока:

Па – давление насыщенных паров бензина при 24,2 С

Па – атмосферное давление.

Условие выполняется.

2. Выбор насоса для светлых нефтепродуктов

Насос должен обеспечить напор, равный сумме потерь всасывающей и нагнетательной линиях, при соответствующей объемной подаче:

Выбираем насос 16НД-10с подачейQ=2200 м³/ч.

3. Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего железнодорожную эстакаду для темных нефтепродуктов с резервуаром для хранения нефти

Гидравлический расчет будем вести при средне-минимальной температуре нефтепродукта.

Кинематическая вязкость ;

Длина всасывающей линии L = 12 м;

Наружный диаметр всасывающего трубопровода Д_вс = 0,377 м;

Толщина стенки трубопровода м;

Геодезическая отметка железнодорожной эстакады м;

Геодезическая отметка насосной станции м;

Эквивалентная шероховатость труб мм.

Таблица 19 - Местные сопротивления на всасывающей линии

Тип местного сопротивления	Количество
Фильтр	1	2,2
Задвижка	3	0,15

Длина нагнетательной линии L =242,5 м;

Наружный диаметр нагнетательного трубопровода Д_наг =0,377 м;

Толщина стенки трубопровода м;

Геодезическая отметка резервуара м;

Высота взлива резервуара м.

Таблица 20 - Местные сопротивления на нагнетательной линии

Тип местного сопротивления	Количество
Фильтр	1	1,7
Задвижка	5	0,15
Поворот под	3	0,3

Гидравлический расчет всасывающей линии

1. Находим внутренний диаметр трубопровода:

2. Скорость движения потока:

3. Число Рейнольдса для потока нефтепродуктов в трубопроводе:

Так как , режим ламинарный, для которого коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:

4. Потери напора по длине трубопровода:

5. Потери напора на местные сопротивления:

6. Потеря напора на преодоление сил тяжести:

7. Полная потеря напора на всасывающей линии:

Гидравлический расчет нагнетательной линии

1. Находим внутренний диаметр трубопровода:

2. Скорость движения потока:

3. Число Рейнольдса для потока нефтепродуктов в трубопроводе:

Так как , режим ламинарный, для которого коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:

4. Потери напора по длине трубопровода:

5. Потери напора на местные сопротивления:

6. Потеря напора на преодоление сил тяжести:

7. Полная потеря напора на нагнетательной линии:

4. Выбор насоса для нефти

Насос должен обеспечить напор, равный сумме потерь на всасывающей и нагнетательных линиях, при соответствующей объемной подаче:

Выбираем центробежный насос 10НД-10с подачейQ=700 /