Файл: Расчет предельного уровня налива нефтепродуктов в резервуар.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Высшая школа энергетики, нефти и газа

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

По дисциплине: Диагностика бурового и нефтепромыслового оборудования
На тему	Расчет предельного уровня налива нефтепродуктов в резервуар. Вариант 14.

	Выполнил обучающийся: Рожин Владимир Анатольевич
	(Ф.И.О.)
	Направление подготовки / специальность: 21.03.01. Нефтегазовое дело
	(код и наименование)
	Курс: 5
	Группа: 203502
	Руководитель: Попов Александр Леонидович к.т.н., доцент
	(Ф.И.О. руководителя, должность / уч. степень / звание)

Признать, что работа выполнена и защищена с отметкой
		(отметка прописью)		(дата)
Руководитель				А.Л.Попов
		(подпись руководителя)		(инициалы, фамилия)

---

Архангельск 2020

ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ

Оглавление

1. Исходные данные

Вариант 15

Марка (тип) резервуара: РВС-5000

Инвентарный номер: 1

Остальные исходные данные представлены в таблицах.

n1	n2	P2, кгс/м2	R, МПа	C, мм	c
					1-й пояс	2-й пояс и далее
1,1	1,2	200	235	0,5	0,7	0,8

№ пояса	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
S, мм	9	9,2	9,3	9,3	9,4	9,4	9,5	9,5	9,5	9,6
X, м	0	1,5	3	4,5	6	7,5	9	10,5	12	13,5
γc	0,7	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8

Резервуар	D, мм	Н0, мм	ρ, кг/м3	Sпас, мм	t, лет
РВС-5000	20920	15000	900	12	12

---

R — расчетное сопротивление стали по пределу текучести MПa;

γ_c — коэффициент условий работы;

_n1, — коэффициент перегрузки для гидростатического давления;

ρ - плотность нефтепродукта, кг/ ;

^Н_{о —} высота стенки резервуара, м;

Х — расстояние от днища до расчетного уровня, м;

ⁿ₂ ^{— коэффициент перегрузки для избыточного давления и вакуума;}

P₂ — нормативная высота избыточного давления под кровлей, кгс/м²;

D — диаметр резервуара, м;

S — минимальная действительная толщина стенки в расчетном поясе (по замерам), мм

2. Расчетная схема резервуара



Рисунок 1 – расчетная схема РВС-5000

3. Поверочный расчет стенки резервуара на прочность

Допустимое условие прочности стенки резервуара:

(1)

где σ – напряжение в расчетном поясе резервуара Мпа, определяется по формуле:

(2)

№ пояса	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
σ, МПа	175,4	154,7	136,3	119,6	101,8	85,3	68,0	51,7	35,3	18,8
γcR	164,5	188	188	188	188	188	188	188	188	188

Условие прочности для первого пояса стенки резервуара не выполняется. Поэтому необходимо выбрать марку стали с большим пределом текучести. Принимаем по ГОСТ 19282-73 «Сталь низколегированная толстолистовая и широкополосная универсальная. Технические условия» сталь марки 09Г2С с пределом текучести 265 Мпа и снова рассчитываем γ

---

_cR.

№ пояса	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
γcR	185,5	212	212	212	212	212	212	212	212	212

При выполнении стенки РВС-5000 из стали марки 09Г2С с пределом текучести 265 МПа условие прочности стенки не нарушается. Проведем расчет на предельный уровень налива нефтепродуктов.

4. Расчет предельного уровня налива нефтепродуктов в резервуар

Исходя из формулы (2) предельный уровень налива нефтепродуктов:



В итоге получаем:



Выполним расчет для двух пределов текучести стали, 235 и 265 МПа


Н_пр < Н₀ (14,05 < 15)

Вывод: по результатам расчетов дальнейшая эксплуатация резервуара возможна и предельный уровень взлива составит 14,05 м.



Н_пр > Н₀ (15,9 > 15)

Вывод: в данном случае, по результатам расчетов дальнейшая эксплуатация резервуара возможна с ограничением предельной высоты налива нефтепродуктов, то есть на высоту резервуара 15 м.

5. Расчет остаточного ресурса резервуара

Остаточный ресурс резервуара, подвергающегося действию коррозии, определяем по формуле:

(4)

где S_р — расчетная толщина стенки резервуара, определяемая по формуле:

(5)

где а - скорость равномерной коррозии стенки (см/год), определяемая по формуле:

(6)

где S_пacп — паспортная толщина поясов стенки резервуара, см;

t — реальное время с момента изготовления резервуара, лет;

---

С — плюсовой допуск на толщину листов стенки при прокате (ГОСТ 19903-74),

Принимаем: S_пacп = 12,0 мм, t = 12 лет, С — 0,5 мм.

Расчет проводим для пояса резервуара, имеющего минимальную остаточную толщину.







Вывод: по результатам расчетов принимаем остаточный ресурс резервуара, равный 0,53 года.

Общий вывод по результатам поверочного расчета.

По результатам расчетов дальнейшая эксплуатация резервуара запрещена, так как не выполняется условие прочности для первого пояса стенки резервуара. Проведем расчет, используя предел текучести стали 265 МПа.





По результатам расчетов принимаем остаточный ресурс резервуара, равный 3,97 года.

Общий вывод по результатам поверочного расчета.

По результатам расчетов дальнейшая эксплуатация резервуара возможна в течение 3,97 года с ограничением предельной высоты налива нефтепродуктов, которая будет составлять 15 м.

Список использованной литературы:

1. ГОСТ 19282-73 «Сталь низколегированная толстолистовая и широкополосная универсальная. Технические условия»

2. РД-23.020.00-КТН-018-14 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Резервуары стальные вертикальные для хранения нефти и нефтепродуктов объемом 1000 – 50000 м³. Нормы проектирования.

3. ПБ 03-605-03 Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов.

4. СНиП 2.01.07 — 85. Нагрузки и воздействия.

---