Файл: Методические указания по выполнению курсового проекта для обучающихся направления 21. 03. 01 Нефтегазовое дело.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 228
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
б. Если рабочей окажется точка n, то нефтепродукт в резервуар б будет подаваться насосом и самотеком из резервуара в.
3. Расчет эстакад
3.1. Расчет автомобильной эстакады
Налив нефтепродуктов в автоцистерны может осуществляться как через верхнюю горловину, так и через нижний патрубок автоцистерны (верхний и нижний налив). Наливные устройства могут быть одиночные и объединенные в группы. Они могут быть как с ручным, так и с автоматизированным управлением.
Станция налива состоит из 4-12 наливных «островков», расположенных под навесом. Каждый «островок» оборудуется одним или двумя наливными устройствами.
При поставках нефтепродуктов автомобильным транспортом расчетное количество наливных устройств, станции налива определяется для каждой марки (сорта) нефтепродуктов по формуле (3.1.1)
, (3.1.1)
где Gсутi – среднее суточное потребление i-го нефтепродукта плотностью ρi; Кнв – коэффициент неравномерности потребления нефтепродуктов; qну – расчетная производительность наливных устройств, м3/ч; Ки – коэффициент использования наливных устройств, Ки = 0,7; τрн – количество часов работы наливных устройств в сутки.
Далее определяется необходимое количество автоцистерн (3.1.2).
, (3.1.2)
где Gавто – грузоподъемность автоцистерны, т (табл.3.1)
Таблица 3.1
Технические характеристики некоторых автомобилей-цистерн для транспортировки светлых нефтепродуктов
Продолжение таблицы 3.1
3.2. Расчет железнодорожной эстакады
При доставке нефтепродуктов железнодорожным транспортомчисло маршрутов, прибывающих на нефтебазу за сутки, рассчитывается по формуле (3.2.1):
, (3.2.1)
где Gсут – суточный грузооборот нефтебазы (3.2.2); Gмарш. – грузоподъемность одного маршрута.
, (3.2.3 )
где Gгод – годовой грузооборот нефтебазы (3.2.3); kоб – коэффициент оборачиваемости нефтебазы; k1 – коэффициент неравномерности завоза и вывоза нефтепродукта, принимается равным 1÷2; k2 – коэффициент неравномерности подачи железнодорожных цистерн, принимается > 1.
, (3.2.3)
Грузоподъемность маршрута в каждом конкретном случае согласовывается с Министерством путей сообщения, но не превышает 3÷4 тыс. тонн.
Необходимое число эстакад определяют по формуле
, (3.2.4)
где τЭ – время занятия эстакады маршрутом, ч.
Время сливно-наливных операций регламентируется «Правилами перевозок жидких грузов наливом в вагонах-цистернах и бункерных полувагонах». В немеханизированных пунктах налив независимо от рода нефтепродуктов проводят для всей одновременно поданной партии цистерн, двухосных цистерн и бункерных полувагонов – 2 ч, четырехосных (и более) цистерн и бункерных полувагонов – 3 ч. Слив независимо от рода нефтепродуктов также проводят для всей одновременно поданной партии цистерн: из двухосных цистерн – 2ч, четырехосных (и более) цистерн – 4ч.
В механизированных пунктах налив независимо от рода нефтепродукта и грузоподъемности цистерн и бункерных полувагонов осуществляют за 2 ч; слив из двухосных цистерн и бункерных полувагонов – за 1 ч 15 мин, из четырехосных (и более) цистерн и бункерных полувагонов – за 2 ч.
При операциях с высоковязкими нефтепродуктами в величину τЭ входит время, требуемое для их разогрева.
Длина железнодорожной эстакады рассчитывается как сумма длин цистерн одного вида плюс 30 м на тупик для расцепки (в целях пожаробезопасности):
, (3.2.5)
где ai – количество цистерн одного типа, шт.; li – длина цистерны одного типа, м.
3.3.Самотечный слив и налив нефтепродуктов
Турбулентный режим истечения
Если слив из цистерны происходит при турбулентном режиме течения (параметр Рейнольдса >2000),то время слива определяется по формуле:
, (3.3.1)
где F-эллиптический интеграл первого рода; Е-эллиптический интеграл второго рода.
Эллиптические интегралы Fи Е берутся при модуле
и амплитуде 
. Значения τ0, а и b определяются по формулам, приведенным в табл. 5.3.
В формулах приняты следующие обозначения:
- коэффициент расхода; f - площадь поперечного сечения трубопровода; d-диаметр сливного трубопровода; D1 - диаметр котла цистерны; D2 - диаметр горизонтального резервуара-приемника; L1 - длина котла цистерны; L2 - длина горизонтального резервуара-приемника; F2 - площадь зеркала нефтепродукта в вертикальном резервуаре – приемнике.
Время слива при турбулентном режиме истечения можно определить по упрощенной формуле:
, (3.3.2)
где kс–коэффициент, определяемый по графику (рис.3.1).
Коэффициент расхода при сливе под уровень жидкости определяется по формуле:
; (3.3.3)
при сливе в атмосферу через сливной трубопровод или непосредственно через патрубок коэффициент расхода
, (3.3.4)
где -коэффициент гидравлического сопротивления; l-длина трубопровода; d-диаметр трубопровода; -сумма коэффициентов местных сопротивлений трубопровода и сливного прибора.
Коэффициент гидравлического сопротивления при турбулентном режиме истечения изменяется в сравнительно узких пределах. Поэтому определение коэффициента расхода производится в следующем порядке. Так как истечение нефтепродукта из цистерны при турбулентном режиме происходит, как правило, в области действия закона Блазиуса, задаются значением в пределах 0,017-0,042 и подставляют в формулу. Затем определяют начальную н
3. Расчет эстакад
3.1. Расчет автомобильной эстакады
Налив нефтепродуктов в автоцистерны может осуществляться как через верхнюю горловину, так и через нижний патрубок автоцистерны (верхний и нижний налив). Наливные устройства могут быть одиночные и объединенные в группы. Они могут быть как с ручным, так и с автоматизированным управлением.
Станция налива состоит из 4-12 наливных «островков», расположенных под навесом. Каждый «островок» оборудуется одним или двумя наливными устройствами.
При поставках нефтепродуктов автомобильным транспортом расчетное количество наливных устройств, станции налива определяется для каждой марки (сорта) нефтепродуктов по формуле (3.1.1)
, (3.1.1)где Gсутi – среднее суточное потребление i-го нефтепродукта плотностью ρi; Кнв – коэффициент неравномерности потребления нефтепродуктов; qну – расчетная производительность наливных устройств, м3/ч; Ки – коэффициент использования наливных устройств, Ки = 0,7; τрн – количество часов работы наливных устройств в сутки.
Далее определяется необходимое количество автоцистерн (3.1.2).
, (3.1.2)где Gавто – грузоподъемность автоцистерны, т (табл.3.1)
Таблица 3.1
Технические характеристики некоторых автомобилей-цистерн для транспортировки светлых нефтепродуктов
| Показатель | АЦМ-4-157К | АЦ-4-131 | АЦ-4,3-131 | АЦ-5,5-4320 | АЦ-8.5-255Б | АЦ-9.5-255Б | АЦ-10-260 | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||||
| Базовое шасси | ЗИЛ-157К | ЗИЛ-131 | ЗИЛ-131 | Урал-4320 | КрАЗ-255Б | КрАЗ-255Б | КрАЗ-260 | ||||||
| Габаритные размеры: | | | | | | | | ||||||
| длина | 6754 | 6856 | 6856 | 7684 | 8795 | 8990 | 9260 | ||||||
| ширина | 2268 | 2455 | 2455 | 2550 | 2755 | 2750 | 2722 | ||||||
| высота | 1497 | 2480 | 2480 | 2680 | 3250 | 3165 | 3230 | ||||||
| Вместимость цистерны, м3: | | | | | | | | ||||||
| эксплуатационная | 4,0 | 4,1 | 4,4 | 5,5 | 8,5 | 9,5 | 10,0 | ||||||
| геометрическая | 4,080 | 4,220 | 4,320 | 5,620 | 8,730 | 9700 | 10,369 | ||||||
| Время заполнения цистерны с помощью своего насоса, мин. | 12 | 12 | 12 | 18 | 22 | 20 | 22 | ||||||
| Время слива нефтепродукта из цистерны, мин: с помощью своего насоса | 10 | 12 | 12 | 18 | 10 | 12 | 11 | ||||||
| самотеком | 15 | 8 | 8 | 15 | 40 | 30 | 45 | ||||||
| Цистерна: | | ||||||||||||
| форма | Эллиптическая | ||||||||||||
| Размеры цистерны, мм | | | | | | | | ||||||
| длина | 2620 | 2625 | 2735 | 3680 | 3830 | 4030 | 4300 | ||||||
| малая ось эллипса | 950 | 1050 | 1100 | 1200 | 1220 | 1240 | 1630 | ||||||
| большая ось эллипса | 2100 | 1000 | 1900 | 2050 | 2170 | 2170 | 2170 | ||||||
| толщина обечайки | 3 | 3 | 4 | 3 | 3 | 3 | 3 | ||||||
| толщина днища | 4 | 4 | 6 | 4 | 4 | 4 | 4 | ||||||
Продолжение таблицы 3.1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||||||
| Материал | СтЗ | СтЗ | АМг-ЗМ | АМг-ЗМ | СтЗ | СтЗ | СтЗ | ||||||||
| Толщина покрытия, мкм | 80... 170 | 80... 170 | - | - | 80...170 | 80...170 | 80...170 | ||||||||
| Горловина цистерны: количество, шт. диаметр, мм | 1 600 | 1 600 | 1 600 | 1 600 | 1 640 | 1 1000 | 1 1600 | ||||||||
| Диаметр наливного люка, мм | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | ||||||||
| Насос: марка подача, м3/ч | СВН-80 30 | СВН-80 30 | СВН-80 30 | СВН-80 30 | СЦН-60 60 | СЦН-60М 75 | СЦН-60М 75 | ||||||||
| Рукава: длина, м диаметр, мм количество, шт. тип разъемного соединения | 3;9 65; 25 3;2 ТК-75 | 3;9 75; 38 3;2 ТК-75 | 3;9 75; 38 3;2 ТК-75 | 3;9 75; 38 3;2 ТК-75 | 3; 4,25 75; 75 1;2 ТК-75 | 3 75 2 ТК-75 | 3;9 75; 38 2; 1 ТК-75 | ||||||||
| Дыхательный клапан (давления): | РС-25 | РС-38 | РС-38 | РС-38 | ТК-75 | РС-38 | - | ||||||||
| тип | Шариковый | Комбинированный | Механи-ческий, пружинный | Тарельчатый | |||||||||||
| количество, шт. | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | ||||||||
| регулируемое давление, МПа | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | | 0,01 | ||||||||
| Дыхательный клапан (вакуума): тип количество, шт. регулируемое разряжение, МПа | - | - | - | - - - | Механи-ческий пружин. 1 0,005 | - - - | - - - | ||||||||
3.2. Расчет железнодорожной эстакады
При доставке нефтепродуктов железнодорожным транспортомчисло маршрутов, прибывающих на нефтебазу за сутки, рассчитывается по формуле (3.2.1):
, (3.2.1)где Gсут – суточный грузооборот нефтебазы (3.2.2); Gмарш. – грузоподъемность одного маршрута.
, (3.2.3 )где Gгод – годовой грузооборот нефтебазы (3.2.3); kоб – коэффициент оборачиваемости нефтебазы; k1 – коэффициент неравномерности завоза и вывоза нефтепродукта, принимается равным 1÷2; k2 – коэффициент неравномерности подачи железнодорожных цистерн, принимается > 1.
, (3.2.3)Грузоподъемность маршрута в каждом конкретном случае согласовывается с Министерством путей сообщения, но не превышает 3÷4 тыс. тонн.
Необходимое число эстакад определяют по формуле
, (3.2.4)где τЭ – время занятия эстакады маршрутом, ч.
Время сливно-наливных операций регламентируется «Правилами перевозок жидких грузов наливом в вагонах-цистернах и бункерных полувагонах». В немеханизированных пунктах налив независимо от рода нефтепродуктов проводят для всей одновременно поданной партии цистерн, двухосных цистерн и бункерных полувагонов – 2 ч, четырехосных (и более) цистерн и бункерных полувагонов – 3 ч. Слив независимо от рода нефтепродуктов также проводят для всей одновременно поданной партии цистерн: из двухосных цистерн – 2ч, четырехосных (и более) цистерн – 4ч.
В механизированных пунктах налив независимо от рода нефтепродукта и грузоподъемности цистерн и бункерных полувагонов осуществляют за 2 ч; слив из двухосных цистерн и бункерных полувагонов – за 1 ч 15 мин, из четырехосных (и более) цистерн и бункерных полувагонов – за 2 ч.
При операциях с высоковязкими нефтепродуктами в величину τЭ входит время, требуемое для их разогрева.
Длина железнодорожной эстакады рассчитывается как сумма длин цистерн одного вида плюс 30 м на тупик для расцепки (в целях пожаробезопасности):
, (3.2.5)где ai – количество цистерн одного типа, шт.; li – длина цистерны одного типа, м.
3.3.Самотечный слив и налив нефтепродуктов
Турбулентный режим истечения
Если слив из цистерны происходит при турбулентном режиме течения (параметр Рейнольдса >2000),то время слива определяется по формуле:
, (3.3.1)где F-эллиптический интеграл первого рода; Е-эллиптический интеграл второго рода.
Эллиптические интегралы Fи Е берутся при модуле
и амплитуде . Значения τ0, а и b определяются по формулам, приведенным в табл. 5.3.В формулах приняты следующие обозначения:
- коэффициент расхода; f - площадь поперечного сечения трубопровода; d-диаметр сливного трубопровода; D1 - диаметр котла цистерны; D2 - диаметр горизонтального резервуара-приемника; L1 - длина котла цистерны; L2 - длина горизонтального резервуара-приемника; F2 - площадь зеркала нефтепродукта в вертикальном резервуаре – приемнике.
Время слива при турбулентном режиме истечения можно определить по упрощенной формуле:
, (3.3.2)где kс–коэффициент, определяемый по графику (рис.3.1).
Коэффициент расхода при сливе под уровень жидкости определяется по формуле:
; (3.3.3)при сливе в атмосферу через сливной трубопровод или непосредственно через патрубок коэффициент расхода
, (3.3.4)где -коэффициент гидравлического сопротивления; l-длина трубопровода; d-диаметр трубопровода; -сумма коэффициентов местных сопротивлений трубопровода и сливного прибора.
Коэффициент гидравлического сопротивления при турбулентном режиме истечения изменяется в сравнительно узких пределах. Поэтому определение коэффициента расхода производится в следующем порядке. Так как истечение нефтепродукта из цистерны при турбулентном режиме происходит, как правило, в области действия закона Блазиуса, задаются значением в пределах 0,017-0,042 и подставляют в формулу. Затем определяют начальную н