Проектирование нефтебазы

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

темных нефтепродуктов.

Осуществляется нижний слив нефтепродуктов.

Установки для нижнего слива и налива нефтепродуктов шарнирно – сочлененного исполнения выпускают 3-х типов: УСН – без подогрева, УСПН

– с подогревом; УСНПЭ – с электроподогревом. Условные проходы патрубков: 150, 175, 200, 250 и 300 мм. В настоящее время разработаны и выпускаются установки нижнего слива и налива нефтепродуктов типов АСН-

7Б, АСН-8Б и СПГ-200.

Установки АСН-7Б применяются для слива и налива маловязких нефтепродуктов. Установка АСН-8Б оборудована паровой рубашкой,

позволяющей подогревать сливаемый продукт и пропаривать внутреннюю полость сливного прибора цистерны в зимнее время. Эти устройства применяются для слива и налива вязких нефтепроводов.

Для слива светлых нефтепродуктов принимаем установку АСН-7Б; для слива темных нефтепродуктов и масел – АСН-8Б.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

4. Расчет времени слива нефтепродуктов из железнодорожных цистерн

Расчет времени слива для светлых нефтепродуктов проводим при средне-минимальной температуре нефтепродукта (-16°С).

Сливное устройство АСН-7Б имеет следующие размеры:

h – расстояние от оси коллектора до нижней образующей котла цистерны.

=0,6 м – длина сливного патрубка цистерны;

=0,315 м – длина присоединительной головки;

=0,541 м – расстояние от присоединительной головки до оси коллектора.

– высота сливного устройства.

Находим площадь поперечного сечения сливного патрубка:

d=0,212 м – внутренний диаметр сливного патрубка.

Для Аи-80 находим расчетную вязкость при данной температуре:

Значения коэффициентов:

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

		lg(		1	0,8)
		lg
			lg(		0,8)
	b			2
		lg T		lg T
			1		2

	lg( 0,64 0,8)
	lg
	lg( 0,58 0,8)		3,57
	lg 283 lg 293

,

a lg

lg lg(

lg(		1	0,8) blg T
			2
р	0,8) а b lg T			р

lg lg( 0,64 0,8) ( 3,57) lg 283

,

7,79

,

	р

0,8	a b lgT	p
	10
10

,

			7,79 ( 3,57) lg253
	ð		10	0.8 0,92ìì			2 / ñ
		10
Таблица 9 - Определение расчетной вязкости
Наименование нефтепродукта					ν1,	T1,К		ν2,	T2,К	Тр, К	b	а	ν,
					мм2/с			мм2/с					мм2/с
Автобензин Аи-80					0,64	283		0,58	293	257	-3,57	7,96	0,92
Автобензин Аи-92
Автобензин Аи-95
Автобензин Аи-98
Дизельное топливо ДЛ					8	283		6	293	253	-3,63	8,88	25,45
Дизельное топливо ДЗ					7	283		5	293	253	-4,49	10,95	29,03
Мазут 100					50	373		118	353	333	-3,55	9,37	356,11
Нефть					45,04	290		32,15	294,5	253	-5,86	14,66	4985,2
Масло моторное М-10В2С					91	323		12	373	298	-3,98	10,27	505,44
Масло моторное М-14В2					120	323		14,5	373	303	-3,92	10,15	471,88
Масло моторное М-14Г2					120	323		14,5	373	303	-3,92	10,15	471,88
Масло трансмиссионное ТАД-17п					120	323		17,5	373	308	-3,48	9,04	285,16
Масло турбинное Т-22					35,2	313		23	323	278	-3,90	9,93	295,66
Масло турбинное Т-46					74,8	313		48	323	288	-3,39	8,74	309,31

Находим число Рейнольдса:

	Re	d				0.212			2098150
				2g (D h)				2 9.81 (2.8 1.456)
						0,92 10 6

Определение числа Рейнольдса при 5% заполнение цистерны:

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

	Re	d		2g (D 0,05 h)	0.212			2 9.81 (2.8 0,05 1.456) 1284849
					0.92 10	6

При Re<10000 значение коэффициента расхода определяется по графику

(рис. 1), при Re>10000 значение определяется по формуле:

			1			1	0,76
	0			1,29
			0,000238			0,000238 0,92	1,29

Рис.1. Коэффициент расхода патрубков сливных приборов железнодорожных цистерн и средств герметизации слива:1 – универсальный сливной прибор по данным З.И.Геллера; 2 – универсальный сливной прибор по данным ВНИИСПТнефть;3 – сливной прибор Утешинского по даннымЗ.И.Геллера;4 – сливной прибор Утешинского по данным ВНИИСПТнефть; 5 – универсальный сливной прибор по данным В.М.

Свистова; 6 – сливной прибор Утешинского по данным В.М. Свистова; 7 –

установкаАСН-7Б; 8 – установка УСН - 175М; 9 – установкаУСН-175 с

действующим монитором; 10 – установкаСЛ-9.

й

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Находим время полного слива цистерны:

			4 L D				D		4 10.31 2.8	2.8	544,53ñ
	0		3			f	2g		3 0.76 0.035	2 9.81
					0

где D=2,8 м – диаметр котла цистерны; L=10,31 м – длина котла цистерны.

Если производится закрытый слив нефтепродуктов, необходимо ввести поправочный коэффициент в зависимости от отношения h/D:

			h	544,53	0,6	5,45ìèí	. 6ìèí .
	0
		D			60

Аналогично произведем расчет слива всех нефтепродуктов и сведем все полученные результаты в таблицу 10.

Таблица 10 - Расчет времени слива

Тип нефтепродукта	,	/с	Re,100%	Re, 5%		,c	мин
1	2		3	4	5	6	7
Автобензин Аи-80	0,92		2098150	1284849,19	0,76	544,53	6
Автобензин Аи-92
Автобензин Аи-95
Автобензин Аи-98
Дизельное топливо ДЛ	25,45		76105,63	46604,991	0,53	786,85	8
Дизельное топливо ДЗ	29,03		66732,97	40865,432	0,50	822,17	8
Мазут топочный 100	356,11		5440,01	3331,3138	0,32	855,11	21
Нефть	4985,2		388,6	237,9683	0,15	20752,2	32
Масло моторное М-10В2С	505,44		3832,8	2347,106	0,33	518,81	5
Масло моторное М-14В2	471,88		4105,4	2514,033	0,312	500,05	5
Масло моторное М-14Г2	471,88		4105,4	2514,033	0,312	500,05	5
Масло трансмиссионное ТАД-17п	285,16		6793,5	4160,150	0,33	1660,18	17
Масло турбинное Т-22	295,66		6552,3	4012,445	0,32	1804,54	18
Масло турбинное Т-46	309,31		6263,24	3835,435	0,32	1976,41	20

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

5. Расчет времени слива наибольшей грузоподъемности

Количество цистерн, сливаемых по коллектору. Первый коллектор: Слив Аи-80, Аи-92 – 4 цистерн. Второй коллектор: Слив Аи-95, Аи-98 – 4 цистерн.

Третий коллектор: Слив дизельного топлива ДЛ и ДЗ – 4 цистерн.

Четвертый коллектор: Слив мазута топочного – 2 цистерны.

Пятый коллектор: Слив нефти – 7 цистерн.

Индивидуальные сливные устройства №1-6 по одной цистерне масел М-

10В2С, М-14В2, М-14Г2 ТАД-17п, Т-22, Т-46.

Таким образом время слива всего маршрута будет определяться временем слива нефти. Принимаем, что на каждом коллекторе работает по одной бригаде сливщиков. Обслуживание цистерны равно 4 минутам. Время слива будет складываться из времени обслуживания 13 цистерн и время слива последней цистерны.

Tн=4∙6+32=56 мин.

Следовательно, время слива всего маршрута 56 мин.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

6. Определение максимального расхода в коллекторе

Расход определяется с учетом неодновременности начала слива из различных цистерн. Время запаздывания 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 определятся по формуле:

Если из второй цистерны слив начался раньше на , то часть нефтепродукта из нее сольется, и истечение будет происходить с расходом:

Расход из третьей цистерны, сливающейся в течение 2 времени будет равен:

Расход из i-й цистерны, слив которой начался раньше на будет равен:

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Аналогичным образом будет определятся расход из всех остальных цистерн.

Для бензинов:

=326,72 с – время слива цистерны.

- время обслуживания одной цистерны, равное 4 мин.

q	0,76 0,035	2 9,81 2,8 0,198ì	3	/ ñ
1

Расход из 2-й цистерны:

q		0,198		4 60
	2		1	326,72

2 3

0,085ì	3	/ ñ

Расход из 3-й цистерны:

q		0,198			4 60
	3		1 2		326,72

2 3

0

Таким образом, одновременно будет сливаться 2 цистерны.

Максимальный расход в коллекторе Qp равен:

Qp =q1+q2=0,198+0,085=0,283м3/c

В связи с тем, что возможное количество одновременно сливающихся цистерн может превышать реально сливающихся, то в этом случае за

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

расчетное количество цистерн будет приниматься реальное число цистерн.

Таблица 11 - Определение максимальных расходов

Тип нефтепродуктов	Возможное	,						,
	количество
		N цистерн
	одновременно
	сливаемых	1	2	3	4	5	6
	цистерн
Автобензин Аи-80	2	0,198	0,085					0,283
				-
Автобензин Аи-92
					-	-	-
Автобензин Аи-95
Автобензин Аи-98
Дизельное топливо ДЛ	2	0,137	0,082	-	-	-	-	0,219
Дизельное топливо ДЗ	2	0,131	0,081	-	-	-	-	0,212
Мазут топочный 100	1	0,027	0,022	-	-	-	-	0,027
Нефть	5	0,002	0,002	0,002	0,001	0,0002	-	0,016
Масло моторное М-10В2С	1	0,019	0,008	-	-	-	-	0,019
Масло моторное М-14В2	1	0,021	0,008	-	-	-	-	0,021
Масло моторное М-14Г2	1	0,021	0,008	-	-	-	-	0,021
Масло трансмиссионное	1	0,032	0,025	0,020	0,014	0,005	-	0,032
ТАД-17п
Масло турбинное Т-22	1	0,031	0,025	0,02	0,015	0,009	-	0,031
Масло турбинное Т-46	1	0,030	0,024	0,02	0,016	0,011	-	0,030

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

7. Расчет количества наливных устройств для налива в автоцистерны

Площадка налива оборудуется системами (АСН): типа АСН-5П, с

характеристикой:

Подача насоса: 60 .

Коэффициент использования 0,7.

Время работы в сутки 24 часа.

Все автоцистерны перевозящие нефтепродукты одной марки: ППЦ-14

на шасси Зил-Т 30В1, каждая автоцистерна вместимостью 14 .

Расчет количества наливных стояков ведется исходя из годового грузооборота для каждого нефтепродукта.

Для бензина Аи-80:

		Q		Ê	í				25,75 1,2
N		ñóò								0,04
		K							60 0,7 0,75 24
q	H		H			i

- суточный расход реализации i-го нефтепродукта;

- коэффициент использования АСН;

- расчетная производительность АСН;

- коэффициент неравности потребления нефтепродуктов;

- плотность нефтепродукта;

- время работы АСН в сутки.

С нефтебазы автотранспортом увозится 40 % бензина, 40% дизтоплива,