24. Определение толщины стенки резервуара.

При изготовлении сферического резервуара применяют сталь 15ХСНД:

Её предел прочности sв=520мПа, предел тякучести sт=350 мПа.

Допустимое напряжение можно определить:

[s]р= sт/n , где n-коэффициент запаса=1,5

[s]р=350/1,5=233,3 мПа

Толщина стенки сферического резервуара определяется по формуле:

S0 = PR0/2s ,

где

P- давление жидкости в резервуаре=1,98 мПа

R0- радиус сферы=6м

s- напряжение в стенке резервуара, мПа

Из условия sЈ[s]р примем что s= [s]р=233,3 мПа

Подставив исходные данные P,R0,s в формулу получим:

S0 =1,98ґ6ґ103/233,3=23,5 (мм)

Примем толщину стенки S0=24мм

25. Железнодорожный транспорт нефтепродуктов, преимущества и недостатки.

Транспортирование энергоносителей по железной дороге производится в специальных цистернах или в крытых вагонах в таре.

Конструктивно цистерна состоит из следующих основных частей (рис.1): рамы 7, ходовой части 6, ударнотяговых устройств 5, тормозного оборудования 8, котла 4, внутренней 3 и наружной 10 лестниц, устройств крепления котла к раме 11, горловины 1 и сливного прибора 9, предохранительной арматуры 2.

Рис.1 Цистерна для перевозки бензина и светлых нефтепродуктов (модель15-1443): 1-горловина, 2-предохранительная арматура, 3-внутренняя лестница,4-котел, 5-ударнотяговые устройства, 6 - ходовая часть, 7-рама, 8-тормозноеоборудование, 9-сливной прибор, 10-наружная лестница, 11-устройства крепления котла к раме

Рама служит для восприятия тяговых усилий, ударов в автосцепку, а также инерционных сил котла, возникающих при изменении скорости движения цистерны. По типу ходовой части различают 4-х и 8-ми осные цистерны (рис.2).

Рис.2 Восьмиосная цистерна для бензина (модель15-1500)

На большинстве цистерн устанавливается бессекционный котел, который состоит из цилиндрической части и двух днищ. Котел крепится к раме с помощью специальных болтов, а по краям - четырьмя хомутами с муфтами и натяжными болтами. В верхней части котла цистерн для нефти и нефтепродуктов смонтирован колпак с люком, предназначенный для их загрузки, а в нижней - сливной прибор для их выгрузки. Загрузка и выгрузка сжиженных газов производится через специальные патрубки с вентилями. Предохранительная арматура служит, в основном, для предотвращения разрушения котла цистерн при повышении давления.

Различают следующие виды цистерн. Цистерны специального назначения в основном предназначены для перевозки высоковязких и высокопарафинистых нефтей и нефтепродуктов. Цистерны с паровой рубашкой отличаются от обычных тем, что нижняя часть у них снабжена системой парового подогрева с площадью поверхности нагрева около 40 м². Цистерны-термосы предназначены для перевозки подогретых высоковязких нефтепродуктов; они покрыты тепловой изоляцией, а внутри котла у них установлен стационарный трубчатый подогреватель с поверхностью нагрева 34 м². Цистерны для сжиженных газов рассчитаны на повышенное давление (для пропана - 2 МПа, для бутана - 8 МПа).

Объем котла современных цистерн составляет от 54 до 162 м³, диаметр - до 3,2 м.

В качестве тары при перевозке нефтегрузов в крытых вагонах используются бочки (обычно 200 литровые) и бидоны. В бочках транспортируются светлые нефтепродукты и масла, а в бидонах - смазки.

Достоинствами железнодорожного транспорта являются:

1) возможность круглогодичного осуществления перевозок;

2) в одном составе (маршруте) могут одновременно перевозиться различные грузы;

3) нефть и нефтепродукты могут быть доставлены в любой пункт страны, имеющий железнодорожное сообщение;

4) скорость доставки грузов по железной дороге примерно в 2 раза выше, чем речным транспортом.

К недостаткам железнодорожного транспорта относятся:

1) высокая стоимость прокладки железных дорог;

2) увеличение загрузки существующих железных дорог и как следствие - возможные перебои в перевозке других массовых грузов;

3) холостой пробег цистерн от потребителей нефтегрузов к их производителям.

26. Сливно-наливные операции нефтебаз, основные способы слива нефтепродуктов.

Сливоналивные устройства для железнодорожного транспорта. Слив самотёком и герметичный слив вязких нефтепродуктов из цистерн

В практике эксплуатации нефтебаз применяют различные системы слива и налива нефти и нефтепродуктов в железнодорожные цистерны, которые подразделяются на две основные группы. К первой группе относится принудительный способ слива - налива при помощи насосов. Ко второй группе относится самотечный слив - налив. Слив - налив при помощи насосов (рис. 2.1а) применяют, когда по условиям рельефа местности расположения резервуаров и схему коммуникации трубопроводов исключается применение самотечного слива.

Рис. 2.1 - Схемы слива - налива железнодорожных цистерн

На рис. 2.1б представлена схема самотечно-герметичного слива, осуществляемого через нижний сливной прибор, и самотечно-сифонного слива, осуществляемого через горловину железнодорожной цистерны. В этом случае резервуар располагают на более низких отметках по отношению к железнодорожной цистерне и слив осуществляют за счет гидростатического напора, т.е. разности уровней жидкости в сливаемой и наливаемой емкостях. Эта схема трубопровода от предыдущей отличается лишь отсутствием насоса.

Схема открытого самотечного слива (рис. 2.1в) отличается тем, то слив из железнодорожной цистерны осуществляют через сливной прибор по переносным лоткам, откуда нефтепродукт поступает в желоб и далее по отводной трубе в сливной («нулевой») резервуар, из которого он перекачивается в основные резервуары нефтебазы. В связи с тем, что система эта является негерметичной и представляет известную пожарную опасность, её применяют в основном для слива мазута.

Закрытый самотечный слив (рис. 2.1г) проводят также через нижний сливной прибор и герметичное устройство, присоединяемое к закрытому межрельсовому желобу из которого нефтепродукт откачивается насосом в резервуары нефтебазы.

Известны и другие способы слива, например самотечный слив под давлением, когда для ускорения слива в цистерне создается повышенное давление путем подачи сжатого воздуха, пара или инертного газа, а также принудительный слив при помощи погружного насоса, опускаемого внутрь цистерны. При открытом самотечном сливе высоковязких и высокозастывающих нефтепродуктов используются сливные лотки. Лоток имеет наружную стенку 4 и внутреннюю стенку 3, которые образуют паровую рубашку. При межрельсовом сливе высоковязких нефтепродуктов используются установки нижнего слива СПГ-200. В нерабочем состоянии присоединительная головка 4 находится внутри обоймы 7. При присоединении к сливному прибору головка 4 поднимается вместе с гофрированным рукавом 8 и патрубком 10, после чего фиксируется с помощью зажимов 5.

Рис. 2.2 - Установка нижнего слива СПГ - 200: 1 - обратный клапан с противовесом; 2 - уплотнительное кольцо; 3 - крышка; 4 - присоединительная головка; 5 - зажим; 6 - перекрытие сливного желоба; 8 - гофрированный рукав; 9 - гибкий корпус; 10 - алюминиевый патрубок; 11 - сливная труба

Принципиальные схемы исполнения сливного желоба приведены на рис. 2.3. При двустороннем открытом самотечном сливе желоб 6 расположен между путями. При сливе нескольких сортов высоковязких нефтепродуктов он делится на ряд отсеков, от каждого из которых идут трубопровода 3 к «нулевым» резервуарам 1, имеющим фильтр. Вдоль эстакады 4 проходит паропровода 5, от которого отходят пароразводящие трубы 7.

При межрельсовом сливе из желоба 6 нефтепродукт попадает в сборный колодец и, пройдя решетку, поступает по сливному желобу 3 в «нулевой» резервуар 1.

В обоих случаях целесообразно применение желобов-коллекторов, снабженных паровой рубашкой: подогретые высоковязкие нефтепродукты не образуют все увеличивающейся корки на стенках коллекторов.

Рис. 2.3 - Принципиальные схемы исполнения сливного желоба: а - при двустороннем сливе; б - при межрельсовом сливе; 1 - резервуар; 2 - фильтр; 3 - сливной желоб; 4 - эстакада; 5 - паропровод; 6 - желоб; 7 - пароразводящие трубы

нефтепродукт доставка сливоналивной цистерна

Для герметизированного слива-налива высоковязких нефтепродуктов используют установку АСН-8Б с шарнирно-сочлененным соединением труб, оборудованные пароподогревом и наличием паровой рубашки, с помощью которой можно подогревать сливаемый нефтепродукт и пропаривать внутреннюю полость сливного прибора цистерны в зимнее время.

Рис. 2.4 - Принципиальная схема установки АСН - 8Б: 1 - основание; 2 - труба коренная; 3 - шарнир горизонтальный; 4 - пружинное устройство; 5 - труба концевая; 6 - присоединительная головка; 7 - кран - конденсатоотводник; 8 - трехходовый кран; 9 - паровая рубашка; 10 - рукава паропровода; 11 - шарнир вертикальный

Для верхнего слива и налива одиночных цистерн применяется сливоналивные стояки с ручным насосами. Такие стояки устанавливают главным образом на небольших распределительных нефтебазах. Расстояние между отдельными стояками должно быть равным 4 м, что обеспечивает обслуживание цистерн разных типов без переформирования составов.

Слив и налив железнодорожных цистерн стремятся осуществлять в возможно короткое время, чтобы не задерживать подвижной состав. Предельные сроки слива и налива, установленные «Правилами сроки слива и налива, установленные «Правилами перевозок грузов Министерства путей сообщения СССР» для цистерн грузоподъемностью 20 т, составляют 2 ч. Однако при сливе вязких и застывающих нефтей и нефтепродуктов из цистерн, которые требуется разогревать в холодный период года, отводиться дополнительное время на разогрев, т.е. 2-10 ч. Для слива и налива одиночных железнодорожных цистерн (до трех цистерн) сооружают одиночные стояки, а для слива партий и целых маршрутов - односторонние (для 3-6 цистерн) и двусторонние (более 6 цистерн) сливно-наливные эстакады.