Лаб. раб. №1 КРиПСИ
.docxФедеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт Нефти и Газа
ТОГСМ
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
Расчёт полезной ёмкости и ёмкости для товарных операций
Преподаватель ______________ Шрам В.Г.
Студент НГ09-05 080902380 __________ Агровиченко Д.В.
Красноярск 2012
Цель работы: Определение полезной ёмкости резервуара.
Задачи работы:
1.Уметь определять минимальный и максимальный допустимые уровни, а также нормативный аварийный, нормативный нижний и нормативный верхний уровни нефти в резервуаре.
2.Уметь определять потенциальную полезную ёмкость, полезную ёмкость и коэффициент полезной ёмкости.
3.Уметь определять запас аварийной ёмкости и технологических остатков.
Оборудование: Рулетка с лотом, уровнемер.
-
Определения
В настоящей работе применяются следующие термины с соответствующими определениями:
КПТ – камера системы пенотушения.
ПРУ – приёмо-раздаточное устройство.
Hконстр. - расстояние, определяемое типом и конструкцией резервуара.
Vстр. - Объем по строительному ному номиналу, т.е. объем, определяемый высотой стенки резервуара.
Полезный объём резервуара - объем, равный разности между объемом нормативного верхнего уровня и нормативного нижнего уровня.
Технологический остаток - объем нефти, необходимый для устойчивой работы участка нефтепровода в течение установленного времени и обеспечения договорных обязательств по поставке нефти.
Hа – нормативный уровень аварийный – уровень, необходимый для создания емкости аварийного сброса нефти.
Hмин.доп. – минимальный допустимый уровень - уровень, дальнейшее снижение которого ограничивается воронкообразованием и кавитацией насосов, необходимостью полного затопления струи при приёме нефти в резервуар, при наличии понтона или плавающей крыши высотой стоек.
Hмакс.доп - максимальный допустимый уровень - уровень взлива, дальнейшее повышение которого ограничивается температурным расширением нефти и конструктивными особенностями резервуаров.
Hн – нормативный уровень нижний - уровень нефти, необходимый для устойчивой работы откачивающих агрегатов в течение времени, достаточного для оперативных действий (передачи соответствующих оперативных распоряжений или согласований, остановки откачивающих агрегатов и отключения резервуаров) или для переключения на откачку нефти с одной группы резервуаров на другую.
Hв - уровень нефти, необходимый для создания запаса емкости, достаточной для приема нефти из трубопровода на время оперативных действий по отключению резервуаров (передача соответствующих оперативных распоряжений и согласований, остановка перекачки, отключение резервуаров) или переключению приема нефти с одной группы резервуаров на другую.
Воронкоообразование - вращательное движение частиц жидкости с образованием воронки при ее истечении из резервуара через приемо-раздаточный патрубок.
2. Расчёт максимального допустимого уровня взлива.
Максимально допустимый уровень взлива определяется по формуле:
Hконстр. для РВС со стационарной крышей и понтоном определяется от днища (в районе уторного уголка) до нижней образующей пенокамеры с учётом конусности днища ;
для РВС с плавающей крышей - от днища (в районе уторного уголка) до верха стенки с учётом конусности днища и конструкционных особенностей резервуара.
100 мм - это расстояние, определяющее запас ёмкости на температурное расширение нефти.
Для РВС со стационарной крышей 100 мм отмеряется от нижнего габарита оборудования, установленного на стенке резервуара.
Для РВС с понтоном 100 мм отмеряется от нижнего габарита оборудования, установленного на стенке резервуара до верхней образующей понтона или уплотняющей затвора.
Для РВС с плавающей крышей 100 мм отмеряется от верха стенки или проектных конструкционных элементов, смонтированных на стенке, до верхней образующей плавающей крыши или затвора.
Высота понтона (или плавающей крыши) определяется по формуле:
,
где - высота понтона (или плавающей крыши) с учётом элементов затвора;
- высота погружения понтона (или плавающей крыши):
,
где m – масса понтона (или плавающей крыши), определяется по проектно-исполнительной документации;
ρ – среднегодовая плотность нефти;
Fп – площадь понтона (или плавающей крыши).
3. Расчёт минимального допустимого уровня взлива
Минимальный допустимый уровень нефти в резервуаре со стационарной крышей Hмин.доп., оборудованный в ПРУ, рассчитывается по формуле:
,
где А – расстояние от днища резервуара до оси ПРУ, определяемое по паспорту резервуара;
Hкр. – критическая высота уровня жидкости в резервуаре, при которой начинается устойчивое истечение с воронкой:
,
где φ – угол среза ПРУ, рад;
Re - число Рейнольдса:
,
где dп – диаметр ПРУ, м;
υ – скорость в одном приёмо-раздаточном патрубке, определяемая по максимальной производительности заполнения/опорожнения резервуара м/сек;
ν – кинематическая вязкость при максимальной температуре перекачивания жидкости, м2/cек.
Минимальный допустимый уровень нефти в резервуаре с понтоном или плавающей крышей рассчитывается по формуле:
,
где Hст. – высота, ближайшая к замерному люку стойки от днища до нижней деки пенокамеры или понтона.
4. Расчёт полезной ёмкости резервуарного парка
Объём полезной ёмкости резервуара рассчитывается по формуле:
где - объём по максимальному допустимому уровню;
- объём по минимальному допустимому уровню.
и определяются по калибровочным таблицам.
Объём полезной ёмкости резервуарного парка:
5. Расчёт объёма аварийной ёмкости
Объём аварийной ёмкости резервуарного парка принимается равным одночасовой пропускной способности технологического участка нефтепровода:
Также объём аварийной ёмкости резервуарного парка определяется по суточной производительности технологического участка нефтепровода на максимальном режиме по установленному оборудованию:
Нормативный уровень аварийный Ha определяется по калибровочным таблицам и соответствует нормальному объёму аварийному, равному разности объёма по максимальному допустимому уровню и объёма аварийной ёмкости резервуарного парка:
6. Расчёт объёма резервуарного парка по нормативному уровню нижнему
Объёма резервуарного парка по нормативному уровню нижнему определяется по формуле:
Объёма резервуара по нормативному уровню нижнему (технологический остаток):
где Vтз – объём технологического запаса:
,
где Q - максимально допустимая производительность опорожнения резервуара, м3/ч;
t - время, необходимое для оперативных действий, принимается равным 0,5 часа.
Объём по минимальному допустимому уровню Vмин.доп. определяется по калибровочным таблицам в зависимости от минимального допустимого уровня Hмин.доп..
6. Расчёт объёма резервуарного парка по нормативному уровню верхнему
Объёма резервуарного парка по нормативному уровню верхнему определяется по формуле:
Объёма резервуара (с аварийной ёмкостью) по нормативному уровню верхнему:
Объёма резервуара (без аварийной ёмкости) по нормативному уровню верхнему (Vа р.п. = 0):
где Vтз в – объём ёмкости, достаточный для приема нефти из трубопровода на время оперативных действий по отключению резервуаров (передача соответствующих оперативных распоряжений и согласований, остановка перекачки, отключение резервуаров) или переключению приема нефти с одной группы резервуаров на другую:
7. Расчёт объёма ёмкости резервуарного парка для товарных операций
Объём ёмкости резервуарного парка для товарных операций равен сумме всех ёмкостей в резервуарном парке:
Объём ёмкости для товарных операций резервуара определяется как разность между полезной ёмкостью резервуара и нормативными ограничениями.
Для резервуара с аварийной ёмкостью:
Для резервуара без аварийной ёмкости:
8. Расчёт коэффициента использования ёмкостей для товарных операций
Коэффициент использования ёмкостей для товарных операций определяем по формуле:
9. Расчёт коэффициента использования полезной ёмкости
Коэффициент использования полезной ёмкости:
Cхема определения уровней и объёма резервуара, предназначенного для приёма аварийного сброса
Рисунок 1 - Cхема определения уровней и объёма резервуара, предназначенного для приёма аварийного сброса
1 – высота стенки резервуара;
2 – максимальный допустимый уровень взлива;
3 – максимальный аварийный уровень взлива;
4 – нормативный уровень аварийный;
5 – нормативный уровень верхний;
6 – нормативный уровень нижний;
7 – минимальный допустимый уровень;
8 – нормативный объём аварийный;
9 – товарная ёмкость резервуара;
10 – полезная ёмкость резервуара.