Лаб. раб. №1 КРиПСИ

Федеральное 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.

1. Определения

В настоящей работе применяются следующие термины с соответствующими определениями:

КПТ – камера системы пенотушения.

ПРУ – приёмо-раздаточное устройство.

H_{констр.} - расстояние, определяемое типом и конструкцией резервуара.

V_стр. - 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.

H_а – нормативный уровень аварийный – уровень, необходимый для создания емкости аварийного сброса нефти.

H_{мин.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.

H_{макс.доп} - максимальный допустимый уровень - уровень взлива, дальнейшее повышение которого ограничивается температурным расширением нефти и конструктивными особенностями резервуаров.

H_н – 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.

H_в - 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:

H_{констр.} 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;

F_п – площадь понтона (или плавающей крыши).

3. Расчёт минимального допустимого уровня взлива

Минимальный допустимый уровень нефти в резервуаре со стационарной крышей H_{мин.доп.}, оборудованный в ПРУ, рассчитывается по формуле:

,

где А – расстояние от днища резервуара до оси ПРУ, определяемое по паспорту резервуара;

H_кр. – критическая высота уровня жидкости в резервуаре, при которой начинается устойчивое истечение с воронкой:

,

где φ – угол среза ПРУ, рад;

Re - число Рейнольдса:

,

где d_п – 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 H_ст. – 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 H_a 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 V_тз – 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 V_{мин.доп.} определяется по калибровочным таблицам в зависимости от минимального допустимого уровня H_{мин.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 (V_{а р.п.} = 0):

где V_{тз 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.