Оглавление
Аннотация 3
Summary 3
Оглавление 4
Анализ процесса. 13
Таблицы и графики процесса 13
15
Вывод 17
Список литературы 18
Введение
Задача об истечении нефти из резервуара через короткий трубопровод и вентиль – первая по-настоящему комплексная задача, в процессе решения которой необходимо использовать знания, полученные в ходе изучения курсом гидравлики, математического анализа, материаловедения и информатики. Первая часть работы посвящена выбору запорной арматуры, подходящей для заданных параметров резервуара, трубопровода и нефти. В процессе решения данной задачи будут использованы ГОСТ Р 52720-2007 «Арматура трубопроводная промышленная», каталог арматуры завода ЗАО «Тяжпромарматура» (г. Алексин), а также методика выбора устройства согласно справочному пособию Гуревич Давида Файвушевича.
Во второй части работы будет составлена математическая модель опорожнения цистерны (горизонтального цилиндрического резервуара заданных размеров) через трубопровод заданной длины и диаметра, а так же через выбранную ранее запорную арматуру.
В заключительной части будет проведён анализ полученных данных, будут построены графики, описывающие зависимость параметров процесса.
Выбор арматуры.
Выбор трубопроводной арматуры является ответственным этапом проектирования трубопроводной системы, поскольку во многих случаях надежность и долговечность арматуры определяет собой надежность и долговечность всей трубопроводной системы. В результате выбора арматуры должны быть определены конструкции, в оптимальной степени удовлетворяющие всем техническим и экономическим требованиям, предъявляемым к арматуре. Выбор должен производиться на основе тщательно подготовленных и четко выявленных технических данных, определяющих требуемые параметры арматуры.
В общем виде порядок выбора арматуры может быть следующим.
1. Уточняется назначение и определяются условия работы арматуры: среда, температура, давление и т. д.
2. Определяется условный диаметр прохода присоединительных фланцев.
3. Уточняется метод управления арматурой: ручной привод, электропривод, дистанционное управление, электромагнитный привод, пневмо- или гидропривод.
4. На основе подготовленных данных выбирается материал корпусных деталей: чугун, ковкий чугун, углеродистая сталь, коррозионностойкая сталь, бронза и др.
5. Выбирается класс арматуры (запорная, регулирующая, предохранительная и т. д.).
6. Назначается тип арматуры (вентиль, задвижка, кран, регулирующий или предохранительный клапаны и пр.).
7. Уточняется условный диаметр прохода и диаметр отверстия в седле, для чего устанавливается допустимое гидравлическое сопротивление, коэффициент пропускной способности, характеристика плунжера и т. п.
8. С использованием данных о номенклатуре выпускаемой арматуры и данных каталогов выбираются соответствующие изделия.
9. Определяются геометрические параметры выбранной арматуры (строительная длина, строительная высота, тип и размеры фланцев, размеры и число болтов и т. д.).
10. Проверяются параметры выбранной арматуры и соответствие их заданным условиям работы.
Для выбора арматуры должны быть известны следующие данные:
1. Назначение арматуры, условия эксплуатации и способы управления.
2. Свойства рабочей среды, рабочее давление, рабочая температура, коррозионные свойства, вязкость среды.
3. Требования к гидравлическим характеристикам арматуры, пропускная способность, расходная характеристика, герметичность затвора и т. д.
4. Монтажные и габаритные требования: условный диаметр прохода, способ присоединения к трубопроводу, габаритные или весовые ограничения и пр.
5. Возможные дополнительные требования в отношении надежности, долговечности, взрывозащищенности привода и др.
В нашем случае достаточными условиями правильного выбора является только условный диаметр и номинальное давление, то есть наибольшее рабочее давление при температуре рабочей среды 20 0С.
Условный диаметр Dу нам задан и равен 50мм. Номинальное (условное) давление PN – рассчитаем. Для этого рассмотрим предельный случай – резервуар полон и истечение происходит через донное отверстие.
Па
= 0,017 МПа.
Итак, нам известны условия протекания процесса, которые соответствуют нормальным физическим условиям.
Известна среда - нефть, также теперь известны основные параметры требуемой арматуры (условный диаметр и условное давление). Можно, согласно общему порядку выбора арматуры, из каталога любого завода трубопроводной арматуры подобрать подходящее устройство. Рассмотрим продукцию Алексинского завода ЗАО «Тяжпромарматура», выпускающего широкий спектр трубопроводной арматуры.
Выбираем отвечающий всем нашим условиям кран шаровой с ручным управлением применяющийся в качестве запорного устройства на трубопроводах по транспортировке нефти, нефтепродуктов и других неагрессивных сред с температурой от –15 до +80 °С.
Герметичность затвора — по классу А (ГОСТ 9544-93).
Присоединение к трубопроводу — под приварку и фланцевое.
Климатическое исполнение:
— умеренное (температура окружающей среды от –40 до +40 °С);
— холодное (температура окружающей среды от –60 до +40 °С).
ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Корпус сталь - 09Г2С
Пробка сталь - 09Г2С, 20Л, 20ГМЛ + Cr30 мкм
Шпиндель сталь - 40Х, 40ХН, 20ХН3А + Cr30 мкм
Уплотнения – эластомер
Срок службы крана — не менее 30 лет.
Гарантийный срок эксплуатации — 24 месяца со дня ввода в эксплуатацию при условии, что срок хранения не превышает 36 месяцев со дня отгрузки.
Шаровые краны, изготовленные по ТУ 3742-009-05785572-2007, соответствуют требованиям ОАО «АК «Транснефть» и допускают сейсмическое воздействие до 9 баллов по шкале MSK-64.
Изготовление и поставка по ТУ 4220-007-05785572-2000, ТУ 3742-009-05785572-2007.
по каталогу выбираем кран с электроприводом МА 39133-02У1.