2. Хранение нефтепродуктов.

1. Определение емкости резервуарного парка.

Норма запаса нефтепродукта на расчетный период определяется как сумма текущего и страхового запасов:

V_i = V_i^т + V_i^ст, где

V_i – норма запаса i-го нефтепродукта на расчетный период, м³;

V_i^т – текущий запас i-го нефтепродукта на расчетный период, м³;

V_i^ст – страховой запас i-го нефтепродукта на расчетный период, м³;

При отсутствии графиков поступления и отгрузки нефтепродуктов нормы запаса должны определяться по следующей формуле для распределительных железнодорожных нефтебаз:

где:

Q_i – среднее месячное потребление i-го нефтепродукта, т. Определяется из условия помесячного равномерного потребления в течение расчетного года;

К_н – коэффициент неравномерности потребления нефтепродуктов (для всех видов топлив К_н = 1,2; а для масел и смазок К_н = 1,8; по таблице 3.

Таблица 3.

Характеристика районов Потребления	Коэффициент неравномерности потребления нефтепродуктов
	Все виды топлива	Масла, смазки
Промышленные города Промышленные районы Промышленность потребляет 70% Промышленность потребляет 30% Сельскохозяйственные районы	1 1,1 1,2 1,5 1,7	1,3 1,5 1,8 2,0 2,5

Т_ц — транспортный цикл поставок нефтепродукта, сутки (Т_ц = 1,3, т.к. расстояние до поставщика 1000 км);

К₁ = 1,2 — коэффициент неравномерности подачи партий нефтепродукта (цистерн);

 — плотность нефтепродукта, т/м³;

V_i^ст — норма страхового запаса, м³;

30 — среднее число суток в месяце.

Нормы запаса каждого продукта для проектируемой нефтебазы составляют:

– топливо:

– масла

По нормам запаса выбираем резервуары для хранения нефтепродуктов с учетом коэффициентов использования резервуара. Норма запаса является расчетной вместимостью резервуарного парка для каждой марки нефтепродукта.

где:

 расчетная вместимость для i-го нефтепродукта, м³.

  коэффициент использования ёмкости резервуаров. Для резервуаров без понтона  = 0,85.

Исходя из полученных расчетов для хранения различных нефтепродуктов подбираем резервуарный парк, в котором для хранения светлых и тёмных нефтепродуктов выбираем вертикальные стальные и горизонтальные резервуары без понтона.

Для М40: 2РВС-700.

Для АИ-92: 2РВС-500.

Для АИ-95: 2РВС-700.

Для ДЛ: 2РВС-1000.

Для М8В2: 2РГС-60.

Для М6з/10В: 3РГС-75.

Для И-Г-А-32: 3РГС-100.

Итого в резервуарном парке светлых нефтепродуктов размещается 8 вертикальных резервуаров, а в резервуарном парке темных нефтепродуктов – 8 горизонтальных резервуаров.

2. Оборудование выбранных резервуаров.

Для правильной и безопасной эксплуатации наземные стальные резервуары должны иметь следующее оборудование (рис. 1):

Верхний световой люк предназначен для проветривания во время ремонта и зачистки, а также для подъёма крышки хлопушки и шарнирных труб при обрыве рабочего троса.

З амерный люк служит для замера уровня нефтепродукта и отбора пробы из резервуара. В настоящее время резервуары оснащают дистанционными уровнемерами типа УДУ и пробоотборником типа ПСР.

Рис. 1. Схема расположения оборудования на вертикальном стальном резервуаре:

а) для хранения маловязких нефтепродуктов: 1 - верхний световой люк: 2 - вентиляционный патрубок; 3 - огневой предохранитель; 4 - основной механический дыхательный клапан; 5 - замерный люк; 6 - уровнемер; 7 - нижний люк-лаз; 8 - водоспускной кран; 9-хлопушка; 10-грузовой патрубок; II-перепускное устройство; 12-подъемник хлопушки; 13 - предохранительный гидравлический дыхательный клапан

б) - для хранения высоковязких нефтепродуктов; 1 - верхний световой люк; 1 - вентиляционный патрубок; 3 - замерный люк; 4 - уровнемер; 5 - нижний люк-лаз; 6 - водоспускной кран; 7 - шарнирная подъемная труба; 8-перепускное устройство; 9-грузовой патрубок

Указатель уровня

Указатель уровня состоит из трех узлов: показывающего прибора с отсчитывающим механизмом, пружинным двигателем постоянного момента и механизма проверки зацепления мерной ленты, смонтированными в едином корпусе; гидрозатвора с угловыми роликами и защитными трубами; поплавка с направляющими тягами и натяжным устройством.

Разработаны различные модификации УДУ: для вертикальных наземных резервуаров УДУ-5М, для заглубленных резервуаров УДУ-5А, для резервуаров с плавающей крышей УДУ-5Б, для резервуаров высокого давления (до 0,03 МПа) УДУ-5Д.

В настоящее время промышленность выпускает уровнемеры УДУ-10 нескольких модификаций, позволяющих вести оперативный контроль и товарные операции по отпуску и приему нефтепродуктов в резервуары различных конструкций. В конструкции указателей уровня предусмотрена возможность подсоединения к ним потенциометрических и кодоимпульсных датчиков для передачи показаний в диспетчерский пункт.

Пробоотборник типа ПСР

Пробоотборник типа ПСР позволяет автоматически отбирать из резервуара пробу, соответствующую составу нефтепродукта в резервуаре. Это достигается путем выделения в резервуаре столбика нефтепродукта по всей высоте налива. Пробоотборник ПСР-4 состоит из трех основных узлов: верхнего люка, пробоотборной колонны и панели управления отбором и сливом пробы.

Наряду с пробоотборником ПСР-4, предназначенным для отбора средних проб нефтепродуктов с вязкостью до 1200 м²/с при 50 °С из наземных вертикальных резервуаров на нефтебазах применяют: ПСР-5-для отбора средних проб маловязких нефтепродуктов из заглубленных резервуаров, ПСР-6 - для отбора средних проб вязких нефтепродуктов из заглубленных резервуаров и ПСР-7-для отбора средних проб нефтепродуктов из резервуаров с понтонами. Принцип работы ПСР всех типов одинаков. Они различаются только конструкциями.

Пеногенератор представляет собой генератор высокократной пены (ГВП) в комплекте с пенокамерой. Пеногенератор стационарно укреплен на верхнем поясе резервуара, куда подается раствор пенообразователя. При этом образующаяся высокократная воздушная механическая пена через пенокамеру вводится внутрь резервуара.

Вентиляционный патрубок устанавливают в верхней точке покрытия резервуаров, в которых хранятся горючие нефтепродукты, а также на резервуарах с понтонами, для постоянного сообщения газового пространства с атмосферой. Во избежание попадания посторонних предметов и искр внутрь резервуара

поперечное сечение вентиляционных патрубков затягивают медной сеткой.

Диаметр вентиляционного патрубка обычно принимают равным диаметру приемораздаточного трубопровода. В этом случае дыхательную арматуру на резервуарах не устанавливают.

Люк-лаз, помещаемый в первом поясе резервуара на высоте 700 мм (расстояние оси люка до днища), предназначен для доступа внутрь резервуара при ремонте и очистке от скопившейся на дне грязи. Люк-лаз одновременно служит для вентиляции резервуаров при проведении огневых работ, а потому расположен диаметрально противоположно световому люку. Наименьший диаметр люка-лаза 500 мм.

Подъемную трубу устанавливают на приемной трубе резервуара, предназначенного для хранения, подогрева и отстоя нефтепродуктов. Подъемная труба служит для отбора нефтепродукта из верхних, наиболее чистых слоев, где он имеет наибольшую температуру. Подъем трубы осуществляется специальной лебедкой или за счет выталкивающей силы поплавка, устанавливаемого на ее конце и поддерживающего постоянное расстояние между входным сечением трубы и уровнем нефтепродукта. Поднимать трубу можно до определенной высоты, в пределах которой она может опускаться под собственным весом. При углах подъема больше 70-75° возможно заклинивание поворотного шарнира, поэтому длина подъемной трубы принимается равной:

l_t = L-h_l / sin 70 ,

где: L - высота резервуара;

hi - расстояние от дна резервуара до поворотного шарнира трубы.

Для уменьшения входной скорости нефтепродукта конец подъемной трубы срезается под углом 30°.

Водоспускное устройство, устанавливаемое на первом поясе резервуара, предназначено для периодического спуска подтоварной воды. Подтоварная вода накапливается на дне, осаждаясь из обводненных нефтей. Одним из способов предохранения утечки через неплотности днища является хранение нефтепродуктов на водяной подушке, нормальная высота которой 3-5 см. Водоспускное устройство может поворачиваться, что позволяет полностью вытеснять нефтепродуктом воду из устройства. Этим предотвращается возможность замерзания воды при отрицательных температурах воздуха.

Хлопушка предотвращает утечку нефтепродукта из резервуара в случае повреждения приемо-раздаточных трубопроводов и задвижек. На рисунке показана управляемая хлопушка, которую обычно устанавливают на приемной трубе. Если в резервуаре имеются две специализированные приемо-раздаточные трубы, то на нагнетательной трубе можно установить хлопушку без управления. Для обеспечения открывания хлопушки устраивают перепуск, позволяющий выравнивать давление до и после хлопушки. Для резервуаров с понтонами и плавающими крышами используют хлопушки с управлением, встроенным в приемо-раздаточный патрубок.

Огневые предохранители, препятствующие проникновению внутрь резервуара огня и искр через дыхательные клапаны, устанавливают под дыхательными клапанами. Принцип действия их основан на том, что пламя или искра не способны проникнуть внутрь резервуара через отверстия малого сечения в условиях интенсивного теплоопвода. 

Дыхательные клапаны устанавливают на крыше резервуара у замерной площадки для сокращения потерь нефтепродуктов от испарения при хранении легковоспламеняющихся нефтепродуктов и для предотвращения разрушения резервуара. Дыхательный клапан работает при повышении давления в резервуаре или вакууме выше расчетного. В первом случае он выпускает в атмосферу, образовавшуюся в резервуаре паровоздушную смесь и таким путем доводит давление в резервуаре до расчетного значения, а во втором случае, наоборот, при образовании разрежения впускает в резервуар атмосферный воздух и тем самым поддерживает расчетный вакуум. На случай выхода из строя дыхательного клапана предусмотрен предохранительный клапан, который срабатывает при повышении расчетного давления и вакуума на 5-10%.