Расчет предохарнительного клапана резервуара для сжиженных углеводородных газов (суг)

При эксплуатации резервуаров со сжиженным углеводородным газом (СУГ) в них может повышаться давление. Повышение давления вызывают следующие причины: нагревание резервуара; расширение СУГ от повышения температуры; отсутствие или недостаток парового пространства; наполнение резервуаров СУГ с давлением насыщенных паров, большим чем предусмотрено; ошибки в работе персонала и т.д. Для предотвращения разрушения резервуара от повышенного давления устанавливают предохранительные клапаны, пропускная способность которых, согласно правилам Госгортехнадзора РФ, должна быть такой чтобы давление паров СУГ в резервуаре не превышало рабочее более, чем на 15%.

Предохранительные клапаны обеспечивают выпуск паровой фазы для снижения давления в резервуаре.

1. Определяется пропускная способность предохранительного клапана:

– для надземных цилиндрических резервуаров

G = 1000 · D · (L + D /2), кг/ч,

– для надземного шарового резервуара

G = 1000 · D, кг/ч,

– для подземных резервуаров

G = 300 · D · (L + D /2), кг/ч,

где D – диаметр резервуара, м;

L – длина резервуара, м.

2 Определяется давление срабатывания предохранительного клапана из условия, чтобы давление в резервуаре не повышалось более чем на 15% (выше рабочего)

p = 1,15 · р_раб, МПа,

где р_раб – рабочее давление в резервуаре, МПа.

3 Определяется молекулярная масса паровой фазы

М = Σ у_i · M_i , кг/моль,

где у_i – массовая концентрация компонента в паровой фазе, доли единицы;

M_i – молекулярная масса компонента в паровой фазе, кг/моль.

4 Определяется рабочее сечение клапана

F = G / (2200 ·p· √M/T ) , см²,

где 2200 – коэффициент;

Т – абсолютная температура паровой фазы, К.

5 Определяется диаметр клапана

d = √(4 · F)/π , см.

6 Подбирается полноподъемный предохранительный клапан (ППК, СППК и др.): [7], стр.262-266; [8], стр.118-146; [51], стр.341-353.

Приводится характеристика выбранных клапанов.

Расчет приемо – раздаточных устройств баз сжиженного газа (бсг)

1 Расчет железнодорожной эстакады

Прием СУГ осуществляется на сливных железобетонных или выполненных из металлоконструкций эстакадах. Эстакада располагается между путями железнодорожного тупика. Она должна быть на уровне верхней площадки цистерны и иметь откидные мостки для перехода и горловинам цистерн. На эстакаде монтируют сливо- наливные устройства, к которым подводят трубопроводы жидкой и паровой фаз.

Трубопроводы имеют ответвления на места установки железнодорожных цистерн. Каждое ответвление заканчивается одним для паровой и двумя для жидкой фаз резинотканевыми шлангами, имеющими на концах ниппели и концевые накидные гайки для присоединения к вентилям железнодорожных цистерн.

1. Определяется число эстакад

n_э = (G _г• k₁• k₂• ) / (8760• G_м),

где	G г	–	годовой грузооборот эстакады, кг. Грузооборот эстакады – количество принятых и отпущенных грузов – одна из основных производственных характеристик эстакад;
	k1	–	коэффициент неравномерности поступления СУГ. Рекомендуется k1 = 1,2÷1,5;
	k2	–	коэффициент неравномерности подачи вагонов – цистерн. Рекомендуется k2 =1,1÷1,3;
		–	время пребывания маршрута на эстакаде, ч;
	8760	–	число часов в году;
	Gм	–	грузоподъемность маршрута, кг. Рекомендуется Gм = 2000 ÷ 4000 т.

Полученное расчетом число эстакад округляется до ближайшего большего целого числа.

1.2 Определяется длина эстакады

Для маршрута, составленного из однотипных цистерн, длина эстакады равна

L_э = (G_м ·l) / ( ·V), м,

где	l	–	длина цистерны по осям сцепления, зависящая от типа цистерн, м; ([5], стр. 228, табл. 11.1);
	V	–	вместимость котла цистерны, зависящая от типа цистерн, м3; ([5], стр. 228, табл. 11.1);
		–	плотность СУГ, кг/м3.

Если длина эстакады получается большой, то проектируют двухстороннюю эстакаду, длина которой равна половине полученной.

L_э' = L_э / 2, м