4.2 Расчет длины ж/д эстакады

Длину железнодорожной эстакады рассчитываем по следующей формуле:

где L_Э - длина железнодорожной эстакады.

а_i - число цистерн по типам, входящих в маршрут.

к - число цистерн в маршруте.

l_i - длина цистерн, различных типов по осям автосцепления (для цистерны грузоподъёмности 60 тонн l_i=l 2,02м ([1], стр. 18, табл. 1.2).

Для слива светлых нефтепродуктов выбираем комбинированную двустороннюю эстакаду на 16 постов с 3 коллекторами:

коллектор №1 – 2 цистерны Аи-80 и 3 цистерны Аи-92;

коллектор №2 – 3 цистерны Аи-95 и 2 цистерны Аи-98;

коллектор №3 – 2 цистерны ДТЛ, 2 цистерны ДТЗ и 2 цистерны керосина КО

L_Э =0,5∙16∙12,02 = 96,16 м

Для слива темных нефтепродуктов выбираем комбинированную двустороннюю эстакаду на 30 постов с 2 коллекторами:

коллектор №1 – 13 цистерн с нефтью;

коллектор №2 – 3 цистерны М-100 и 3 цистерны Ф-5;

индивидуальные сливные устройства для слива масел – 10 по 1 цистерне.

L_Э = 0,5∙30∙12,02 = 180,3 м

Для слива светлых нефтепродуктов и нефти принимаем универсальный сливной прибор; для слива мазута и масел – АСН-7Б.

5 Расчет времени слива нефтепродуктов из железнодорожных цистерн

Расчет времени слива для светлых нефтепродуктов проводим при температуре самой холодной пятидневки года (-36°С) [5]; для мазутов, нефти и масел – при соответствующей температуре перекачки.

Расчет кинематической вязкости нефтепродуктов:

Для бензина:

мм²/с

где ν_т – расчетная кинематическая вязкость, мм²/с;

ν₁, ν₂ – кинематическая вязкость при абсолютных температурах Т₁, Т₂, мм²/с;

a, b – эмпирические коэффициенты.

Аналогично произведем расчет кинематической вязкости остальных нефтепродуктов. Результаты сведем в таблицу 8.

Таблица 8 – Расчет кинематической вязкости нефтепродуктов

Тип нефтепродукта	Т1, К	Т2, К	ν1 мм2/с	ν2 мм2/с	Т, К	А	B	ν, мм2/с
Бензины	283	293	0,64	0,58	237	7,962	-3,574	1,19
ДТЛ	283	293	8	6	237	8,885	-3,634	62,22
ДТЗ	283	293	7	5	237	10,947	-4,485	93,98
КО	293	313	3,28	2,5	237	5,897	-2,477	10,0
М-100	353	373	118	50	318	9,369	-3,553	1014,8
Ф-5	353	373	5	3,6	288	7,787	-3,102	26,4
Нефть	290	295	45	32	293	13,379	-5,344	36,5
М-10В2С	323	373	91	11	298	10,840	-4,203	566,6
М-14В2	323	373	120	14	303	10,363	-4,003	488,0
М-14Г2	323	373	120	14	303	10,363	-4,003	488,0
МС-14	323	373	96	14	303	9,518	-3,674	324,0
МС-20	323	373	160	20,5	308	9,189	-3,525	405,6
ТАД-17п	323	373	110	17,5	308	8,716	-3,350	249,0
ИС-12	313	323	35,2	23	288	9,930	-3,902	141,6
ИС-20	313	323	74,8	48	298	8,740	-3,393	164,8
Т-22	323	333	35	20	278	13,737	-5,398	3108,5
Т-46	323	333	75	45	288	10,459	-4,059	985,5

Определяем расстояние от оси коллектора до нижней образующей котла цистерны:

где h - расстояние от оси коллектора до нижней образующей котла цистерны;

h_l = 0,6м - длина сливного патрубка цистерны;

h₂ = 0,315м - длина присоединительной головки;

h₃ = 0,541м - расстояние от присоединительной головки до оси коллектора.

Находим площадь поперечного сечения сливного патрубка:

где d = 0,212 м - внутренний диаметр сливного патрубка.

Находим число Рейнольдса:

где D=2,8 м - диаметр котла цистерны

При Re>10000, то определяем по формуле

При Re<10000, то определяем по графику (для АСН-7Б – линия 7)

Рисунок 7 – Коэффициент расхода патрубков сливных приборов железнодорожных цистерн и средств герметизации слива:

1 – универсальный сливной прибор по данным З.И.Геллера; 2 – универсальный сливной прибор по данным ВНИИСПТнефть; 3 – сливной прибор Утешинского по данным З.И.Геллера; 4 – сливной прибор Утешинского по данным ВНИИСПТнефть; 5 – универсальный сливной прибор по данным В.М. Свистова; 6 – сливной прибор Утешинского по данным В.М. Свистова; 7 – установкаАСН-7Б; 8 – установка УСН - 175М; 9 – установка УСН-175 с действующим монитором; 10 – установка СЛ-9.

Определяем число Рейнольдса при 5% заполнение цистерны:

По полученным значениям числа Рейнольдса для полной и заполненной на 5% цистерны определяем соответствующие коэффициенты расхода μ₁ и μ₂ (рис. 7)

Средний коэффициент расхода определяется:

Для бензинов:

Время полного слива из цистерны определим по формуле:

Для бензинов:

где L=10,31 м - длина котла цистерны.

Так как производится закрытый слив нефтепродуктов необходимо ввести поправочный коэффициент φ в зависимости от отношения h/D ([1], стр. 46, рис. 2.8):

Аналогично произведем расчет времени слива остальных нефтепродуктов. Сведем полученные результаты в табл. 9.

Таблица 9 - Расчет времени слива.

Тип нефтепродукта	υ, мм2/с	Rе100%	μ1	Rе5%	μ2	μ0	τ0, с	τ, мин.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Бензины	1,19	1629990	-	-	-	0,775	319,1	5,32
ДТЛ	62,22	31134	-	-	-	0,766	322,7	5,38
ДТЗ	93,98	20613	-	-	-	0,762	324,5	5,41
КО	10,0	194043	-	-	-	0,774	319,6	5,33
М-100	1014,8	1909	0,29	1169	0,26	0,275	899,2	14,99
Ф-5	26,4	73244	-	-	-	0,770	321,1	5,35
Нефть	36,5	53040	-	-	-	0,770	321,1	5,35
М-10В2С	566,6	3419	0,295	2094	0,285	0,290	852,7	14,21

Продолжение таблицы 9

1	2	3	4	5	6	7	8	9
М-14В2	488,0	3969	0,30	2431	0,29	0,295	838,2	13,97
М-14Г2	488,0	3969	0,30	2431	0,29	0,295	838,2	13,97
МС-14	324,0	5979	0,31	3662	0,30	0,305	810,8	13,51
МС-20	405,6	4777	0,305	2925	0,295	0,300	824,3	13,74
ТАД-17п	249,0	7780	0,33	4764	0,32	0,325	760,9	12,68
ИС-12	141,6	13680	-	-	-	0,755	327,3	5,46
ИС-20	164,8	11755	-	-	-	0,752	328,7	5,48
Т-22	3108,5	623	0,21	382	0,17	0,190	1301,5	21,69
Т-46	985,5	1966	0,29	1204	0,26	0,275	899,2	14,99