1. Определение исходных расчетных данных.

1.1. Расчетная температура нефтепродуктов

Для определения расчетных данных необходимо задаться температурой нефтепродуктов. Температура жидкости будет приблизительно равна температуре окружающей его среды, т.е. температуре воздуха. Согласно заданию на проектирование для г. Новый Уренгой принимаем по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» температуру самой холодной пятидневки (для гидравлического расчёта) и абсолютно максимальную (для определения давления насыщенных паров) соответственно:

;

1.2. Определение расчетной вязкости

Расчет вязкости проводится при минимальной и максимальной температуре окружающей среды района проектирования. [8].

,

(1.1)

где – кинематическая вязкость при расчетной температуре Т, м²/с;

– кинематическая вязкость при известной температуре Т_*, м²/с;

– коэффициент крутизны вискограммы, определяемый по зависимости:

,

(1.2)

где – известное значение вязкости нефти при температуре Т₁=293К, м²/с;

– известное значение вязкости нефти при температуре Т₂=283К, м²/с.

Для бензина АИ-95.

Принимая

м²/с·10⁴

м²/с·10⁴

находим:

1/°С

Расчетное значение кинематической вязкости:

м²/с·10⁴

м²/с·10⁴

Расчет вязкости бензина А-80.

Принимая

м²/с·10⁴

м²/с·10⁴

находим:

1/°С

Расчетное значение кинематической вязкости:

м²/с·10⁴

. м²/с·10⁴

1.3. Определение расчетной плотности

Плотность нефтепродуктов в зависимости от химического состава и температуры изменяется в пределах 700-1100 кг/м³. Пересчет плотности с одной температуры на другую произведем по формуле Менделеева [8]:

,

(1.3)

где – плотность нефтепродукта при температуре Т, кг/м³;

– плотность при температуре 293 К, кг/м³;

– коэффициент объемного расширения, 1/К.

Определим плотность бензина АИ-95.

При 1/К

Тогда расчетные значения плотности:

кг/м³;

кг/м³

Определим плотность бензина А-80.

При 1/К.

Тогда расчетные значения плотности:

кг/м³;

кг/м³

1.4. Определение давления насыщенных паров

Давление насыщенных паров Р_S для нефтепродуктов при температуре Т_мах (наихудшее условие), с достаточной точностью определяется по формуле [2]:

,

(1.4)

где – давление насыщенных паров нефтепродукта по Рейду, Па.

Найдем давление насыщенных паров бензинов АИ-95 и А-80:

Согласно табличным данным для АИ-95 и А-80 [2]:

_Па.

2. Выбор оптимальных типоразмеров резервуаров

При выборе типа резервуаров необходимо руководствоваться следующим (согласно СНиП 2.11.93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы»):

1. Выбор резервуаров нужно проводить из числа утвержденных типовых проектов.

2. Для снижения потерь от испарений при хранении легкоиспаряющихся нефтепродуктов нужно применять резервуары с понтоном, плавающими крышами и резервуары, рассчитанные на повышенное давление.

3. Предпочтение следует отдавать резервуарам больших объемов, т.к. с увеличением объема резервуара уменьшаются потери от испарений, удельный расход стали, площади для резервуарных парков.

4. Для каждого вида нефтепродукта нужно предусматривать не менее двух резервуаров, чтобы иметь возможность одновременно выполнять операции по приему и отпуску данного вида нефтепродукта, а также выполнять ремонты резервуаров, подогрев нефтепродукта, отстой и др.

5. Применение однотипных, одинаковых по объему и конструкции резервуаров облегчает проведение товарных операций на нефтебазе и создает хорошие условия для ведения строительно-монтажных работ при сооружении резервуарных парков поточным методом.

6. С увеличением степени заполнения резервуара увеличивается объем газового пространства, а это ведет к увеличению потерь при хранении.

Для нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров, согласно приведенным выше расчетам, необходимо подбирать резервуары с понтоном или плавающей крышей. При выборе типов резервуаров необходимо

учитывать климатические условия района проектирования: ветровую, дождевую и снеговую нагрузки. В районах с большой дождевой и снеговой нагрузкой резервуары с плавающей крышей не применимы, а в районах с большей ветровой нагрузкой следует применять резервуары «северного исполнения» с высотой стенки до 12 м, в данном проекте взят г. Новый Уренгой для него наиболее удобнее использовать резервуары типа РВС со стационарной крышей.

В данном проекте для бензинов АИ-95 и А-80 необходимо применять стационарные резервуары со стационарной крышей и понтоном т.к. нефтепродукты с высоким давлением насыщенных паров требуют использования средств сокращения потерь ЛФУ. ( >26.6)

Определим полезный объем резервуарного парка для каждого продукта. Согласно заданию для распределительных железнодорожных нефтебаз данная

величина равна [7]:

,

(2.1)

где – среднемесячное потребление i-го нефтепродукта, м³;

- продолжительность транспортного цикла поставки, 20сут; (предположим, что топливо транспортируется из Московского НПЗ, расстояние от Москвы до Нового Уренгоя по ж/д равно 2350 км)

- коэффициент неравномерности подачи цистерн с нефтепродуктом,

– коэффициент неравномерности потребления продуктов. Для промышленного города принимаем ;

– страховой запас i-го продукта, %. Так как типы нефтебазы - железнодорожная, месторасположение – север, принимаем норму страхового запаса в 45%.

Среднемесячное потребление продукта равно:

,

(2.2)

где - годовой грузооборот нефтебазы, кг;

- процент i-го продукта от общей массы;

- плотность нефтепродукта при максимальной температуре, кг/м³.

После определения необходимого объема парка для i-го нефтепродукта назначаем несколько резервуаров различного размера для выбора из них наиболее оптимального варианта.

При этом резервуарный парк должен соответствовать следующим требованиям:

1. Иметь минимальный неиспользуемый объем резервуаров, не более 10%;

2. Иметь наименьшие металлозатраты;

Для каждого из вариантов определяем следующие параметры.

Количество резервуаров:

,

(2.3)

где – коэффициент использования резервуара, зависящий от его типа и объема;

– полезный объем одного резервуара, м³.

Количество резервуар округляем в большую сторону: .

Тогда фактический объем резервуарного парка равен:

.

(2.4)

Неиспользуемый объем резервуарного парка находится как разница необходимого и фактического объемов:

.

(2.5)

Согласно одному из требований неиспользуемый объем в процентном отношении к необходимому объему не должен превышать 10%:

.

(2.6)

Металлозатраты на сооружение группы резервуаров рассчитываются по формуле

,

(2.7)

где – удельный расход стали на 1м³ полезного объема резервуара, кг.