МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Дальневосточный федеральный университет»

Инженерная школа Кафедра нефтегазового дела и нефтехимии

Пак Роман Евгеньевич

ПОВЕРКА СТАЛЬНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ТИПА РВС ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕМОНТЕ

Выпускная квалификационная работа

БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА

по образовательной программе подготовки бакалавров

по направлению подготовки 21.03.01 «Нефтегазовое дело»

«Сооружение и ремонт объектов систем трубопроводного транспорта»

Г. Владивосток

2017

Содержание

Введение 4

1 Проектирование резервуара 5

1.1 Исходные данные 5

1.2 Выбор материала конструкции 6

1.3 Расчет оптимальных габаритов резервуара 6

1.4 Расчет толщины стенки резервуара 9

1.4.1 Расчет стенки на прочность 12

1.4.2 Проверка стенки на прочность при гидроиспытаниях 15

1.5 Определение нагрузок, действующих на резервуар 17

1.6 Расчет на устойчивость 18

1.7 Конструкция и расчет покрытия резервуара 19

1.7.1 Расчет настила 21

1.7.2 Расчет поперечных ребер щита 23

1.7.3 Расчет радиальных ребер щита 24

1.8 Расчет колец жесткости 26

1.9 Конструкция и расчет днища 26

1.10 Расчет сопряжения стенки с днищем 28

1.11 Подбор эксплуатационного оборудования 33

2 Анализ существующих методов поверки резервуаров 35

2.1 Поверка резервуаров объемным методом 35

2.2 Поверка резервуаров геометрическим методом 36

3 Разработка программы поверки резервуаров с использованием технологии лазерного сканирования 38

3.1 Принцип работы трехмерных сканеров 38

3.2 Методика поверки резервуаров с использованием технологии трехмерного лазерного сканирования 40

3.3 Имитация данных сканирования в среде разработки MATLAB 41

3.4 Программа обработки результатов 3D сканирования 42

3.4.1 Вычисление объема слоев модели 42

3.5 Результаты тестирования программы обработки данных сканирования 45

4 Безопасность жизнедеятельности 47

4.1 Безопасная эксплуатация резервуара 47

4.2 Безопасная эксплуатация оборудования комплекса поверки 49

4.2.1 Безопасность при работе с механическими узлами 49

5 Экономическая часть 50

Заключение 52

Список литературы 53

Введение

На объектах нефтезагодобывающего комплекса эксплуатируется большое количество резервуаров, предназначенных для хранения нефти и нефтепродуктов, суммарная емкость которых может достигать 1.6 млн м³. [31] При использовании резервуаров в промышленности и коммерческой деятельности требуется постоянный учет по расходу и остаткам хранимого в них продукта. Основным инструментом для точного определения объема продукта, находящегося в резервуаре является градуировочная таблица, получаемая при поверке. Первичная поверка проводится после окончания монтажных работ и гидравлических испытаний и по результатам выполнения этих работ составляется градуировочная таблица. [12]

Естественный износ, накопление донных отложений, появление вмятин, выпуклостей вызывают изменения внутреннего объема резервуара, вследствие чего появляется необходимость постоянной корректировки данных градуировочной таблицы. [22]

В данной работе будет спроектирован стальной вертикальный резервуар емкостью 2000 м³, проведен анализ существующих традиционных методов поверки резервуаров, их преимуществ и недостатков, а также разработана и протестирована программа поверки с использованием трехмерного лазерного сканирования.