43. Расчет пропускной способности предохранительных клапанов

Предохранительный клапан — трубопроводная арматура, предназначенная для защиты от механического разрушения оборудования и трубопроводов избыточным давлением путём автоматического выпуска избытка жидкой, паро- и газообразной среды из систем и сосудов с давлением сверх установленного. Клапан также должен обеспечивать прекращение сброса среды при восстановлении рабочего давления. Предохранительный клапан является арматурой прямого действия, работающей непосредственно от рабочей среды, наряду с большинством конструкций защитной арматуры и регуляторами давления прямого действия.

Пропускную способность предохранительного клапана в кг/ч следует рассчитывать по формулам:

для водяного пара - для давления в МПа,

не над- кгс/см;

для газа - в МПа,

не над - в кгс/см;

для жидкостей - в МПа,

не над- для давления в кгс/см,

где  - максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, МПа

-максимальное избыточное давление за предохранительным клапаном, МПа

- удельный объем пара перед клапаном при параметрах  и , м/кг;

- плотность реального газа перед клапаном при параметрах  и , кг/м, определяют по таблицам или диаграммам состояния реального газа или подсчитывают по формуле

 - для давления в МПа (в Дж/кг, град).

- газовая постоянная;  - коэффициент сжимаемости реального газа для идеального газа =1;

- температура среды перед клапаном при давлении , °C;

- площадь сечения клапана, равная наименьшей площади сечения в проточной части, мм;

- коэффициент расхода, соответствующий площади , для газообразных сред; - для жидких сред; должны быть указаны в паспорте предохранительного клапана.

- плотность жидкости перед клапаном при параметрах  и , кг/м;

- коэффициент, учитывающий физико-химические свойства водяного пара при рабочих параметрах перед предохранительным устройством выбирают по справочному приложению 2 для насыщенного пара и по справочному приложению 3 - для перегретого пара или подсчитывают по формуле

Не над - для давления в МПа,

 - для давления в кгс/см;

- показатель адиабаты;

- коэффициент, учитывающий соотношения давлений перед и за предохранительным клапаном, выбирают по справочному приложению 4 в зависимости от  и ; коэффициент =1 при ,

где

 - для давления в МПа,

 - для давления в кгс/см,

- критическое отношение давлений выбирают по справочному приложению 5 или подсчитывают по формуле

;

- коэффициент, учитывающий физико-химические свойства газов, при рабочих параметрах выбирают по справочным приложениям 5 и 6 или подсчитывают по формулам:

Не над при ,

 при 

для давления в МПа или

 для давления в кгс/см.

44) Выбор необходимого объема резервуарного парка.

Поскольку стоимость резервуарного парка, как правило, превышает стоимость всех остальных объектов нефтебазы правильное определение объёма резервуарного парка нефтебазы – важнейшая задача при проектировании. Для определения объёма резервуарного парка нефтебаз нет нормативных указаний, а Основой для расчёта служат : годовая реализация, плотность нефти и нефтепродукта, равномерность поступления и реализации, а также удалённость нефтебаз от транспортных коммуникаций и потребителей нефтепродуктов.

• Выбор резервуаров нужно проводить из числа утверждённых типовых проектов. Для строительства резервуаров, выполненных по индивидуальным проектам, требуется специальное обоснование и утверждение.

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

• Предпочтение следует отдавать резервуарам больших объёмов, т.к. с увеличением объёма резервуара уменьшаются потери от испарений, удельный расход стали, площади для резервуарных парков.

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

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

• С уменьшением степени заполнения резервуара увеличивается объём газового пространства, а это ведёт к увеличению потерь при хранении.

Для окончательного выбора резервуаров выполняют технико-экономический расчёт по нескольким вариантам для каждого вида нефтепродукта. Тот вариант, который потребует меньших капитальных и эксплуатационных затрат, а также будет отвечать перечисленным требованиям, принимают к строительству.

1. Определим проектный объем резервуарного парка (  в % от годового грузооборота нефтебазы.

где:  - максимальный и минимальный суммарные остатки нефтепродуктов за месяц.

Определим долю каждого нефтепродукта в общем объеме резервуарного парка в соответствии с его процентным содержанием в годовом грузообороте нефтебазы.

2. Находим процентное содержание нефтепродукта в грузообороте нефтебазы:

где:  - процентное содержание грузооборота нефтепродукта в грузообороте нефтебазы;

 - годовой грузооборот нефтебазы по данному нефтепродукту, т/год;

 - годовой грузооборот нефтебазы, т/год;

3. Находим массу хранимого нефтепродукта:

где:  - масса хранимого на нефтебазе продукта, т;  - суммарная масса нефтепродуктов, хранимых на базе, т.

4. Находим объем хранимого нефтепродукта на нефтебазе:

где:  - объем хранимого нефтепродукта,   - плотность нефтепродукта при  С, т/ 

Выбор резервуаров

Для бензинов, нефти принимаем вертикальные резервуары с понтоном, для дизельных топлив, мазута вертикальные резервуары со стационарной крышей.

Для масел – горизонтальные резервуары.

Определим номинальный объем резервуарного парка нефтебазы: