проектирование и эксплуатация нефтебаз
.pdfСПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
VДЛ N ДЛ VЦ 36 60 2160м3
Определяем требуемую производительность от насосной станции для перекачки продуктов из резервуаров в железнодорожные цистерны:
для ДЗ:
|
|
|
|
VДЗ |
|
1380 |
|
м |
3 |
|
|||
Q |
|
|
|
690 |
|
|
|||||||
ДЗ |
|
|
2 |
час |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
для ДЛ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
2160 |
|
|
м |
3 |
||
Q |
|
|
|
ДЛ |
|
1080 |
|
||||||
ДЛ |
|
2 |
час |
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
Расчет железнодорожной эстакады |
4 |
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
|
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
5. РАЗРАБОТКА ПРИЧАЛА.
Нефтепродукт на нефтебазу поступает водным путём, поэтому на нефтебазе необходимо предусмотреть причал для танкеров и нефтеналивных барж. В настоящее время широко распространены рейдовые причальные буи для швартовки танкеров и перекачки нефтегруза, что позволяет обходится без сооружения дорогостоящих пирсов обычного типа для приёма крупнотоннажных танкеров с большой осадкой. Причальные буи представляют собой плавучую конструкцию, установленную в определённой точке рейда при помощи якорей. Посредством гибких шлангов буи соединены с подводными нефтепроводами, проложенными к нефтебазе.
Танкера обычно оснащены насосами для откачки нефтепродуктов из танков, тогда как баржи таких насосов не имеют. Для откачки продуктов из барж предусмотрим насосную станцию, в нашем случае для удобства эксплуатации возьмём плавучую.
Количество причалов (буёв) определим для каждого нефтепродукта по формуле:
n |
|
|
|
|
1,25 Q |
|
|
||
пр |
|
T |
|
|
24 |
|
|
||
|
Q |
|
|
|
|||||
|
|
Н |
M |
Ш |
|||||
|
|
|
Э |
|
|
|
,
где Q-грузооборот нефтебазы за период навигации, м3; QН-производительность насосов, м3/ч;
ТЭ-период навигации, дней;М-перерывы в работе по метеорологическим условиям, дней;
Ш-время затрачиваемое судами на швартовые операции, ч.
Грузооборот нефтебазы определим из условий: коэффициент оборачиваемости k=2. Далее определим грузооборот и количество причалов для каждого нефтепродукта.
а) ДЗ
Q=440 тыс.м3. Тогда задавшись, что простои причала по метеорологическим условиям оставляют 6 дней в месяц и с учётом навигации (9 месяцев) составят 54 дней, а сама навигация будет 216 дней. Время затрачиваемое судами на швартовые операции примем 12 часов в сутки. Насосы подберём с производительностью 200 м3/ч.
|
|
Проектирование распределительной нефтебазы |
||
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
Разраб. |
Кофанов С.Ф. |
Лит. |
Лист |
Листов |
Провер. |
Бачериков А.С |
Разработка причала |
1 |
2 |
Реценз. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н. Контр. |
|
ТюмГНГУ гр.НТХ-03-2 |
||
Утверд. |
|
|
|
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
24
Зная все значения определим количество причалов.
n |
|
1,25 440000 |
|
0,84 |
|
200 216 54 24 |
12 |
||||
пр |
|
|
|||
|
|
|
Принимаем для ДЗ 1 причал.
б) ДЛ
Q=660000 тыс.м3
n |
|
1,25 660000 |
|
0,97 |
|
200 216 54 24 |
12 |
||||
пр |
|
|
|||
|
|
|
Принимаем для ДЛ 1 ричал.
Также на насосной предусмотрим фильтры для очистки нефтепродуктов (один рабочий, один резервный) и по одному резервному насосу на продукт. Схема соединения и фильтров и насосов параллельная и представлена на рис.2.
Рис 2 Схема соединения оборудования на плавучей насосной.
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Разработка причала
2
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
.
6.РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ.
Графически изображённая система трубопроводов для перекачки нефтепродуктов, обеспечивающая одновременно их приём и отпуск с необходимой пропускной способностью в зависимости от назначения нефтебазы, внутрибазовую перекачку из резервуара в резервуар любым насосом, закреплённым за данной группой нефтепродуктов, и сохранения качества нефтепродуктов, называется схемой технологических трубопроводов. При проектировании объектов технологического назначения необходимо руководствоваться «Нормами технологического проектирования и технико-экономических показателей складов нефти и нефтепродуктов
(нефтебаз)». В соответствии с «Нормами» схема технологических трубопроводов должна иметь минимальное количество трубопроводов и запорной арматуры и обеспечивать:
а) включение и выключение любого насоса, задвижки и отключение участка трубопроводов без остановки других насосов;
б) взаимозаменяемость одного насосов для соответствующих групп нефтепродуктов;
в) одновременную работу нескольких насосов для выполнения операций по перекачке нефтепродуктов на нефтебазе;
г) опорожнение трубопроводов;
Проектирование перевалочной нефтебазы
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Разраб. |
Кофанов С.Ф. |
|
Провер. |
Бачериков А.С |
|
Реценз. |
|
|
Н. Контр. |
|
|
Утверд. |
|
|
|
Лит. |
Лист |
Листов |
Разработка |
|
1 |
3 |
|
|
|
|
технологической схемы |
ТюмГНГУ гр.НТХ-03-2 |
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
д) заполнение всасывающей линии центробежного насоса;
е) применение автоматики, контроля и управления технологическими операциями;
ж) применение прогрессивных централизованных способов снабжения потребителей нефтепродуктами;
з) исключение смешения нефтепродуктов.
Правильно составленная схема является основой для эффективной эксплуа-
тации нефтебазы. При ее разработке необходимо предусматривать возможность для дальнейшего развития базы. Количество трубопроводов и насосов зависит от ассортимента нефтепродуктов, необходимой пропускной способности по приему и отпуску, одновременности технологических операций на нефтебазе.
Технологическая схема представлена в приложении к записке.
При проектировании схемы технологических трубопроводов необходимо предусматривать использование одного трубопровода для последовательной перекачки по нему (при условии опорожнения) нескольких нефтепродуктов входящих в состав одной и той же группы.
На нефтебазах 1-ой группы схемы технологических трубопроводов бывают,
как правило, двухпроводными, когда к каждому резервуару подходят два трубопровода. Двухпроводные сети обеспечивают маневренность в работе и проведение одновременно нескольких операции. Обвязка резервуаров технологическими трубопроводами должна предусматривать возможность
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
Разработка технологической схемы |
2 |
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
|
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
перекачки нефтепродуктов из одного резервуара в другой в случае пожара или
аварии. Однопроводные схемы приметают большей частью на временных нефтебазах ила нефтебазах 2-й группы, имеющих незначительный грузооборот нефтепродуктов. На схеме указывают : основное оборудование насосных станции, причалов, наружных трубопроводов, задвижки.
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Разработка технологической схемы |
43 |
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
7. Технологический расчет трубопроводов.
Технологический расчет трубопроводов заключается в определении оптимальных параметров трубопроводов (внутренний и наружный диаметры, толщина стенки), подборе насосного оборудования, расчете режима эксплуатации трубопроводов.
Трубопровод выполняет свое назначение, если он обеспечивает перекачку нефтепродукта при наименьших затратах. Это зависит от ряда параметров: диаметра труб, давления, создаваемого насосом, разности геодезических отметок начала и конца трубопровода и температуры перекачиваемого продукта.
Для правильной эксплуатации нефтебаз необходимо иметь гидравлические характеристики трубопроводно-насосных систем. При сооружении или реконструкции нефтебаз гидравлические расчеты выполняют проектные организации. На действующих нефтебазах эти операции производит технический персонал.
Гидравлический расчет трубопроводов.
Цель гидравлического расчета – обеспечение заданной производительности перекачки. При применении насосной установки рассчитывается рабочий режим насосной установки, определяют мощность двигателя. Исходными данными являются: расход, физические свойства нефтепродуктов, профиль и план трассы, а также технологическая схема с указанием всех местных сопротивлений и длин отдельных участков трубопроводов.
Гидравлический расчет ведется для самых неблагоприятных условий эксплуатации трубопровода и для самых удаленных и высокорасположенных точек коммуникаций и объектов.
Теоретически необходимый внутренний диаметр трубопровода определяется из уравнения неразрывности потока по формуле:
D |
|
4 Q |
|
|
|
||
|
|
||
|
|
|
|
где Q – производительность, м3/ч, принимаемая равной пропускной |
|||||||
|
способности приемно-раздаточного устройства при наибольшей |
|||||||
|
величине (табл.1) |
Проектирование перевалочной нефтебазы |
||||||
|
ν – |
скорость движения жидкости в трубах. |
м/с, |
принимаемая в |
||||
Изм. Лист |
№ докум. |
|
Подпись Дата |
|
|
|
|
|
Разраб. |
Кофанов С.Ф. |
|
|
Лит. |
|
Лист |
Листов |
|
|
зависимости от вязкости нефтепродуктов ( табл.2.) |
|
|
|||||
Провер. |
Бачериков А.С |
|
Технологический расчет |
|
|
1 |
14 |
|
Реценз. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трубопроводов |
|
|
|
|
|
Н. Контр. |
|
|
|
ТюмГНГУ гр.НТХ-03-2 |
||||
Утверд. |
|
|
|
|
|
|
|
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Табл.1.
Характеристика приемо-раздаточных устройств
Условный диаметр |
Пропускная |
Пропускная |
ПРУ, мм |
способность для нефти |
способность для |
|
и нефтепродуктов, м3/ч |
темных |
|
|
нефтепродуктов, м3/ч |
ПРУ-100 |
50-70 |
23-40 |
ПРУ-150 |
100-150 |
70-100 |
ПРУ-200 |
180-250 |
120-170 |
ПРУ-250 |
300-450 |
170-300 |
ПРУ-300 |
400-600 |
250-400 |
ПРУ-350 |
600-850 |
350-500 |
ПРУ-400 |
700-1100 |
450-700 |
ПРУ-500 |
1100-1750 |
700-1100 |
ПРУ-600 |
1500-2500 |
1100-1750 |
ПРУ-700 |
2500-3950 |
1750-2950 |
|
|
|
|
|
Табл.2. |
Зависимость скорости от вязкости нефтепродуктов |
|||||
|
|
|
|
|
|
Кинематическая |
|
|
|
Средняя скорость, м/с |
|
вязкость |
|
|
|
Всасывание |
Нагнетание |
нефтепродуктов, |
10 |
6 |
, |
|
|
|
|
|
|||
м2/с |
|
|
|
|
|
1,0-11,4 |
|
|
|
1,5 |
2,5 |
11,4-28,4 |
|
|
|
1,3 |
2,0 |
28,4-74,0 |
|
|
|
1,2 |
1,5 |
74,0-148,0 |
|
|
|
1,1 |
1,2 |
148,2-444,6 |
|
|
1,0 |
1,1 |
|
444,6-889,2 |
|
|
0,8 |
1,0 |
6.1.1. Произведем гидравлический расчет трубопроводов, используемых для перекачки ДЛ.
На РВС-20000 устанавливаем приемо-раздаточные устройства с условным диаметров 700мм.
Лист
|
Технологический расчет трубопроводов |
2 |
Изм. Лист № докум. Подпись Дата |
|
|
|
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Выбираем ПРУ-700 с производительностью 3950 м3/с на нагнетании и 2500 м3/с на всасывании.
1. Находим диаметр
D |
|
4 2500 |
0,820м |
|
|
|
|||
в с |
|
3600 3,14 |
1,3 |
|
|
|
|
D |
|
4 3950 |
0,835м |
|
|
|
|||
наг |
|
3600 3,14 |
2,0 |
|
|
|
|
Принимаем ближайший больший диаметр по сортаменту: на всасывание D=820 мм с толщиной стенки δ=9 мм.
на нагнетание D=1020 мм с толщиной стенки δ=10 мм.
2. Внутренний диаметр
Dвн.вс.
820 2 9
801
мм
Dвн.наг.
1020 2 10
1000
мм
3. Фактическая скорость
V |
4 Q |
|
|
D |
2 |
||
|
|||
|
|
||
|
в н |
|
на всасывании
V |
|
4 2500 |
1,37м / с |
|
2 |
|
|||
в с |
3,14 |
3600 |
|
|
|
0,801 |
|
на нагнетании
V |
|
4 3950 |
1,39м / с |
||
|
2 |
|
|||
наг |
|
3,14 1,0 |
3600 |
|
|
|
|
|
|
4.Определим режим движения нефтепродукта Число Рейнольдса по формуле
Re v Dвн
vt
где vt - вязкость при температуре -9°С
на всасывании |
Reв с |
|
1,37 0,801 |
55144 |
||
19.9 10 6 |
|
|||||
|
|
|
|
на нагнетании
Re |
|
|
1,39 1,0 |
69849 |
|||
наг |
19.9 |
10 |
6 |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Предельные числа Рейнольдса где э– эквивалентная шероховатость. Она берется по табл. 3.
Табл. 3.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
Лист |
|
Технологический расчет трубопроводов |
Лист |
|
2 |
||
Технологический расчет трубопроводов |
||
|
3 |