Эксплуатация нефтебаз и хранилищ
.pdfСПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РТ
АЛЬМЕТЬЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ
Факультет нефтегазовый Кафедра транспорта и хранения нефти и газа
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Эксплуатация нефтебаз и хранилищ»
на тему: «Проектирование нефтебазы»
Выполнил: студент группы
. ________
подпись
Руководитель работы: доцент каф. ТХНГ
. _________
подпись
Итоговая оценка: ________________________
Дата защиты работы: _____________________
Альметьевск 2020
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Министерство образования и науки РТ Альметьевский государственный нефтяной институт
Кафедра транспорта и хранения нефти и газа Задание на курсовое проектирование по дисциплине
"Эксплуатация нефтебаз и хранилищ"
на тему :"ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕФТЕБАЗЫ" студенту группы
ВАРИАНТ |
15 |
Место расположения нефтебазы |
Смоленск |
Грузооборот, т/год |
252000 |
в том числе, т/год |
|
автобензин Аи-80 |
23500 |
автобензин Аи-92 |
24000 |
автобензин Аи-95 |
23000 |
автобензин Аи-98 |
21500 |
дизельное топливо ДЛ |
18000 |
дизельное топливо ДЗ |
16000 |
керосин авиационный ТС-1 |
0 |
топочный мазут 100 |
10000 |
мазут флотский Ф-5 |
0 |
нефть |
107000 |
масло моторное М-10В2С |
1000 |
масло моторное М-14В2 |
1000 |
масло моторное М-14Г2 |
1150 |
масло авиационное МС-14 |
0 |
масло авиационное МС-20 |
0 |
масло трансмиссионное ТАД-17п |
1250 |
масло индустриальное ИС-12 |
1600 |
масло индустриальное ИС-20 |
0 |
масло турбинное Т-22 |
1900 |
масло турбинное Т-46 |
1100 |
Тип нефтебазы* |
1 |
ж/д перевалочно-распределительная |
|
|
|
|
|
2. Завоз нефтепродуктов - железнодорожным транспортом
ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Лист
2
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
3. Вывоз нефтепродуктов (в % от годового грузооборота)
|
авто- |
ж/д |
|
бочкотара- |
|
транс- |
транс- |
водный |
автотранс- |
Вид транспорта |
порт |
порт |
транспорт |
порт |
|
|
|
|
|
Тип нефтебазы |
|
|
1 |
|
Бензины |
60 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
Дизтоплива |
40 |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
Керосин |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Мазут топочный и флотский |
50 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
Нефть |
10 |
90 |
|
|
|
|
|
|
|
Масла |
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
Тип нефтебазы |
|
|
2 |
|
Бензины |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Дизтоплива |
60 |
20 |
20 |
|
|
|
|
|
|
Керосин |
30 |
50 |
20 |
|
|
|
|
|
|
Мазут топочный и флотский |
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
Нефть |
|
70 |
30 |
|
|
|
|
|
|
Масла |
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
4. График завоза-вывоза нефтепродуктов,
в % от годового грузооборота
|
вариант 1 |
|
|
|
|
месяц |
завоз |
вывоз |
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
3,1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
7,2 |
7,8 |
|
|
|
|
|
|
3 |
8,6 |
5,3 |
|
|
|
|
|
|
4 |
7,1 |
7,2 |
|
|
|
|
|
|
5 |
2,3 |
10,6 |
|
|
|
|
|
|
6 |
8,7 |
8,6 |
|
|
|
|
|
|
7 |
18,9 |
10,1 |
|
|
|
|
|
|
8 |
13,2 |
14,2 |
|
|
|
|
|
|
9 |
10,5 |
15,1 |
|
|
|
|
|
|
10 |
15,6 |
8,6 |
|
|
|
|
|
|
11 |
7,9 |
7,3 |
|
|
|
|
|
|
12 |
0 |
2,1 |
|
|
|
|
|
|
итого |
100 |
100 |
|
|
|
5. |
Время обслуживания одной железнодорожной цис- |
|
терны, мин.: |
3 |
|
6. |
Расстояние от нефтебазы до причала, м: |
-------- |
|
|
|
7. |
Геодезическая отметка причала, м: |
-------- |
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
ПЗ |
3 |
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
|
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
|
Введение ............................................................................................................................. |
5 |
|||
1 |
Климатологические данные района ............................................................................. |
7 |
||
2 |
Определение вместимости резервуарного парка ........................................................ |
8 |
||
3 |
Выбор резервуаров ....................................................................................................... |
12 |
||
|
3.1 |
Расчет высоты обвалования группы из 8 резервуаров с бензином............. |
13 |
|
|
3.2 |
Расчет высоты обвалования группы из 4 резервуаров с дизтопливом ...... |
14 |
|
|
3.3 |
Расчет высоты обвалования группы из 3 резервуаров с нефтью ............... |
15 |
|
|
3.4 Расчет высоты обвалования резервуара с топочным мазутом М100........... |
16 |
||
|
3.7 |
Расчет высоты обвалования группы из 18 резервуаров с маслом. ............. |
16 |
|
4 |
Расчет железнодорожной эстакады ........................................................................... |
17 |
4.1Расчет количества цистерн в маршруте максимальной
грузоподъемности ........................................................................................................... |
18 |
|
|
4.2 Расчет длины железнодорожной эстакады..................................................... |
20 |
5 |
Расчет времени слива нефтепродуктов из железнодорожных цистерн................. |
21 |
6 |
Расчет времени слива наибольшей грузоподъемности ........................................... |
26 |
7 |
Определение максимального расхода в коллекторе................................................ |
27 |
8 |
Расчет количества наливных устройств для налива в автоцистерны .................... |
30 |
9 |
Расчёт количества наливных устройств в бочки...................................................... |
30 |
10 Расчет количества железнодорожных цистерн для вывоза нефтепродуктов ..... |
32 |
|
11 Гидравлический расчет технологического трубопровода .................................... |
35 |
|
|
11.1 Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего железнодорожную |
|
эстакаду для светлых нефтепродуктов с резервуаром для хранения бензина ......... |
35 |
|
|
11.2 Выбор насоса для светлых нефтепродуктов ............................................... |
40 |
Заключение....................................................................................................................... |
45 |
|
Список использованной литературы............................................................................. |
46 |
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
ПЗ |
4 |
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
ВВЕДЕНИЕ
Нефтебазами называются предприятия, состоящие из комплекса сооружений и установок, предназначенных для приема, хранения и отпуска нефтепродуктов потребителям.
Основное назначение нефтебаз — обеспечить бесперебойное снабжение промышленности, транспорта, сельского хозяйства и других потребителей нефте-
продуктами в необходимом количестве и ассортименте; сохранение качества нефтепродуктов и сокращение до минимума их потерь при приеме, хранении и от-
пуске потребителям.
По функциональному назначению (по принципу оперативной деятельности)
нефтебазы делятся на:
1.Перевалочные нефтебазы - предназначены для перегрузки (перевалки)
нефтепродуктов с одного вида транспорта на другой. Размещают их на берегах су-
доходных рек и озер, вблизи морских портов, крупных железнодорожных маги-
стралей, промежуточных перекачивающих станций нефтепродуктопроводов. Роль конечного пункта магистрального нефтепродуктопровода (МНПП) также обычно играет перевалочная нефтебаза.
2.Распределительные нефтебазы - предназначены для непродолжитель-
ного хранения нефтепродуктов и снабжения ими потребителей обслуживаемого района. Их разделяют на оперативные, обслуживающие лишь местных потребите-
лей, и сезонного хранения, предназначенные как для удовлетворения местных по-
требностей, так и для компенсации неравномерности подачи нефтепродуктов на оперативные нефтебазы, входящие в зону влияния нефтебазы сезонного хранения.
3.Перевалочно-распределительные нефтебазы - совмещают функции пе-
ревалочных и распределительных нефтебаз.
4.Базы хранения - осуществляют прием, хранение и периодическое осве-
жение нефтепродуктов.
Основными операциями нефтебаз являются:
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
ПЗ |
5 |
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
1.Прием нефти и нефтепродуктов, прибывающих по железной дороге и водным транспортом, а также по трубопроводу;
2.Хранение нефти и нефтепродуктов;
3.Выдача нефтепродуктов потребителям.
В данном курсовом проекте рассматривается база железнодорожная перева-
лочно-распределительного типа.
Задачей данного курсового проекта является проектирование и расчет нефтебазы заданного типа.
На начальном этапе проектирования нефтебазы было определено наиболее выгодное положение вблизи города Смоленск, исходя из экологических и инже-
нерных требований.
В дальнейшем был построен Генплан нефтебазы, на котором отображено расположение объектов на участке. Генплан был составлен с учетом местного ре-
льефа, противопожарных требований, номенклатуры нефтепродуктов и многих других факторов. На плане площадки выполнено построение розы ветров, сетки координат, групп хранилищ нефтепродуктов, жд эстакады, насосного и автонал ного цехов, сети трубопроводов и здание бочконалива.
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
ПЗ |
6 |
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
1 КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ РАЙОНА
Сведем все необходимые в дальнейших расчетах данные по городу Смоленск в таблицу 1.
Таблица 1 – Климатология района
Температура |
Средняя макси- |
Повторяемость направлений ветра рассчитана |
|||||||
воздуха наиболее |
мальная |
|
|
|
в процентах |
|
|
|
|
холодной |
температура |
|
|
|
|
|
|
|
|
пятидневки, °С |
воздуха |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
наиболее |
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
|
теплого |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
месяца, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Холодный период года |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-25 |
- |
7 |
9 |
13 |
12 |
16 |
17 |
14 |
12 |
|
Теплый период года |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
22,4 |
12 |
12 |
12 |
6 |
9 |
11 |
19 |
19 |
Рисунок 1 – Роза ветров для г. Смоленск
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
ПЗ |
7 |
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВМЕСТИМОСТИ РЕЗЕРВУАРНОГО ПАРКА
Важнейшее условие, обеспечивающее нормальную работу нефтебазы – объ-
ем резервуарного парка, который должен обеспечить компенсацию неравномерно-
сти поступления и отпуска нефтепродуктов.
Резервуары – наиболее дорогие сооружения нефтебаз. Помимо крупных капи-
таловложений на их сооружение требуется большое количество металла, поэтому при проектировании нефтебаз необходимый объем резервуарного парка должен быть определен по возможности точно.
Величина объема резервуаров нефтебазы зависит в основном от планируемого грузооборота, его интенсивности, назначения нефтебазы и ее расположения. В ос-
нову расчета необходимого объема резервуаров принимают: утвержденный годо-
вой грузооборот по сортам нефтепродуктов и видам транспорта, которым осу-
ществляется завоз и вывоз; годовые графики поступления и реализации каждого сорта.
Таблица 2 – Объемы месячного поступления и реализации нефтепродуктов на нефтебазах (% от годового грузооборота)
|
|
|
|
|
|
Месяцы |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатели |
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поступивших |
0 |
7,2 |
8,6 |
7,1 |
2,3 |
8,7 |
18,9 |
13,2 |
10,5 |
15,6 |
7,9 |
0 |
|
нефтепродук- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
тов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
реализованных |
3,1 |
7,8 |
5,3 |
7,2 |
10,6 |
8,6 |
10,1 |
14,2 |
15,1 |
8,6 |
7,3 |
2,1 |
|
нефтепродук- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
тов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Месячный |
-3,1 |
-0,6 |
3,3 |
-0,1 |
-8,3 |
0,1 |
8,8 |
-1 |
-4,6 |
7 |
0,6 |
-2,1 |
|
остаток |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сумма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
месячных |
-3,1 |
-3,7 |
-0,4 |
-0,5 |
-8,8 |
-8,7 |
0,1 |
-0,9 |
-5,5 |
1,5 |
2,1 |
0 |
|
остатков ΔV |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
ПЗ |
8 |
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Определим проектный объем резервуарного парка (Vp) в % от годового гру-
зооборота нефтебазы
|
|
|
|
|
|
( |
) |
( |
) |
|
где |
|
|
− максимальный и минимальный суммарные остатки нефте- |
|||||||
продуктов за месяц. |
|
|
|
|
|
|||||
|
С учетом страхового запаса |
, который принимаем равным 20 %, получаем |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определим долю каждого нефтепродукта в общем объеме резервуарного парка в соответствии с его процентным содержанием в годовом грузообороте нефтебазы.
Находим процентное содержание нефтепродукта в грузообороте нефтебазы
( )
где – процентное содержание i-го нефтепродукта в грузообороте нефтебазы;
−годовой грузооборот нефтебазы по данному нефтепродукту, т/год;
−годовой грузооборот нефтебазы, т/год;
Расчет ПР для автобензина АИ-80 по формуле (3)
Результаты расчетов сводим в таблицу 3
Таблица 3 – Грузооборот нефтебазы по типам нефтепродуктов
Тип нефтепродукта |
Грузооборот, т/год |
ПР, % |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
Автобензин АИ-80 |
23500 |
9,325 |
Автобензин АИ-92 |
24000 |
9,524 |
Автобензин АИ-95 |
23000 |
9,127 |
Автобензин АИ-98 |
21500 |
8,532 |
Дизельное топливо ДЛ |
18000 |
7,143 |
Дизельное топливо ДЗ |
16000 |
6,349 |
Керосин авиационный ТС-1 |
0 |
0 |
Мазут топочный 100 |
10000 |
3,968 |
Мазут флотский ф-5 |
0 |
0 |
Нефть |
107000 |
42,460 |
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
ПЗ |
9 |
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Продолжение таблицы 3
1 |
2 |
3 |
Масло моторное М-10В2С |
1000 |
0,397 |
Масло моторное М-14В2 |
1000 |
0,397 |
Масло моторное М-14Г2 |
1150 |
0,456 |
Масло авиационное МС-14 |
0 |
0 |
Масло авиационное МС-20 |
0 |
0 |
Масло трансмиссионное ТАД-17п |
1250 |
0,496 |
Масло индустриальное И-12 |
1600 |
0,635 |
|
|
|
Масло индустриальное И-20 |
0 |
0 |
|
|
|
Масло турбинное Т-22 |
1900 |
0,754 |
Масло турбинное Т-46 |
1100 |
0,437 |
|
|
|
Находим массу хранимого нефтепродукта по формуле
( )
где − масса i-го хранимого на нефтебазе продукта, т;
− суммарная масса нефтепродуктов, хранимых на базе, т.
Расчет массы автобензина АИ-80 определим по формуле (4)
т
Находим объем хранимого нефтепродукта на нефтебазе
( )
где − объем хранимого нефтепродукта, м3;
− плотность нефтепродукта при 20оС, т/м3 (таблица 4).
Таблица 4 – Плотности нефтепродуктов
Наименование нефтепродукта |
Плотности, т/м3 |
1 |
2 |
Автобензин АИ-80 |
0,76 |
Автобензин АИ-92 |
0,76 |
Автобензин АИ-95 |
0,76 |
Автобензин АИ-98 |
0,76 |
Дизельное топливо ДЛ |
0,83 |
Дизельное топливо ДЗ |
0,825 |
Керосин авиационный ТС-1 |
0,78 |
Мазут топочный 100 |
0,96 |
Мазут флотский ф-5 |
0,96 |
Нефть |
0,87 |
|
|
Масло моторное М-10В2С |
0,905 |
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
ПЗ |
10 |
|