1470
.pdfТаблица 10.4
Рекомендуемые величины производительности закачки-выкачки
|
Приемно-раздаточные устройства |
Максимальная |
||||||||
Номинальный объем |
Условный |
|
|
|
производительность |
|||||
резервуара, м3 |
|
|
число |
|
||||||
|
диаметр, мм |
|
|
закачки-выкачки, м3/ч |
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
150 |
|
|
1 |
|
100 |
|
||
1000 |
|
200 |
|
|
1 |
|
200 |
|
||
|
|
250 |
|
|
1 |
|
300 |
|
||
|
|
200 |
|
|
1 |
|
200 |
|
||
2000 |
|
250 |
|
|
1 |
|
250 |
|
||
|
|
300 |
|
|
1 |
|
300 |
|
||
|
|
250 |
|
|
1 |
|
250 |
|
||
3000 |
|
300 |
|
|
1 |
|
300 |
|
||
|
|
350 |
|
|
1 |
|
400 |
|
||
|
|
350 |
|
|
1 |
|
700 |
|
||
5000 |
|
400 |
|
|
1 |
|
870 |
|
||
|
|
500 |
|
|
1 |
|
1300 |
|
||
10000 |
|
400 |
|
|
2 |
|
1700 |
|
||
|
500 |
|
|
2 |
|
2600 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
20000 |
|
700 |
|
|
2 |
|
4600 |
|
||
40000 |
|
800 |
|
|
2 |
|
8500 |
|
||
_ |
^b^bmin |
I |
л.' |
. |
О |
g + a b0 bmax |
|
(10.39) |
||
спит |
'-------- :— |
+ |
а Р 7 Г > |
|
°с |
|
Fн |
’ |
||
|
а кD |
+ а СТ.Пп |
|
FГ |
|
a hО |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
+ а СТ.Пп + a pn —— |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
где a b, a b — коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости в ат мосферу соответственно в ночное и дневное время; их вычисляют как сумму коэффициентов теплоотдачи конвекцией а ьД а Ьк) и из лучением (а Ьл) ; q — количество тепла, получаемого в полдень за счет солнечной радиации и отнесенного к 1м2 стенки, ограничи вающей ГП резервуара; а стп, а стпприведенные коэффициенты теплоотдачи от стенки резервуара к нефтепродукту соответственно в ночное и дневное время
• FH |
|
|
а п — |
|
|
ч |
|
(10.40) |
1 + ^ Ь . |
S . + i + |
m o k ’ |
FГ а Г |
ос. |
1 р н |
369
а'р,а р - коэффициенты теплоотдачи радиацией от стенки резервуа ра к нефтепродукта соответственно в ночное и дневное время.
Количество тепла, получаемого 1м2 стенки, ограничивающей ГП резервуара, за счет солнечной радиации
q = ec^ -i0, |
(10.41) |
Fr
где ес - степень черноты внешней поверхности резервуара: для ок рашенного белой краской ес =0,16; новой алюминиевой краской ес =0,33; алюминиевой краской, подвергшейся воздействию атмос феры, ес =0,65 ; для неокрашенного стального резервуара ес =0,9; F0 - площадь проекции стенок резервуара на плоскость, нормаль ную к направлению солнечных лучей в полдень; для резервуаров типа РВС
F0 =Fbsin(y-cp) + FHcos(HMp); |
(10.42) |
Fb, FH— площади проекций поверхности стенок и кровли, ограни чивающих ГП резервуара, соответственно на вертикальную и гори зонтальную плоскости; \\) —географическая широта места установ
ки резервуара; ср - расчетное склонение Солнца в рассматриваемый период; i0 - интенсивность солнечной радиации на плоскость, нор мальную к направлению солнечных лучей в полдень (Вт/м2)
1357К0
1 о = ----------г з з — |
; |
1 + — L I — |
(10.43) |
ycos(y - ф) |
|
Ко —коэффициент, учитывающий состояние облачности: при безоб лачном небе Ко=1; при облачности 50% К0=0,7...0,8; при сплошной облачности К0=0,5...0,6; у - коэффициент прозрачности атмосферы,
у = 0,7...0,8.
При усредненных расчетах за длительные периоды времени сле дует руководствоваться данными о числе дней с разной облачностью.
Расчетное склонение Солнца (р (в градусах) находится по одной из формул
-23,0 |
+ 2,56 • 10-2 (Ыд - 1)' ” приЫд <90 |
|
|
Ч> = 1 -55,6 |
+ 0 ,9 2 N ,-2 ,5 9 1 0 -J-Nj при90 < |
< 273 |
|
|
|
|
(10.44) |
-23,0 |
+1,39 • 10'3 (365 - |
)2‘2 при273<Ыд <365 |
370
|
|
|
|
|
Таблица 10.5 |
Сведения о дыхательных клапанах резервуаров |
|
||||
|
|
Ду» |
Пропускная |
Условия срабатывания |
|
Тип |
|
способность |
Избыточное |
|
|
|
мм |
Вакуум, Па |
|||
|
|
(не менее), м3/ч |
давление, Па |
||
|
|
|
|
||
КД-50 |
|
50 |
15 |
— |
— |
КД-100 |
|
100 |
50 |
— |
— |
КД-150 |
|
150 |
100 |
— |
— |
КД-250 |
|
250 |
300 |
— |
— |
КДС-1000 |
|
350 |
1000 |
2000 |
250 |
КДС-1500 |
|
500 |
1500 |
2000 |
250 |
КДС-3000 |
1 |
500 |
3000 |
2000 |
250 |
|
150 |
450 |
2000 |
250 |
|
|
|
200 |
750 |
2000 |
250 |
КДС2-1500 |
|
250 |
1000 |
2000 |
250 |
|
|
350 |
1300 |
2000 |
250 |
|
|
500 |
1500 |
2000 |
250 |
|
|
250 |
1100 |
2000 |
250 |
КДС2-3000 |
|
350 |
2400 |
2000 |
250 |
|
|
500 |
3000 |
2000 |
250 |
НДКМ-100 |
|
100 |
200 |
1600 |
160 |
НДКМ-150 |
|
150 |
500 |
1600 |
160 |
НДКМ-200 |
|
200 |
900 |
1600 |
160 |
НДКМ-250 |
|
250 |
1500 |
1600 |
200 |
НДКМ-350 |
|
350 |
3000 |
2000 |
200 |
СМДК-50 |
|
50 |
25 |
2000 |
250 |
СМДК-50 |
|
50 |
25 |
2000 |
250 |
СМДК-100 |
|
100 |
25 |
2000 |
250 |
СМДК-150 |
|
150 |
142 |
2000 |
250 |
СМДК-200 |
|
200 |
250 |
2000 |
250 |
СМДК-250 |
|
250 |
300 |
2000 |
250 |
СМДК-350 |
|
350 |
420 |
1900 |
250 |
где Na - |
количество суток до рассматриваемого дня, |
включая его, |
с начала года.
При выборе коэффициентов теплоотдачи а'р,а р, аг, а г, ар, а р можно воспользоваться рекомендациями: Н. Н. Константинова:
ар = а'п =5,3 Вт/(м2чград),
аг =2,33 Вт/ (м2 ч град), a bk =2,44 Вт/ ( м-ч град),
371
а остальные коэффициенты могут быть рассчитаны по формулам вида:
a i = a ao+ a laq + a2aq2; |
(10.45) |
a j = b a O + b l a T bcp> |
(10.46) |
где аао...аа2, ba0,ba] - эмпирические коэффициенты, принимае мые по табл. 10.6.
Таблица 10.6
Величины эмпирических коэффициентов в формулах (10 .45), (10.46)
Коэффициент теп- |
|
|
Коэффициенты |
|
|
|
|
|
|
|
|
лоотдачи, Вт/ (м2К) |
а ао |
Ю3-а1а |
Ю6-а2а |
bao |
ю 2-ь1а |
“ р |
3,05 |
9,01 |
-7,65 |
|
|
а 'Р |
|
|
|
-9,19 |
4,59 |
<*Ья |
2,70 |
8,07 |
-6,09 |
|
|
а'ьл |
|
|
|
-3,90 |
3,78 |
а ьк |
2,60 |
15,28 |
-16,54 |
|
|
а г |
1,68 |
3,59 |
-2,96 |
|
|
Минимальное парциальное давление углеводородов в ГП резер вуара Pmin определяется по формуле (10.10) при Тг = Т Ггшп. Макси мальная же величина парциального давления Ртах находится как
Pmax=C*xp.(P a + P J , |
(10.47) |
где Схр - объемная концентрация углеводородов в ГП к концу пери ода роста парциального давления ( см. п.10.1).
Ориентировочно величину Ртах можно рассчитать по формуле
(10.48)
ОХ
ЭР где — - почасовой рост парциального давления в ГП, Па/ч
ЭР |
R0 1 . 2 5 |
|
дх |
17,25 мА(тпч,нг)0,25 ’ |
(10.49) |
0 - температурный напор, К
372
29,1 {cos (ц/-ср) - 0,333 In[З cos (vj/ - cp)+ 1] - 0,0008)
e = 5 > 5 + ------------------------------------ |
а ^ |
ф |
) ---------------------------------- |
^ ; ( 1 0 -5 0 ) |
т - продолжительность роста парциального давления в ГП, ч
* = 0,5т +3; |
(10.51) |
т- продолжительность дня в часах
Тдн = ^ агсс08(~ 18Ф ‘ tgM7)- |
(10.52) |
|
§10.3 Потери от «обратного выдоха» и от вентиляции газового пространства
Потери от «обратного выдоха» возникают вслед ствие донасыщения ГП после опорожнения резервуара. Их величи на находится по формуле
|
(P. + P J 4 |
1 - С* |
|
|
Л |
|
+ С* - С* |
(10.53) |
|||
G . , = |
|
In— — |
|||
RTп.ср |
| |
от |
пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
где Vr - объем ГП резервуара; |
, С*р |
- объемная концентрация |
паров нефтепродукта в ГП к моменту окончания соответственно опорожнения резервуара и простоя.
Необходимо помнить, что величина Спр не может превышать Csnp. Потери от вентиляции ГП обусловлены наличием в кровле или верх ней части стенки резервуара двух или нескольких отверстий, располо женных на разных уровнях. При этом вследствие разности плотностей
воздуха и паровоздушной смеси образуется газовый сифон с расходом
|
= Jinf |
|
2ghc(py - р в) |
Q вент |
РI |
(10.54) |
|
r'DР |
Р в + с ( р у - Р в) ’ |
||
|
|
|
где pj - коэффициент расхода при истечении ПВС, fp - площадь от верстия, расположенного ниже; h — расстояние между отверстиями по вертикали; с - средняя концентрация углеводородов в ГП.
Потери нефтепродукта от вентиляции ГП в течение времени твент
= cP y Q ^ T« .t |
<10-55) |
373
§10.4. Потери при заполнении транспортных емкостей
Потери нефти (нефтепродуктов) при заполне нии транспортных емкостей (нефтеналивных судов, железнодорож ных и автомобильных цистерн, бочек) определяется по формуле
( т> |
Л |
= k , v „ p , |
(10.56) |
ч Р г ,
где к,. - коэффициент, учитывающий степень насыщенности паро воздушной смеси и превышение объема вытесняемой ПВС над объ емом Уад закачиваемого нефтепродукта.
Величина коэффициента к,. зависит от условий налива. При за полнении транспортных емкостей сверху открытой струей
|
кт = |
(10.57) |
где тн - |
продолжительность налива, ч. |
|
При наливе сверху или снизу закрытой струей |
|
|
|
кт = 0,85аТЛ/т^ |
(10.58) |
где ат - |
постоянный коэффициент |
|
|
1 - приНЕ< 1м |
|
(10.59)
1/НЕ-приН Е >1м
НЕ - высота (диаметр котла) наливаемой емкости, м.
Если же налив осуществляется полуприкрытой струей (сначала
открытой, а затем закрытой), то |
|
kT=(U + V ^)'' |
(10.60) |
§10.5. Выбор средств сокращения потерь нефти
инефтепродуктов от испарения
Вусловиях рыночной экономики очевидным
является следующее положение: наиболее целесообразно приме нение того средства сокращения потерь (ССП), которое дает наи больший экономический эффект. Основываясь на нем, после ряда
374
преобразований нами получен критерий выбора средств сокра щения потерь
К, =s |
1- — |
(10.61) |
. |
а нУ |
|
где S — сокращение потерь, обеспечиваемое рассматриваемым тех ническим средством; 0 - удельные приведенные затраты на сокра щение потерь 1 тонны нефти (нефтепродукта) данным средством; ан —обобщенная цена 1 тонны нефти (нефтепродукта).
Применять следует то средство сокращения потерь, для которо го величина Ка - критерия максимальна.
При расчетах по формуле (10.61) необходимо использовать зна
чения S и 0 средние за срок службы ССП |
тс |
тс |
|
|
(10.62) |
i=l |
|
1 Э 1+(ен + С )Х |
Кг |
|
|
1=1 ( l + |
Ен п ) |
0 = |
(10.63) |
где Sj — сокращение потерь в целом по резервуарному парку в i-й год с начала внедрения ССП; Э;, К; - соответственно стоимость потребляемой ССП электроэнергии и капиталовложения в него в i-м году; бн — нормативный коэффициент эффективности капита ловложений; С, — норматив отчислений на амортизацию и текущий
ремонт; енп - норматив приведения, енп «0,21/год; Gn - годовые потери от испарения по резервуарному парку до внедрения ССП.
Расчет сокращения потерь
Сокращение потерь, достигаемое при применении ССП, в зна чительной степени зависит от номинальной вместимости резервуара, коэффициента его оборачиваемости п0Б и ряда других факторов. При решении учебных задач можно воспользоваться упрощенными формулами, полученными в результате обработки данных расчета наЭВМ по оригинальным методикам [ ] для условий г. Уфы (в долях).
Сокращение потерь при применении дисков-отражателей опи сывается выражением (в долях)
S = <*0s + aisn 0B + &25ПОБ + ^ 3 s ^ O B > |
(10.64) |
375
где a0s, als, a2s, a3s - числовые коэффициенты, зависящие от типа резервуара (табл. 10.7).
Таблица 10.7
Величины коэффициентов в формуле (10.64)
Номинальный объем резервуара, м3
400
700
1000
2000
3000
5000
10000
20000
50000
ю & |
|
О |
о |
-3,77 -3,43 -3,50 -3,57 -3,67 -3,80 -2,26 —4,22 -3,61
Ю2 -а15, |
Ю2 а2„ |
'О2 -а,,, |
год |
ГОД2 |
ГОД3 |
0,651 |
-11,0 |
6,77 |
0,685 |
-11,9 |
7,20 |
0,635 |
-11,0 |
6,69 |
0,627 |
-10,9 |
6,61 |
0,564 |
-9,8 |
5,96 |
0,465 |
-8,1 |
4,95 |
0,667 |
-11,9 |
7,30 |
0,250 |
—4,4 |
2,71 |
0,341 |
-6,1 |
3,77 |
Отрицательные величины Sa, вычисленные по формуле (10.64) в области низких коэффициентов оборачиваемости, свидетельствует о бесполезности применения дисков-отражателей в данных условиях.
Сокращение потерь бензинов, достигаемое при применении понто нов с затвором типа РУМ-2, может быть оценено по формуле (в долях)
Sn = b as+bls.n b- , |
(10.65) |
где Ь&4 bls, b^ — постоянные числовые коэффициенты, зависящие от номинальной вместимости резервуара и коэффициента оборачива емости (менее 10 или более).
Сведения о величинах b^, bls, b^ приведены в табл. 10.8
Для других типов затворов к величине Sn, найденной по форму ле (10.65) вводятся понижающие коэффициенты: для РУМ-1 его ве личина равна 0,8, а для бельтингового - 0,6.
При применении плавающих крыш в одинаковых условиях с понтонами сокращение потерь от испарения Snic меньше, чем при п- римененни понтонов: при номинальном объеме резервуаров 1000 м3 и меньше - на 7...10 %, при 2000 M3<Vkom<5000 м3 - на 3...5 %,
при |
10000 м3 - |
на 1...2 %. |
|
Сокращение потерь, обеспечиваемое при применении газоурав- |
|
ннтедышх систем |
при операциях со стабильными углеводород |
ными жидкостями с температурой менее 25 °С, может быть принято равным *100%. Значения коэффициента совпадения операций Кс шщя каждой конкретной фуппы резервуаров определяются по жур
налам оперативного учета, диспетчерским листам и т.п. как
Ж
Таблица 10.8
еличины коэффициентов в формуле (10.65) для понтонов с затвором РУМ-2
Номинальная |
|
N<10 1/год |
|
|
10<и£40 1/год |
|
вместимость |
102Ь„ |
102blt, |
b2s |
102b0i |
ltfb ,., |
ь* |
резервуаров, м3 |
ГОДЬ25 |
ГОДЬ2, |
||||
|
- |
|
- |
|
||
400 |
1,65 |
0,845 |
2,35 |
0,688 |
||
700 |
- |
3,21 |
0,736 |
- |
3,56 |
0,697 |
1000 |
- |
4,01 |
0,703 |
3 |
3,85 |
0,683 |
2000 |
- |
18,00 |
0,410 |
26 |
5,95 |
0,545 |
3000 |
- |
27,10 |
0,275 |
32 |
6,27 |
0,519 |
5000 |
10 |
20,30 |
0,347 |
40 |
4,46 |
0,563 |
10000 |
26 |
16,94 |
0,384 |
52 |
4,52 |
0,529 |
20000 |
40 |
11,90 |
0,439 |
67 |
0,90 |
0,834 |
50000 |
63 |
13,30 |
0,284 |
82 |
0,59 |
0,915 |
Таблица 10.9.
'екомендуемые величины коэффициентов совпадения операций
№ |
Характеристики объекта |
пОБ,1/год |
Кс |
|
1 |
Нефтебазы, осуществляющие прием по трубопроводу |
до 50 |
0,2...0,5 |
|
|
или железной дороге, отпуск — в автоцистерны |
|
|
|
|
Нефтебазы, расположенные на водных путях; прием — |
до 30 |
0,1...03 |
|
2 |
в нефтеналивные суда, железнодорожные |
|||
|
и автомобильные цистерны |
|
|
|
|
Нефтебазы, осуществляющие прием по трубопроводу |
до 25 |
0,2...0,4 |
|
3 |
и железной дороге, отпуск — в железнодорожные |
|||
|
и автомобильные цистерны |
|
|
|
|
Насосные станции, на которых производится одновре |
— |
0,5...0,7 |
|
4 |
менно прием и отпуск — в группе резервуаров |
|||
|
с одинаковым нефтепродуктом |
|
|
|
|
Насосные станции, на которых не производится одно |
|
|
|
5 |
временно прием и отпуск — в группе резервуаров |
— |
0,1...03 |
|
с одинаковым нефтепродуктом, а также наливные |
||||
|
|
|
||
|
станции |
|
|
|
|
min {V, |
|
( 10.66) |
|
|
к = ----- |
|
де V ^ , VOT— объемы соответственно принятого и отпущенного неф - епродукта за рассматриваемый промежуток времени.
377
Для проектируемых объектов величину Кс можно принимать по табл. 10.9.
Если коэффициент оборачиваемости для проектируемых нефте баз заранее неизвестен, то его ориентировочное значение можно принять по табл. 10.10.
Таблица 10.10
Ориентировочные величины коэффициента оборачиваемости для нефтебаз______________________________________________
Тип нефтебаз |
Среднегодовые коэффициенты |
|
оборачиваемости резервуаров |
||
|
||
Морские перевалочные |
Не менее 30 |
|
Перевалочные |
25...40 |
|
(перевалочно-распределительные) |
||
|
||
Распределительные, в т.ч. |
10...18 |
|
железнодорожные, трубопроводные |
||
|
||
Автомобильные |
8...14 |
|
Водные (на замерзающих реках) |
2...4 |
При применении систем улавливания легких фракций (УЛФ) достигаемое сокращение потерь зависит от многих факторов и мо жет быть рассчитано только по специальным методикам.
Расчет затрат Капиталовложения в понтоны, плавающие крыши и диски-от
ражатели, учитывающие все виды затрат, включая стоимость строи тельно-монтажных работ, приведены в табл. 10.11.
Затраты на сооружение газоуравнительной системы складываются из стоимости собственно труб (отводов, коллектора), огневых преградителей, задвижек, опор (при надземной прокладке), а также стоимос ти выполняемых работ (земляных, изоляционных, бетонных, монтаж ных и т. д.). Для решения учебных задач можно принять, что стоимость всех видов строительно-монтажных работ составляет около 80 % от - суммарной стоимости труб, огневых предохранителей, задвижек и опор.
Сведения о ценах на элементы газоуравнительных систем при ведены в табл. 10.12.
Расчетный внутренний диаметр ГУС определяется по формуле
IG1,75 |
,0,25 |
( 10.67) |
D = 3,63 -V5 max |
|
|
АР-р0,75 |
|
где G ,^ —максимальный весовой расход газовой фазы в ГУС, кг/с; v, р —соответственно кинематическая вязкость (м2/см) и плотность (кг/м3)
378