Расчет резервуаров и резервуарных парков нефтеперекачивающих станций.

2.2.1 Цель расчета:

Определение вместимости резервуарного парка нефтеперекачивающих станций, геометрических объемов резервуаров, механический расчет резервуара.

 

Исходные данные:

1. Годовая (массовая) производительность трубопровода, млн.т/год -

2. Плотность нефти, кгс/м³ -

3. Протяженность нефтепровода, км -

4. Диаметр нефтепровода, мм -

5. Условия прокладки нефтепровода, наличие приемо-сдаточных операций

на границе эксплуатационных участков принимаются по Приложению В.

Расчет вместимости резервуарных парков нефтеперекачивающих станций.

2.2.2.1 В соответствии с нормами технологического проектирования суммарный полезный объем резервуарных парков в системе магистральных нефтепроводов определяется по формуле:

 

, (2.34)

 

где: - суточный объем перекачки нефти по трубопроводу, м³/сут;

- число эксплуатационных участков протяженностью 400…600 км;

- число насосных станций на границе эксплуатационных участков,

где выполняются приемо-сдаточные операции.

 

Суточный объем перекачки нефти по трубопроводу (м³/ч) определяется по формуле:

, (2.35)

 

где - годовая (массовая) производительность нефтепровода, млн.т/год;

- расчетная плотность нефти, кг/м³;

- расчетное число рабочих дней, для ориентировочных расчетов

можно принять равным 350 сут.

 

Рекомендуемые суммарные полезные объемы резервуарных парков нефтепроводов приведены в Приложении Е.

 

 

2.2.2.2 Для определения необходимого общего объема резервуарных парков (м³) величину их полезного объема надо поделить на коэффициент использования емкости, определяемой по Приложению Е:

 

, (2.36)

 

где: - полезный объем резервуара, м³;

- коэффициент использования резервуарной емкости.

 

2.2.2.3 По Приложению Ж подбираются резервуары, с учетом следующих требований:

- должно быть не менее 2-х резервуаров;

- резервуары должны быть возможно большей однотипности и единичной

вместимости.

 

Расчет толщины стенки вертикального резервуара.

Выполняется аналогично п.2.1.3

 

Расчет (проверка) прочности корпуса резервуара с учетом хрупкого разрушения.

Выполняется аналогично п.2.1.4

 

Расчет устойчивости стенки резервуара.

Выполняется аналогично п.2.1.5

 

Примеры расчета.

 

Пример 1.

Определить вместимость резервуарного парка распределительной нефтебазы, расположенной в Волгоградской области.

1. Средняя годовая реализация бензина G_год – 12 тыс.т/год

2. Плотность бензина - 755 кгс/м³

3. График поступления и отгрузки бензина

Показатели

Их величина, %

янв

фев

март

апр

май

июнь

июль

авг

сент

окт

нояб

дек

всего

Поступление

Отгрузка

Решение.

1. Рассчитываем месячные остатки и их сумму нарастающим итогом:

Показатели

Их величина, %

янв

фев

март

апр

май

июнь

июль

авг

сент

окт

нояб

дек

Месячный остаток

-4

-10

-12

-6

-3

-1

Сумма месячных остатков

-6

-9

-10

-6

2. Величину страхового запаса бензина примем в размере 10% от среднемесячного потребления по Приложению Д, то есть =10%

3. Учитывая, что =26%, а = -10%, находим необходимый полезный объем резервуаров по формуле (2.1):

4. Так как под каждый нефтепродукт должно быть не менее 2-х емкостей, то на нефтебазе будут установлены резервуары объемом не менее 5000 м³ с понтоном. Учитывая это по Приложению Е находим величину =0,81.

5. Необходимый геометрический объем резервуаров для бензина по формуле (2.8) составляет:

Принимаем к установке два резервуара РВСП 5000.

 

Пример 2.

Определить необходимый полезный объем резервуарного парка распределительной железнодорожной нефтебазы, находящейся на расстоянии 850 км от поставщика и расположенной южнее 60⁰ северной широты в европейской части России, в районе, где промышленность потребляет 50% нефтепродуктов. Принять среднемесячное потребление бензина 5000м³, дизельного топлива – 7000м³, керосина – 1000м³.

Решение.

1. Используя данные Приложений М и Н, методом интерполяции находим:

- продолжительность транспортного цикла поставок нефтепродукта

- коэффициент неравномерности потребления нефтепродуктов

2. Находим искомые величины полезного объема резервуаров для каждого нефтепродукта по формуле (2.2):

3. Общий полезный объем резервуарного парка нефтебазы

 

Пример 3.

Определить полезную вместимость резервуарного парка перевалочной нефтебазы, работающей на экспорт и расположенной в г.Туапсе. Годовая реализация нефтепродуктов: бензин – 100000 м³, дизтопливо – 120000 м³, мазут – 70000 м³, а их среднесуточная реализация составляет соответственно – 35, 42 и 25 м³.

Решение.

1. Определяем норматив, учитывающий занятость причальных сооружений в течении года по формуле (2.7):

2. По Приложению О находим коэффициенты , , , для каждого нефтепродукта и по формуле (2.6) вычисляем необходимые полезные объемы резервуаров под них:

 

3. Общая полезная вместимость резервуарного парка нефтебазы

 

Пример 4.

Рассчитать объем резервуарных парков в системе магистрального нефтепровода диаметром 720 мм протяженность 900 км. Доля длины нефтепровода, проходящей в сложных условиях, составляет 40%. На границе эксплуатационных участков производятся приемо-сдаточные операции.

Решение.

1. Находим число эксплуатационных участков

2. Так как приемо-сдаточные операции на границе эксплуатационных участков производится, то

3. Задавая верхние пределы рекомендуемых объемов резервуарных парков, по формуле (2.26) находим

Найденный суммарный объем резервуаров соответствует рекомендациям Приложение И.

 

Пример 5.

Произвести механический расчет резервуара РВС-10000 при следующих исходных данных: высота Н=11,92 м; диаметр D=34,2 м; материал стенки ВСт3сп; расчетное сопротивление стали R=215 МПа; стенка состоит из восьми поясов, высота пояса 1490 мм, плотность нефти =900 кг/м³; P_изб=2000 Па.

Решение.

1. Расчет толщины стенки вертикального резервуара производится по формуле (2.9):

К монтажу принимается толщина стенки не ниже значений минимальной конструктивно необходимой толщины по Приложению Ж:

12мм	11мм	9мм	8мм	8мм	8мм	8мм	8мм

2. Кольцевое усилие определяется по формуле (2.11):

3. Радиальное перемещение определяется по формуле (2.12):

Результаты расчета стенки резервуара по поясам сводятся в таблицу:

Номер пояса	Расстояние, от верха резервуара до низа расчетного пояса, м	Толщина стенки, мм	Кольцевое усилие, Н/м	Радиальное перемещение, мм
расчетная	принятая
I	11,62	11,2			13,6
II	10,43	10,1			13,4
III	8,94	8,6			14,1
IV	7,45	7,2			13,3
V	5,96	5,8			10,7
VI	4,47	4,3			8,1
VII	2,98	2,9			5,6
VIII	1,49	1,4			3,0

5. Уровень максимального налива резервуара, ориентировочно определяется по формуле (2.15):

Для дальнейших расчетов принимаем

6. Расчетные кольцевые напряжения в стенке от воздействия гидростатического и избыточного давлений производитсяпо формуле (2.15).

7. Вес вышележащих поясов стенки, определяется по формуле (2.18)

7. Коэффициент снижения снеговой нагрузки для пологих покрытий определяется по формуле (2.20):

8. Полное нормативное значение снеговой нагрузки определяется по формуле (2.19):

9. Нормативная нагрузка на покрытие от вакуума определяется по формуле (2.21):

10. Расчетные осевые напряжения сжатия в стенке, определяются по формуле (2.17):

Результаты расчетов кольцевых и осевых напряжений по поясам сводятся в таблицу:

Пояс	Толщина стенки, м	Расстояние от днища резервуара до расчетного сечения, м;	Высота пояса, м	Расчетные кольцевые напряжения в стенке, МПа	Вес выше- лежащих поясов стенки, Н	Расчетные осевые напряжения сжатия в стенке, МПа
I	0,012	0,3	1,5	137,7		-2,36
II	0,011	1,49	1,5	132,2		-2,45
III	0,009	2,98	1,5	134,1		-2,87
IV	0,008	4,47	1,5	119,9		-3,11
V	0,008	5,96	1,5	89,0		-3,0
VI	0,008	7,45	1,5	58,1		-2,87
VII	0,008	8,94	1,5	27,1		-2,75

 

11. Эквивалентные кольцевые и осевые напряжения, определяются по формуле (2.20):

12. Предельно допустимое значение напряжения определяется по формуле (2.21):

Результаты расчетов сводятся в таблицу:

Номер пояса	Расчетное эквивалентное значение напряжения резервуара, МПа	Предельно допустимое значение напряжения, МПа
I	138,9	150,5
II	133,4
III	135,6
IV	121,5
V	90,5
VI	59,6
VII	28,6

Сравнивая значения эквивалентных кольцевых и осевых напряжений в стенке резервуара с предельно допустимым напряжением, получаем, что условие прочности выполняется для уровня максимального налива нефти Н =10 000 мм для всех листов стенки корпуса резервуара.

13. Проверочный расчет на прочность с учетом сопротивления стали хрупкому разрушению выполняем по формуле (2.22):

14. Толщина усредненного сечения поясов стенки резервуара определяется по формуле (2.23):

15. Вес крыши резервуара определяется по формуле (2.25):

16. Вес стены резервуара определяется по формуле (2.26):

17. Расчетное напряжение сжатия в кольцевом сечении рассматриваемого пояса от суммарного значения вертикальных расчетных внешних нагрузок и воздействий определяется по формуле (2.18):

18. Критические меридиональные напряжения определяются по формуле (2.20):

т.к. , то

 

19. Расчет (проверка) устойчивости стенки на вертикальные внешние нагрузки и воздействия производится по условию (2.17):

Таким образом, устойчивость стенки резервуара в вертикальном направлении сохраняется.

20. Нормативное значение ветровой нагрузки определяется по формуле (2.29):

21. Расчетное напряжение сжатия в вертикальном сечении рассматриваемого пояса от суммарного значения горизонтальных расчетных внешних нагрузок и воздействий определяется по формуле (2.22):

22. Нижнее критическое напряжение в вертикальном сечении стенки определяется по формуле (2.23):

т.к. , то

23. Расчет (проверка) устойчивости стенки на горизонтальные внешние нагрузки и воздействия производится по условию (2.21):

Таким образом, устойчивость стенки резервуара в горизонтальном направлении сохраняется.

24. Расчет общей устойчивости стенки на совместное воздействие вертикальных и горизонтальных нагрузок и воздействий выполняется по условию (2.25):

По результатам расчета общая устойчивость стенки резервуара РВС-10000 от совместного воздействия вертикальных и горизонтальных нагрузок и воздействий сохраняется.

 

Список литературы

 

1. ВНТП 2-86. Ведомственные нормы технологического проектирования магистральных нефтепроводов. М.; Миннефтепром.-1986. - 110с

2. СНиП 2.05.06-85^*. Магистральные трубопроводы. М.; Госстрой России; ГУП ЦПП,1997. - 52с

3. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф., Коршак А.А., Шаммазов А.М. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов - Уфа; ООО ДизайнПолиграфСервис, 2002. - 658с.

4. Васильев Г.Г., Коробков Г.Е., Коршак А.А. и др. Трубопроводный транспорт. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. – т.1. 407с.

5. Коршак А.А., Нечваль А.М. Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа. - Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис»,2005. – 516 с.

6. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела. -Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис»,2005. – 528с.

7. Коршак А.А., Коробков Г.Е., Муфтахов Е.М., Нефтебазы и АЗС.-Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис»,2006. – 416с.

8. Мацкин Л.А., Черняк И.Л., Илембитов М.С., Эксплуатация нефтебаз.-М: «Недра», 1975. – 392с.

9. Коновалов Н.И., Мустафин Ф.М., Коробков Г.Е. и др. Оборудование резервуаров.-Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис»,2005. – 214с.

10. Багдасаров Р.С., Багдасарова Ю.А., Проектирование, сооружение и эксплуатация нефтехранилищ.-Самара: Самар. гос. техн. ун-т,2006 – 214с.

11. СНиП 11-23-81^*.Стальные конструкции /Госстрой России..- М.:ГУП ЦПП, 2001.-96с.

12. Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов ПБ 03-605-03.Серия 03. Вып.3. – М.: ГУП «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России»,2003.-176с.

 

Приложение А. Пример оформления задания на курсовое проектирование

 

ЗАДАНИЕ

Для курсового проектирования по дисциплине «Нефтепродуктообесечение» студенту __ курса группы ____ЭТМ________________________________________(вариант № ______)

Тема задания: Резервуары и резервуарные парки нефтебаз и нефтеперекачивающих станций

Исходные данные: Средняя годовая реализация нефтепродукта -_____тыс.т/год; годовая пропускная способность магистрального нефтепровода -_________млн.т/год; расчетная плотность нефтепродукта (нефти) - ______кг/м³; местоположение __________________________________________

Курсовой проект на указанную тему должен быть выполнен в следующем объеме:

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: Я.Мессенджер ВКонтакте Одноклассники Telegram Twitter Мой Мир

Воспользуйтесь поиском по сайту: