Проектирование распределительной нефтебазы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ 

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

 

 

 

 

 

Кафедра «Проектирование и эксплуатация

нефтегазопроводов и хранилищ»

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: Проектирование и эксплуатация нефтебаз

 

НА ТЕМУ:

 «Проектирование распределительной нефтебазы»

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. НТХ-06-1   

Сайфуллина О.Р.

       Проверил: доцент, к.т.н.

      Земенкова М.Ю.

 

 

 

 

Оценка_________________

Подпись________________

 

 

 

 

 

 

Тюмень 2010

Содержание

 

Введение	4
1. Определение исходных расчетных  данных	5
1.1. Расчетная температура нефтепродуктов	5
1.2. Определение расчетной вязкости	5
1.3. определение расчетной плотности	6
1.4. Определение давления насыщенных паров	6
2.  Выбор оптимальных типоразмеров  резервуаров	8
2.1. Выбор резервуаров для  дизельного топлива Дз	10
2.2. Выбор резервуаров для  дизельного топлива Дл	13
3. Компоновка резервуарного парка	16
3.1. Компоновка РП для дизельного топлива Дз	16
3.2. Компоновка РП для дизельного топлива Дл	16
4. Расчет железнодорожной эстакады	17
5. Расчет автомобильной эстакады	21
6. Гидравлический расчет трубопроводов	22
6.1. Участок «ж/д эстакада  – насосная станция»	23
6.2. Участок «насосная станция – резервуарный парк»	25
6.3. Участок «резервуарный  парк -а/м эстакада»	25
7. Подбор насосно-силового  оборудования	28
7.1. Подбор насосов	28
7.2. Подбор приводящих насосы двигателей	30
8. Механический расчет  трубопроводов	31
9. Расчет потерь от «больших дыханий»	33
Список литературы	35

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

        Современные  нефтебазы представляют собой  сложный инженерно–технический  комплекс,  включающий здания  и сооружения, трубопроводы, резервуары, насосные станции и специальное оборудование, предназначенное для приема, хранения и реализации нефтепродуктов.

Нефтебазы в зависимости от преобладающих  операций делят на перевалочные и распределительные.

Перевалочные базы предназначены  для перегрузки (перевалки) нефти  или нефтепродуктов с одного вида транспорта на другой. Кроме того, нефтепродукты и нефть могут поступать также и по магистральному нефтепродуктопроводу. Перевалочные базы имеют значительный грузооборот и общий объем, развитые приемо-раздаточные устройства и мощное насосное хозяйство. Располагают базы вблизи железных дорог, на берегах морей и судоходных рек.

Распределительные нефтебазы предназначены  для непродолжительного хранения нефтепродуктов и снабжения ими потребителей. Они имеют небольшой объем и небольшой район обслуживания. Распределительные базы делят на водные, водно-железнодорожные, железнодорожные, автодорожные и базы, снабжение которых производится от магистральных нефтепродуктопроводов.

Основными операциями нефтебаз являются:

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 данной курсовой работе производится расчет проекта перевалочной нефтебазы в районе г. Тюмень с заданными параметрами:

1. Годовой грузооборот нефтебазы – 566 000 т;

2. Ассортимент и количество нефтепродуктов:

дизельное топливо ДЛ - 75 % (от годового грузооборота); бензин А-93 - 25 %.

3. Доставка и отгрузка нефтепродуктов  – с нефтепродуктопровода на железнодорожный.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ РАСЧЕТНЫХ ДАННЫХ.

 

1.1. Расчетная температура  нефтепродуктов

 

Для определения расчетных  данных необходимо задаться температурой нефтепродуктов. Температура жидкости будет приблизительно равна температуре окружающей его среды, т.е. температуре воздуха. Согласно заданию на проектирование для г. Анапа принимаем по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» температуру самой холодной пятидневки (для гидравлического расчёта) и абсолютно максимальную (для определения давления насыщенных паров) соответственно:

;

 

1.2. Определение расчетной  вязкости

 

Расчет вязкости проводится при минимальной и максимальной температуре окружающей среды района проектирования. [8].

 

,

(1.1)

где – кинематическая вязкость при расчетной температуре Т, м²/с;

 – кинематическая вязкость при известной температуре Т_*, м²/с;

 – коэффициент крутизны вискограммы, определяемый по зависимости:

,

(1.2)

где – известное значение вязкости нефти при температуре Т₁, м²/с;

 – известное значение вязкости нефти при температуре Т₂, м²/с.

 

Для дизельного топлива ДЛ.

Принимая 

 м²/с·10⁴

 м²/с·10⁴

находим:

1/°С

Расчетное значение кинематической вязкости:

 м²/с·10⁴

 м²/с·10⁴

 

 

 

 

 

 

Расчет вязкости бензина А-93.

Принимая 

 м²/с·10⁴

 м²/с·10⁴

находим:

1/°С

Расчетное значение кинематической вязкости:

 м²/с·10⁴

. м²/с·10⁴

 

1.3. Определение расчетной плотности

 

Плотность нефтепродуктов в зависимости от химического состава и температуры изменяется в пределах 700-1100 кг/м³. Пересчет плотности с одной температуры на другую произведем по формуле Менделеева [8]:

,

(1.3)

где – плотность нефтепродукта при температуре Т, кг/м³;

 – плотность при температуре 293 К, кг/м³;

 – коэффициент объемного расширения, 1/К.

Определим плотность дизельного топлива ДЛ.

При 1/К

Тогда расчетные значения плотности:

 кг/м³;

 кг/м³

Определим плотность бензина А-93.

При .

Тогда расчетные значения плотности:

 кг/м³;

 кг/м³

 

1.4. Определение давления  насыщенных паров

 

Давление насыщенных паров Р_S для нефтепродуктов при температуре Т_мах (наихудшее условие), с достаточной точностью определяется по формуле [2]:

,

(1.4)

где – давление насыщенных паров нефтепродукта по Рейду, Па.

Найдем давление насыщенных паров дизельного топлива ДЛ:

Согласно табличным данным для ДЛ [2]:   

_Па.

Для  бензина А-93:

Согласно табличным данным [2]:

Па.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ТИПОРАЗМЕРОВ  РЕЗЕРВУАРОВ

 

При выборе типа резервуаров  необходимо руководствоваться следующим (согласно СНиП 2.11.93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы»):

1. Выбор резервуаров нужно проводить из числа утвержденных   типовых проектов.

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

3. Предпочтение следует отдавать резервуарам больших объемов, т.к. с увеличением объема резервуара уменьшаются потери от испарений, удельный расход стали, площади для резервуарных парков.

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

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

6. С увеличением степени  заполнения резервуара увеличивается  объем газового пространства, а это ведет к увеличению потерь при хранении.

Для нефтепродуктов с высоким  давлением насыщенных паров, согласно приведенным выше расчетам, необходимо подбирать резервуары с понтоном или плавающей крышей. При выборе типов резервуаров необходимо учитывать климатические условия района проектирования: ветровую, дождевую и снеговую нагрузки. В районах с большой дождевой и снеговой нагрузкой резервуары с плавающей крышей не применимы, а в районах с большей ветровой нагрузкой следует применять резервуары «северного исполнения» с высотой стенки до 12 м, в данном проекте взят г. Тюмень для него наиболее удобнее использовать резервуары типа РВС со стационарной крышей.

В данном проекте для дизельного топлива ДЛ и бензина А-93 необходимо применять стационарные резервуары со стационарной крышей т.к. нефтепродукты с невысоким давлением насыщенных паров не требуют использования средств сокращения потерь ЛФУ.

Определим полезный объем  резервуарного парка для каждого  продукта. Согласно заданию для распределительных железнодорожных нефтебаз данная

 

 

 

 

 

величина равна [7]:

,

(2.1)

где – среднемесячное потребление i-го нефтепродукта, м³;

- продолжительность транспортного  цикла поставки, сут;

- коэффициент неравномерности  подачи цистерн с нефтепродуктом,

 – коэффициент неравномерности потребления продуктов. Для промышленного города принимаем ;

 – страховой запас i-го продукта, %. Так как типы нефтебазы - железнодорожная, месторасположение – Урал, принимаем норму страхового запаса в 30%.

Среднемесячное потребление  продукта равно:

,

(2.2)

где - годовой грузооборот нефтебазы, кг;

- процент i-го продукта от общей массы;

- плотность нефтепродукта при  максимальной температуре, кг/м³.

После определения необходимого объема парка для i-го нефтепродукта назначаем несколько резервуаров различного размера для выбора из них наиболее оптимального варианта.

При этом резервуарный парк должен соответствовать следующим требованиям:

1. Иметь минимальный  неиспользуемый объем резервуаров,  не более 10%;

2. Иметь наименьшие  металлозатраты;

3. Иметь наименьшую  сметную стоимость на сооружение.

Для каждого из вариантов  определяем следующие параметры.

Количество резервуаров:

,

(2.3)

где – коэффициент использования резервуара, зависящий от его типа и объема;

 – полезный объем одного резервуара, м³.

Количество резервуар округляем в большую сторону: .