Проектирование распределительной нефтебазы

Число маршрутов, прибывающих на нефтебазу  за сутки (при их равномерной подачи), рассчитывается по формуле [2]:

,

(4.1)

где – суточный грузооборот нефтебазы, т;

 – грузоподъемность одного  маршрута, т. Эта величина по соглашению с МПС лежит в пределах 2 – 4 тысяч тонн.

Суточный грузооборот нефтебазы:

,

(4.2)

где – суточный грузооборот для каждого нефтепродукта, т.

При заданном годовом грузообороте, определим  для i-го продукта.

,

(4.3)

где – коэффициент неравномерности завоза нефтепродуктов, .

Необходимое число эстакад определяем по формуле [7]:

,

(4.4)

где – время пребывания маршрута на эстакаде с учетом времени на технологические операции, подачу и уборку цистерн, и приготовления маршрута на станции, ч.

Длина эстакады, согласно [2], равна:

,

(4.5)

 

 

 

 

 – длина цистерны одного  типа.

В расчет принимаем  один тип цистерн, объемом V_ц. Тогда среднее число цистерн маршруте:

,

(4.6)

где – число цистерн, приходящих на нефтебазу за сутки:

(4.7)

где – число цистерн, приходящих на нефтебазу за сутки с одним видом продукта. Данную величину определяем по формуле:

(4.8)

где – масса i-го нефтепродукта в цистерне, т.

Грузоподъемность  цистерны определяется при наихудших  условиях, т.е. при Т_max, когда объем нефтепродукта максимальный.

.

(4.9)

Максимальное число цистерн  с i-тым продуктом в одном маршруте равно:

.

(4.10)

После определения длины эстакады выбираем для проектируемой нефтебазы  типовую эстакаду, позволяющую осуществлять слив нефтепродуктов.

Производительность насосов  на участке от железнодорожной эстакады до насосной станции для i-го продукта составит:

,

(4.11)

 – объем слива нефтепродукта,  определяемый как произведения  числа цистерн, приходящих на нефтебазу с i-тым нефтепродуктом за один маршрут, и полезного объема одной цистерны:

.

(4.12)

    Произведем расчет по формулам (4.2)-(4.4) для определения числа эстакад для слива нефтепродуктов.

Найдем суточный грузооборот для каждого вида продукта, приняв :

Для Д_з: .

Для бензина Дл: .

Таким образом, суточный грузооборот  проектируемой нефтебазы составит:

.

Принимаем грузоподъемность одного маршрута 3000 т. Определим по формуле (4.1) число маршрутов:

., т.е. 1 маршрут в 2 суток

Примем 

Время сливо-наливных операций регламентируется «Правилами перевозок жидких грузов наливом в вагонах-цистернах и бункерных полувагонах». В механизированных пунктах слив независимо от рода нефтепродукта и грузоподъемности цистерн из четырехосных (и более) и бункерных полувагонов осуществляют за 2 часа, следовательно, число эстакад равно:

.

Принимаем .

Определяем  массу нефтепродукта в цистерне с учетом его плотности. В качестве базового варианта принимаем цистерну модели 15-890. Полезный объемом – 60 м³, длина цистерны по осям – 10,3 м. По формуле (4.9):

;

.

Число цистерн приходящих на нефтебазу в сутки для дизельного топлива Дл и Дз соответственно:

цистерны;    цистерн.

Общее количество цистерн приходящих в сутки:

.

Число цистерн в маршруте:

.

Длина эстакады:

Эстакады в большинстве случаев  делают двусторонними, что сокращает  их длину в 2 раза, и в целях пожарной безопасности плюс 30м на тупик для расцепки. Таким образом:

Назначаем эстакаду типа КС-8, длиной 288 метров, принимающую 48 цистерн.

Найдем максимальное количество цистерн  с одним и тем же нефтепродуктом, которое поставляется одним и тем же маршрутом.

Для топлива Дз     23цистерны, для Дл 27цистерн.

Объем слива продуктов:

;      .

Тогда производительность на участке  от насосной станции до ж/д эстакады согласно формуле (4.11) составит:

;

5. РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЬНОЙ ЭСТАКАДЫ

 

Количество стояков для каждого вида нефтепродукта определяется по формуле [7]:

,

(5.1)

где – суточная реализация нефтепродукта, кг;

 – расчетная производительность наливного устройства;

 – коэффициент использования наливных устройств. В расчетах принимаем ;

 – количество часов работы наливных устройств в сутки.

Среднесуточная реализация [1]:

.

(5.2)

Количество автоцистерн в сутки  рассчитывается по формуле:

,

 – вместимость автоцистерны, м³.

В качестве наливных устройств (стояков) применяются установки типа АЦ-10-260, с эксплуатационной вместимостью 10,0 м³. Время слива нефтепродукта из цистерны насосом 11 мин., самотеком 45 мин. Время заполнения цистерны с помощью своего насоса 22 мин.

Для дизельного топлива Дз:

;

(2 наливных «островка»);

.

Для Дл:

;

(2 наливных «островка»)

.

 

 

 

6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ

 

Цель гидравлического расчета  – обеспечение заданной производительности перекачки. Исходными данными являются: расход, физические свойства нефтепродуктов, 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.

Гидравлический расчет технологических  трубопроводов следует начинать с определения наружного диаметра трубопровода [2]:

 

,

(6.1)

   Q – производительность ПРУ резервуара, м³/ч;

    v - скорость движения жидкости в трубах, м/с, принимаемая в зависимости от вязкости нефтепродуктов

Далее принимаем по сортаменту ближайший  больший диаметр и определяется внутренний диаметр трубопровода:

,

(6.2)

где – наружный диаметр трубопровода, мм;

 – толщина стенки трубы,  мм.

Определяем фактическую скорость движения жидкости в трубопроводе:

.

(6.3)

После уточнения скорости определяем режим течения нефтепродукта в трубопроводе. 

Для определения режима течения  нефти необходимо определить число  Рейнольдса при заданных параметрах –  и граничные числа Рейнольдса и [8]:

(6.4)

где – эквивалентная шероховатость стенки трубы, мм

 

 

 

 

 

 

При условии  – турбулентный режим течения (зона гидравлически гладких труб), тогда коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по формуле Блазеуса [8]:

(6.5)

При условии  – турбулентный режим течения (зона смешанного трения), тогда коэффициент гидравлического сопротивления определяется из формулы Альтшуля [8]:

.

(6.6)

Затем по компоновочному чертежу определяем требуемые длины участков. По технологической  схеме определяем количество задвижек, обратных клапанов и т.д., находим сумму коэффициентов местных сопротивлений на рассматриваемом участке. Затем по формуле определяем суммарные потери по длине рассматриваемого трубопровода и на местные сопротивления по формуле Дарси-Вейсбаха [2]:

.

(6.7)

 

6.1. Участок «Ж/д эстакада  – насосная станция»

Для РВС-2000 и РВС-3000 принимаем ПРУ-300. Пропускная способность для нефтепродуктов составляет 400-600 м3/ч. 

Таким образом, на всасывании принимаем Q=400 м³/ч.

Определим наружный диаметр трубопровода, приняв скорость течения жидкости 1,1 м/с [7]:

.

Принимаем ближайший по сортаменту диаметр  и .

Тогда .

По формуле (6.3) определим фактическую скорость течения бензина в трубопроводе:

.

Определим режим течения, приняв для  новых бесшовных стальных труб Δ_э=0,02 мм:

 

Так как  , режим турбулентный (зона гидравлически гладких труб).

Коэффициент гидравлического  сопротивления определяется из формулы  Блазеуса (6.5):

.

По технологической схеме находим  длину участка от ж/д эстакады до насосной, она равна 197 м.

Местные сопротивления на участке принимаем согласно технологической схеме.

Потери напора на всасывании с учетом местных сопротивлений (см. табл. 6.1.) составят:

.

Для Дл произведем расчет по формулам (6.1)-(6.7), данные которого занесем в таблицу.

Таблица 6.1.

Гидравлический расчет трубопроводов  на участке 

«ж/д эстакада – насосная станция»

Параметр	Дз		Дл
, м3/ч	400		400
, м/с	1,1		1,3
, мм	358		330
, мм	377		351
, мм	8		8
, мм	361		335
, м/с	1,104		1,26
	5473,7		31500
Δэ, мм	0,02		0,02
	180500		167500
режим течения	турбулентный, зона гидравлически гладких труб		турбулентный, зона гидравлически  гладких труб
	0,036		0,024
, м	194		197
Местные сопротивления
		кол-во		кол-во
задвижка	0,15	4	0,15	4
фильтр	1,7	1	1,7	1
счетчик	12,5	1	12,5	1
тройник	0,32	2	0,32	2
Σζ	15,44		15,44
, м	2,16		2,29