Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет»
В. В. Шалай, Ю. П. Макушев
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЕБАЗ И АЗС
Учебное пособие
Омск Издательство ОмГТУ
2010
1
УДК 622.692.5+625.748.54+621.645(075) ББК 65.305.143.22я73
Ш18
Рецензенты:
В. Р. Ведрученко, д-р техн. наук, проф. (ОмГУПС);
В. В. Сыркин, д-р техн. наук, проф. (СибАДИ)
Шалай, В. В.
Ш18 Проектирование и эксплуатация нефтебаз и АЗС: учеб. пособие /
В. В. Шалай, Ю. П. Макушев. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 296 с.
ISBN 978-5-8149-0825-4
В учебном пособии приведен материал по основным разделам дисциплины «Проектирование и эксплуатация нефтебаз и АЗС». Рассмотрены вопросы от производства нефтепродуктов до их реализации, транспортировка нефтепродуктов трубопроводным, железнодорожным, водным и автомобильным транспортом. Особое внимание уделено снижению потерь нефтепродуктов при эксплуатации нефтебаз и АЗС, их транспортировке, хранению, сливным и наливным операциям. Приведена методика расчета нагревателей нефтепродуктов, даны примеры расчетов.
Проанализировано истечение нефтепродуктов через насадки, сифонные трубопроводы, рассмотрены вопросы перевозки, слива топлив, учета количества и качества. Приведена методика выбора объёма резервуаров для нефтебаз и АЗС, рассмотрены вопросы защиты от коррозии и молний, автоматического тушения пожара. Отражены вопросы влияния нефтепродуктов на человека и окружающую среду.
Каждый раздел завершается перечнем вопросов для самоконтроля, что позволяет читателю проверить степень усвоения изучаемого материала.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 130501 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ», и может быть полезно студентам других родственных специальностей высших учебных заведений, аспирантам, инженерам.
Табл. 81. Ил. 103 Библиогр.: 62 назв.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета
|
УДК 622.692.5+625.748.54+621.645(075) |
|
ББК 65.305.143.22я73 |
ISBN 978-5-8149-0825-4 |
© ГОУ ВПО «Омский государственный |
технический университет», 2010 |
|
|
2 |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................... |
6 |
1. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ..................................... |
8 |
2. НЕФТЬ И ЕЕ ПЕРЕРАБОТКА........................................................................... |
18 |
3. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ТОПЛИВ.......................................................................... |
29 |
3.1. Бензины ..................................................................................................... |
29 |
3.1.1. Процесс сгорания бензина .............................................................. |
31 |
3.1.2. Методика определения октанового числа...................................... |
34 |
3.2. Дизельные топлива ................................................................................... |
35 |
3.2.1. Процесс сгорания дизельного топлива........................................... |
39 |
3.2.2. Методика определения цетанового числа...................................... |
40 |
3.3. Газообразные топлива .............................................................................. |
43 |
3.3.1. Сжиженные и сжатые газы.............................................................. |
43 |
4. МАСЛА И СМАЗКИ.......................................................................................... |
45 |
4.1. Моторные масла........................................................................................ |
45 |
4.2. Трансмиссионные масла........................................................................... |
47 |
4.3. Пластичные смазки................................................................................... |
49 |
5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ............................................................ |
52 |
5.1. Влияние нефтепродуктов на человека и окружающую среду................ |
52 |
5.2. Пожарная и взрывная опасность нефтепродуктов.................................. |
56 |
6. ТРАНСПОРТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ............................................... |
61 |
6.1. Общие сведения о транспорте нефтепродуктов...................................... |
61 |
6.2. Железнодорожный транспорт.................................................................. |
61 |
6.3. Водный транспорт..................................................................................... |
63 |
6.4. Автомобильный транспорт....................................................................... |
66 |
6.5. Правила перевозки опасных грузов автомобильным транспортом ....... |
70 |
6.5.1. Общие положения............................................................................ |
70 |
6.5.2. Организация перевозок ................................................................... |
71 |
6.6. Трубопроводный транспорт..................................................................... |
82 |
7. ПЕРЕКАЧКА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ............................................... |
89 |
7.1. Гидравлический расчет трубопроводов................................................... |
89 |
7.2. Расчет на прочность трубопроводов ....................................................... |
94 |
7.3. Насосная установка................................................................................... |
97 |
7.3.1. Совмещенная характеристика насоса и трубопровода................ |
101 |
7.3.2. Регулирование режимов работы насоса....................................... |
102 |
7.3.3. Выбор основных параметров центробежного насоса.................. |
104 |
7.3.4. Пример расчета колеса центробежного насоса............................ |
108 |
7.4. Насосные станции для перекачки нефтепродуктов .............................. |
112 |
3
8. СЛИВ НЕФТЕПРОДУКТОВ........................................................................... |
116 |
8.1. Истечение жидкости через отверстия....................................................... |
116 |
8.2. Истечение жидкости через насадки.......................................................... |
118 |
8.3. Истечение жидкости при переменном напоре......................................... |
120 |
8.4. Истечение жидкости через сифонные трубопроводы ............................. |
123 |
9. ПОДОГРЕВ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ............................................... |
127 |
9.1. Назначение, способы подогрева и теплоносители .................................. |
127 |
9.2. Конструкции подогревателей................................................................... |
128 |
9.3. Основы расчета и выбора теплообменных аппаратов............................. |
133 |
9.3.1. Расчет подогревателей для неподвижных нефтепродуктов.......... |
137 |
9.3.2. Выбор основных параметров теплообменника типа |
|
«труба в трубе»................................................................................. |
141 |
9.3.3. Пример расчета теплообменного аппарата типа |
|
«труба в трубе»................................................................................. |
143 |
10. НЕФТЕБАЗЫ.................................................................................................. |
148 |
10.1. Классификация нефтебаз и их размещение.......................................... |
148 |
10.2. Выбор района для строительства нефтебазы....................................... |
149 |
10.3. Выбор площадки под строительство нефтебазы.................................. |
151 |
10.4. Генеральный план нефтебазы............................................................... |
152 |
10.5. Резервуарные парки............................................................................... |
157 |
10.5.1. Общие требования к резервуарным паркам ............................. |
157 |
10.5.2. Определение основных размеров вертикальных |
|
цилиндрических резервуаров .................................................... |
163 |
10.5.3. Расчёт на прочность стенок резервуара.................................... |
165 |
10.5.4. Дыхательные клапаны резервуаров .......................................... |
170 |
10.5.5. Вместимость резервуарного парка нефтебазы......................... |
176 |
10.5.6. Расчет количества сливных и наливных устройств ................. |
180 |
10.5.7. Контроль качества нефтепродуктов.......................................... |
187 |
10.5.8. Молниезащита и автоматическое пожаротушение |
|
резервуарных парков.................................................................. |
189 |
11. НОРМИРОВАНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВ И СМАЗОЧНЫХ |
|
МАТЕРИАЛОВ .................................................................................................... |
193 |
12. СТАНЦИИ ПО ЗАПРАВКЕ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ |
|
ЖИДКИМИ НЕФТЕПРОДУКТАМИ ................................................................. |
196 |
12.1. Назначение и типы АЗС ........................................................................ |
196 |
12.2. Состав сооружений типовых АЗС ........................................................ |
199 |
12.3. Устройство автозаправочных станций................................................. |
200 |
12.4. Основные системы АЗС ........................................................................ |
205 |
12.5. Топливораздаточные колонки............................................................... |
208 |
12.5.1. Выбор основных параметров пластинчатого и шестерённого |
|
насосов ........................................................................................ |
217 |
12.5.2. Определение основных размеров раздаточного крана............. |
221 |
4
12.6. Генеральный план и технологическая схема АЗС ............................... |
222 |
12.7. Планировка АЗС .................................................................................... |
228 |
12.8. Приём и выдача нефтепродуктов.......................................................... |
240 |
12.9. Учёт количества и качества нефтепродуктов на АЗС.......................... |
245 |
12.10. Меры пожарной безопасности на АЗС ............................................... |
251 |
12.11. Охрана окружающей природной среды.............................................. |
252 |
12.12. Информация и документация АЗС...................................................... |
254 |
13. АВТОМОБИЛЬНЫЕ ГАЗОНАПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СТАНЦИИ.................. |
257 |
13.1. Планировка и характеристика газонаполнительных станций............. |
257 |
13.2. Требования по технике безопасности при заправке газовым |
|
топливом................................................................................................. |
266 |
14. ХРАНЕНИЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ И ИХ ПОТЕРИ .................................... |
270 |
14.1. Потери нефтепродуктов от испарения.................................................. |
270 |
14.2. Уменьшение утечек топлива из резервуаров путем применения |
|
хлопушек................................................................................................. |
282 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................... |
286 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.................................................................. |
290 |
5