Курсовая работа: Проектирование перевалочной нефтебазы

Содержание

Введение

1. Определение физических свойств нефтепродукта

1.1 Расчетная температура нефтепродукта

1.2 Расчетная вязкость

1.3 Расчетная плотность

1.4 Определение давления насыщенных паров

2. Выбор оптимальных типа размеров резервуара

2.1 Определение полезного объема резервуарного парка

3. Компоновка резервуарного парка

4. Расчет железо-дорожной эстакады

5. Расчет авто-эстакады

6. Расчет причалов

7. Гидравлический расчет трубопровода

8. Подбор насосно-силового оборудования

9. Механический расчет трубопровода

10. Расчет потерь от больших дыханий

Заключение

Список использованных источников

Введение

Система нефтеснабжения - одна из мощных и важных отраслей народного хозяйства. В настоящее время невозможно прогрессивное развитие почти ни одной отрасли промышленности, транспорта, сельского хозяйства без применения нефтепродуктов или продуктов нефтехимии, многие из которых используются также для бытовых нужд населения.

Операции, осуществляемые нефтебазами, условно разделяются на основные и вспомогательные.

К основным операциям относятся:

1) Прием нефтепродуктов, доставляемых на нефтебазу в железнодорожных вагонах, нефтеналивных судах, по магистральным нефтепродуктопроводам, автомобильным, воздушным транспортом и в мелкой таре (контейнерах и бочках);

2) Хранение нефтепродуктов в резервуарных и в тарных хранилищах;

3) Отгрузка больших партий нефтепродуктов и нефти по железной дороге, водным и трубопроводным транспортом;

4) Реализация малых количеств нефтепродуктов через автозаправочные станции, разливочные и тарные склады;

5) Затаривание нефтепродуктов в мелкую тару;

6) Регенерация масел;

7) Компаундирование нефтепродуктов;

К вспомогательным операциям относятся:

1) Очистка и обезвоживание нефтепродуктов;

2) Изготовление и ремонт нефтяной тары;

3) Производство некоторых видов консистентных смазок и охлаждающих жидкостей;

4) Ремонт технологического оборудования, зданий и сооружений;

5) Эксплуатация энергетических установок и транспортных средств.

Целью курсового проекта является проектирование перевалочной нефтебазы. Для этого необходимо учитывать район расположения нефтебазы, годовой грузооборот, ассортимент и количество нефтепродуктов, способ доставки и отгрузки нефтепродуктов. Для осуществления поставленной задачи нужно произвести ряд расчётов, в результате которых можно составить генеральный план нефтебазы и технологическую схему.

Важнейшее условие, обеспечивающее нормальную работу нефтебазы - объем резервуарного парка, который должен обеспечить компенсацию неравномерности поступления и отпуска нефтепродуктов.

Резервуары - наиболее дорогие сооружения нефтебаз. Помимо крупных капиталовложений на их сооружение требуется большое количество металла, поэтому при проектировании нефтебаз необходимый объем резервуарного парка должен быть определен по возможности точно.

1. Определение физических свойств нефтепродукта

1.1 Расчетная температура нефтепродукта

Для определения расчетных данных необходимо задаться температурой нефтепродукта. Температура жидкости будет равна температуре окружающей среды. Согласно заданию, на проектирование для г. Сочи принимается по СНиП 23-01-99 Строительная климатология. Температура самой холодной пятидневки и абсолютно максимальная температура.

1.2 Расчетная вязкость

Проводится при и района проектирования. Применяется формула Рейнольда-Филанова:

(1)

Где:

(2)

Рассчитываем показатели для ДТ:

;

;

;

;

;

Рассчитываем для АИ-93:

;

;

;

;

Рассчитываем для АИ-98:

;

;

;

;

1.3 Расчетная плотность

Пересчет производится по формуле Менделеева:

; (3)

Где:

плотность при заданной температуре

коэффициент объемного расширения

Рассчитываем для ДТ:

;

;

;

;

Рассчитываем для АИ-93:

;

;

;

;

Рассчитываем для АИ-98:

;

;

;

;

1.4 Определение давления насыщенных паров

Пересчет производится по формуле Рыбакова:

(4)

Рассчитываем для ДТ:

мм. рт. ст.

Рассчитываем для АИ-93:

мм. рт. ст.

Рассчитываем для АИ-98:

мм. рт. ст.

2. Выбор оптимальных типа размеров резервуара

Проектирование расходных складов нефтепродуктов входящих в состав предприятия выполняется по ВНТП 5-95 с учетом требований технологических норм предприятия в состав которых входят склады нефтепродуктов. В нормах применены прогрессивные решения технологического оснащения предприятий, направленные на повышение уровня технологической надежности и безопасная эксплуатация. Автоматизация технологических процессов, получение экономических показателей, техника безопасности, охрана труда и защита окружающей среды.

Для нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров согласно приведенным ранее расчетом необходим резервуар с пантоном или плавающей крышей. При выборе типов резервуара необходимо учитывать климатические условия района проектирования (ветер, дождь, снег, нагрузки). В районах с большой нагрузкой резервуары с плавающей крышей неприменимы, а где сильный ветер, высота не более 12м. У нас город Сочи. Резервуары РВС с пантоном.

2.1 Определение полезного объема резервуарного парка

Согласно задания для водных нефтебаз с поставкой нефтепродуктов только в навигационный период будет равна:

; (5)

; (6)

; (7)

После определения необходимого объема i-ого нефтепродукта назначаем несколько резервуаров различного размера, для выбора из наиболее оптимального варианта.

Рассчитываем для ДТ:

;

;

;

Наиболее оптимальный РВСП 10000

;

;

;

;

Рассчитываем для АИ-93:

;

;

;

Наиболее оптимальный РВСП 20000

;

;

;

;

Рассчитываем для АИ-98:

;

;

;

Наиболее оптимальный РВСП 20000

;

;

;

;

3. Компоновка резервуарного парка

Производится в соответствии с требованиями, изложенными в СНиП 2.11.03-93 (склады нефти и нефтепродуктов, противопожарные нормы). Допустимая общая номинальная вместимость группы резервуаров с пантоном объемом 50000 м³, независимо от вида хранимого нефтепродукта составляет 120000 м³. Минимальное расстояние между резервуарами, располагающиеся в первой группе в данном случае равно 0,65D, но не более 30м. Расстояние между стенками ближайших резервуаров объемом 20000 м³ и более в соседних группах составляет 60м. По периметру каждой группы наземных резервуаров необходимо предусматривать замкнутое земляное обвалование, шириной по верху не менее 0,5м или ограждающую стенку из негорючих материалов, рассчитанных на гидростатическое давление размывшейся жидкости. Свободный от застройки объем обвалованной территории, образуемой между внутренними откосами обвалования следует определять по расчетному объему размываемой жидкости, который в свою очередь равен номинальному объему наибольшего резервуара в группе или отдельно стоящего резервуара. Высоты обвалований должны быть на 0,2м выше расчетного уровня объема разливаемой жидкости, но не менее 1,5м для резервуаров номинального объема 10000 м³ и больше.

Высота обвалования:

; (8)

Расстояние от стенок резервуаров до подошвы внутренних откосов обвалования следует принимать не менее 6м для резервуаров 10000 м³ и более.

Рассчитываем для ДТ:

;

Рассчитываем для АИ-93:

;

Рассчитываем для АИ-98:

;

4. Расчет железо-дорожной эстакады

Цель данного расчета заключается в определении числа приходов (маршрутов) нефтепродуктов на нефтебазу в сутки, выбора эстакады и ее длины. А также нахождения производительности насосов на участке от железо-дорожной эстакады до насосной станции.

Число маршрутов прихода на нефтебазу:

; (9)

; (10)

Число эстакад:

; (11)

Длина эстакады:

; (12)

; (13)

; (14)

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Выбираем эстакаду КС-7 длинной 252 м на 42 цистерны

;

;

;

;

;

;

5. Расчет авто-эстакады

Количество стояков для каждого вида нефтепродукта:

;

;

;

Рассчитываем для ДТ:

;

;

2 наливных устройства и 1 наливной островок

;

Рассчитываем для АИ-93:

;

;

3 наливных устройства и 2 наливной островок

;

Рассчитываем для АИ-98:

;

;

3 наливных устройства и 2 наливной островок

;

6 Расчет причалов

1) Время пребывания судна у причала включает:

- подготовительные операции, ф₁ = 0,5 … 2 ч.

- выгрузка - загрузка НП по формуле:

В качестве речного судна для перевозки НП: танкер проекта 1553, q_c=2700 тонн, оборудован насосами марки 8НДВ, q_н=500 м³/час.

Для ДТ:

Для Аи-93:

Для Аи-98:

2) Время навигационного периода:

3) При перевозке НП водным транспортом число причалов определяется по формуле:

?ф - суммарное время пребывания судна у причала, ч

Кн - коэффициент неравномерности завоза-вывоза

ф_нав - продолжительность навигационного периода, ч

q_c - средний тоннаж нефтеналивных судов

Для ДТ:

Для Аи-93:

Для Аи-98:

?n_п=0,28, следовательно, выбираем 1 причал.

7. Гидравлический расчет трубопровода

Цель данного расчета - обеспечение заданной производительности перекачки.

1) Участок: ж\д эстакада - насосная станция (всасывание).

ДТ: РВС-10000, ПРУ-600.

Q = 1500 м³/ч

V = 1,2 м/с

Принимаем по сортаменту Dн = 630 мм.

Примем толщину стенки д = 10 мм.

Тогда Dвн = 610 мм.

Эквивалентная шероховатость стенки трубы Дэ = 0,02.

Определим число Рейнольдса:

При условии коэффициент гидравлического сопротивления (л) рассчитывается по формуле:

При условии коэффициент гидравлического сопротивления (л) рассчитывается по формуле:

Длина участка L=200 м.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений ?е = 16,91

Потери по длине рассматриваемого трубопровода определяются по формуле:

Для других НП расчет повторяется.

Сведем все данные в таблицу:

Таблица 1 - параметры на участке «ж\д эстакада насосная станция»

Таблица 2 - местные сопротивления на участке «ж\д эстакада насосная станция»

2) Участок: резервуарный парк - насосная станция (всасывание).

Таблица 3 - параметры на участке «резервуарный парк - насосная станция»

Таблица 4 - местные сопротивления на участке «резервуарный парк - насосная станция»