Нефтебаза г. Олёкминск

Место расположения - г. Олёкминск

Тип - перевалочная

Грузооборот, т/год - 140000 т/год, в т. числе:

- нефть товарная

Завоз нефтепродуктов - трубопроводным транспортом

Вывоз нефтепродуктов - водным транспортом

График завоза-вывоза нефтепродуктов, в % от грузового грузооборота

Содержание работы:

- задание на выполнение курсовой работы;

- введение;

- определение вместимости резервуарного парка;

- определение количества танкеров;

- гидравлический расчёт под водящего трубопровода от нефтепровода к нефтебазе (L= 1,5км, ?z = 12 м);

- выбор насосного оборудования для насосной станции подающей нефть на танкера (l тр =300 м, ?z = 8 м);

- технологическая схема нефтебазы.

резервуар трубопровод насос танкер нефтебаза

Введение

Подбор типоразмеров резервуаров производится отдельно для каждого вида продукта. Для этого изначально определим годовой грузооборот для каждого нефтепродукта по формуле:

где G_i - годовой грузооборот i-го нефтепродукта, т;

G_год - годовой грузооборот нефтебазы, т;

х - доля i-го нефтепродукта в общем грузообороте нефтебазы,

Согласно заданию: G_год = 140000 т

1.Рассчитаем месячные остатки и их суммарные нарастающие итоги

2.Величину страхового запаса нефти принимаем в размере 10% от среднемесячного потребления, то есть

3.Учитывая, что и , находим необходимый полезный объем резервуара по формуле , где -годовая реализация нефти,

= G_год /с=140000/0,87=121800.

V=

4.Так как под нефтепродукт должно быть не менее двух емкостей, то на нефтебазе будут установлены 2 резервуара менее 50000 с плавующей крышей. Учитывая это по таблице находим =0,85

Рекомендуемый коэффициент использования емкости

5. Вместимость резервуарного парка составит:===48720

2. Определение количества танкеров

Перевозки нефти и нефтепродуктов по морям, озерам, рекам и каналам занимают одно из ведущих мест в общей работе водного транспорта. Большинство перевозок по воде оказывается дешевле железнодорожных перевозок.

Нефтепродукты по воде перевозят в нефтеналивных судах или в нефтетаре на обычных судах. Основные элементы водного транспорта нефти и нефтепродуктов - нефтеналивные суда, нефтегавани с причальными устройствами и устройства для слива и налива.

Нефтеналивные суда делятся на морские (танкеры) и речные которые в свою очередь делятся на самоходные и несамоходные.

Существенное отличие конструкции нефтеналивных судов от других транспортных судов обусловлено особыми свойствами жидкого груза:

1. жидкий груз, имеющий свободную поверхность, перетекает при крене на один борт, уменьшая устойчивость судна;

2. удары жидкого груза при качке создают дополнительную нагрузку на переборки и борта;

3. Увеличение объема жидкого груза при повышении его температуры требует наличия свободного объема в танках при полной загрузке судна;

4. Повышенная пожарная опасность требует принятия некоторых противопожарных мер;

Необходимость применения специальных технологических трубопроводов и насосов для производства грузовых операций.

Рис. Поперечный разрез корпуса танкера

Для уменьшения вредного воздействия жидкого груза на устойчивость судна устанавливают продольные переборки. Поперечные переборки ставятся на расстоянии не более 12,5 м одна от другой. Это позволяет уменьшить удары жидкого груза в переборки при качке.

Из всех типов нефтеналивных судов наибольшее распространение получил танкер -- самоходное судно, корпус которого системой продольных и поперечных переборок разделен на отсеки. Различают носовой (форпик), кормовой (ахтерпик) и грузовые отсеки (танки). Для предотвращения попадания паров нефтепродуктов в хозяйственные и машинные отделения грузовые танки отделены от носового и кормового отсеков специальными глухими отсеками (коффердамами). Для сбора продуктов, испарения нефтепродуктов, регулирования давления в танках на палубе танкера устроена специальная газоотводная система с дыхательными клапанами.

Все грузовые танки соединены между собой трубопроводами, проходящими от насосного отделения по днищу танков. Различают грузовой и зачистной трубопроводы. Грузовые и зачистные приемники размещаются в наиболее глубокой части танка, у кормовой переборки, так как танкеры обычно имеют дифферент на корму.

Кроме грузовой и зачистной систем, грузовые танки оборудуются и другими технологическими трубопроводами и устройствами: подогревателями, установками для орошения, мойки палубы, вентиляции и пропаривания танков, средствами пожаротушения и др.

В настоящее время в мировом судостроении наметилась тенденция к резкому увеличению грузоподъемности. Уже сейчас плавают супертанкеры дедвейтом 200 000 т. Разрабатываются проекты строительства супертанкера дедвейтом 500 000 т. Но, несмотря на явные экономические преимущества крупнотоннажных танкеров дедвейтом более 80 000 т, число таких судов исчисляется единицами. Это объясняется малочисленностью портов с достаточными глубинами для приема таких судов. При постройке крупнотоннажных танкеров с высокой скоростью хода возникает серьезная проблема вибрации корпуса и его отдельных конструкций. Поэтому по сравнению с темпами роста дедвейта значительно медленнее растет скорость хода танкера.

Речные танкеры в отличие от морских имеют сравнительно меньшую осадку, а следовательно, и ограниченную грузоподъемность. Строительство речных танкеров в настоящее время ведется по типовым проектам.

Количество танкеров, принятых или отгруженных за сутки:

Q_i - годовой грузооборот нефтепродукта по маркам (сортам) по приему (отгрузке) железнодорожным транспортом, т/год;

Q_н - грузоподъемность одного танкера, т. При отсутствии данных расчетная грузоподъемность принимается 6000 т (на воду);

К₁ - 1,1-1,3 - коэффициент неравномерности подачи партий нефтепродукта (цистерн);

К_н - коэффициент неравномерности потребления нефтепродуктов (К_н=1)

Тогда, при обслуживании морским транспортом нам потребуется

1 танкер с периодичностью захода в гавань за нефтепродукта 5-6 суток. В том случае, если транспорт речной, то нам будет необходимо 2 танкера в день грузоподъемностью 600 т.

3. Гидравлический расчёт под водящего трубопровода от нефтепровода к нефтебазе

Для технически правильной эксплуатации нефтебаз необходимо иметь гидравлические расчеты и характеристики трубопроводно-насосных систем, без которых нельзя правильно решить вопросы производительности трубопроводов, а следовательно, и сроков слива и налива нефтепродуктов. Без гидравлических расчетов при реконструкции трубопроводно-насосных систем могут быть допущены серьезные ошибки: работа насосов не с полной подачей, кавитация, не полное использование самотечных трубопроводов и т.д.

При не самотёчной системе необходим комплексный расчет трубопроводно-насосных систем, так как только объединенная характеристика трубопроводно-насосной системы дает ясное представление о возможных производительностях перекачки, требуемых мощностях, затратах энергии для перекачки и т.д.

Всякое движение жидкости по трубам связано с затратой (потерей) энергии (напора). При движении жидкостей по трубам наблюдаются два вида потерь напора: потери по длине трубопровода (потери на трение) и потери в местных сопротивлениях.

Общая потеря напора при движении жидкости по трубам слагается из суммы потерь напора по длине трубопровода и потерь напора в местных сопротивлениях:

где , - суммарная потеря напора соответственно по длине трубопровода и во всех местных сопротивлениях.

Потеря напора по длине трубопровода определяется по формуле:

где л - коэффициент гидравлического сопротивления;

l - длина трубопровода;

g - ускорение силы тяжести.

Потеря напора в местном сопротивлении определяется по формуле:

где - коэффициент местного сопротивления, определяемый для каждого типа местного сопротивления опытным путем.

Иногда потерю напора в местных сопротивлениях выражают эквивалентной длиной трубопровода, т.е. такой длиной прямого участка трубопровода, на которой потери напора равны потере напора в местном сопротивлении данного типа.

Необходимо определить диаметр трубопровода, для этого примем v=5 м/с:

Число Рейнольдса для товарной нефти.

Re>2320, режим течения - турбулентный.

Д=0,05 мм

е=Д/d= 0,05/220=0,000227

1000<Re<500/е

1000<Re<2200000

Следовательно, воспользуемся формулой Блазиуса:

Эквивалентная длина:

Потеря напора в местном сопротивлении:

Общая потеря напора при движении жидкости по трубам.

= 87,98

4. Выбор насосного оборудования для насосной станции, подающей нефть на танкера

Насосы для нефтебаз выбирают в зависимости от вязкости перекачиваемой жидкости, давления, подачи и вида имеющейся энергии. Число устанавливаемых насосов зависит от необходимости одновременной перекачки нескольких сортов нефтепродуктов, также необходимо установить один резервный насос. Следовательно, для перекачки товарной нефти необходимо установить 2 насоса.

При выборе насосов должен удовлетворяться ряд основных требований: надежность в работе и простота управления в эксплуатации, невысокая стоимость и экономичность в эксплуатации, удобство привода при имеющихся двигателях, минимальные габаритные размеры и масса, возможность изменения характеристики в широких пределах, позволяющая изменять режимы перекачки, надежность всасывания или работы с минимальным подпором, конструкция сальников, обеспечивающая надежную плотность при перекачке.

Важнейшие технические показатели, характеризующие работу насосов - подача, напор, мощность на валу насоса, общий КПД насосной установки, минимальная мощность двигателя для насосной установки, частота вращения вала центробежного насоса, число двойных ходов поршня поршневого насоса и пр.

Наибольшее распространение на нефтебазах имеют поршневые и центробежные насосы.

Для перекачки нефти подходит несколько видов насосов:

- поршневые (плунжерные) приводные различных конструкций;

- паровые поршневые (прямодействующие);

- роторные (шестеренные и винтовые).

Поршневые (плунжерные) приводные насосы работают от двигателей внутреннего сгорания или электродвигателей через редуктор или ременную передачу. Применяются преимущественно для перекачки нефтей, нефтепродуктов и масел. Способны развивать большие напоры даже при малых подачах сохраняя высокий КПД.

Паровые поршневые насосы работают непосредственно от паровой машины (паровой и гидравлический поршни монтируются на одном штоке). Область применения та же, что и у поршневых насосов, а развиваемый напор зависит от давления пара.

Роторные насосы работают от электродвигателей с непосредственным соединением через жесткие, упругие и гидравлические муфты; от двигателя внутреннего сгорания с соединением через редуктор или через те же передачи, что и с электродвигателем. Также применимы для передвижных мотопомп в качестве зачистных насосов.

Необходимо определить диаметр трубопровода, для этого примем v=5 м/с:

Число Рейнольдса для товарной нефти.

Re>2320, режим течения - турбулентный.

Д=0,05 мм

е=Д/d= 0,05/420=0,000119

1000<Re<500/е

1000<Re<4200000

Следовательно, воспользуемся формулой Блазиуса:

Эквивалентная длина:

Потеря напора в местном сопротивлении:

Общая потеря напора при движении жидкости по трубам.

=15,12

Насос должен обеспечить напор, равный сумме потерь всасывающей и нагнетательной линиях, при соответствующей объемной подаче:

Выбираем насос ЦНС(Г) 38-109.

5. Технологическая схема нефтебазы

Технологическая схема представляет собой безмасштабную схему сети трубопроводов (с оборудованием), при помощи которой обеспечивается выполнение всех операций по перекачке жидких нефтепродуктов.

Для составления схемы необходимо знать число и объем операций и их одновременность, а так же номенклатуру хранимых на нефтебазе нефтепродуктов.

При составлении схемы следует учесть, что помимо основных операций по приему и отпуску нефтепродуктов необходимо осуществлять еще и внутрибазовую перекачку любым насосом из резервуара в резервуар в пределах определенной группы нефтепродуктов.

Технологический план представляет собой технологическую схему, нанесенную в масштабе на генеральный план нефтебазы. По этому плану для каждого трубопровода составляется профиль трассы, который следующие графы:

- в первой подчеркивается сплошной линией профиль земной поверхности и жирной линией указывается положение трубопровода;

- во второй указывается ситуация вдоль трассы трубопровода (колодцы, насосные, пересечения дорог и т.д.);

- в третьей приводятся красные отметки - требуемые отметки поверхности Земли;

- в четвертой даются фактические отметки поверхности Земли наиболее характерных точек трассы (разность отметок третьей и четвертой граф составляет величину выемки или подсыпки грунта);

- в пятой указываются отметки нижней части трубопровода (при подземной прокладке - отметки для траншеи);

- в шестой приводятся расстояния между характерными точками трассы, а также указываются пикеты через каждые 100 м и километровые столбы;

- в седьмой приводятся уклоны трубопровода и расстояния, на которых этот уклон должен быть выдержан.

При помощи профилей можно: подсчитать объем земляных работ при прокладке трубопровода; проверить работу всасывающих линий построением графиков остаточных напоров; определит «мертвые» остатки нефтепродуктов в резервуарах, которые не могут быть откачаны насосами; выявить наличие «мешков» в трубопроводах, мешающих освобождению от их нефтепродуктов. При составлении схемы следует учесть, что помимо основных операций по приему и отпуску нефтепродуктов необходимо осуществлять еще и внутрибазовую перекачку любым насосом из резервуара в резервуар в пределах определенной группы нефтепродуктов.

А -- основной блок из резервуаров под: 1--3 -- дизельное топливо; 4--8 -- автобензин, 9--12 -- керосин, 13--14 -- автол, 15 -- моторное топливо. Б -- раздаточный технологический блок светлых нефтепродуктов из резервуаров под: 16--17 -- керосин, 18 -- дизельное топливо, 19--22 -- автобензин, 23--24 -- авиабензин. В -- раздаточный технологический блок масел и темных нефтепродуктов; 25--26 -- резервуары дизельного и моторного топлива, 27--54 -- резервуары разных масел, 55 -- подземные резервуары для опорожнения трубопроводов, 56 -- 57 -- помещения для задвижек, 58 -- насосные станции, 59 -- разливочные, 60 -- автоэстакады, 61 -- наливные стояки для масел и темных нефтепродуктов, 62 -- колодцы, 63 -- сливо-наливная эстакада для светлых нефтепродуктов, 64 -- сливо-наливная эстакада для темных нефтепродуктов и масел; а -- нефтепродукты; б -- воздухопроводы; в -- задвижки; г -- фильтры; д -- вентили.

Список литературы