Расчет резервуара для хранения нефтепродуктов РВС-5000

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Состав, описание и характеристика резервуара РВС-5000

1.1 Назначение и область применения резервуара РВС-5000

1.2 Технические характеристики РВС 5000

1.3 Приемо-раздаточные устройства

1.4 Устройства специального назначения

2. Расчет элементов резервуара РВС - 5000

2.1 Данные для расчета

2.2 Определение толщины поясов

2.3 Расчет днища резервуара

2.4 Расчёт крыши резервуара

2.5 Расчет стенки резервуара на прочность и устойчивость

2.6 Повторный расчет на прочность

2.7 Расчет резервуара на опрокидывание

3. Техника безопасности при эксплуатации резервуара РВС-5000

Заключение

Список использованных источников

Введение

В системе нефтепродуктообеспечения народного хозяйства осуществляются процессы транспорта, хранения и распределения нефтепродуктов. Система нефтепродуктообеспечения - это сложное многофункциональная система с объектами различного производственно-хозяйственного назначения. В процессе продвижения нефтепродуктов от производства к потребителям участвуют десятки предприятий с различной технологией, разной мощностью и различными производственно-хозяйственными функциями, включая нефтепродуктопроводы, транспорт, нефтебазы, автозаправочные станции и другие объекты.

Резервуары вертикальные стальные цилиндрические РВС 5000 предназначены для приема, хранения, выдачи нефтепродуктов и воды, а также других жидкостей, в различных климатических условиях.

Резервуары РВС-5000 прежде всего используются для стационарного хранения при добыче, переработке и оптового отпуска нефти и нефтепродуктов.

В зависимости от назначений и климатических условий эксплуатации РВС 5000 изготавливаются из различных марок сталей: малоуглеродистой, низколегированной и нержавеющей стали.

Резервуары РВС 5000 изготавливаются: в рулонном и полистовом исполнении; со стационарными крышами; с плавающими крышами; с понтоном; с подогревом и утеплением; одностенного или двустенного исполнения.

Основными конструктивными элементами резервуара РВС 5000 со стационарной кровлей являются: стенка, щитовая кровля, днище, лестница, площадки, ограждения, люки и патрубки.

Технология изготовления резервуаров вертикальных предусматривает использование методов рулонирования, полистовой сборки, а также комбинированный метод.

Объект исследования - Резервуар РВС-5000, используемый в деятельности ПАО «НК «Роснефть».

Предмет исследования - специальное оборудование, обеспечивающее хранение нефтепродуктов и сжиженных газов при атмосферном или повышенном давлении.

Целью работы является расчет специального оборудования, обеспечивающего хранение нефтепродуктов и сжиженных газов при атмосферном или повышенном давлении.

Основные задачи исследования:

1. Описание резервуара РВС-5000.

2. Расчет резервуара РВС-5000.

3. Техника безопасности при работе с резервуаром РВС-5000.

резервуар нефтепродукт прочность устойчивость

1. Состав, описание и характеристика резервуара РВС-5000

1.1 Назначение и область применения резервуара РВС-5000

Резервуары стальные вертикальные цилиндрические РВС-5000 (далее - резервуары) предназначены для проведения государственных учетных и торговых операций с нефтью и нефтепродуктами и их хранения, а также взаимных расчетов между поставщиком и потребителем в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Резервуары РВС-5000 представляют собой металлические сосуды в форме вертикально стоящих цилиндров с плоскими днищами, горловинами и люками для уровнемеров и других средств измерений. Резервуары являются по принципу действия закрытыми, по расположению -- наземными. Заполнение резервуаров продуктом осуществляется через входной патрубок, расположенный в нижней части резервуара, а выдача продукта осуществляется через выходные патрубки расположенные также в нижней части резервуара.

Резервуары вертикальные стальные цилиндрические (РВС-5000) предназначены для приема, хранения, выдачи нефтепродуктов и воды, а также других жидкостей, в различных климатических условиях.

Резервуар вертикальный стальной РВС - 5000 состоит из цилиндрического корпуса, плоского днища и стационарной крыши (самонесущая коническая крыша, несущая способность которой обеспечивается конической оболочкой настила; каркасная коническая крыша, состоящая из элементов каркаса и настила).

Также резервуары вертикальные РВС могут изготавливаться с плавающей крышей или понтоном. Плавающая крыша, находящаяся внутри резервуара РВС на поверхности жидкости, предназначена для сокращения потерь ее от испарения и исключения возможности возникновения взрыва и пожара. Понтон может быть установлен по желанию Заказчика. Резервуары вертикальные стальные РВС-5000 с плавающей крышей должны эксплуатироваться без внутреннего давления и вакуума.

Резервуар вертикальный цилиндрический РВС-5000 имеет антикоррозионное покрытие. В качестве основы используется грунт в два слоя, по которому наносится эмаль.

Теплоизоляция резервуаров может выполняться только на стенке или на стенке и крыше.

В соответствии с ПБ 03-605-03 резервуары имеют стандартную комплектацию. Также по заявке заказчика предоставляем возможность оснащения дополнительным резервуарным оборудованием, включая приборы контроля уровня, дыхательную арматуру, устройства пожарной безопасности, устройство молниезащиты.

оснащение резервуара антикоррозионным покрытием. При охлаждения (подогрева) может секционный подогреватель или рубашка для проточной теплоносителя. Термоизолирующая толщиной до 120 мм для сохранения температурного . В качестве наполнителя рубашки используется или полистовой утеплитель из минеральной , что позволяет достичь теплоизоляционных характеристик.

1 - Резервуар РВС-5000 со стационарной

1.2 Технические характеристики РВС

Резервуар представляет стальную цилиндрическую емкость, методом рулонирования, внутри грунтового 2-х резервуаров 5000.

Таблица 1 - Технические характеристики РВС 5000

Наименование параметра	Величина параметра
Номинальный объемі	5000
Внутренний диаметр стенки, мм	22800	20920
Высота стенки, мм		15000
Плотность продукта, т/мі	0,9	0,9
Ввысота налива, мм		15000
Стенка РВС-5000:
Количество , шт	8	10
Припуск на коррозию, мм	-	-
Верхнего пояса, мм	7	6
Толщина нижнего пояса, мм	10	12
Днище РВС-5000:
Количество, шт	10	12
Припуск	-	-
Толщина центральной части, мм	5	5
Толщина окраек, мм	8	10
Крыша РВС-5000:
Колическтво балок, шт.	32	32
Припуск на коррозию	-	-
Несущий элемент	I 201	I 20Б1
Толщина настила, мм	5	5
Масса конструкции РВС-5000, кг:
Стенка		64420
Днище		17732
Крыша		26201
Лестница	1190	1480
на крыше	3324	3051
Люки и патрубки		2182
Комплектующие конструкции	1795	1702
Каркасы и упаковка		10800
Всего		127568

1.3 устройства

Приемо-раздаточные (ПРУ) предназначены для продукта в резервуар или продукта из .

Количество приемо-раздаточных необходимо определять по производительности заполнения и резервуара.

ПРУ иметь отсекающую задвижку, заслонку или «», устанавливаемые внутри ПРУ (до присоединения трубопроводов) и управляемые резервуара.

Приемо-раздаточные могут быть с устройствами данных отложений, продукта, а также потока продукта для с понтоном или крышей (внутренние трубы).

Конструкция ПРУ быть согласована с проекта КМ. В КМ должен быть дан лист приварки ПРУ к стенке резервуара.

приемно-раздаточного должен определяться, из скорости движения жидкости не более 2,5 м/с. скорости через приемно-раздаточные устанавливаются для каждой отдельно в зависимости от удельного сопротивления.

При заполнении резервуара, независимо от скорости, производительность должна скоростью через устройство не более 1 м/с до заполнения верха патрубка.

производительность заполнения () резервуаров с плавающей или понтоном ограничивается скоростью плавающей крыши (), которая не должна 6 м/ч для резервуаров объемом до м3 и 4 м/ч для резервуаров свыше 30000 м3. При плавающей крыши () на стойках максимальная подъема жидкости в резервуаре не превышать 2,5 м/ч.

Скорость (опорожнения) резервуара не превышать пропускной способности на резервуаре дыхательной .

1.4 Устройства специального

Резервуары для нефти, при необходимости, оборудоваться перемешивающими - устройствами предотвращения осадка ( головки, специальные устройства, винтовые устройства и т.п.). Необходимость и выбор определяется технологическими хранения.

Поставщик устройств должен соответствующие эффективной работы им устройств по всему хранимой нефти.

нефть и должны храниться в , имеющих теплоизоляционное и оборудованных средствами , которые сохранение качества продукта и пожарную .

Требования к подогреву и нефтепродуктов при , к температуре подогрева, используемых подогревателей нормами технологического соответствующих .

Резервуары с учетом хранимых нефти и рекомендуется оснащать:

- местного и измерения уровня;

- местного и дистанционного температуры;

- сигнализаторами аварийного, и нижнего предельных ;

- устройствами отбора с фиксированного уровня ( пробы) или отбора объединенной () пробы по всей хранимого продукта;

- обнаружения (пожарными извещателями).

При дистанционных сигнализаторов уровня должны предусмотрены устройства, соединенные с емкостью или сливным , исключающие превышение залива сверх проектного.

Для с плавающими крышами или необходимо устанавливать (на расстояниях по ) не менее трех уровня, работающих .

Пробоотборные устройства состоять из пробоотборных трубок ( диаметр 15 мм), верхние которых установлены резервуара на заказчиком уровнях, а торцы выведены за резервуара. При кинематической продукта 50сСт слив должен выполняться в порядке с использованием насоса и трубок внутренним не менее 25 мм. Перед пробы должна произведена системы вакуумным до полного удаления из трубок отстоявшегося или продукта.

2. Расчет элементов РВС - 5000

2.1 Данные для

Принимаем отношение h/D=0,5. выразим h из соотношения и подставим его в объёма цилиндра:

где V - объём резервуара; D - резервуара; - h/D, соответствующее заданному .

Выразив диаметр, :

Найденную округляем в сторону до значения, ширине пояса (1,5 м) h=12 м. Количество 8.

Полученные сравниваем с размерами параметрического ряда [1] и h=12 м, D=23,3 м.

высота жидкости = 11, 6 m

2.2 Определение поясов

Минимальная листов стенки РВС для эксплуатации по формуле:

Расчетное материала стенки по пределу текучести, по формуле 2.3:

минимальной толщины для условий эксплуатации на величину припуска на и округляется до значения из сортаментного листового проката.

полученное значение или равно толщине пояса для объёма, то резервуар равностенным и расчёт поясов не .

Расчет 1-го :

Расчет 2-го :

Расчет 3-го :

Расчет 4- пояса:

Принимаем 4-го, 5-го, 6-, 7-го, 8-го равной 7мм

2.3 днища резервуара

часть днища из целых листов 1500 х мм

Днища резервуаров от 2000 м³ должны центральную часть и кольцевые . Листы центральной должны иметь толщину не менее 4 мм, припуск на .

Кольцо из листов должно быть формы с внешней , внутренняя окраек может форму правильного с числом сторон числу окрайки. Радиальная окрайки должна расстояние между поверхностью и швом приварки части днища не 800 мм.

Толщина центральной днища по формуле

,

где - минимально толщина центральной днища, (для с V>5000 м³ = 5 мм);

на коррозию центральной днища, мм;

Толщина или периферийного листа определяется по е

,

где - минимально конструкти толщина окрайки , мм

- припуск на коррозию днища, мм.

2.4 крыши резервуара

крыши резервуара.

2 - Расчёт крыши

Самонесущие (сферические) крыши отвечать следующим :

минимальный радиус поверхности 0,8D;

максимальный радиус - 1,5D, где D - резервуара;

минимальная настила - 5 мм.

Минимальная толщина купольной крыши по устойчивости без припуска на определяется по формуле

где и - крыши с плоскостью;

Е- модуль стали;

Р - расчетная , Па.

,

здесь gm - масса 1 м² крыши, кг;

gy - 1 м² утеплителя, кг;

s - полное значение снеговой , Па;

Рвак - величина разрежения в под крышей, Па.

Принимаем покрытия 5 мм.

Узел быть рассчитан на растягивающее .

В резервуарах, работающих с внутренним давлением, крепления крыши к стенки быть рассчитан на ое сжимающее усилие:

,

где - избыточное давление;

- вертикальная нагрузка от веса

.

Узел должен рассчитан на устойчивость при погонного .

Расчетную площадь участок крыши ,

участок стенки шириной :

и узел элементы.

вычисления и находят площадь элемента, кольцевое , и рассчитывают возникающее в нём после чего его с допустимым.

где - площадь профиля элемента.

Выбираем №25 с площадью сечения :

Расчет элементов покрытия. расчетных нагрузок, сверху вниз, Н/м²:

настила. относительный прогиб

При пролет настила

По конструктивным соображениям расстояние ребрами 1,3 м.

Расчет ребер щита. пролет ребер l = 4 м; равномерно нагрузка при шаге рёбер 1,3 м составляет

q = = 5232 Н/м

Требуемый сопротивления составляет:

По сортаменту швеллер №12, Wx = 50,80 см3, Jx = 89,4 = 10,40 кг/м.

продольной щита. Пролет при свободном опирании на резервуара и оголовок () трубчатой равен примерно 22 м. распределенная нагрузка на 1 м балки при ширине площадки

момент:

Требуемый сопротивления сечения из условия обеспечения :

Требуемый инерции сечения из условия обеспечения (при ) составит:

двутавр № 27, = см4; Масса 31,50 .

Количество продольных : 36.

Масса крыши: кг

2.5 Расчет резервуара на прочность и

Расчет на прочность с действия краевого ициента по формуле

Краевой вычисляется по формуле:



максимально на расстоянии

от . Для этого усилие T1:

Поверочный на прочность и расчет на проводится для расчетной tр поясов, определяется как разность толщины t. минусового на прокат и припуска на :

Поверочный на прочность для каждого стенки резервуара по формуле

где - меридиональное ;

- кольцевое ;

- коэффициент условий , =0,7 для нижнего пояса, =0,8 для поясов;

- коэффициент по назначению, для , =1,1

Кольцевое напряжение , для нижней точки пояса:

Меридиональное , с учетом надежности по нагрузке и для основного сочетания вычисляется для нижней пояса по .

,

где - вес металлоконструкций выше точки;

- полное значение снеговой .

9 пояс:

= кг.

;

8 пояс:

= 118600 кг.

;

7 :

= 132200 кг.

;

6 пояс:

= кг.

;

5 пояс:

= 159400 кг.

;

4 :

= 173000 кг.

;

3 :

= 188300 кг.

;

2 пояс:

= кг.

;



1 пояс:

= 227300 кг.

;

стенки резервуара на выполняется с проверки соотношения

,

где - (меридиональное) критическое ;

- второе (кольцевое) напряжение.

критическое напряжение по формуле

где - расчетная самого тонкого стенки ( верхний пояс). может быть по формуле:

.

Второе напряжение по формуле



где - редуцированная резервуара, а при постоянной стенки для резервуара со крышей полной высоте резервуара Н0.

Редуцированная резервуара вычисляется по

,

где - расчетная листа -го пояса; - го пояса.

Меридиональное , вычисляется для нижней участка постоянной толщины по

Знак напряжения , условно заменен на .

где - значение давления на уровне резервуара Н₀

Знак сжатия условно на положительный.



8-го пояса:

не выполняется. Необходимо толщину стенки.

толщину 8мм.

;

Условие не выполняется. одимо увеличить стенки.

Принимаем стенки 9мм.

;

выполняется при увеличении поясов на 2 мм.

Расчет 7- пояса:

Расчет 6- пояса:

5-го пояса:

4-го пояса:



3-го пояса:

2-го :

Расчет 1-го :

2.6 Повторный расчет на

8 пояс:

GM=78241,8кг 9-2-0,8=6,2

7 пояс:

9-2-0,8=6,2мм

6 пояс:

9-2-0,8=6,2мм

5 пояс:

9-2-0,8=6,2мм



4 пояс:

9-2-0,8=6,2мм

3 :

GM=128278,6кг 10-2-0,8=7,2мм

2 :

GM=141331,7кг 12-2-0,8=9,2мм



1 : :

GM=156559,4кг 14-2-0,8=11,2мм

2.7 резервуара на

Резервуар, в целом быть рассчитан на к опрокидыванию при действии нагрузки.

При условия анкеровка не требуется.

где М- опрокидывающий от действия ветровой ;

R - радиус резервуара, м;

G - вес конструкций за вычетом припусков на ;



Анкеровка не требуется.

Для нормальной эксплуатации резервуары снабжаются оборудованием: дыхательной , предохранительной (кроме резервуаров c крышами), приёмно-раздаточными , люками-лазами, замерными , приборами для проб и измерения нефтепродукта и температуры, молниезащиты и защиты от электричества, по предотвращению образования в резервуарах. Резервуары для вязких нефтепродуктов оборудуются устройствами, подъёмными и др. (для уменьшения такие резервуары ).

3. техника безопасности при эксплуатации а РВС-5000

Хранение в резервуарах осуществляется в с требованиями . Выбор резервуара технико-экономическими расчетами в от характеристик нефтепродукта, эксплуатации, с максимального снижения нефтепродукта от испарения при .

Нефтепродукты каждой должны в отдельных, предназначенных для них резервуарах. Особое при эксплуатации резервуаров быть техническому состоянию (герметичность, толщина и днища резервуара, наружного днища от горизонтали и стенки резервуара от ) и установленного на резервуарах , а также молниезащиты и по защите от электричества.

Для хранения с целью сокращения от испарения применять резервуары с покрытиями (понтонами, крышами и др.) или оборудованные обвязкой.

Не хранить авиационные в резервуарах, оборудованных крышами.

На нефтебазах, и перекачивающих должны быть технологические схемы с всех трубопроводов, оборудования, приборов, насосов, , продувочных кранов, , приемо-раздаточных устройств с номера элементу технологической .

Все изменения, произведенные в парках, насосных , трубопроводных, , расположении арматуры, вноситься в технологическую и доводиться до сведения персонала . Изменение действующих схем без соответствующего запрещается,

Резервуары иметь запорные устройства и с прокладками, стойкими к и обеспечивающими герметичность.

массы, и отбор проб в резервуарах, эксплуатирующихся с давлением, должны без нарушения газового пространства с измерительных устройств и пробоотборников, предусмотренных и допущенных к в установленном порядке.

Для потерь от испарения необходимо: обеспечить герметизацию ; поддерживать давление в , равное проектному; перекачку легко нефтепродуктов из а резервуар только при необходимости, по возможности в время; максимально резервуар при легко испаряющихся ; окрашивать наружную резервуара лучеотражающими эмалями и ; применять теплоизоляцию резервуара, предназначенного для застывающих нефтепродуктов.

и обслуживание производятся в соответствии с документацией на понтоны и по их эксплуатации.

Производительность и опорожнения не должна превышать пропускной способности на резервуаре дыхательных, а предохранительных или вентиляционных патрубков.

При и опорожнении резервуаров с понтонами или

плавающими скорость и опускания понтона или крыши не должна для резервуаров:

700 м3 и менее - 3,5 м/ч;

.

При этом сдвига (вращение по ) понтона или плавающей для резервуаров 700 м3 и менее не превышать 2,5 м/ч.

скорость подъема из синтетических материалов быть указана в документации на .

При хранении нефтепродуктов в не допускается наличие соды выше уровня, конструкцией устройства для воды (порядка 25 мм от резервуара).

При отрицательных следует по необходимости сливать воду из резервуара, а кран промывать нефтепродуктом и в боковое положение.

нефтепродукты должны в резервуарах, оборудованных и средствами , обеспечивающими сохранение нефтепродуктов и пожарную .

При оснащении резервуарных газоуравнительной (Г/С) запрещается ею резервуары с авиационными и , а также с этилированными и бензинами.

Для эффективной работы ГУС :

- обеспечить синхронность наполнения и опорожнения по времени и ;

- поддерживать полную системы.

Заключение

предназначены для приемки, , отпуска, нефти и нефтепродуктов и ответственными инженерными .

Металлические резервуары к числу сварных конструкций, в тяжелых эксплуатационных . Наличие в резервуарах сварных и снижение пластических металла при отрицательных вызывает значительные напряжения и условия, исключающие их перераспределения. Эти и ряд других , таких как, неравномерные , коррозия эксплуатационную надежность , иногда приводят к его .

Периодическое обследование и дефектоскопия своевременно выявлять , которые были при изготовлении, сооружении , а также и в процессе эксплуатации.

резервуара заключается в комплекса мероприятий по обследованию, и обработке полученной , составлению заключения о состоянии резервуара и рекомендаций по его использованию.

Проблема и работоспособности оборудования и объектов магистральных - и нефтепродуктопроводов важна в отрасли и хранения нефти и . Чем более надежно и меньше его , тем меньше простоев в транспорта нефти и , аварий с его разливом и вредных для и окружающей среды .

Список использованных источников

1. ГОСТ 8732-78 стальные горячедеформированные. Сталь 10 В

2. СНиП III-42-80[22]. « трубопроводы. Правила и приемки », ВСН 012- 89 «Строительство и промысловых трубопроводов. качества и приемка »;

3. ГОСТ «Трубопроводы стальные . Общие требования к от коррозии» и ВСН 008-88 « магистральных и трубопроводов. Противокоррозионная и изоляция».

4. ВСН 011-88 « магистральных и промысловых . Очистка и испытание»;

5. РД 03-484-02 « технической эксплуатации и инструкций по их ремонту», « о системе диагностирования сварных цилиндрических резервуаров для и нефтепродуктов»

6. РД 08-95-95, « по диагностике и остаточного ресурса стальных резервуаров».

7. Н.Н. Борьба с потерями от нефти и . М., Гостоптехиздат, 2015. - 128 с.

8. Нехаев Г. А. и расчёт стальных резервуаров и газгольдеров давления/ Г. А. . - М.: ABC, 2015. - 216 с.

9. Металлические конструкции: курс: Учеб. для . - 7-е изд./ Под ред. Г. С. Веденникова. - М.: , 2013. - 760 с.

10. конструкции. В 3-ч т. Т.2. Стальные зданий и сооружений. ( проектировщика) / Под общ. ред. В. В. Кузнецова ( им. Н. П. Мельникова). - М.: АВС, 2014. - 512 с.

11. Основные по проектированию вертикальных резервуаров и газгольдеров: пособие / Г.А. / Тул. гос. ун-т. - Тула, 2014. - 142.

12. Пектемиров Г.А. Справочник нефтебаз / Г.А. Пектемиров. - М.: научно-т. о системе диагностирования вертикальных цилиндрических для нефти и нефтепродуктов. - М.: ООО «», 2014. - Т. 2. - 621 с.

13. проектировщика: Металлические / Под редакцией Мельникова Н.П./ - М.: литературы по строительству и материалам, г.

14. Сопротивление материалов / Под общ. ред. А. Ф. , - 2-е изд., переработанное. - М.: «Высшая », 2012. - 600 с.

15. Трубопроводный нефти: для вузов: в 2 т. / С.М. Вайншток [и др.]; под общ. ред. С.М. . - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2014. - Т. 2. - 621 с.

16. транспорт нефти: для вузов: в 2 т. / Г.Г. [и др.]; под общ. ред. С.М. Вайнштока. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», - Т. 1. - 407 с.

17. Хранение нефти и : учеб. пособие / под общ. ред. Ю.Д. . - 2-е изд., перераб. и доп. - : Издательство «Вектор », 2013. - 536 с.

Размещено на Allbest.ru

...