Проектирование нефтебазы. 2

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального

образования

«Пермский государственный технический  университет»

Кафедра «Бурение нефтяных и газовых  скважин»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине:

«Проектирование нефтебаз и АЗС»

Тема:

ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕФТЕБАЗЫ

           Разработал: студент гр. ГНП-07:                                                 Михайдарова Л.Х.

          Руководитель: старший преподаватель                                      Верещагина М.А.                                            

 Пермь 2011

Содержание курсового проекта

Введение

1. Определение вместимости резервуарного парка
2. Выбор резервуаров
3. Расчет высоты земляного обвалования
4. Расчет железнодорожной эстакады
0. Расчет количества цистерн в маршруте максимальной грузоподъемности
0. Расчет длины железно дорожной эстакады
5. Расчет времени слива из железнодорожных цистерн
6. Расчет времени слива маршрута наибольшей грузоподъемности
7. Определение максимального расхода в коллекторе
8. Расчет количества наливных устройств для налива автоцистерны
9. Расчет количества наливных устройств для налива в бочки
10. Гидравлический расчет технологического трубопровода
0. Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего железно дорожную эстакаду для светлых нефтепродуктов с резервуаром для хранения автобензина АИ-80
0. Гидравлический расчет всасывающей линии трубопровода для налива в автоцистерны
0. Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего железно дорожную эстакаду для темных нефтепродуктов с резервуаром для хранения нефти
0. Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего железнодорожную эстакаду для темных нефтепродуктов с резервуаром для хранения топочного мазута

11. Дополнительная информация  о данном регионе

Список литературы

Графическая часть

Введение.         

 Хранение нефти  и нефтепродуктов осуществляется  на нефтебазах и складах, которые по их назначению разделяются на две группы: к первой группе относятся нефтебазы, представляющие собой самостоятельные предприятия (например, нефтебазы системы нефтеснабжения); ко второй группе нефтебаз относятся склады, входящие в состав промышленных, транспортных и других предприятий. Нефтебазы первой группы предназначаются для хранения, перевалки и снабжения (распределения) нефтепродуктами потребителей промышленности, транспорта и сельского хозяйства. Нефтебазы второй группы представляют собой обычно небольшие складские хозяйства и предназначаются для хранения и снабжения нефтепродуктами цехов и других производственных участков данного предприятия или организации (например, хранилища заводов, фабрик, аэропортов, железнодорожных станций и т. п.).         

 В зависимости от  общего объема нефтебазы первой  группы делятся на три категории  независимо от характеристики нефтепродуктов и типа резервуаров:

I категория — общим  объемом более 50 000 м³;

II категория — общим  объемом 10 000 -50 000 м³;

III категория — общим  объемом до 10 000 м3.         

 Одновременно с этим для нефтебаз, размещаемых на промышленных предприятиях, норма хранения ограничена и зависит от характера нефтепродукта и типа хранилища. Суммарный объем в резервуарах и зданиях (площадках) для хранения нефтепродуктов в таре на этих складах допускается в следующих количествах (в м³):        

  По принципу оперативной деятельности нефтебазы подразделяются на перевалочные и распределительные. К перевалочным относятся нефтебазы, предназначенные для перегрузки (перевалки) нефти и нефтепродуктов с одного вида транспорта на другой, являясь таким образом основными промежуточными звеньями между районами производства и районами потребления нефти и нефтепродуктов. К таким нефтебазам относятся также нефтебазы экспортные перевалочные и др. Перевалочные нефтебазы — это преимущественно крупные нефтебазы I категории; они могут осуществлять перевалку нефтепродуктов как для обеспечения примыкающих к ним районов, так и для поставки в другие районы страны. Распределительные нефтебазы предназначаются для отпуска нефтепродуктов потребителям непосредственно с нефтебазы или путем централизованной поставки. Эти нефтебазы в основном снабжают нефтепродуктами сравнительно небольшие районы, однако они наиболее многочисленны.          

 Нефтебазы располагаются  в морских и речных портах, на железнодорожных магистралях и на трассах магистральных нефтепродуктопроводов и в зависимости от этого называются, например, водными и железнодорожными или водно-железнодорожными. Морские или речные перевалочные водные нефтебазы осуществляют прием нефти и нефтепродуктов, поступающих по воде крупными партиями, для последующего распределения и отправки железнодорожным или трубопроводным транспортом потребителям и распределительным нефтебазам и, наоборот, для получения нефтепродуктов с железной дороги или с магистральных трубопроводов для налива судов. Железнодорожные перевалочные нефтебазы и наливные станции, размещаемые на магистральных нефтепродуктопроводах, осуществляют соответственно прием нефтепродуктов с железной дороги или от трубопровода с последующей отгрузкой их распределительным нефтебазам и непосредственно потребителям железнодорожным и водным транспортом. Кроме указанных, имеются глубинные нефтебазы, которые сооружают для снабжения отдаленных районов при отсутствии железнодорожных, водных и трубопроводных коммуникаций. Доставка на них нефтепродуктов от питающих нефтебаз в этом случае обычно производится автомобильным транспортом.

1. Определение вместимости резервуарного парка1.Определение вместимости резервуарного парка.

          Наиболее  точно вместимость резервуарного  парка нефтебазы определяется по графикам поступления и отгрузки нефтепродуктов, составленным на основании фактических данных за 2...3 года, с учетом страхового запаса. Для каждого сорта нефтепродукта необходимый объем резервуаров находится как

где - годовая реализация i-гo нефтепродукта, м³; , – соответственно максимальный и минимальный суммарные остатки i-гo нефтепродукта, наблюдавшиеся за год, %; - величина страхового запаса i-гo нефтепродукта, %.

Рекомендуемые нормы  страхового запаса для распределительных нефтебаз в зависимости от географического положения и надежности транспортных связей следует принимать в процентах от среднемесячной потребности нефтепродуктов (табл. 1).

Таблица 1. Нормы страхового запаса нефтепродуктов

* Вычисляется от среднемесячной  потребности в межнавигационный  период.

Необходимая вместимость  резервуаров нефтебаз для i-гo нефтепродукта определяется по формуле:

V_pi = V_i /h

V_pi - расчетная вместимость (емкость) резервуарного парка (резервуара) для i-го нефтепродукта, м³;

V_i - норма запаса i-го нефтепродукта на расчетный период, м³;

h - коэффициент использования емкости резервуара, принимается

по таблице 2 в соответсвии с нормами технологического проектирования предприятий по обеспечению нефтепродуктами (нефтебаз) ВП 5-95

Таблица 2 Рекомендуемые величины коэффициента использования емкости

Емкость и число резервуаров  в составе резервуарного парка  нефтебазы должны определяться с учетом:

• коэффициента использования емкости резервуара;
• однотипности по конструкции к единичной вместимости резервуаров;
• грузоподъемности железнодорожных маршрутов, отдельных цистерн, а также наливных судов, занятых на перевозках нефтепродуктов;
• необходимой оперативности нефтебазы при заданных условиях эксплуатации и возможности своевременного ремонта резервуаров.

Под каждый нефтепродукт должно предусматриваться не менее  двух резервуаров за исключением  следующих случаев:

• операции приема и отпуска не совпадают во времени;
• среднегодовой коэффициент оборачиваемости резервуара менее трех;
• резервуар используется как промежуточная (буферная) емкость, в которой замер количества нефтепродукта не производится.

Расчет вместимости  резервуарного парка.

Вместимость резервуарного  парка будет определяться суммой всех объемов резервуаров для каждого из нефтепродуктов.

Найдем геометрический объем резервуаров для бензина  Аи-80. Для остальных нефтепродуктов проведем аналогичный расчет и данные сведем в таблицу.

Для расчета воспользуемся  графиком завоза - вывоза нефтепродуктов (табл. 2) из задания на курсовое проектирование.

Таблица 3 - Объемы месячного поступления и реализации нефтепродуктов на нефтебазах ( % от годового грузооборота)

Величину страхового запаса бензина  примем в размере 25% от среднемесячного  потребления (табл.1), то есть = 25%.

=9,1%, a = -8,5 %, находим необходимый полезный объем резервуаров по формуле :

где V^год_Аи-80 = Q^год_Аи-80 / ρ_Аи-80 =38000/0,775 = 49032,26 м³

 V_Аи-80 = 49032,26 / 100 •( 9,1 – (-8,5)+25 )=20887,74 м³

Необходимый геометрический объем  резервуаров для бензина Аи-80 = 20887,74 / 0,84=м³.

Аналогичные расчеты  выполним для остальных нефтепродуктов, данные заполним в таблицу 4.

Таблица 4

2. Выбор резервуаров.

Объем, тип и число резервуаров  в составе общего парка должны определяться с учетом экономической  эффективности, а также обеспечения:

• необходимой оперативности при заданных условиях эксплуатации;
• возможности вывода резервуаров из эксплуатации для ремонта без ущерба для производственной деятельности;
• минимального расхода металла;
• минимальных потерь нефтепродуктов от испарений;
• возможно большей однотипности резервуаров;
• тушения возможных пожаров.

Количество и объем резервуаров  определяем по необходимому объему для хранения нефтепродуктов (табл.2.2) в соответствии с требованиями СНиП 2.11.03-93.

Для бензинов и нефти принимаем  резервуары с понтоном; для дизельных  топлив и мазута - резервуары со стационарной крышей; для масел - горизонтальные резервуары. Данные сводим в таблицу 5.

Таблица 5. Возможные резервуары по типам хранимых нефтепродуктов

Для бензина Аи-80.

Выбор резервуаров производим по трем вариантам, приведенным в табл. 5.

Принимаем типовые резервуары вертикальные цилиндрические стальные с

понтоном:

РВСП - 10000 м³ РВСП - 5000 м³ РВСП - 3000 м³ Их полезный объем: (9590 м³) (4380 м³) (3150м³)

Потребное число резервуаров: 24866.35 м³

РВСП - 10000:  24866,35 м³ /9590 м³ =2,6  (3 резервуара)

РВСП - 5000:  24866,35 м³ /4380 м³= 5,6 (6 резервуаров)

РВСП - 3000: 24866,35 м³ /3150м³= 7,89 (8 резервуаров)

Расход металла:

1) Для АИ-80 ( см. массу резервуара в табл. 1.4. [1] )

Для РВСП - 10000: 3 • 244,77 т = 734,31т

Для РВСП - 5000: 6 • 111,86 т =671,16 т.

Для РВСП - 3000: 8 • 74,89= 599,12 т.

Принимаем третий вариант, т.е. 8  резервуаров РВСП - 3000

(по минимальным затратам металла).

2) Для дизельного топлива ДЛ

Для РВС – 5000 :  4 • 93,44 т = 373,76 т

Для РВС – 3000 : 6 • 62,84 т = 377,04 т

Для РВС – 2000 : 9 • 44,25 т = 398,25 т 

Принимаем первый вариант, т.е. 4  резервуаров РВС - 5000

(по минимальным затратам металла).

3)Для нефти

Для РВСП  - 50000 :  3• 1075,30 т =3225,9 т

Для РВСП - 30000 :  4 •684,1 т =2736,4 т

Для РВСП – 20000 : 7•422,77=2959,39 т

4)Для масла моторного М-10В2С

Для РГЦ - 100:  6 • 16,1 т =96,6 т

Для РГЦ – 75:  8 • 11,5 т =92 т

Для РГЦ – 50: 11 • 7,3 т = 80,3 т

Принимаем третий вариант, т.е. 11 резервуаров РГЦ – 50.

По аналогии проведем выбор резервуаров  для других нефтепродуктов, данные занесем в таблицу 6.

Таблица 6. Резервуары по типам хранимых нефтепродуктов

Таким образом, мы получили резервуарный парк из 158 резервуаров.

Определим номинальный объем резервуарного парка:

Согласно СНиП 2.11.03-93 табл.1 нефтебаза  с номинальным объемом

₃

резервуарного парка свыше 100000 м  относится к 1-ой категории складов.

3.Нормативные требования для земляного обвалования.

Согласно СНиП 2.11.03-93  принимаем следующие показатели и правила для резервуаров при размещении их в парке:

1. Полученные в результате расчета  резервуары для хранения бензина  V = 96000 м³ ( полезный объем 3150 м³) в количестве 32 ёмкостей размещаем в одной группе в четыре ряда; расстояние между стенами резервуаров принимаем равными 0,65 D, т.е. 0,65 ∙ 19 = 12,35 м ≈ 13 м (наружный диаметр резервуара емкостью 3000 м³ равен 19 м );

2.  Для дизельного топлива: V = 40000 м³ в количестве 8 ёмкостей, их размещаем в другой группе, в два ряда, а расстояния между стенками резервуаров принимаем равными 0,75D, т.е. 0,75 ∙ 22,8 = 17,1 м ≈ 18 м (наружный диаметр резервуара емкостью 5000 м³ равен 22,8 м);

3. Для мазутов: V = 16000 м³ в количестве 8 штук, их размещаем в другой группе в два ряда, а расстояния между стенками резервуаров принимаем равными 0,5D, т.е. 0,5 ∙ 15,18 = 7,59 м ≈ 8м (наружный диаметр резервуара емкостью 2000 м³ равен 15,18 м);

4. Для нефти: V = 120000 м³ в количестве 4 штук, их размещаем в другой группе в два ряда, а расстояния между стенками резервуаров принимаем равными 30 м, т.к. в группе 4 резервуара номинальной вместимостью 30000 м³;

5. Для масел: V = 50 м³ в количестве 102 штук, их размещаем в другой группе в три ряда. Т.к. у нас наземные резервуары V 400 м³ , то резервуары расположим на одном фундаменте  или общей площадке, объединив их в два блока по 1385 м³. Расстояния между стенками резервуаров не нормируются, а расстояние между блоками в группе принимается 10 м ( т.к. вместимость единичного резервуара в блоке меньше 200 м³).

6. Расстояние между стенками ближайших резервуаров, расположенных в соседних группах, принимаем равным 40 м, для всех резервуаров (СНиП 2.11.03-93  с учетом проездов для пожарных машин шириной 5,5 м);

7. Каждую группу резервуаров ограждаем сплошным земляным валом высотой 1,5 м (0,2 м выше расчетного уровня разлившееся жидкости);

Обвалование следует  предусматривать, как правило, земляным с шириной по верху не менее:

0,5 м – при расчетной  высоте обвалования менее 2,5м;

1,0 м - при расчетной высоте  обвалования 2,5 м до 3,0 м;

2,0 м – при расчетной высоте  обвалования свыше 3,0 м.

Высота обвалования или ограждающей  стены каждой группы резервуаров  должна быть на 0,2 м выше уровня расчетного объема разлившейся жидкости.

Высоту внутреннего  земляного вала или стены рекомендуется  принимать не менее:

1,3 м – для резервуаров единичным  объемом 10000 м3 и более;

0,8 м – для остальных резервуаров.

Расчет высоты земляного  обвалования:

На нашей нефтебазе для каждой группы нефти и нефтепродуктов, рассчитаем обвалования исходя из принятого  объема ёмкостей:

Высоту обвалования резервуарного  парка, расположенного на горизонтальной площадке, определяем по формуле:        h = + 0,2,

     где h   – высота обвалования, м;

V_p – емкость наибольшего резервуара, м³;

      S_св – свободная поверхность обвалования, м², которая   определяется

     S_св = S_общ - _р, где

  S_общ - общая площадь обвалования, м²;

  ∑S_p – сумма площадей всех резервуаров в обваловании ( за 

                 минусом одного), м²;

тогда ∑S_p = , м²,

Подставив значения, получим:

1 группа резервуаров для бензинов:

∑S_p = 32∙ 3,14 ∙ 19²/4= 9068,32м²,

Общая площадь обвалования группы резервуаров для бензина (см.план) будет равна:

     S_общ = l ∙ b = 249∙ 121= 30129м²

тогда: S_св = S_общ - ∑S_p = 30129 –9068,32 =  21060,68м²,

и:        h = 3150/21060,68 + 0,2 = 0,35 м;

Расстояние от стенок резервуаров  до подошвы внутренних откосов обвалования или до ограждающих стен принимаем 3 м.

2 группа резервуаров для ДТ:

∑S_p = 8 ∙3,14 ∙22,8² / 4 = 3264,59 м²,

S_общ = l ∙ b = 69,6 ∙ 151,2= 10523,52 м²,

S_св = S_общ - ∑S_p = 10523,52 – 3264,59 = 7258,92 м²,

h = 4866/ 7258,92 + 0,2 = 0,87м;

Расстояние от стенок резервуаров  до подошвы внутренних откосов обвалования  или до ограждающих стен принимаем 3 м.

3 группа резервуаров для мазутов:

∑S_p = 8∙3,14∙15,18 / 4= 95,33 м²,

S_общ = l ∙ b = 44,36∙ 90,72 = 4024,34м²,

S_св = S_общ - ∑S_p =4024,34 – 95,33 = 3929,01м²,

h = 2010/3929,01 + 0,2 = 0,71м;

согласно СНиП 2.11.03-93, принимаем h = 1,0 м.

Расстояние от стенок резервуаров до подошвы внутренних откосов обвалования или до ограждающих  стен принимаем 3 м.

4 группа резервуаров для нефти: (примечание: в расчете расстояние от стенок резервуаров до подошвы внутренних откосов обвалования или до ограждающих стен приняла  24м, так как при 6  м получается  слишком высокий вал для данной группы)

∑S_p =8∙ 47,4²∙3,14 / 4=14109,65 м²,

S_общ = l ∙ b = 172,8 ∙ 172,8 = 29859,84м²,

S_св = S_общ - ∑S_p = 29859,84 –14109,65= 15750,19м²,

h =28600/ 15750,19- 0,2 =1,6  м;

6 группа резервуаров для масел: ( примечание расстояние между стенками соседних горизонтальных резервуаров не нормируется - приняла 0,5 м. т.к резервуаров 102. Они были разделены на 2 блока, расстояние от 1 до 2ого 10 м.).

∑S_p =102∙2,32²∙3,14 / 4=430,97 м²

S_общ = l ∙ b =53,44 ∙31,92 = 1705,8м²

S_св = S_общ - ∑S_p = 1705,8  – 430,97=1274,83 м²,

h = 50/1274,83 + 0,2 = 0,24м;

согласно СНиП 2.11.03-93, принимаем h = 0,5 м.

Расстояние между группами резервуаров  принимаем 40 м, кроме резервуаров  с нефтью 60 м.

4. Расчет железнодорожной эстакады.

Нефтебазы, на которые  доставляются нефтепродукты по железной дороге, соединяются с главными путями железной дороги подъездной веткой. На самой территории нефтебазы устраиваются сливо-наливные пути, часто тупикового типа.

Длина подъездной ветки  зависит от местных условий, длина  и число тупиков - от длины принимаемых составов, грузооборота нефтебазы и сортности прибывающих и отгружаемых нефтепродуктов. Устройство и эксплуатация подъездных путей и сливных устройств ведутся в соответствии с существующими нормами и правилами строительства и эксплуатации железной дороги.

Сливо-наливные эстакады, предназначенные для разгрузки  и погрузки ж/д цистерн, располагаются  на прямом участке ж/д тупика.

Расчет количества цистерн в маршруте максимальной грузоподъемности

Число ж/д  маршрутов, прибывающих в течение  суток (при грузоподъемности одного маршрута Р_м = 2000 т)

N_м , где k_нз- коэффициент неравномерности подачи цистерн с нефтепродуктом, k_нз = 1,1 – 1,3; k_нв - коэффициент неравномерности потребления нефтепродуктов ( для моего района 1,1).

N_м = (460000 * 1,1 * 1,1) / (365 * 2000) = 0,76 ≈ 1

На нефтебазу будет  приходить один маршрут каждый день. Принимая, что доставка нефтепродуктов на базу осуществляется железнодорожными цистернами грузоподъемностью 60 тонн, в соответствии с процентным содержанием нефтепродуктов от годового грузооборота определяем количество цистерн по сортам нефтепродуктов.

Бензин АИ-80:

, где q_i – грузоподъемность ж/д цистерны

n_i = (38000 * 1,1 * 1,1) / (365 * 60) = 2,099 ≈ 3.

Максимальное количество цистерн в маршруте n_мах = 3.

Аналогично ведем расчет для остальных типов нефтепродуктов. Полученные результаты сводим в таблицу 7.