Проектирование перевалочной нефтебазы в районе г.Уфа

Проектирование перевалочной нефтебазы в районе г.Уфа

Министерство образования Российской Федерации

ГОУВПО Тюменский государственный нефтегазовый университет

Кафедра ПЭНХ

Пояснительная записка

К курсовой работе по дисциплине

«Проектирование и эксплуатация нефтебаз»

«Проектирование перевалочной нефтебазы в районе г.Уфа»

                                                                      Выполнил:

                                                                                            Студент гр.НТХ-03-2

                                                                           Кофанов С.Ф.

                                                                                         Проверил: Бачериков А.С.

Тюмень 2007г.

Содержание:

    Введение………………………………………………………………………………3

1. Определение физических свойств нефтепродуктов……………………………..…5

2. Выбор оптимальных типов резервуаров……………………………………………9

3.  Компоновка резервуарного парка…………………………………...……………..15

4. Расчет железнодорожной эстакады………………………………………………...19

5. Разработка причала………………………………………………………………….23

6. Разработка технологической схемы………………………………………………..25

7. Технологический расчет трубопроводов…………………………………………..28

8. Сокращение потерь нефти и нефтепродукта от испарения (спецвопрос)……….42

9. Список использованной литературы……………………………………...…….....44

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 физических свойств нефтепродуктов.

          Ассортимент продукта и его количество от общего объема составляет:

     - ДЗ – 40%

     - ДЛ – 60%

Определим физические свойства для ДЗ:

1)     Плотность ДЗ при 200С .

2)    Определим плотности при критических температурах по формуле Менделеева .

где  - коэффициент объемного расширения  

          За критические температуры принимаем: -90С; +390С и при среднесуточной температуре межнавигационного периода -4 0С, температуры принимаем по СНиП «Климатология».

      3) Вязкость ДЗ при 200С и 300С .

      4)Определим вязкость при критических температурах  по формуле          

Рейнольдса-Филонова .

где u – коэффициент крутизны вискограммы,

5) Давление насыщенных паров (ДНП) по Рейду РS38=11 мм.рт.ст.=1466,5 Па.

ДНП при максимальной температуре района определяется по формуле Рыбакова:

,

где Т – температура  в К.

Определим ДНП при t=39ºC:

Определим физические свойства для ДЛ:

1)     Плотность ДЛ при 200С .

2)     Определим плотности при критических температурах по формуле Менделеева .

где  - коэффициент объемного расширения  

          За критические температуры принимаем: -90С; +390С и при среднесуточной температуре в межнавигационный период -4 0С, температуры принимаем по СНиП «Климатология».

      3) Вязкость ДЛ при 200С и 300С .

4) Определим вязкость при критических температурах по формуле          

Рейнольдса-Филонова .

где u – коэффициент крутизны вискограммы,

5) Давление насыщенных паров (ДНП) по Рейду РS38=9,7 мм.рт.ст.=1293,2 Па.

Определим ДНП при t=39ºC:

          Полученные результаты занесем в таблицу:

Таблица 1.

2. Выбор оптимальных типов резервуаров.

          Для хранения нефтепродуктов наиболее часто используются резервуары с понтоном, это связано с небольшими потерями продукта от испарения и относительно невысокой стоимостью данного вида резервуара, кроме того, местом расположение нефтебазы является город Саратов, где наблюдается большая ветровая и снеговая нагрузка, следовательно резервуары с плавающей крышей так же отпадают.   

1.     Определим необходимый объем резервуарного парка(РП) для ДЗ.

Прием нефтепродуктов на нефтебазе осуществляется водным транспортом, отгрузка – железнодорожным транспортом. При условии, что водный путь в г.Саратов замерзающий, расчет необходимого объема РП осуществляем по формуле:

 где

- потребность в ДЗ в межнавигационный период, м3;

-норма страхового запаса, %; Для данных условий составляет 50%.

, где

 - число месяцев между навигациями;

- среднемесячное потребление ДЗ, м3;

, где

Vгод – годовой грузооборот нефтебазы, т;

0,45 – доля ДЗ в годовом грузообороте;

 - плотность ДЗ при средней температуре в межнавигационный период.

2.     Аналогичным способом определяем объем РП для ДЛ:

3.     Принимая во внимание рассчитанный необходимый объем РП для ДЗ(104062м3), рассмотрим варианты компоновки РП. Данные, необходимые для расчетов сведены в табл.1:

Таблица 1

Технико-экономические показатели резервуара с понтоном

1)     5 резервуаров объемом 20000 м3.

Общая вместимость (полезный объем) всех резервуаров составляет:

Общая масса всех резервуаров:

где М20000– общая масса резервуара, т  

Полученный объем превышает заданный на:

          2) 1 резервуаров объемом 30000 м3 и 4 резервуар объемом 20000 м3.

Общая вместимость (полезный объем) всех резервуаров составляет:

Общая масса всех резервуаров:

где М15000(30000) – общая масса резервуара, т  

Полученный объем превышает заданный на:

3) 7 резервуаров объемом 15000 м3 и 1 резервуар объемом 5000 м3.

Общая вместимость (полезный объем) всех резервуаров составляет:

Общая масса всех резервуаров:

где М15000(5000) – общая масса резервуара, т  

Полученный объем превышает заданный на:

4) 3 резервуаров объемом 20000 м3 и 1 резервуара объемом 50000 м3.

Общая вместимость (полезный объем) всех резервуаров составляет:

Общая масса всех резервуаров:

где М20000(50000) – общая масса резервуара, т  

Полученный объем превышает заданный на:

Полученные результаты сведем в таблицу:

Таблица 2.

          Проанализировав рассмотренные варианты, можно сделать вывод. что экономически выгодным вариантом является вариант №1.

4.                   Принимая во внимание рассчитанный необходимый объем РП для ДЛ (167033 м3), рассмотрим варианты компоновки РП. Данные, необходимые для расчетов сведены в табл.1.

1)3 резервуара объемом 50000 м3 и 1 резервуара объемом 30000 м3.

Общая вместимость (полезный объем) всех резервуаров составляет:

Общая масса всех резервуаров:

где М50000(30000) – общая масса резервуара, т  

Полученный объем превышает заданный на:

2)     8 резервуара объемом 20000 м3.

Общая вместимость (полезный объем) всех резервуаров составляет:

Общая масса всех резервуаров:

где М20000– общая масса резервуара, т  

Полученный объем превышает заданный на:

          3) 5 резервуара объемом 30000 м3 и 2 резервуара объемом 10000 м3.

Общая вместимость (полезный объем) всех резервуаров составляет:

Общая масса всех резервуаров:

где М30000(10000) – общая масса резервуара, т  

Полученный объем превышает заданный на:

4) 6 резервуаров объемом 5000 м3 и 3 объемом 50000 м3.

Общая вместимость (полезный объем) всех резервуаров составляет:

Общая масса всех резервуаров:

где М50000(5000) – общая масса резервуара, т  

Полученный объем превышает заданный на:

Полученные результаты сведем в таблицу:

Таблица 3.

          Из выше рассмотренных вариантов наиболее экономичным является первый 1 вариант, он обеспечивает минимальные затраты стали, но при этом варианте необходимо большое количество насосов их суммарная стоимость больше чем затраты на сталь. Следовательно выбираем 2-й вариант.

Окончательно принимаем для ДЗ резервуары с понтоном типа РВС-20000 (5шт); для ДЛ резервуары с понтоном типа РВС-20000 (8шт).

Компоновка резервуарного парка.

   Компоновка резервуарного парка и расчет высоты обвалования производится в соответствии с требованиями, изложенными с СНиП 2.11.03-93.

Резервуары следует размещать группами. Склады нефти и нефтепродуктов в зависимости от их общей вместимости и максимального объема одного резервуара подразделяются по категориям согласно СНиП 2.11.03-93:

1) Общая вместимость склада свыше 100000 м3. Максимальный объем одного резервуара не оговаривается.

2) Общая вместимость склада от 20000 до 100000 м3 включительно. Максимальный объем резервуара не оговаривается.

В нашем случае общая вместимость склада составляет:

          Определим расстояние между резервуарами:         

Расстояние между стенками РВС, располагаемых в одной группе, должно быть для резервуаров с понтоном – 0,75D, но не более 30м.

Следовательно, расстояние между РВС, предназначенными для хранения ДЗ составляет:

С учетом толщины стенки принимаем расстояние между резервуарами 30м.

Расстояние между РВС, предназначенными для хранения ДЛ:

С учетом толщины стенки принимаем расстояние между резервуарами 30м.

По периметру группы наземных резервуаров необходимо предусматривать замкнутое земляное обвалование шириной поверху не менее 0,5 м или ограждающую стену из негорючих материалов, рассчитанных на гидростатическое давление разлившейся жидкости. Высота обвалования или ограждающей стенки группы резервуаров должна быть на 0,2 м выше уровня рас-

четного объема разлившейся жидкости, но не менее 1,5 м для резервуаров объемом 10000 м3 и более.

Расстояние от стенок резервуаров до подошвы внутренних откосов обвалования следует принимать не менее 3 м от резервуаров объемом до 10000 м3 и 6м – от резервуаров объемом 10000 м3 и более.

Размеры обвалования для группы резервуаров с ДЗ: 249,7м на 179,8 м.

Размеры обвалования для группы резервуаров сДЛ: 319,6м на 179,8м.

Определим высоту обвалования резервуаров, которые расположим в двух группах: в первой ДЗ, а во второй - ДЛ.

     Высота обвалования для группы резервуаров с ДЗ:

Диаметр наибольшего резервуара равен 39,9м. Высоту обвалования найдем из условия, что оно должно вмещать объем самого большого резервуара в группе. Высота обвалования равна:

где Vp-объем самого большого резервуара, м3;

       а,b – стороны обвалования, м;

       d    -  диаметр резервуара, м;

       n   - количество резервуаров в группе.

а = 249,7 м

b = 179,8 м 

Принимаем высоту обвалования для группы резервуаров с ДЗ 1,5м.

Высота обвалования для группы резервуаров с ДЛ:

Диаметр наибольшего резервуара равен 39,9м. Высота обвалования равна:

а = 319,6 м

b = 179,8 м 

Принимаем высоту обвалования для группы резервуаров с ДЗ 1,5м.

В пределах одной группы наземных резервуаров внутренними валами или ограждающими стенками следует отделять каждый резервуара объемом 20000 м3 и более или несколько меньших резервуаров суммарной вместимостью 20000 м3.

Высоту внутреннего земляного вала или стены следует принимать 1,3 м – для резервуаров объемом 10000 м3 и более.

Для перехода через обвалование или ограждающую стенку, а также для подъема на отсыпку резервуаров необходимо на противоположных сторонах ограждающей отсыпки предусматривать лестницы-переходы шириной не менее 0,7 м в количестве 4-х для группы резервуаров и стационарными лестницами на резервуарах следует предусматривать пешеходные дорожки шириной не менее 0,75м.

Внутри обвалования группы резервуаров не допускается прокладка траншейных трубопроводов. Соединение трубопроводов, прокладываемых внутри обвалования, следует выполнять на сварке. Для присоединения арматуры допускается применять фланцевые соединения с негорючими прокладками.

4. Расчет железнодорожной эстакады.

   Для проведения погрузочно-разгрузочных работ при железнодорожном транспорте на нефтебазах сооружают специальные тупиковые пути, которые располагаются строго горизонтально и прямолинейно. При наливе нефтепродуктов пути располагаются в наиболее низком участке территории нефтебазы.

          Определим годовой грузооборот для каждого вида нефтепродукта:

где  - коэффициент оборачиваемости, который характеризует степень загруженности и полноту использования объема резервуара. Определяется из отношения годового грузооборота к общему объему резервуарного парка нефтебазы. Принимаем

            - объем занимаемый одним видом продукта в резервуарном парке.

          - плотность нефтепродукта при среднегодовой температуре воздуха (+9,3ºС).

Годовой грузооборот для ДЗ:

Годовой грузооборот для ДЛ:

          Определим суточную производительность нефтебазы для каждого вида нефтепродукта:

где К1 – коэффициент неравномерности завоза (вывоза) нефтепродуктов, представляющий отношение максимального месячного завоза (вывоза) нефтепродуктов к среднемесячному. Принимаем

 К2 – коэффициент неравномерности подачи железнодорожного транспорта, представляющий собой отношение максимального числа цистерн, подаваемых в сутки на нефтебазу к суточной подаче по плану. Принимаем

Страницы: 1, 2