Проектирование перевалочной нефтебазы

Нефтебаза

Все нефтебазы по своему назначению разделяются на две группы:

1. Нефтебазы, которые являются самостоятельным предприятием.
2. Нефтебазы, которые входят в состав промышленного предприятия.

Нефтебазы первой группы в зависимости от своего объема подразделяются на три категории:

1. К первой категории относятся нефтебазы, общий объем которых превышает 50 000 кубометров.
2. Ко второй категории относятся нефтебазы, общий объем которых составляет от 10 000 до 50 000 кубометров.
3. К третьей категории относятся нефтебазы, общий объем которых не превышает 10 000 кубометров.

По принципу своей деятельности все нефтебазы могут быть перевалочными или распределительными. На перевалочных нефтебазах осуществляется перегрузка сырья с одного вида транспорта на другой. Распределительные нефтебазы предназначены для отпуска продукции потребителю. Такие нефтебазы обычно снабжают сырьем небольшие районы.

Этапы проектирования перевалочных нефтебаз

Проектирование перевалочных нефтебаз состоит из нескольких этапов:

1. Определение физически свойств нефти или нефтепродуктов.
2. Выбор размеров резервуаров.
3. Определение компоновки резервуарного парка.
4. Расчет железнодорожной эстакады (при необходимости).
5. Расчет автомобильной эстакады (при необходимости).
6. Расчет причалов (при необходимости).
7. Разработка технологической схемы.
8. Гидравлический расчет трубопровода.
9. Подбор насосного оборудования.
10. Механический расчет трубопровода.

Определение физических свойств нефти или нефтепродуктов состоит из расчета его температуры, вязкости, давления и плотности. Температура продукта обычно принимается равной окружающей среде. Вязкость нефтепродукта определяется по формуле Рейнольда-Филанова:

$ϑ= ϑ_*∙ e^{-u(T-T_*)}$

где: $ϑ$-кинематическая вязкость при расчетной температуре; $ϑ_*$- кинематическая вязкость при известной температуре; $u$-коэффициент крутизны вискограмма.

Плотность в свою очередь определяется по формуле Менделеева:

Рисунок 1. Формула Менделеева. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

где: $ ρ_т$ - плотность при заданной температуре; $β_р$- коэффициент объемного расширения.

А давление высчитывается по формуле Рыбакова:

Рисунок 2. Формула Рыбакова. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В этом случае значения переменных зависят от типа продукта и подбираются по таблице.

При выборе типа и размеров резервуара обязательно учитываются климатические условия района строительства. Также в этот этап проектирования входит расчет объема резервуара и его остальных параметров.

Компоновка резервуарного парка перевалочной нефтебазы производится в соответствии с требованиями СНиП 2.11.03-93. Также на этом этапе осуществляется расчет высоты обвалования:

$h=V_п/(ab-(πD^2)/4(n-1))+0,2$

где: $a$ и $b$ – стороны обвалования; $V$ – объем резервуара; $D$ – диаметр резервуара; $n$ – количество резервуаров.

На этапе расчета железнодорожной эстакады высчитываются число маршрутов прихода, длина эстакады, а также производится выбор самой эстакады. Расчет автомобильной эстакады подразумевает определение количества стояков для каждого вида продукта (нефть, бензин и т.п.).

Расчет причалов включается в себя определение времени пребывания судна на причале нефтебазы, время навигационного периода, число причалов. В соответствии с результатами расчетов разрабатывается технологическая схема перевалочной нефтебазы.

Целью гидравлического расчет трубопровода перевалочной нефтебазы заключается в обеспечении заданной производительности перекачки. Перед гидравлическим расчетом выполняют предварительную технологическую схему нефтебазы, на которой отмечают отметки положения трубопровода. Расчет ведется исходя из максимальных расходов приемо-раздаточных устройств с заданной производительностью, а также из ранее рассчитанных температуры, вязкости, давления и плотности продукта.

Механический расчет трубопровода перевалочной нефтебазы представляет собой расчет по определению сопротивления материала труб, определение минимальной толщины стенок трубопровода. Расчетное сопротивление труб высчитывается по формуле:

$R_1= (R_1^н • m)/(K1•Kн)$

где: $R_1^н$ – первое нормативное сопротивление, которое соответствует пределу прочности материала труб; $К1$ – коэффициент надежности по материалу; $Кн$ – коэффициент надежности по назначению трубопровода; $m$ – коэффициент условий работы.

Расчетная толщина стенки трубопровода рассчитывается по формуле:

$δ= (n • p • Dн) / (2(R1 + n • p))$

где: $n$-коэффициент надежности по нагрузке; $р$ – рабочее давление; $Dн$ – наружный диаметр трубопровода; $R$ – расчетное сопротивление труб.