Транспортировка, хранение, отпуск нефти и нефтепродуктов

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЕДЕНИЕ

Транспортировка, хранение, отпуск нефти и нефтепродуктов сопровождаются потерями, сокращение которых —  важная народнохозяйственная задача. За последние годы проделана большая работа по сокращению таких потерь. Созданы принципиально новые схемы транспортировки и обработки нефти, предусматривающие герметизацию и автоматизацию всех производственных процессов. На нефтебазах и магистральных трубопроводах построено большое число резервуаров с понтонами, проведена значительная работа по модернизации действующих резервуаров путем дооборудования их понтонами, внедрению новых типов резервуарного оборудования. На магистральных трубопроводах все больше применяются последовательная перекачка нескольких сортов нефти и нефтепродуктов по одному трубопроводу с применением шаровых разделителей и перекачка из «насоса в насос». При сливе и наливе автомобильных и железнодорожных цистерн применяют автоматизированные системы налива. Причалы морских и речных нефтебаз оборудуют автоматизированными и механизированными шлангующими устройствами, которые обеспечивают герметизированный слив и налив нефтеналивных судов.

Однако, несмотря на проводимые мероприятия по сокращению потерь, величина их остается значительной. Ущерб, наносимый потерями, определяется не только стоимостью, но и уменьшением ресурсов нефтепродуктов, ухудшением их качества, загрязнением атмосферы и водоемов.

 

 

 

 

 

 

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Определить потери  автобензина от «малых дыханий» первого  числа V месяца из резервуара РВС-5000, расположенного в городе Львове.

Размеры резервуара, м:

Диаметр D=22,79

Высота  Н=11,85

Крыша – коническая

Высота конуса крыши Н_к=0,57

Высота взлива бензина  Н_взл=5,5

Средняя высота газового пространства Н_г=11,85-5,5+0,57/3=6,54

Географическая широта Львова – 48⁰19’

Плотность бензина r=0,73 кг/м³

Температура начала кипения бензина  Т_нк=311 К

Метеорологические данные

Нагрузка дыхательных  клапанов Р_кв=196,2 Па

                                          Р_кд=1962 Па

Температура воздуха, К:

Т_вmax=301=28 ⁰С

Т_вmin=285=12 ⁰С

Резервуар окрашен алюминиевой  краской e=0,5

Продолжительность дня t=17,5 часа

Барометрическое давление р_а=101200 Па

Из резервуара бензин откачали 27 часов назад от уровня взлива 11 м до Н_взл. Производительность откачки 550 м³/ч.

Число клапанов НДКМ-200, n=2, диаметр патрубка клапана d=200 мм.

 

 

 

5. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ОТ «МАЛЫХ  ДЫХАНИЙ»

Предварительные расчеты

Геометрические характеристики резервуара

                                                             (5.1)

Подставляя значения получим

м²

Поверхность стенок, ограничивающих газовое пространство (включая крышу)

                                                   (5.2)

Подставляя значения получим 

м²

Вертикальная проекция стенок, ограничевающих газовое пространство

                                                            (5.3)

м²

Объём газового пространства

                                                             (5.4)

 м³

Определяем температуру  в газовом пространстве резервуара

Для надземных вертикальных цилиндрических стальных резервуаров  при длительном неподвижном хранении эти температуры рассчитывают по приближенным формулам:

                                               (5.5)

                                               (5.6)

где DТ_П— амплитуда колебания температуры поверхности нефтепродукта.

Средняя температура  поверхности нефтепродукта Т_Пср может быть   принята   приблизительно   равной     средней     температуре воздуха   Т_в.   Поскольку  испарение  днем  вызывает  охлаждение поверхности   нефтепродукта,   а   частичная   конденсация     паров ночью  приводит  к  ее  нагреванию,  то  оба  процесса  стремятся к сохранению Т_П»const поэтому принимаем:

если не известна средняя  температура нефтепродукта в  резервуаре,

Т_Пср= Т_вср

Из  экспериментальных  данных   амплитуда   колебания   температуры   поверхности   нефтепродукта     в     среднем   составляет 0,2—0,6 от амплитуды  колебания температуры газового пространства DТ_г т. е.

DТ_П=0,4DТ_г                                                                            (5.7)

Амплитуды колебания  температуры газового пространства могут быть рассчитаны по эмпирической формуле И. П. Бударова, которая для  вертикальных стальных резервуаров  имеет вид:

                                  (5.8)

где       F_кр – площадь крышы резервуара;

F – площадь боковой поверхности стенки резервуара, ограничивающей газовое пространство резервуара;

Т_вср – средняя температура воздуха.

Если известна амплитуда  колебания температуры газового пространства DТ_г, то можно вычислить его максимальную, минимальную и среднюю температуры. Как показывают наблюдения, можно принять

                                                (5.9)

тогда

                                              (5.10)

На практике в расчетах по формулам  (5.9) — (5.10) вместо среднесуточных температур воздуха можно использовать среднемесячные температуры, что упрощает вычисления. Значения среднесуточных температур воздуха для заданного района берут по данным Гидрометеоцентра, а среднемесячные — по климатологическому справочнику.

Подставляя значения в формулы получим

Т_гmin»12 ⁰С

DТ_г=0,0007×16(20+50)^1,7(445/473)^0,259=15 ⁰С

Т_гvax=12+15=27 ⁰С

                            (5.11)

где p_кд -  избыточное давление в газовом пространстве,соответствующий нагрузке                                               вакуумного клапана давления  кГ/м² ;                                   

p_вк – вакуум в газовом пространстве, соответствующий нагрузке вакуумного клапана давления  кГ/м² ;

m_н -  молекулярная масса паров нефтепродукта, определяемая по уточненной формуле Б.М.Воинова и равна 74,3;

R     -   газовая постоянная 11,4.

                                                            (5.12)

                                                                 (5.13)

                                                                 (5.14)

где  С –  средняя за время процесса концентрация паров нефтепродукта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На размеры потерь нефтепродуктов от испарения при  технологических операциях существенное влияние оказывает температурный режим резервуаров, под которым подразумевается 1-суточное изменение температур газового пространства и верхних слоев нефтепродукта в резервуаре.

Температурный режим  надземных вертикальных цилиндрических резервуаров зависит от метеорологических условий — температурных колебаний окружающей среды и воздействия солнечных лучей, а также от конструктивных особенностей резервуара и условий его эксплуатации.

В данной работе представлен  расчет потерь нефтепродукта за 27 часов  от испарений от  малых дыханий. Из расчета видно что основными  факторами влияющими на размер потерь является температурный режим резервуаров.

Из расчета следует, что резервуар РВС-5000 находящийся  на юге и опорожненный на половину теряет приблизительно 362 кг нефтепродукта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.   Л.М. Межирицкий Оператор нефтебазы. М., «Недра», 1976, 239 с.

1. Н.Н. Константинов Борьба с потерями от испарений нефти и нефтепродуктов. М., «Гостоптехиздат», 1961, 261 с.
2. Проектирование и эксплуатация нефтебаз. Учебник для вузов/С.Г. Едигаров, В.М. Михайлов, А.Д. Прохоров, В.А. Юфин – М., Недра, 1982, 280 с.
3. Правила и инструкции по технической эксплуатации металических резервуаров и очисных сооружений. М., «Недра», 1977, 464 с.