Расчет оптимальных размеров резервуара

А.Р. БАГДАСАРОВ

ВЫБОР

И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ,

ЭЛЕМЕНТОВ

МОНТАЖНОЙ ОСНАСТКИ

И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

КОММУНИКАЦИЙ РЕЗЕРВУАРА

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ

НЕФТЕБАЗЫ

Учебно-методическое пособие

к выполнению курсовой работы

Самара 2002

Составитель А.Р. БАГДАСАРОВ

УДК 622.692.5

ВЫБОР И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ, ЭЛЕМЕНТОВ МОНТАЖНОЙ ОСНАСТКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОММУНИКАЦИЙ РЕЗЕРВУАРА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ НЕФТЕБАЗЫ: Учебно-методическое пособие / А.Р. Багдасаров; Самар. гос. техн. ун-т. Самара, 2002. 27 с.

Изложена методика определения объема резервуарного парка распределительной нефтебазы, типа и количества резервуаров. Приведены расчеты оптимальных размеров резервуара и толщины стенок поясов, а также расчеты такелажной оснастки для проведения монтажных работ и расчеты элементов технологических коммуникаций.

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов специальности 09.07.00, выполняющих курсовые работы и проекты по дисциплине СД 10.05 "Проектирование, сооружение и эксплуатация нефтехранилищ".

Ил. 7. Табл.1. Библиогр.: 7 назв.

ISBN 5-7964-0325-7 © А.Р. Багдасаров, 2002

учреждение высшего образования

«Самарский государственный

технический университет», 2002

Исходные данные, содержание и объем курсовой работы

Исходные данные для выполнения курсовой работы включают:

- вид хранимого нефтепродукта;

- годовую реализацию Q, кг;

- район расположения нефтебазы, к_нп;

- коэффициент оборачиваемости, к₀;

- коэффициент заполнения резервуара, к₃;

- плотность нефтепродукта ρ, кг/м³;

- вязкость нефтепродукта ν, м²/с;

- избыточное давление р, Па;

- состав железнодорожного маршрута –число цистерн N;

- разность уровней Н, м;

- температура налива нефтепродукта, ⁰С;

- время налива τ,с.

Исходные данные для вариантов курсовой работы приведены в прил. 1.

Курсовая работа должна содержать следующие разделы:

- определение объема резервуарного парка распределительной нефтебазы;

- определение типа и количества резервуаров; экономическую оценку вариантов;

- расчет оптимальных размеров резервуара и определение толщины стенки по поясам;

- расчет такелажной оснастки для подъема рулона стенки резервуара;

- расчет наливной коммуникации для самотечного налива маршрута.

Объем курсовой работы – 15-17 страниц машинописного текста и 6-7 схем и рисунков.

Определение объема резервуарного парка распределительной нефтебазы по виду нефтепродуктов

Потребный объем резервуарного парка для хранения и реализации нефтепродуктов определяется таким образом [1]:

- для перевалочно-распределительной нефтебазы - по формуле

V_п=Q/ρ·k₃·k₀,, м³; (2.1)

- для распределительной нефтебазы - по формуле

V_п=Q·k_нп/12ρ·k₃. (2.2)

где к₃ – коэффициент заполнения резервуара;

к₀ – коэффициент оборачиваемости;

к_нп – коэффициент неравномерности поступления нефтепродуктов.

Тип резервуара определяется в зависимости от вида хранимого продукта. Низкокипящие нефтепродукты рекомендуется хранить при высоких коэффициентах оборачиваемости (к₀ >6) в резервуарах с плавающими крышами и понтонами, при малых коэффициентах оборачиваемости (к₀ <6) – в резервуарах, работающих под давлением. Высококипящие светлые нефтепродукты хранят в обычных вертикальных цилиндрических стальных резервуарах. Масла и мазуты хранят в вертикальных цилиндрических стальных резервуарах или в железобетонных резервуарах. Количество резервуаров определяется экономической оценкой вариантов.

Определение типа и количества резервуаров

Экономическая оценка вариантов

Объемный ряд типовых конструкций стальных вертикальных цилиндрических резервуаров (выборка) следующий:

… 1000, 2000, 3000, 5000, 10000, 15000, 20000, 30000, 50000 м³.

Минимальное количество резервуаров одного типоразмера принимается равным п = 2-3, что диктуется технологическими требованиями. Следует также учитывать то, что резервуары большого объема требуют относительно меньших затрат на эксплуатацию, и на их сооружение требуется меньший расход стали, у них меньшие потери на испарение.

Для проведения экономической оценки вариантов можно воспользоваться следующим справочным материалом по стальным вертикальным цилиндрическим резервуарам (см. таблицу).

Объем резервуара, м³	Тип резервуара
	РВ-…-СК		РВ-…СП (с понтоном)		РВ-…ПК (с плавающей крышей)
	масса, т	стоимость, руб.	масса, т	стоимость, руб.	масса, т	стоимость, руб.
100,00	7,8	117000	9,88	148200	-	-
200,00	10,4	156000	13,13	196950	-	-
300,00	13,0	195000	16,76	251400	-	-
400,00	14,7	220500	18,76	281400	-	-
700,00	20,94	314100	26,71	400650	-	-
1000,00	25,81	387150	33,27	499050	39,57	593550
2000,00	48,16	722400	54,84	822600	62,84	942600
3000,00	68,1	1.021500	78,49	1.177350	81,23	1.218450
5000,00	99,46	1.491910	109,12	1.636800	114,34	1.715100
10000,00	212,84	3.192600	226,71	3.400650	221,45	3.321750
20000,00	404,39	6.065850	443,14	6.647100	407,59	6.113850
30000,00	541,84	8.127600	591,94	8.879100
50000,00					810,29	12.154350

Для резервуаров других объемов, ориентировочная масса и стоимость могут быть получены экстраполяцией приведенных данных.

Рассматриваем два варианта, из которых выбираем оптимальный.

Суммарные капиталовложения определяются как

К=С·n, (3.1)

где С – стоимость одного резервуара, млн.руб.;

n – количество резервуаров.

Суммарная металлоемкость определяется как

М= m·n, т ., (3.2)

где m – масса одного резервуара, т.

По данным сравнительной оценки, оптимальным считается вариант с наименьшими капитальными затратами и наименьшей металлоемкостью.

Расчет оптимальных размеров резервуара

При расчете оптимальных размеров резервуара и основных элементов его конструкции руководствуются следующим. Толщины днища и покрытия являются нерасчетными параметрами и рекомендуемые их величины, соответственно, б_дн = 4:5 мм, б_покр= 3:4мм плюс припуск на коррозию 1-2 мм.

Для изготовления резервуаров относительно небольшой емкости (<3000 м³) используется в качестве материала стенки, днища и покрытия сталь марки Ст-3 и ее модификации с расчетным сопротивлением R_y = 230 МПа.

Для изготовления резервуаров емкостью >5000 м³ используется как Ст-3, так и низколегированные стали марок 9Г2С, 16Г2АФ и другие с R_y =310 МПа и R_y =400 МПа, соответственно. Используются также комбинированные конструкции – нижние пояса стенки изготовляются из сталей 9Г2С, 16Г2АФ, верхние из стали Ст-3. Сортамент и характеристики указанных сталей приводятся в прил. 2. Необходимо выбрать марку стали.

Размеры листового проката выбираются из стандартного ряда. При этом руководствуются следующим: длина листа должна быть по возможности кратной периметру пояса, ширина листа –кратной высоте резервуара. При этом длина и ширина листа должны быть возможно большими с целью уменьшения количества сварных швов.