Транспортная безопасность автоцистерн для нефтепродуктов

,

 МПа

Где  - плотность нефтепродукта, кг/м3.

Определяем потери насоса во всасывающем трубопроводе по выражению

 м

Где Нвс- потери напора во всасывающем трубопроводе, м; НТР- потери напора в трубах на трение, м; НМС- потери напора в местных сопротивлениях, м.

Потери напора на трение (гидравлические потери) определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:

,

Где  - коэффициент гидравлического сопротивления; LПР- геометрическая длина трубопровода; d-внутренний диаметр трубопровода, м; W- скорость течения жидкости в трубопроводе, м/с.

 м

 

Местные потери напора вычисляют  по формуле Вейсбаха, полученной на основании размерностей.

,

Где  - коэффициент местного сопротивления, определяется в зависимости от узла сопротивления. Зависит от режима течения жидкости в трубопроводе и шероховатости внутренней стенки трубы.

Внезапное расширение

 
Внезапное сужение

 м

Резкий поворот трубы

 м

Обратный клапан

 м

Плавный поворот трубы

 м

Задвижка

 м

Дроссельный затвор

 м

 м.

Режим течения жидкости в  трубопроводе характеризуется критерием Рейнольдса Re рассчитаем для дизельного топлива:

,

Где  - кинематическая вязкость перекачиваемого нефтепродукта, (для ориентировочных расчетов  дт=0,003…0,005 м2/с).

 м/с

При Re < 2000 имеет место ламинарный режим течения жидкости, и коэффициент гидравлического сопротивления находится из выражения

,

При 2000 < Re< 2800 имеет место переходный режим и коэффициент гидравлического сопротивления

,

При значениях Re > 2800 – турбулентный режим и значение коэффициента гидравлического сопротивления определяется по табличным данным.

Затем производится проверка бескавитационной работы всасывания по выражению

,

Где  - допустимая вакуумметрическая высота всасывания, м; Нвс - потери напора во всасывающем трубопроводе, м;

Допустимая вакуумметрическая  высота всасывания находится по паспортным данным насоса или рассчитывается по формуле:

,

 

Где На-минимальное атмосферное давление в районе нефтесклада, м; Ну - давление насыщенных паров перекачиваемого нефтепродукта при максимальной температуре окружающего воздуха, м;  - коэффициент кавитационного запаса( =1,2..1,4);  -потери напора при входе нефтепродукта на лопатки рабочего колеса, м;

 

м

 

Величины определяются из выражений:

 

,

 

м

 

и

 

,

 

 м

 

где Ра, и Ру - атмосферное давление и давление насыщенных паров, соответственно (атмосферное давление Ра=101325 Па, давление насыщенных паров для дизельного топлива Ру=110000 Па, давление насыщенных паров для бензина Ру=67000 Па);   - плотность нефтепродукта, кг/м3.

Величина потерь напора при  входе на лопатки рабочего колеса определяется по формуле Руднева

,

 м

Где n-частота вращения вала насоса, мин-1; Скр - кавитационный критерий подобия насоса.

Значения Скр определяются по паспортным данным или находятся в зависимости от коэффициента быстроходности насоса, который определяется по формуле:

 

;

 

 об/мин

 

По результатам расчета  делается вывод о невозможности  бескавитационной работы насоса.

Гидравлический расчет трубопроводов  заправочного пункта и автозаправочной станции производится в соответствии с изложенным выше. Если топливозаправочный пункт функционирует в составе нефтесклада, подача топлива в расходные резервуары производится стационарными или передвижными средствами перекачки склада. В этом случае проводится гидравлический расчет соответствующих трубопроводов.

Прокладку трубопроводов  на территории нефтесклада можно  осуществлять путем заглубления  их в грунт или на поверхности земли. Наземная прокладка трубопроводов применяется в случаях невозможности их заглубления. При заглубленной прокладке минимальная глубина заложения трубопровода от верхней образующей составляет 0,8 м, а приназемной прокладке трубопровод устанавливается на опорах из несгораемого материала высотой 0,35...0,50 м.

Укладка заглубленного трубопровода в траншею производится на песчаное основание толщиной 0,2 м. Для запорной арматуры оборудуются колодцы размером 0,5x0,5. На подземные трубопроводы наносится противокоррозионная изоляция, а для наземных трубопроводов осуществляется изоляция между трубопроводом и опорами. Все трубопроводы, как подземные, так и наземные, защищаются от статического электричества путем устройства заземления через каждые 200 м их длины.

При проектировании трубопроводов  следует соблюдать минимальное  расстояние до зданий, сооружений и  инженерных сетей, значения которых  приведены в таблице 16.

При пересечении инженерных сетей расстояние по вертикали должно быть не менее: для электрокабелей, железнодорожных путей и автомобильных дорог -1м; для кабелей связи -0,5 м; для водопровода, канализации и теплосети - 0,2 м.

Вывод: насос и электродвигатель подобраны, верно.

7 ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН  НЕФТЕСКЛАДА И ТОПЛИВОЗАПРАВОЧНОГО  ПУНКТА

 

Основные требования к устройству нефтескладов

Согласно инструкции по разработке проектов и смет, рекомендуется типовые проекты нефтескладов разрабатывать в одну стадию (технорабочий проект).

Основным документом, на основании  которого проектная организация  разрабатывает типовые проекты  нефтескладов, является задание на проектирование. В нем должны быть указаны наименования нефтескладов, основание для их проектирования, вид строительства, режим работы нефтесклада, требования по площади земельных участков для строительства нефтескладов, требования по защите окружающей среды, необходимость автоматизации технологических процессов стадийность проектирования, наименование генеральной проектной организации.

Требования к сооружению и оборудованию нефтебаз (складов нефти и нефтепродуктов) изложены в "Строительных нормах и правилах". Согласно строительным нормам и правилам (СНиП), склады для хранения нефти и нефтепродуктов подразделяются на две группы.

К первой группе относятся  склады для хранения и снабжения потребителей нефтью и нефтепродуктами, товарно-сырьевые парки нефтеперерабатывающих заводов и нефтепромыслов, склады при насосных станциях магистральных трубопроводов и перевалочные базы нефти и нефтепродуктов, а также склады предприятий.

В общую вместимость склада включаются вместимости резервуаров и тары. Вместимость промежуточных резервуаров у сливно-наливных железнодорожных эстакад и водных причалов, а также расходных резервуаров при котельных и дизельных электростанциях для собственных нужд в общую вместимость склада не включается.

Ко второй группе относятся  расходные склады нефти и нефтепродуктов, входящие в состав предприятий.

 

8 Нормы проектирования  технологического оборудования  и его размещение

 

Нормы разработаны на основе изучения опыта проектирования с  учетом ассортимента нефтепродуктов, используемых в сельскохозяйственных предприятиях. Наряду с нормированием  числа технологического оборудования большое значение имеет выбор  схемы его размещения.

При правильном размещении технологического оборудования создаются наиболее благоприятные  эксплуатационные санитарно-гигиенические  и пожаробезопасные условия, обеспечиваются поточность операций, удобное и целесообразное взаимное расположение отдельных технологических установок, сооружений, устройств.

Основной показатель, характеризующий  условия эксплуатации нефтесклада  – коэффициент его оборачиваемости  ( отношение годового расхода нефтепродуктов к вместимости резервуарного парка нефтесклада ).

Среднее значение коэффициента оборачиваемости нефтесклада при  проектировании рекомендуется принимать  не менее 10.

9 Нормы проектирования  генерального плана нефтесклада

 

Территория нефтесклада  в зависимости от выполняемых  операций делится на зоны:

 

приема и отпуска нефтепродуктов (сливно-наливные устройства, погрузочно-разгрузочные рампы, хранилища нефтепродуктов в  таре, разливочная для затаривания  нефтепродуктов в бочки, насосная станция);

хранения нефтепродуктов (резервуарный парк и технологические  насосы для внутрискладских перекачек);

производственно-подсобных  зданий и сооружений (операторская, химическая лаборатория, бытовые помещения, сарай для пожарного оборудования и т. п.).

очистных сооружений (нефтеловушки).

Разработка генерального плана осуществляется в следующей  последовательности. Составляется план резервуарного парка в соответствии с проведенными расчетами и принятыми  решениями о выборе способа установки  резервуаров, затем размещаются  другие объекты нефтесклада с  соблюдением между ними, а также  с окружающими сооружениями расстояний, установленных существующими требованиями.

Для определения размеров нефтескладов на плане суммируются  размеры объектов склада и расстояние между ними по горизонтали и вертикали. Находится общая площадь склада в гектарах.

Разработка генерального плана и технологической схемы  топливозаправочного пункта (автозаправочной  станции) производится после определения  числа резервуаров и раздаточных  колонок для каждого вида нефтепродуктов и их размещения на плане территории топливозаправочного пункта. Кроме  того, на территории заправочного пункта должен быть размещен пункт слива  топлива из автоцистерн (если заправочный  пункт не входит 
в состав нефтесклада), операторская и устройство для сбора проливов нефтепродукта и нефтесодержащих ливневых вод. Для автозаправочной станции наличие пункта слива топлива из автоцистерны обязательно.

При разработке генерального плана должны соблюдаться следующие  требования:

удаление расходных резервуаров  от раздаточных колонок должно быть в пределах от 4 до 30 м;

расстояние от топливораздаточных колонок до здания операторской должно быть минимальным, но не менее 6 м при  использовании в конструкции  здания материалов II степени огнестойкости и не менее 9 м- при использовании материалов III степени огнестойкости;

Расстояние от топливозаправочного  пункта или автозаправочной станции могут быть уменьшены :

до жилых, и общественных зданий I и П степени огнестойкости - не более чем на 25 % (за исключением наземных резервуаров одностенной конструкции);

до лесных массивов хвойных  и смешанных пород - в 2 раза при  наличии вспаханной полосы земли  шириной не менее 5 м.

Максимальное расстояние между зданиями и сооружениями топливозаправочного  пункта (автозаправочной станции) выбираются в соответствии с требованиями, где показаны расстояния от стены здания до проема в стене.

 

Таблица 9-расстояния между  объектами в пределах ТЗК

 

№ объекта	Объект, до которого определяется расстояние	Расстояние, м (до объекта)
		1	2	3	4	5	6	7
1	Подземные резервуары	-	4	-	3/9	9	-	6
2	Топливораздаточные  колонки	4	-	8	6/9	9	4	16
3	Площадка слива  топлива	-	8	-	6/9	9	-	9
4	Операторская и здания для персонала 1 и II степени огнестойкости	3/9	6/9	6/9	6	9	3/9	/9
5	Операторская и здания для персонала III степени огнестойкости	9	9	9	9	12	6/9	9
6	Очистные сооружения для нефтесодержащих ливневых вод	-	4	-	3/9	6/9	-	6
7	Площадка стоянки  автотранспорта	6	16	9	-/9	6/9	6	-

 

 

10 Проектирование  элементов нефтесклада: фундаменты  под резервуары и технологическое  оборудование

 

Фундаменты под оборудование должны удовлетворять требованиям СНиП "Бетонные и железобетонные конструкции монолитные. Нормы проектирования".

Допускаемые отклонения размеров фундамента от проекта не должны превышать  следующие величины, мм:

 

Продольные и поперечные оси 20

Основные размеры в  плане 30

Высотные отметки поверхности  фундамента -30

Размеры уступов в плане -20

Размеры колодцев в плане +20

Отметки уступов в выемках  и колодцах -20

Оси фундамента болтов в плане 5

Глубина колодцев для фундаментных болтов +50

Оси закладных устройств в плане 10

Отметки верхних торцов фундаментных болтов +20

11 Обвалование  резервуарных парков

 

Отдельно стоящий резервуар  или группа наземных резервуаров должны быть ограждены сплошным земляным валом или стеной из несгораемых материалов, рассчитанными на гидростатическое давление разлившейся жидкости (нефтепродукты).

Высота внешнего ограждения должна быть на 0,2 м выше расчетного уровня разлившейся жидкости.

Объем, образуемый внутри внешнего обвалования, должен быть равен полной вместимости резервуара для группы резервуаров.

Обвалование предотвращает  утечку и растекание аварийно разлитого  нефтепродукта на нижерасположенную  часть территории нефтесклада и  соседних предприятий. Это одно из основных противопожарных мероприятий по локализации пожароопасных зон.

Высота обвалования должна быть на 0,2 м выше расчетного уровня разлившейся жидкости, соответствующего полной вместимости резервуара или группы резервуаров, расположенных внутри обваловывания, но не менее 1 м.

Высота прямоугольного обваловывания определяется по формуле

 

,

м

где a и b - соответственно длина и ширина обваловываемой площадки, м; Vpi - вместимость i-го резервуара; n - число резервуаров в обваловании, шт.

Вместо земляного вала можно сооружать стенки из бетона, кирпича, бутового камня, сборных блоков. Расстояние от резервуара до подошвы обвалования - не менее 2 м, а между наземными резервуарами в фунте на одном фундаменте - не менее 1 м. В случае раздельной установки резервуаров расстояние между ними должно быть не менее 0,75 диаметра. Обвалование оборудуется переходными мостиками из несгораемых материалов, а также дренажными устройствами, включающими дренажную трубу с запорным устройством для отвода ливневых и талых вод. Группу наземных резервуаров следует оборудовать металлическими лестницами и переходными помостами.