гидростатическое давление разлившейся жидкости. Обвалование резервуаров производят в целях пожарной безопасности и охрана окружающей среды. Высота вала обвалования должна быть на 0,2 м выше расчетного уровня разлившихся нефти или нефтепродукта, но не менее 1 м, а ширина земляного вала по верху 0,5 м. Ширина основания вала с зависит от типа грунта.
Фундаменты под резервуары являются ответственной частью всего сооружения, так как принимают на себя гидростатическое давление нефти или нефтепродукта в резервуаре, что позволяет уменьшить толщину листов днища. Неправильно спроектированный фундамент может быть причиной неравномерной осадки резервуара, вследствие чего в корпусе и днище появляются трещины, а иногда происходит полное его разрушение. Площадки, на которых возводят резервуары, следует выбирать так, чтобы давление на грунт было бы меньше допустимого.
Давление на грунт распространяется не по вертикальным линиям, а по линиям шара. Кривые одинаковых давлений называются изобарами и показывают величину давления на грунт. Давление Р заполненного резервуара на грунт складывается из давления на грунт нефти, залитой в резервуар (Р1) и давления на грунт самого резервуара, т.е. металлической конструкции (Р2).
Давление резервуара на грунт должно быть меньше допустимого, т.е.
Р<Рдоп,
где Рдоп - допустимое давление на грунт (несущая способность грунта), зависящее от типа грунта, ([10], стр. 150, табл. 4.1). Если Р < Рдоп, то уплотнение грунта не требуется. В грунтах с меньшей несущей способностью принимают меры к их уплотнению.
При заданной вместимости V резервуар может быть выполнен в нескольких вариантах - различной высоты Н и соответствующего ей радиуса r. Из всех возможных вариантов необходимо найти такой, который был бы наиболее экономичным, т.е. ему соответствовало бы наилучшее сочетание капитальных и эксплуатационных затрат. Затраты на резервуар зависят от ряда факторов: расход материала, стоимость строительных и монтажных работ, естественная убыль нефти и нефтепродуктов от испарения, занимаемая площадь, теплопотери при хранении подогреваемых нефти и нефтепродуктов и т.п. Например, повышенная площадь зеркала нефти и нефтепродуктов сопряжена с повышением объема испарения легкоиспаряющихся нефтей и нефтепродуктов и применением более мощных средств пожаротушения, а также с увеличением площади застройки. Наряду с этим при меньшей площади резервуара, а соответственно и большей его высоте усложняются монтажные работы.
Для определения технико - экономически обоснованных оптимальных размеров резервуаров с учетом всех перечисленных факторов необходимо минимизировать уравнение приведенных расходов при ограничениях на вместимость резервуара, прочность элементов его конструкции и так далее.
Определение оптимальных размеров резервуара с учетом всех факторов весьма сложно, но решения получены с помощью ЭВМ. Сравнительно просто эта задача решается, если учесть только основной фактор - затраты металла на резервуар. Впервые в такой постановке задачу решил академик В.Г. Шухов.
Методику определения оптимальных размеров, разработанную В.Г. Шуховым, применяют без существенных изменений до настоящего времени при проектировании резервуаров с постоянной толщиной стенки и переменной толщиной стенки до определенной вместимости.
К элементарному механическому расчету резервуаров относится в основном расчет стенки резервуара, зависящий от гидростатического давления хранимой жидкости. Толщина днища и кровли резервуара обычно принимается исходя из технологии строительства и конструктивных соображений. Резервуары рассчитывают по методике предельных состояний с учетом коэффициентов однородности к, перегрузки п и условий работы т. За предельное состояние принимается такое состояние конструкции, при котором она перестает удовлетворять предъявляемым к ней эксплуатационным требованиям, то есть теряет способность сопротивляться внешним воздействиям, получает недопустимую деформацию или местное повреждение
Основной нагрузкой при расчете стенки резервуара низкого давления на прочность является гидростатическое давление жидкости с плотностью р. От этой нагрузки в стенки возникают кольцевые напряжения.
В ходе расчетов определяют толщину стенки поясов резервуара. Если у всех поясов расчетная толщина меньше принятой и для каждого пояса расчетное кольцевое усилие меньше расчетной предельной несущей способности стенки (т.е. Ni < Niпред), то прочность корпуса обеспечивается. Минимальная толщина листов принимается из соображений технологии сварки и устойчивости.
Методические указания к выполнению расчетов приводятся в учебном пособии Конструкции и расчет трубопроводов и хранилищ
Вопросы для самоконтроля
1 От чего зависит вместимость резервуарного парка перекачивающей станции?
2 От чего зависит вместимость резервуарного парка нефтебазы?
3 Что такое грузооборот нефтебазы?
4 Какие рекомендации необходимо учесть при выборе резервуаров?
5 Что такое коэффициент оборачиваемости резервуаров?
6 Каково назначение обвалования резервуаров и резервуарных парков?
7 Из каких соображений рассчитывается высота обвалования?
8 Что учитывается при определении габаритов резервуарного парка? 9 Что учитывается при расчете фундамента под резервуар?
10 Какие размеры резервуара называются оптимальными?
11 Что учитывается при определении оптимальных размеров резервуара?
12 Как проверяется резервуар на устойчивость от вакуума?
13 Что является целью механического расчета резервуаров?
14 Какой метод положен в основу механического расчета резервуаров?
Тема 3.3 Расчет приемных и раздаточных устройств для нефти и нефтепродуктов
Студент должен:
| знать: методику расчетов приемных и раздаточных устройств для нефти и нефтепродуктов | уметь: производить расчеты приемных и раздаточных устройств для нефти и нефтепродуктов |
Технологический расчет железнодорожной эстакады
Расчет числа причалов
Расчет числа наливных устройств
Расчет тарных хранилищ
Литература. [5], стр.97-118, [10], стр.14-34, [11]. стр 31-40, 71-85, [26]. стр. 163-175, 45], стр 153-199, 359-382, 391-399,[58], стр.263-277, [59]. стр.215-226, [64], стр.34-64, 176-95
Методические указания
Целью технологического расчета железнодорожной эстакады является определение числа и длины эстакад. Число эстакад определяют исходя из грузооборота. Грузооборот эстакады - количество принятых и отпущенных нефтяных грузов - одна из основных производственных характеристик эстакады. Предельные сроки слива и налива железнодорожных цистерн устанавливаются Министерством путей сообщения РФ. Если длина эстакады получается большой, то проектируют двухстороннюю эстакаду, длина которой равна половине полученной.
При расчете числа причалов учитывают грузоподъемность нефтеналивных судов, время слива и налива, принимаемое в соответствии с действующими «Нормами обработки наливных судов в морских портах и портовых пунктах», количество нефти или нефтепродуктов, реализуемое за навигационный период.
Для определения требуемого числа автоколонок и раздаточных устройств станций налива и разливочных (расфасовочных) для нефтепродукта каждого сорта пользуются рекомендациями, которые даются в «Нормах технологического проектирования нефтебаз».
При проектировании тарных хранилищ необходимо руководствоваться «Нормами технологического проектирования нефтебаз» ([64], стр. 189-195).
При проектировании зданий для хранения нефтепродуктов в таре необходимо учитывать следующие требования:
♦ бочки могут храниться в положении лежа (при бочках с пробками в обечайках) и в положении стоя (при бочках с пробками в днищах);
♦ ручная укладка бочек с нефтепродуктами на полу допускается не более чем в 2 яруса;
♦ при механизированной укладке бочек количество ярусов не должно превышать пяти для горючих и трех - для легковоспламеняющихся нефтепродуктов;
♦ укладка бочек на каждом ярусе стеллажа должна производиться в один ряд по высоте независимо от вида нефтепродуктов;
♦ по ширине штабеля или стеллажа следует укладывать не более двух бочек.
Проходы в хранилищах, предназначенные для транспортирования бочек, должны быть шириной не менее 1,8 м, а остальные проходы между штабелями или стеллажами - не менее 1 м.
Вопросы для самоконтроля
1 Что является целью расчета железнодорожной эстакады?
2 Какие нормативные документы необходимы для расчета железнодорожной эстакады?
3 Что является целью расчета причала?
4 Какие нормативные документы необходимы для расчета причала?
5 Что является целью расчета раздаточных устройств?
6 Какие нормативные документы необходимы для расчета раздаточных устройств?
7 Что является целью расчета тарного хранилища?
8 Какие нормативные документы необходимы для расчета тарного хранилища?
9 Какие требования нужно учитывать при расчете тарного хранилища?
Тема 3.4 Расчет технологических трубопроводов ПС и нефтебаз
Студент должен:
| знать: методику расчетов технологических трубопроводов ПС и нефтебаз | уметь: производить гидравлические расчеты трубопроводных коммуникаций ПС, нефтебаз расчеты компенсаторов и опор |
Гидравлический расчет технологических нефте- и нефтепродуктопроводов. Расчет компенсаторов и опор.
Практическое занятие №8