Выбор резервуаров для хранения нефтепродуктов

Нефтепродуктов и заправки машин

Подбор оборудования и инвентаря для хранения

При комплектовании нефтесклада необходимым оборудованием следует учитывать, что для хранения нефтепродуктов в сельском хо­
зяйстве широко используются нефтерезервуары, бочки, цистерны, би­
доны (канистры) и другая тара.
Резервуары стальные горизонтальные вместимостью 5, 10, 25,
50 и 75 м³ предназначены для хранения нефтепродуктов с внутренним
избыточным давлением не более 0,07 МПа и разрежением не более
0,001 МПа. В зависимости от назначения резервуары поставляют в
двух исполнениях: для надземного и для подземного хранения нефте­
продуктов.

Бочки стальные сварные с обручами катания на обе гайки пред­назначены для транспортирования и хранения нефтяных и жидких продуктов, не воздействующих на сталь; изготавливают двух типов; со сливно-наливной горловиной на днище и со сливно-наливной и воз­душной горловинами на днище.

Бидоны (канистры) стальные предназначены для транспортирова­
ния и хранения горючего и масел.

Снижение потерь нефтепродуктов при операциях заправки баков транспортных и других самоходных машин во многом достигается бла­годаря использованию механизированных средств и автоматизации технологического процесса заправки. В сельском хозяйстве используют различные виды топлива и маслозаправочных колонок отечественного и зарубежного производства.

Стальные горизонтальные цилиндрические резервуары, применяемые на нефтескладах с/х предприятий: (ГОСТ 17032-71), для хранения нефтепродуктов, имеют ряд существенных недостатков. У них повышенная металлоемкость, они занимают много площади на нефтескладе, не позволяют применять эффективные способы предотвращения потерь нефтепродуктов (особенно бензина) от испарения. Затруднен учет нефтепродуктов ввиду сложности составления градуировочных таблиц. Кроме того, ограничен объем резервуаров, что приводит к экономически неоправданному увеличению числа их, особенно на нефтескладах большой вместимости.

Несмотря на то что ГОСТ 17032-71 допускает изготовление горизонтальных резервуаров объемом до 100 м³, практически в последние годы в сельское хозяйство поставляют резервуары только объема до 50 м³. Резервуары большего объема не поставляются вследствие трудности их транспортировки.

В связи с этим в хозяйствах при строительстве и реконструкции нефтескладов вместо резервуаров объемом 75 и 100 м³ вынуждены применять менее объемные. Это приводит к повышению стоимости строительства нефтескладов и эксплуатации резервуарного парка. Поэтому при разработке перспективных типовых нефтескладов необходимо выбрать наиболее эффективные типы резервуаров для хранения нефтепродуктов. Они могут быть трех типов: куб, шар, цилиндр. Кроме того, рассматривались горизонтальные вертикальные цилиндрические резервуары.

Эффективность резервуаров оцениваем по четырем показателям: металлоемкость; площадь, занимаемая резервуаром на нефтескладе; приведенные затраты на содержание; потери нефтепродуктов от испарения.

Металлоемкость одного резервуара находим по формуле

М=F∙h_ρ/1000, (4.4)

где F- площадь поверхности резервуара, м²;

h- толщина стенки резервуара, мм;

ρ- плотность металла, т/м² (для стали ρ=7,85 т/м³).

Площадь поверхности резервуара (F) в зависимости от объема (V) равна: для куба F_к=6³√V², (4.5)

для шара F_ш=4,84³√V², (4.6)

для цилиндра F_ц=π∙d²/2+4∙V/d. (4.7)

где – d диаметр резервуара.

Анализ формул показывает, что площадь поверхности куба и шара находится в нелинейной зависимости от объема резервуара. Площадь поверхности цилиндра- это нелинейная функция двух переменных: объема и диаметра резервуара.

Решая уравнение на минимум, получают оптимальный диаметр цилиндра, при котором площадь поверхности резервуара минимальна для заданного объема:

D_опт=³√4∙V/π=1,03³√V. (4.8)

Подставив найденное значение в формулу, находим оптимальную поверхность цилиндрического резервуара в функции его объема:

F_ц.опт=5,55³√V². (4.9)

Затем по формуле (4.4) определяют металлоемкость в зависимости от объема резервуара:

М_к=0,006∙h∙ρ³√V², (4.10)

М_ш=0,00484∙h∙ρ³√V², (4.11)

М_ц.опт=0,00555∙h∙ρ³√V². (4.12)

М_к=0,006∙5∙7,85³√10²=1,09,

М_ш=0,00484∙5∙7,85³√10²=0,88,

М_ц.опт=0,00555∙5∙7,85³√10²=1.

Расчеты по формулам показывает, что F_ш<F_ц.опт<F_к и М_ш<М_ц.опт<М_к, то есть при одинаковом объеме наибольшее количество металла требуется для изготовления кубического резервуара.

У существующих горизонтальных цилиндрических резервуаров объемом 5…100 м³ металлоемкость превышает оптимальное значение на 3,5…20%, у вертикальных резервуаров объемом 5…100м³- этот показатель близок к оптимальному, или незначительно превышает оптимальное значение на 3…4%.

В потери нефтепродуктов включаются только потери от испарения бензина. Площадь, занимаемую одним резервуаром, определяют по формулам:

для вертикального S=π∙D²/4=3,14 м². (4.13)

для горизонтального S=L∙d.=10 м². (4.14)

Расчеты проводят для проектов нефтескладов объемом 40, 80, 150, 300, 600, 1200 м³. Применение вертикальных резервуаров позволяет уменьшить в зависимости от объема нефтескладов их металлоемкость на 4…64%, затраты на содержание резервуарного парка – на 3…88%, площадь занимаемую резервуарным парком, в 1,7- 3,1 раза, потери бензина от испарения, в 2,1- 3,6 раза.

С увеличением объема нефтесклада эффективность применения вертикальных резервуаров увеличивается.

Дата добавления: 2015-06-29