КР Попова Е.А.. Контрольная работа по дисциплине энергосберегающие технологии в транспорте газа и нефти студент группы нгдсоор17об попова Е. А
 Скачать 43.57 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ухтинский государственный технический университет» Кафедра проектирования и эксплуатации магистральных газонефтепроводов КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ Энергосберегающие технологии в транспорте газа и нефти Выполнил: студент группы НГД-соор-17о-Б Попова Е.А. Проверил: ассистент кафедры ПЭМГ Ракито О.Н. Дата: Оценка: Ухта 2021  1. Потери нефтепродуктов от «малых дыханий» Механизмы и методы борьбы Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов - одно из важнейших направлений ресурсосбережения, играющую ведущую роль в развитии экономики и экологии. Учитывая, что большое количество потерь углеводородов в атмосферу приходится именно на резервуарные парки. Резервуарный парк — это неотъемлемая часть системы магистрального нефтепровода; система сооружений, содержащих нефть и нефтепродукты. Резервуарные парки необходимы для: приема нефти от добывающих предприятий; учета нефти; обеспечения заданных свойств нефти, включающих возможное смешивание одних сортов с другими (компаундирование); хранения с целью компенсации неравномерности приема-отпуска нефти и работы МН. Важной задачей при эксплуатации резервуарных парков является сохранение качества и количества продукта. Это требует обеспечения максимальной герметизации всех процессов слива, налива и хранения. Основная доля потерь от испарения на протяжении всего пути движения нефти от промысла до нефтеперерабатывающих заводов, на самих заводах и от заводов до потребителей приходится именно на резервуары. В резервуаре, имеющем некоторое количество продукта, газовое пространство заполнено паровоздушной смесью. Всякое выталкивание паровоздушной смеси из газового пространства резервуара в атмосферу сопровождается потерями нефтепродукта – это и есть потери от испарения. Выталкивание происходит через дыхательные клапаны. Дыхательные клапаны являются неотъемлемым оборудованием резервуаров, которое обеспечивает взрывобезопасную их эксплуатацию. В процессе хранения нефтепродуктов или проведения сливо-наливных операций происходит испарение и образование паров в газовом пространстве. (это большие дыхания) Давление также может меняться в течение одних суток за счет изменения температуры окружающей среды. (малые дыхания) Все эти процессы ("дыхание") приводят к увеличению давления в газовом пространстве, что может разрушить стенку, выдавить крышу или привести к взрыву. Для того, чтобы этого избежать, устанавливаются дыхательные и предохранительные клапаны. Назначение дыхательных клапанов: В соответствии с ГОСТ Р 58618-2019 «Оборудование резервуарное. Клапаны дыхательные и предохранительные. Общие технические условия»; СТО-СА-03-002-2009 "Правила проектирования, изготовления и монтажа вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов" каждый резервуар должен быть оборудован дыхательным клапаном. Основная их функция — это регулирование давления в газовом пространстве или вакууме резервуаров. Кроме этого, они выполняют следующие функции: поддержание герметичности сокращение потерь нефтепродуктов при испарении обеспечение взрывобезопасности уменьшение загрязнения окружающей среды предотвращение попадания пыли, песка и других частиц предотвращение смешения верхних слоев с насыщенными нижними слоями «Малые дыхания» — это выбросы паров углеводородов из резервуара и впуск воздуха в резервуар при колебании температуры окружающей среды в течение суток. Из-за повышения температуры газового пространства в дневное время, паровоздушная смесь стремится расшириться, концентрация паров нефтепродукта повышается, давление растет. Когда давление в резервуаре станет равным давлению, на которое установлен дыхательный клапан, он откроется и из резервуара начинает выходить паровоздушная смесь – происходит «выдох». В ночное время из-за снижения температуры часть паров конденсируется, паровоздушная смесь сжимается, в газовом пространстве создается вакуум, дыхательный клапан открывается и в резервуар входит атмосферный воздух – происходит «вдох». Самый эффективный способ снижения потерь нефтепродукта – использование конструкций подземного размещения (подземных резервуаров). По сравнению с наземными, они в гораздо меньшей степени подвергаются воздействию температур, что обеспечивает сокращение теряемого объема. («Малое дыхание» в 8-10 раз) Значительно снижает потери нефтепродуктов из-за «малого дыхания» окраска емкости в светлый тон. Многие современные предприятия добиваются хороших результатов в борьбе с потерями, используя оборудование для конденсации (искусственное охлаждение и поглощение газов сорбентами). Базовые условия сокращения потерь нефтепродуктов из-за «дыхания» резервуара: Хранение летучих составов в конструкциях с понтоном (плавающей крышей); Обеспечить полную герметизацию сварных швов кровли резервуара и исправную работу дыхательной и предохранительной арматуры резервуаров; Максимальное рекомендованное заполнение тары на каждом цикле; Использование тары большей вместительности (практика показала, что в больших резервуарах проценты потерь сокращаются, потому специалисты рекомендуют хранить нефтепродукты в самых вместительных сосудах типоразмерного каталога); Использование диска-отражателя для изменения направления поступающего воздуха на горизонтальное; Устройство газовой обвязки (для резервуарной группы, предназначенной для одного нефтепродукта). 2. Истечение жидкости из трубопровода при его повреждении
Гидравлический уклон будет равен:  где L – длина участка;  H* = Hн - i  L* = 476 – 2,74 10-3 10-5 = 202 м;Расход жидкости через отверстие выражается формулой:  где S − площадь отверстия, м2; μ − коэффициент расхода; μ = 0,62;  - разность напоров. V = 2,9 10-3 9 3600 = 93,96 м3m = 93,96 850 = 79866 кг.II) Относительно большие отверстия  где z* − высотная отметка сечения, в котором расположено сквозное отверстие; λ1, λ2 - коэффициенты гидравлического сопротивления; S0 – площадь сечения трубопровода; x1(t) – координата зеркала опускающейся жидкости в левой ветви ТП; x2(t) – в его правой ветви; х* - расстояние до сквозного отверстия; V1, V2 – скорости движения жидкости в левой и правой ветвях трубопровода. ρ – плотность нефтепродукта; d – внутренний диаметр трубопровода.  Полученные уравнения решаем методом последовательных приближений. Сложив друг с другом первые два уравнения системы, получим: 4319,4 λ1 V12 + 1296 λ2 V22 = 596а из третьего уравнения: V1 V2 0,0063 H. Первое приближение: Сначала разность напоров ∆H в сечении утечки находим так, как если бы возникшая утечка не изменила режим течения в трубопроводе: ∆H = 112 м. Тогда: V1 V2 0,067 V2 V1 0,067 м/c. 4319,4 λ1 V12 + 1296 λ2 (V1 – 0,067)2 = 5961. Предположим, 1 2 0,02. Тогда из квадратного уравнения: 4319,4 0,02 V12 + 1296 0,02 (V1 – 0,067)2 = 596112,32 V12 – 3,5 V1 – 595,9 = 0 V1 = 2,32 м/с. тогда V2 = 2,253 м/c. Проверяем, правильно ли выбраны 1 и 2:  где ν – кинематическая вязкость;  где ε – относительная шероховатость; ε =  /d; - абсолютная шероховатость.    Полученные результаты говорят о том, что необходима коррекция. 2. Предположим теперь 1 2 0,016. Тогда из квадратного уравнения: 4319,4 0,016 V12 + 1296 0,016 (V1 – 0,067)2 = 59689,8 V12 – 2,77 V1 – 594,61 = 0 V1 = 2,6 м/с. тогда V2 = 2,533 м/c. Проверяем, правильно ли выбраны 1 и 2:     Видим, что достигнута достаточная точность. Итак, V1 = 2,6 м/c, V2 = 2,533 м/c. Подставив полученный результат в исходную систему уравнений, получим:  откуда найдем: H = 211 м. Этот результат меньше принятого H = 112 м. Найдем второе приближение. Второе приближение: V1 V2 0,092 V2 V1 0,092 м/c. 4319,4 λ1 V12 + 1296 λ2 (V1 – 0,092)2 = 5961. Предположим, 1 2 0,0156. Тогда из квадратного уравнения: 4319,4 0,0156 V12 + 1296 0,0156 (V1 – 0,092)2 = 59687,62 V12 – 2,71 V1 – 594,14 = 0 V1 = 2,62 м/с. тогда V2 = 2,53 м/c. Проверяем, правильно ли выбраны 1 и 2:     Полученные результаты говорят о том, что имеется достаточная точность. Итак, V1 V2 0,092 м/c. Это означает, что расход q утечки равен:  За 9 часов из трубопровода вытечет: 0,1006 9 3600 = 3259,44 м3.Библиографический список1. Энергосберегающие технологии транспорта углеводородов. Курсовое проектирование [Текст] : метод. указания / Н. С. Вишневская, Д. И. Козлов, М. М. Бердник. – 2-е изд., стереотип. – Ухта : УГТУ, 2014. – 72 с. 2. Коршак А. А. Основы нефтегазового дела [Текст]: Учебное пособие для вузов / А. А. Коршак, А. М. Шаммазов – Уфа: «ДизайнПолиграфСервис», 2002. – 544 с; 3. Потери нефти и нефтепродуктов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://vzrk.ru/stati/info-poteri-nefti (дата обращения: 24.03.2021 г.); 4. Задачник по трубопроводному транспорту нефти, нефтепродуктов и газа: Учеб. пособие для вузов. – М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2003. – 349 с. |
