Проектирование АСН верхнего герметичного налива на 4 поста, 2 вида топлива

общий вид.cdw

Диаметр условного прохода стояка
Температура окружающей среды при эксплуатации
- от минус 60 до плюс 50 для Кл. исп. ХЛ 2
Предел допускаемой относительной погрешности измерения
Вязкость измеряемой жидкости
Производительность комплекса АСН - до 90 м
Единицы измерения при отпуске нефтепродуктов
- задание дозы в литрах;
- индикация в литрах и кг;
- оформление документации в литрах и кг
Дискретность задания дозы
Верхний предел показаний электронного суммарного контроллера
- блока управления 220 +-5;
- эл. двигателя 380 +-5
Информационная связь блока управления - интерфейс RS-485
Потребляемая мощность одного поста налива АСН
- насосный агрегат КМ 80-50-215Е
Покрытие комплекса - грунт ВЛ 515
эмаль ЭП 140. Цвет - серебро.
Размер входного фланца
фильтра газоотделителя
СФУ ИНиГ 190603.65-052039
Каплесборник съемный
Фильтр-газоотделитель
Площадка обслуживания
Технические характеристики АСН-10ВГ

Технологическая схема налива.cdw

- Клапан дыхательный
- Огневой предохранитель
- Клапан предохранительный
- Трубопровод продукта
СФУ ИНиГ 190603.65-052039
Технологическая схема
налива нефтепродуктов

АСН-10ВГ Стояк наливной.cdw

Размеры входного фланца
Диаметр горловины АЦ
Высота обслуживаемых АЦ
Диаметр котла обслуживаемых АЦ
Наливной наконечник - телескопический для закрытого налива
кнопкой "СТОП" по заказу
проточной части шарнирного трубопровода и опорных стоек - 09Г2С;
термообработанные дорожки под ролики;
проточной части наливного наконечника
уплотнительных шарнирных соединений - НО-68 (резина);
рукава отвода паров - на прямых участках АМГ-5
пропитаная силиконом
Диаметр рукава отвода паров
Балансировка стояка - пружинный амортизатор
СФУ ИНиГ 190603.65-052039
Технические характеристики
Датчик ограничения уровня налива
Фиксатор гаражного положения
Стакан опорный регулировочный
Наливной герметизированный наливной наконечник
Каплесборник съемный

титульный.docx

Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
«НЕФТЕПРОДУКТООБЕСПЕЧЕНИЕ И ГАЗОСНАБЖЕНИЕ»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (РАБОТА)
Спроектировать АСН верхнего герметичного налива на 4 поста
Пояснительная записка
подпись дата инициалы фамилия
код (номер) группы подпись дата инициалы фамилия

ЗАПИСКА.docx

Автоматизированные системы налива2
Обеспечение взрывозащищенности9
Обеспечение взрывозащиты при монтаже12
Указание мер безопасности13
Подготовка изделий к работе14
Техническое обслуживание17
Гидравлический расчет трубопровода18
Механический расчет трубопровода23
Автоцистерна для светлых нефтепродуктов29
Комплектующие измерительных комплексов АСН31
Список использованных источников35
Автоматизированные системы налива
Автоматизированные системы налива предназначены для дистанционного управления наливом автоцистерн светлыми нефтепродуктами на нефтеналивных станциях нефтебаз и учета нефтепродукта в объемных единицах и единицах массы отпускаемого нефтепродукта по дозе набранной на пульте дистанционного управления или "Весна-ТЭЦ2-3К".
Системы налива имеют взрывобезопасный уровень взрывозащиты обеспечивающийся комплектующими изделиями приведенными.
Система налива эксплуатируются с наземными или заглубленными резервуарами.
Конструкция систем налива позволяет производить управление процессом налива с автоматическим отключением систем при:
- достижения количество набранной дозы отпускаемого нефтепродукта
- достижения нефтепродукта предельного уровня в автоцистерне.
Системы налива в соответствии ГОСТ 27.003-90 относятся к изделию многократного циклического применения восстанавливаемое обслуживаемое переход которого в предельное состояние не ведет к катастрофическим последствиям ремонтируемое. Полный срок службы 8 лет.
Системы налива состоят из следующих основных узлов и изделий. Общий вид систем налива и расположение смонтированных узлов указан на (рис.1).
Рисунок 1 - АвтоматизированнаясистеманаливанефтепродуктовАСН-5М "Дельта
Для одновременного налива автоцистерны и цистерны прицепа допускается установить две системы налива на каждом отделении.
Стояк наливной предназначен для налива нефтепродукта в автоцистерну нарастающим потоком что ликвидирует накопление статического электричества на конце трубы датчика налива Клапан сливной клапан предназначен для предотвращения потерь от испарения из вертикальной части стояка. Он постоянно находится в закрытом состоянии а при наливе под действием потока жидкости открывается.
Сливной клапан устанавливается на корпусе клапана и открывается под действием разрежения во время слива нефтепродукта из наклонной части стояка после окончания налива соединяя внутреннюю полость стояка с атмосферой. В исходном положении клапан закрыт.
Клапан-отсекатель предназначен для перекрытия и ступенчатого регулирования потока продукта в начале и в конце выдачи дозы. Скорость минимального расхода не более 10 . Конструкция дросселирующего устройства выполнена так что обеспечивает надежное открытие клапана быстрое перекрытие до промежуточного состояния и замедленное движение затвора в момент посадки на седло что предотвращает образование гидроудара при закрытии клапана.
Электроуправляемый клапан предназначен для управления запорно-регулирующим клапаном.
Фильтр жидкости служит для улавливания взвешенных твердых частиц в нефтепродуктах. Продукт поступает через внутренние пазы дисков. Конструкция позволяет быстро сменить сетки или после промывки вновь их установить. предназначен для дистанционного учета нефтепродукта отпущенного системой налива в автоцистерну согласно набранной дозы оператором в объемных единицах массы.
Набор дозы осуществлять согласно паспорту ПДУ "Весна-ТЭЦ2-3К". Счетчик жидкости ППВ100-16 СУ предназначен для измерения отпущенного нефтепродукта в объемных единицах.
Электронасосы комплектуются электродвигателем АИМР180S2 взрывозащищенного исполнения. Устройство и конструкция которых описана в паспортах на эти электронасосы.
Устройство съема сигнала УСС-Б-25 предназначено для преобразования угла поворота вала в электрические импульсы (сигналы)
Датчик налива служит для предотвращения переливов автоцистерн нефтепродуктами.
Основные технические характеристики АСН а также технические решения примененные в конструкции АСН приведены в табл.1 и 2 соответственно.
Таблица 4 Технические характеристики АСН.
Диаметр условного прохода стояка наливного мм
Температура окружающей среды при эксплуатации °С
-40 +50 для клим. исп. У2
-60 +50 для клим. исп. ХЛ2
Предел основной допускаемой относительной погрешности комплексов %
- по объёму ±015- по массе ±025*
(* при установке массового расходомера)
Вязкость измеряемой жидкости сСт
Производительность комплекса м3ч не более
Рабочее давление МПА (кгссм2) не более
Единица измерения для отпуска нефтепродукта
в литрах показания ЦБУ в литрах и кг*оформление документации в кг* литрах (* при установке массового расходомера)
Дискретность задания дозы на контроллере "Весна-ТЭЦ - АСН2-3К" в объёмных единицах л
Верхний предел показаний электронного сумматора контроллера
Напряжение питания электрических узлов В:
- контроллера "Весна - ТЭЦ - АСН 2-3" ЦБУ.
0±5% для соленоида СВ (12-24)±10% для ДПУ 12±10% для УСС 220(+10-15%)
Род тока соленоида СВ
Тонкость фильтрации фильтра мкм не более
Мощность насоса кВт не более
Тип применяемого насоса
Производительность насоса м3ч
Тип применяемого счетчика
Объемный счетчик ППВ 100-16 SATAMили массовый расходомер (Micro Motion CMF или Endress+Hauser)
Диаметр горловины ац мм
Диаметр котла обслуживаемых автоцистерн мм
телескопический для закрытого налива с датчиком уровня датчиком рабочего положения наконечника кнопкой СТОП
Материал шарнирного трубопровода опорных стоек
Материал уплотнений шарнирных соединений крышки наконечника
Грунт ВЛ 515 эмаль ЭП 140
Диаметр рукава отвода паров
Амортизатор пружинный
Диапазон обслуживания 3-х ступенчатого пере-кидного трапа мм
Количество наливных стояков верхнего налива
Количество (насосных блоков) наливаемых продуктов
Таблица 2 Технические решения примененные в конструкции АСН
конструкция наконечника (телескоп) предотвращает падение струи продукта с большой высоты уменьшая уровень статического электричества
возможны варианты исполнений с ручным и автоматическим опуском телескопа
дополнительный шарнир позволяет проще установить наконечник в горловину с меньшими усилиями
наконечник адаптирован к автоцистернам с диапазоном наливных горловин от 250мм до 550мм и высотой от 2600мм до 3900мм
конструкция узла крепления датчиков ограничения уровня налива обеспечивает возможность изменения положения датчиков по высоте в зависимости от типа наливаемой цистерны
защитный кожух защищает датчики ограничения уровня налива от механических повреждений
герметизированный наконечник позволяет отводить пары
углеводородов при загрузке автоцистерны
комплект датчиков позволяет системе автоматизации АСН обеспечить безопасное управление технологическим процессом предусмотренное действующими стандартами
Продолжение таблицы 2
наконечник оснащен съемным каплесборником предотвращающим падение стекающего продукта при перемещении наконечника из горловины автоцистерны в гаражное положение на металлоконструкции
Наконечник отвечает требованиям ведущих мировых стандартов и изготовлен из искоробезопасных материалов контактирующих с нефтепродуктами и их парами
условный проход Ду100 значительно снижает скорость истечения продукта а следовательно снижает скопление статического заряда и повышает безопасность налива
уменьшена зависимость усилий по перемещению наливной трубы от вертикальности монтажа коренного шарнира при этом усилия по управлению стояком не превышают 100 Н (до 10 кгс)
обеспечивается работоспособность шарниров (шариковых и роликовых) в течение всего срока службы установки
применение стояка консольного типа обеспечивает обслуживание автоцистерны в зоне до 6м
АСН комплектуется узлом гаражного положения стояка
узел отвода паров оснащен обратным клапаном и огнепреградителем
воздушный клапан в самой верхней точке наливного стояка
обеспечивает быстрое и полное опорожнение шарнирного трубопровода от остатков нефтепродукта
Модуль измерительный
возможность комплектации АСН объемным счетчиком или массовым расходомером на выбор
конструкция модуля позволяет устанавливать вместо объемного счетчика ППВ 100-16 - массовые расходомеры различных типов
модули могут комплектоваться плотномерами которые позволяют измерять текущую плотность перекачиваемого продукта
термодатчик установленный в фильтре - газоотделителе позволяет измерять текущую температуру перекачиваемого продукта
фильтр - газоотделитель повышает точность учета перекачиваемых нефтепродуктов
конструкция фильтрующего элемента позволяет производить его полную разборку и сборку на месте эксплуатации что существенно сокращает время на очистку и обслуживание фильтра
фильтрующий элемент состоит из дисков с напаянными на них сетками.
в фильтре две ступени очистки продукта: жидкость прежде чем пройти через сетку очищается от крупных частиц которые задерживаются в отверстиях диска и только после этого фильтруется сеткой 01 мм
в установке применены перепускные клапаны позволяющие сбрасывать опасное повышение давления в трубопроводах при изменении температуры окружающей среды
комплект дренажных трубопроводов АСН позволяет при необходимости полностью сливать продукт из фильтра газоотделителя счетчика и наливного стояка при техническом обслуживании
Клапан электроуп-равляемый
управляемый клапан обеспечивает запрограммированный процесс налива отсека в автоцистерны а также стабилизацию номинального расхода продукта при изменяющихся условиях (высоте взлива продукта в резервуаре и др.) Что обеспечивает высокую "точность
работы измерителей а также точность выдачи задаваемых доз
клапан имеет возможность перекрытия потока при наливе заданной дозы а так же плавного регулирования потока продукта с обеспечением налива на минимальном расходе до 18в начале и в конце выдачи дозы
при необходимости возможно настроить заданный расход с помощью программного обеспечения комплекса
модуль изготовлен в виде отдельного блока что позволяет устанавливать его не только непосредственно вблизи АСН но и в насосной станции где нет влияния атмосферных осадков
компенсатор установленный перед насосом предотвращает опасное перемещение подводящего трубопровода снижает напряжение на его корпусе
поворотный затвор Ду100 перед насосом позволяет перекрыть при необходимости подачу продукта непосредственно на наливную установку
конструкция трапа позволяет ступеням всегда оставаться в горизонтальном положении. В качестве уравновешивающего механизма служат амортизаторы пружинного типа.
датчики передают сигналы о рабочем положении трапа
поручни безопасности защищают оператора от падения
Система автоматизации процесса налива
электротехническое оборудование установленное на АСН имеют
центральный блок управления обеспечивает управление процессом налива и обеспечивает точность выдачи доз. При получении задания от оператора контролирует очередность срабатывания датчиков безопасности (заземления положения наконечника трапа и др.) одновременно контролирует состояние датчика уровня продукта в отсеке автоцистерны и передает информацию обо всех событиях на управляющий компьютер верхнего уровня для регистрации в реальном режиме времени контроль за состоянием заземления ац
термодатчик установленный в фильтре газоотделителе позволяет измерять температуру перекачиваемого продукта для обеспечения точности измерения количества наливаемого продукта
датчики входящие в состав наливного наконечника позволяют: а) отключать подачу топлива при достижении продуктом датчика предельного уровня; б) отключать систему налива посредством кнопки "стоп" (аварийное отключение) на наливном наконечнике; в) прекращать налив при нарушении установки наконечника в горловине цистерны с помощью датчика рабочего положения наконечника
кабель применяемый в конструкции АСН уложен в нержавеющих металлорукавах с соединительными штуцерами и сохраняет свою эластичность при низких температурах
Обеспечение взрывозащищенности
Обеспечение взрывозащищенности электрооборудования систем налива изложено в технических описаниях и инструкциях по эксплуатации на эти изделия.
Взрывозащищенность датчика налива обеспечивается видом взрывозащиты «взрывозащищенная оболочка» по ГОСТ 22782.6 а соленоида и устройства съема сигнала УСС -специальным видом взрывозащиты по ГОСТ 22782.3 с маркировкой взрывозащиты соленоида 2 ЕхзПТЗ и УСС 1Ехз владельца автоцистерны ПТЗ.
Взрывонепроницаемая оболочка датчика налива ДН-5 в которую заключена электрическая часть изделия выдерживает давления взрыва внутри ее и исключает передачу взрыва в окружающую взрывоопасную среду. Прочность оболочки проверяется по ГОСТ 22782. и ГОСТ 22782.6. При этом прочность взрывонепроницаемой оболочки изделия проверяется при ее изготовлении путем гидравлического испытания избыточным давлением 05 МПа в течение времени необходимого для осмотра но не менее 10 секунд. Взрывонепроницаемость оболочки обеспечивается применением щелевой взрывозащиты. На чертеже средств взрывозащиты датчика налива показано сопряжение деталей обеспечивающую щелевую взрывозащиту. Это изображение обозначено словом «В» с указанием допускаемых по ГОСТ 22782.6 параметров взрывозащиты максимальной ширины минимальной длине щелей.
Шероховатости обработки поверхностей прилегания образующих взрывонепроницаемую щель. Взрывозащитные поверхности должны быть защищены от коррозии антикоррозионными покрытиями (смазками типа ЦИАТИМ) окраска их и какие либо механические повреждение не допускаются.
Взрывонепроницаемость ввода кабелей достигается путем уплотнения их эластичными резиновыми кольцами. Все болты крепящие детали со взрывозащитными поверхностями а также токоведущие и заземляющие зажимы предохранены от самоотвинчивания применения пружинных шайб. Наружные крепящие болты имеют головки доступ которым возможен только посредством специального торцевого ключа. На оболочке датчика налива имеется маркировка взрывозащиты 1ExdАЗТ на съемной крышке имеется предупреждающая надпись «Открывать отключив от сети». Температура наружной поверхности оболочки датчика налива в наиболее нагретых местах при нормальных режимах работы не превышает температуры окружающей среды а соленоидов СВ-70°С.
Таблица 3 – Виды взрывозащиты электрооборудования
d - Взрывонепроницаемая оболочка
Взрывозащищенное электрооборудование Exd может содержать нормально искрящие компоненты и зажигательные устройства а также может содержать взрывоопасные смеси. Внутренняя конструкция такова что оборудование может выдержать внутренний взрыв газовоздушной смеси и не распространять при этом достаточное количество энергии для внешнего взрыва. Места соединений крышки и отверстия конструируются с огнестойкими свойствами проходов (щелей и пазов) которые необходимо периодически проверять и постоянно поддерживать в нужном состоянии чтобы сохранить целостность данной формы защиты.
Коммутационные приборы пускатели электродвигателей автоматические выключатели нагревательные элементы светильники датчики сигнализаторы кабельные вводы.
Компоненты применяемые в оборудовании не вызывают искрения и опасных температур при нормальной работе. Оборудование обычно рассчитано на максимальное допустимое напряжение 11 кВ. Используются высокоэффективные и самые надежные электрические соединения и изоляция. Уровень защиты от попадания пыли и влаги практически полностью снижает риск загрязнения. Два основных требования Ехе заключаются в защите оборудования от внешних воздействий на уровне минимум IP54 для газапара (IP6X для пыли) и показателе ударной вязкости минимум 7Нм.
Клеммные и соединительные коробки посты и шкафы управления распределительные устройства светильники сигнализаторы кабельные вводы.
I - Искробезопасная электрическая цепь
Взрывобезопасное оборудование (подгруппа Ex ia и Ex ib) данных типов включают цепи которые ввиду низкого искрового энергетического потенциала не могут произвести зажигание взрывоопасной смеси. Оборудование Exib безопасно только при одном повреждении и может использоваться в зоне 1. Оборудование Exia безопасно при двух повреждениях и может применяться в зоне 0. Взрывобезопасные детали или схемы могут быть помещены в корпус обладающий другой формой защиты например Ехе или Exd хотя для корпуса в этом случае не всегда требуется частая проверка.
Обеспечение взрывозащиты при монтаже
Прежде чем приступить к монтажу систем налива необходимо произвести их тщательный осмотр. При этом необходимо обратить внимание на:
- знаки взрывозащиты и предупредительные надписи;
- отсутствие повреждений оболочек;
- наличие крепежных элементов (болтов гаек шайб и т.д.);
- наличие средств уплотнения (для кабелей проводов крышек);
- наличие заземляющих устройств;
- наличие заглушек в неиспользуемых вводных устройствах;
- наличие монтажной документации.
При монтаже следует обратить внимание на то что максимальный наружный диаметр кабеля должен быть на 102 мм меньше диаметра проходного отверстия в нажимном фланце (гайка) и диаметральный зазор между расточкой в корпусе вводного устройства для уплотнительного кольца не должен превышать 05 мм. Уплотнение кабеля проводов должно быть выполнено самым тщательным образом так как от этого зависит взрывонепроницаемость вводных устройств. Применение уплотнительных колец изготовленных на месте монтажа с отступлением от рабочих чертежей завода-изготовителя не допускается.
Узлы систем налива должны быть заземлены как с помощью внутреннего заземляющего зажима так и наружного. При этом необходимо руководствоваться ПУЭ-85 и Инструкцией ВСН-332-74ММСС. Место присоединения наружного заземляющего проводника должно быть тщательно зачищено и предохранено от коррозии путем нанесения слоя консистентной смазки.
По окончании монтажа должна быть проверена величина сопротивления заземляющего устройства которая должна быть не более 4 Ом. Снимавшиеся при монтаже крышки и другие детали должно быть установлены на место при этом обращается внимание на наличие всех крепящих элементов и их затяжку.
После этого с помощью наборы щупов ГОСТ 882-75 производится проверка ширины щелей плоских взрывозащитных соединений по всему периметру. Ширина щели не должна превышать определенной величины.
Указание мер безопасности
Монтаж и эксплуатация систем налива должны проводиться с соблюдением требований Гост 12.2.007.0-75 и действующих «Правил устройств электроустановок» (ПУЭ гл.7.3.) «Правил эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП)» «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ТТБ)» гл. 3.4. «Электроустановка во взрывоопасных зонах» и Инструкции по монтажу электрооборудования силовых и осветительных сетей взрывоопасных зон ВСН 332-74ММСС.
Перед включением системы налива в питающую сеть необходимо убедиться что все узлы заземлены. Категорически запрещается оставлять приборы открытыми вскрывать ремонтировать регулировать и смазывать предварительно не обеспечив их. Эксплуатация систем налива должна осуществляться при наличии инструкции по технике безопасности утвержденной руководителем предприятия потребления.
Подготовка изделий к работе
Монтаж систем налива включает: - монтаж оборудования на станции налива монтаж приборов в операторной и электромонтаж. Все смонтированные приборы должны быть заземлены в соответствии с положением о заземлении промышленных установок и отводе статического электричества. Демонтаж и монтаж крышек и других элементов обеспечивающих взрывонепроницаемость оборудования и приборов систем налива производить при обесточенных приборах не нарушая поверхности взрывозащитных оболочек. Системы налива монтируются под навесом предотвращающим попадание атмосферных осадков на узлы систем. Сборку стояка производить согласно. После подсоединения датчика налива необходимо произвести балансировку всего стояка с помощью грузов и амортизатора таким образом чтобы обеспечить нормальную работу магнитоуправляемого контакта датчика при прилегании заплечиков датчика к горловине автоцистерны. Грузы закрепить хомутиками. После этого затянуть трос-растяжку. Стояк должен быть смонтирован на арке строго вертикально. Электромонтаж систем налива осуществляется в соответствии со схемой электрических соединений. Кабелем круглой формы подводимым в металлической трубе. Применения кабеля в полиэтиленовой изоляции не допускается. Диаметр кабеля должен соответствовать маркировке уплотнительного кольца для него. Датчик налива соединяется с коробкой соединительной «КП» кабелем проложенным в гибком резиновом рукаве 16225-4 ГОСТ 10362-76.
Связь датчика налива и УСС с устройством "Весна-ТЭЦ2-3К". осуществляется 3-х диаметром кабеля 6-77 мм. Связь поста управления со шкафом силовки осуществляется 5-ти жильным кабелем сечением не менее 075 с диаметром кабеля 8-9 мм.
Связь электронасосов со шкафом силовым осуществляется 4-х жильным кабелем с сечением жилы не менее 60 . Диаметр жилы с изоляцией должен быть 8-9 мм. Монтаж ПДУ "Весна-ТЭЦ2-3К" в операторной должен производиться на столе оператора так чтобы длина кабеля обеспечивала свободный доступ обслуживающего персонала. Расстояние между стоящими рядом пультами не лимитируется. Электромонтаж КП соленоид СВ УСС и УЗА-4 установленных на налива с коробкой соединительной КП осуществляется кабелем расположенным в металлорукаве.
Наладка систем налива. Наладка делится на два этапа. К первому этапу относится проверка правильности подключения электросхемы ко второму проверка работы системы. Проверку работы системы налива необходимо производить следующим образом:
- закрыть задвижку на трубопроводе;
- включить в сеть ПДУ "Весна-ТЭЦ2-3К";
- нажать кнопку «Пуск»;
- включить кнопку КУ-92 на открытия клапана.
После открытия клапана и включения электронасоса проверить аварийное отключение системы:
- нажатием на рукоятку поста управления КУ-92;
- нажатием кнопки «Стоп» на датчике налива;
- при нарушении установки датчика налива в горловине цистерны.
Следует помнить что всякое несоответствие в работе схемы в первую очередь нужно искать в неисправности наружного электромонтажа так как внутренний монтаж узлов и наладка проверены заводом-изготовителем на стенде во взаимодействии со всеми приборами. Закончив проверку работы системы налива и убедившись в правильности ее наладки произвести налив автоцистерны.
Получив документы на отпуск нефтепродукта оператор на ПДУ "Весна-ТЭЦ2-3К" устанавливает отпускную дозу в литрах или в килограммах с заданием плотности нефтепродукта (см. паспорт на ПДУ "Весна-ТЭЦ2-3К". Далее оператор нажимает кнопку «Пуск» разрешаемую налив нефтепродукта. Водитель автоцистерны подъехав к посту налива производит заземление автоцистерны при помощи заземляющего устройства установленного на посту налива УЗА-4путем установки ключа (комплекта владельца автоцистерны КВА) в блок заземления и сигнализации ВЗС и паспорта УЗА-4.
Затем водитель автоцистерны сбрасывает показания счетчика жидкости на ноль строго вертикально протекает в горловину автоцистерны наливную трубу датчика налива что при этом замыкается контакт датчика налива. Водитель выводит из зацепления собачку с храповиком и при помощи лебедки опускает телескоп (трубу до дна автоцистерны). При нажатии оператором кнопки ПДУ "Весна-ТЭЦ2-3К". размещающей налив нефтепродукта включается на УЗА-4 световая сигнализация «сеть» и «земля». Далее водитель автоцистерны должен включить АСН по воротам рукоятки КУ-92 в сторону «Пуск» при этом попадается напряжение на катушку магнитного пускателя электронасос и катушку соленоида электроуправляемого клапана малого расхода. Счетчик жидкости измеряет объем перекачиваемого нефтепродукта и за каждый оборот вала устройства съема сигнала УСС кинематически связанного с приводом счетчика выдает импульсы в ПДУ "Весна-ТЭЦ2-3К".
При достижении нефтепродукта предельного уровня в автоцистерны срабатывает показаний датчика и разбирает своими контактами цепь. Для экстренного прекращения налива оператор должен нажать кнопку «Стоп» ПДУ "Весна-ТЭЦ2-3К" или водитель автоцистерны -повернуть рукоятку КУ-92 в сторону «Стоп» или нажать кнопку «Стоп» на датчик налива. По окончании налива водитель автоцистерны поднимает телескоп (трубу) при помощи лебедки и устанавливает датчик налива в исходное положение вынимает ключ из блока БЗС и вставляет его в держатель автоцистерны.
Техническое обслуживание
Прием систем налива в эксплуатацию после ее монтажа эксплуатирующей организацией выполнение мероприятий по технике безопасности и ремонт ее должны производиться в полном соответствии с ПЭТ и ПТИ.
Эксплуатация систем налива должна осуществляться таким образом чтобы соблюдать все требования и параметры указанные в разделе «Обеспечение взрывозащищенности».
Перед началом работы обслуживающий персонал нефтебазы обязан не менее трех раз проверить надежность срабатывания системы налива от датчика налива кнопки «Стоп».Уход за приборами. Раз в три месяца очистить элементы устройства и протереть контакты штепсельных разъемов. Систематически контролировать напряжение питания узлов системы еженедельно осматривать состояние шланга датчика налива и кабеля. Один раз в неделю прокачивать шарниры стояка смазкой ЦИАТИМ для чего необходимо вывернуть из корпуса шарнира пробку.
Эксплуатацию кабельных сетей производить в соответствии с Правилами устройства электроустановок. Правила ухода за электронасосами счетчиком жидкости в паспортах на эти изделия.
Гидравлический расчет трубопровода
Расчетное количество наливных устройств станции налива определяем для каждой марки (сорта) нефтепродуктов по формуле:
Для дизельного топлива:
- среднее суточное потребление нефтепродукта т.;
- расчетная производительность наливных устройств м3час;
= 07 - коэффициент использования наливных устройств;
- плотность нефтепродукта тм3
- количество часов работы наливных устройств в сутки;
- коэффициент неравномерности потребления нефтепродуктов (определяется по таблице
Вес суточного потребления дизельного топлива будет равен весу 50 цистерн.
m – масса одной цистерны.
Определим вес одной цистерны марки АЦ-20 на шасси КамАЗ-65225 рабочая вместимость
V – объём цистерны .
Определим производительность насоса для заправки одной автоцистерны за время 03 часа согласно ВНТП 5-95 “Нормы технологического проектирования предприятий по обеспечению нефтепродуктами (нефтебаз)”.
Определим производительность одного насоса:
Определим секундный расход при сливе НП.
Принимаем скорость слива и определяем диаметр раздаточного патрубка.
Согласно ГОСТ Р 50913-96 по табл.1 принимаем м.
Пересчитываем скорость налива согласно диаметру раздаточного патрубка.
где диаметр раздаточного патрубка.
Определяем режим течения трубопровода по формуле:
где скорость течения нефтепродукта;
кинематическая вязкость дизельного топлива (ГОСТ 305–82) равна .
Так как число Re > 4000 то коэффициент гидравлического сопротивления определяется по формуле Блазиуса:
Определяем потери напора во всасывающем трубопроводе.
Фильтр для светлых нефтепродуктов
Открытая полностью задвижка
Значение коэффициента местных сопротивлений
Труба не вдающаяся внутрь резервуара
Труба вдающаяся внутрь резервуара
Колено радиусом от 2 до 8 диаметров
Угольник стандартный
где- коэффициент местных сопротивлений;
– местные сопротивления.
Определяем потери напора в напорном трубопроводе:
Выбираем насос КМ 80-50-215Е (рис. 2).
Рисунок 2 – насос КМ 80-50-215Е
Со следующими выходными параметрами:
Напором Н = 50 м производительностью Q = 45 м3ч КПД мощность N = 11 кВт.
Определим мощность насоса по формуле:
Q – производительность насоса;
Этот насос подходит по всем предъявляемым нами требованиям.
Механический расчет трубопровода
т - условный придел текучести 250МПа;
в - придел прочности разрыву 420МПа;
отн - относительное удлинение после разрыва 25%;
φотн - относительное сужение 55%.
Предварительную толщину стенки трубопровода определим по формуле:
где n – коэффициент надежности по нагрузке (для технологических трубопроводов = 11);
p – рабочее давление в трубопроводе (для технологических трубопроводов 64МПа);
d –диаметр трубопровода м;
R – расчетное сопротивление материала трубы МПа.
Расчетное сопротивление материала трубы найдем по формуле:
где m – коэффициент условий работы трубопроводов (для технологических трубопроводов нефтебаз = 075);
k1 – коэффициент надежности по материалу трубопровода (для углеродистых сталей = 14);
k2 – коэффициент надежности по назначению (зависит от диаметра трубопровода для Dн 1000мм =1);
Расчетную толщину стенки трубопровода определим по формуле:
где – коэффициент учитывающий напряженное состояние труб.
Коэффициент учитывающий напряженное состояние труб найдем по формуле:
где пр – абсолютное значение осевых сжимающих напряжений МПа.
Абсолютное значение осевых сжимающих напряжений найдем по формуле:
где α – коэффициент линейного расширения материала трубы (для стали 12×10-6 град-1);
E – модуль упругости материала трубы (для стали = 206×105 МПа);
T – абсолютное значение максимального положительного или отрицательного температурного перепада.
Абсолютное значение максимального положительного температурного перепада найдем по формуле:
где – коэффициент Пуассона.
Абсолютное значение максимального отрицательного температурного перепада найдем по формуле:
В дальнейших расчетах будем принимать большею из величии T.
Принимаем толщину стенки трубы не менее 4 мм согласно существующей технологии проведения сварочно-монтажных работ.
Насосы центробежные консольные типа КМ и агрегаты электронасосные на их основе.
Электронасосы центробежные консольные моноблочные типа КМ предназначенные для перекачивания нефтепродуктов вязкостью до (100сСт) температурой от 233 К до 358К (от минус 40°С до +85°С) с содержанием твердых включений не более 02% по массе и размером не более 02 мм.
Электронасосы КМ относятся к изделиям вида 1 (восстанавливаемые) по ГОСТ 27.003-90 и выпускаются в климатическом исполнении У3.1 по ГОСТ 15150-69.
Электронасосы допускаются для работы на взрывоопасных производствах на которых возможно образование смесей газов и паров с воздухом относящимся к категории IIA IIB и группам взрывоопасности Т1 Т2 Т3 Т4 по ГОСТ 12.1.011-90. Основные показатели насоса КМ100-80-200E приведены в табл.123.
Структура условного обозначения насосного агрегата.
Электронасос КМ100-80-200-Е У3.1 ТУ 3631-146-05747979-2000
0 – производительность насоса ;
0 – номинальный диаметр рабочего колеса ;
Е – соответствует требованиям безопасности по ОСТ 26-06-2028-96;
У3.1 - климатическое исполнение и категория размещения.
При поставке электронасоса с одним из вариантов рабочих колес по внешнему диаметру добавляется индекс:
«а» - уменьшенный диаметр;
«б» - наименьший диаметр;
Таблица 4 Показатели назначения по параметрам в номинальном режиме.
Наименование показателя
Типоразмер электронасосов
Максимальная мощность
Частота вращения (обмин)
Параметры энергопитания:
Таблица 5 Показатели технической и энергетической эффективности.
Допускаемый кавитационный запас м не более
Масса электронасоса кг
Габаритные размеры электронасоса мм
Устройство и работа насоса КМ 100-80-160E.
Центробежный консольный моноблочный электронасос имеет двойное торцовое уплотнение вала. Корпус насоса представляет стальную отливку в которой выполнены входной и выходной патрубки спиральная камера и опорные лапы. Корпус является связующим звеном электронасоса и своим фланцем крепится к фланцу электродвигателя. В корыте фланца предусмотрено резьбовое отверстие М12х15-7Н для отвода утечек затворной жидкости. Между корпусом и фланцем электродвигателя расположена стальная диафрагма в которой установлено торцовое уплотнение. В стальной корпус торцового уплотнения ввернуты два штуцера для подвода и отвода затворной жидкости которая также служит для охлаждения или обогрева уплотнения.
Для исключения протечек в окружающую среду через уплотнение должна циркулировать затворно – охлаждающая жидкость согласно. Простейшая схема циркуляции представлена на рис. 3. Центробежное рабочее колесо представляет собой отливку из бронзы. Колесо рабочее закреплено на валу электродвигателя шпонкой с обтекателем. Колесо разгружено от действия осевой силы. Направление вращения вала – по часовой стрелке если смотреть со стороны привода и указано стрелкой отлитой на корпусе и окрашенной в красный цвет. В верхней части корпуса имеется отверстие М12х15-7Н закрытое пробкой для выпуска воздуха в нижней части – для слива перекачиваемой жидкости. На лапе корпуса установлен болт для присоединения заземляющего устройства. Электродвигатель должен быть взрывозащищенным.
Рисунок 3 Устройство насоса КМ100-80-160Е.
Автоцистерна для светлых нефтепродуктов
Автоцистерна 6613-03 (АЦ-20-65225)(рис.4) предназначена для кратковременного хранения и транспортирования светлых нефтепродуктов плотностью 07-086 гсм3по автомобильным дорогам общего назначения РФ в условиях предназначенных для изделий изготовленных по категории 1ГОСТ 15150-69 в климатическом исполнении "У".
Рисунок 4 – Автоцистерна 6613-03 (АЦ-20-65225)
Цистерна эллиптической формы состоит из емкости изготовленной из качественной углеродистой стали цельносварная с ребрами жесткости тремя внутренними перегородками и с дополнительной боковой защитой.
Расширительная горловина расположена в задней части цистерны. На горловине цистерны изготоленной как мера полной вместимости предусмотрено смотровое окно для контроля полноты налива продукта.
Цистерна оборудована люком-лазом с герметичной крышкой; лестницей расположенной внутри емкости; трубой заливной и дренажной трубкой предназначенной для отвода паровоздушной смеси при наполнении цистерны.
На цистерне установлен центробежный насос 1СВН-80А. Бортовая насосная установка имеет надежный гидравлический привод от КОМа двигателя базового шасси. При предельном наполнении автоматически срабатывает световая и звуковая сигнализации и останавливается заполняющий насос.
Автоцистерна безопасна в эксплуатации. Для обслуживания люков цистерна оборудована площадками обслуживания с просечной опорной поверхностью для предотвращения скольжения в любых климатических условиях.
Таблица 5 – технические характеристики бензовоза 6613-03
Снаряженная масса кг
Распределение нагрузки автоцистерны полной массы
На заднюю тележку кг
КАМАЗ-740.37-400 четырехтактный дизель с турбонаддувом и промежуточным охлаждением воздуха
Количество и расположение цилиндров двигателя шт.
Рабочий объем двигателя см3
Максимальная мощность кВтл.с.
Вместимость цистерны м3
Количество секций шт
Комплектующие измерительных комплексов АСН
Клапан двухступенчатый соленоидный двойного действия нормально закрытый с разгруженным поршнем высокой пропускной способности (рис. 5)
Рисунок 5 - Клапан двухступенчатый соленоидный
Клапан предназначен для ступенчатого регулирования расхода и открытия (закрытия) проходного сечения трубопровода с целью обеспечения безопасной технологии налива автомобильных или железнодорожных цистерн неагрессивными нефтепродуктами (клапан электрогидравлический) вязкостью от 055 до 60 мм2с с рабочим давлением до 06 Мпа.
Для эксплуатации в среде более вязких сред применим клапан электропневматический. Сущность управления электропневматического клапана заключается не в перепаде давления перекачиваемого нефтепродукта как в случае электрогидравлического клапана а в использовании в управлении клапаном энергии сжатого воздуха источником которого может быть как компрессор так и центральная система воздухоснабжения а также балоны с сжатым воздухом высокого давления снабженных редуктором.
Конструкция: корпус - сталь 09Г2С (сварной) поршень - сталь 19Х18Н9Т корпус пневмоцилиндра - алюминий седло - ст.40Х 13.
Присоединение к трубопроводу - фланцевое. Направление потока: прямоточное и угловое.
Управление соленоидами клапана может быть осуществлено как вручную (от кнопок коммутации) так и программно с помощью контроллера универсально-программируемогор (КУП).
Применение клапана совместно с КУП позволяет выполнить практически любой скоростной режим отпуска нефтепродукта минимизировать гидроудары в начале и конце налива обезопасить процесс налива в плане образования статического электричества. Клапаны незаменимы во всевозможных узлах учета предназначенных для учета нефтепродукта в процессе налива в резервуар или слива из них. При нижнем сливе уменьшает образование воронки и как следствие повышает точность учета при отпуске нефтепродукта.
Клапан КО регулирующий имеет «Разрешение на применение» от Федеральной службы по технологическому надзору.
Клапан двухступенчатый работает в двух режимах: в режиме минимального и в режиме максимального расхода.
Центральный блок управления (контроллер) (рис. 6).
Предназначен для управления процессами налива и слива авто и железнодорожных цистерн. Специальное взрывозащищенное исполнение корпуса позволяет устанавливать ЦБУ во взрывоопасной зоне непосредственно на технологическом объекте. Контроллер имеет маркировку взрывозащиты 1Ехd[ia]IIBT4 в соответствии ГОСТ Р 51330.0.
Рисунок 6 – Центральный блок управления
Предназначен для установки на нефтебазы для автоматизации налива и слива автоцистерн в режиме самообслуживания с использованием пластиковых карт. С помощью терминала возможно построение полностью автоматизированных комплексов работающих без участия оператора. Терминал имеет маркировку взрывозащиты 1ExeibmIIТ4 в соответствии ГОСТ Р 51330.0.
Рисунок 7 – Терминал
Программное обеспечение "АРМ оператора налива и слива" (рис. 8).
Программное обеспечение " АРМ оператора налива и слива" предназначено для управления АСН. АРМ позволяет оператору без затруднений контролировать до 15 происходящих одновременно процессов налива или слива нефтепродуктов. По сравнению с использованием пультов дистанционного управления значительно снижается нагрузка на оператора и увеличивается производительность труда.
Рисунок 8 – Терминал
Контроллер "Весна-ТЭЦ2-3К"(рис. 9).
Рисунок 9 – Контроллер "Весна-ТЭЦ2-3К
Контроллер "Весна-ТЭЦ2-3К" является устройством сочетающим в себе универсальность применения значительный объем отображаемой информации и низкую стоимость. Основными функциями контроллера являются - управление и индикация текущего состояния АСН а также поддержка связи с ПК. К входу контроллера возможно подключение до 10 комплексов.
Распределительные коробки типа КП (рис. 10).
Распределительные коробки типа КП предназначены для соединения и разветвления гибких кабелей с медными или алюминиевыми жилами в электрических цепях электроустановок во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок). Коробки КП с маркировкой взрывозащиты 2ЕхеIIТ5 предназначены для эксплуатации во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок классов 1 или 2 по ГОСТ Р 51330.9-99 в которых могут образоваться взрывоопасные смеси горючих газов или паров с воздухом по ГОСТ Р 51330.11-99. Коробки КП должны изготовляться на номинальное напряжение 380В переменного и постоянного тока. Частота переменного тока - 50 Гц.
Рисунок 10 – Распределительные коробки типа КП
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Едигаров С.Г. Бобровский С.А. Проектирование и эксплуатация нефтебаз и газохранилищ. «Недра» 1973. – 180с
Шишкин Г.В. Справочник по проектированию нефтебаз. Л. «Недра» 1978. – 216с.
Тугунов П.И. Новосёлов В.Ф. Типовые расчёты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. М. «Недра» 1981 184с.
Арзунян А.С. Громов А.В. Матецкий И.И. Расчёты магистральных нефтегазопроводов и нефтебаз. М. «Недра» 1972 – 152с.
Ведомственные указания по проектированию железнодорожных сливо–наливных эстакад легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и сжиженных углеводородных газов. ВУП СНЭ – 1987. – 32с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. Изд. 7-е в 3-х тт. – М.:Машиностроение 1992. – 345с.
Дунаев П.Ф. Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для технических вузов. 6.е изд. исп. – М.: Высш. шк. 2000. – 447 с.