Файл: Голубков В.В. Механизация погрузочно-разгрузочных работ и грузовые устройства учебник.pdf

Продолжительность налива нефтепродуктов зависит от производи­ тельности насосов, диаметра и длины трубопроводов, наличия нефте­

ООУсрУ^/^тр

где 2>qK— емкость цистерны в группе, м3; т — количество цистерн в группе;

F — площадь поперечного сечения трубопровода, м2;

птр — количество трубопроводов, работающих параллельно на налив;

у — плотность нефтепродукта, пг/м3', пср — средняя скорость движения нефтепродукта по трубопро­

воду, м/сек.

Общее время налива группы цистерн, включая продолжительность подготовительных и заключительных операций, определяется по фор­ муле

идолжен быть выполнен вновь, если произошла какая-либо рекон­ струкция этой коммуникации (замена насосов, трубопроводов и др.).

Для проведения гидравлического расчета необходимо иметь схему

иполную характеристику наливной коммуникации, включая сле­ дующие данные:

марку насоса и его рабочую характеристику; диаметр трубопровода и длину его всасывающей нагнетательной

части и коллектора; разность отметок днища резервуара и насоса, насоса и коллектора

на эстакаде; количество задвижек, поворотов, компенсаторов, тройников в на­

гнетательной части трубопровода.

Гидравлический расчет выполняют в такой последовательности. Имея рабочую характеристику насоса Я — Q, где Я — величина

потерь напора и Q — расход жидкости (м3/сек), строим на ней харак­ теристику трубопровода, задаваясь рядом значений Q.

Величину потерь напора в трубопроводе определяют по формуле

304

где К — коэффициент гидравлического сопротивления при турбулент­

L — /всас + 1Чагн + /Кол — длина наливной линии, в том числе всасывающей, нагнетательной части и коллектора, м\

D — диаметр трубопровода, м\

v — скорость движения нефтепродукта по трубопроводу, м!сек\ g — ускорение земного притяжения (9,81 м21сек).

Подставляя в приведенную выше формулу значение

получим

Здесь Q — расход жидкости, м31сек\

F — площадь поперечного сечения трубопровода, м2. Заменив

1 = А,

2 g F 2

получим

Н, = Л<22.

Определим числовое значение коэффициента А , а затем потери на­ пора на трение по длине трубопровода для четырех-пяти значений расходов (например, для 200, 250, 300, 350, 400 м3!ч).

Местные потери напора принимают равными 10% от потерь напора по длине трубопровода

# м = 0,1 Я,.

Геодезическая высота подъема жидкости определяется по геомет­ рическим отметкам при наихудших условиях (отсутствие нефтепродук­ та в резервуаре):

и оси насоса, м.

Полученные значения потерь напора по длине, местное сопротив­ ление и потери напора при подъеме жидкости сводят в таблицу.

По имеющейся сумме потерь напора строят характеристику трубо­ провода и накладывают ее на характеристику насоса. Точка пересе­ чения этих двух характеристик определит фактическую производитель­ ность насоса.

305

Имея фактическую производительность насоса, находят среднюю скорость движения нефтепродуктов по трубопроводам:

где Q — фактическая производительность насоса, м3/ч; D — диаметр наливного трубопровода, м.

Найденная при гидравлическом расчете средняя скорость дви­ жения нефтепродуктов по данной наливной коммуникации исполь­ зуется при расчете норм времени непосредственного налива нефте­ продуктов.

Н а л и в т е м н ы х н е ф т е п р о д у к т о в н а с о с а м и . Темные нефтепродукты являются высоковязкими и застывающими. Мазут 40 застывает при температуре +10° С, мазут 100 при темпера­ туре +25°С. Поэтому не только зимой, но и летом при сравнительно высокой температуре окружающего воздуха темные нефтепродукты наливают в цистерны предварительно разогретыми в резервуарах для понижения вязкости и обеспечения максимальной скорости движе­ ния нефтепродукта по трубопроводам. Мазуты наливаются при тем­ пературе от +40 до 90° С, масла — от +30 до 80° С (в зависимости от вязкости).

Время налива темных нефтепродуктов и производительность насо­ сов определяются так же, как и светлых, с предварительным гидрав­ лическим расчетом наливных коммуникаций по характеристике насоса и трубопровода.

4. Слив нефтепродуктов из цистерн

Пункты слива нефтепродуктов из железнодорожных цистерн под­ разделяют на механизированные и немеханизированные. К м е х а ­ н и з и р о в а н н ы м пунктам относятся такие, на которых слив из цистерн выполняется насосами с механическим приводом или само­ теком через нижнее сливное отверстие цистерны.

Светлые нефтепродукты, как правило, сливают при помощи насосов (центробежных или поршневых). Для слива этих нефтепродуктов при­ меняют отдельные стояки или эстакады стоякового типа.

Темные нефтепродукты сливают через нижнее сливное отверстие цистерны в межрельсовую канаву или через сливной лоток в боковую канаву.

Застывающие и высоковязкие нефтепродукты перед сливом предва­ рительно разогревают острым паром, что требует значительных затрат времени. Слив застывшего нефтепродукта из четырехосной цистерны продолжается от 3 до 10 ч. Значительное ускорение слива высоковяз­

ровой рубашки составляет около 28 м2. Слив из цистерн с паровой ру­ башкой основан на скольжении подплавленного груза по горячей по-

З С 6

верхности котла цистерны. Для подогрева в паровую рубашку через патрубок подается пар под давлением 2—3 am. Конденсат выходит через отверстие с каждого конца котла в нижней части паровой рубаш­ ки. Диаметр сливного прибора цистерны увеличен до 200 мм. Сливной прибор также имеет паровую рубашку. Продолжительность слива неф­ тепродуктов из указанных цистерн сокращается в 2—4 раза по сравне­ нию со временем слива из обычных цистерн. Полностью устраняется обводнение нефтепродуктов, в 8—10 раз уменьшаются остатки нефте­ продуктов в цистерне.

Система нижнего слива из цистерн светлых нефтепродуктов имеет значительные преимущества перед системой верхнего слива: сокра­ щает остатки груза и потери от испарения. Продолжительность ниж­ него слива цистерны емкостью 60 м3 составляет всего 8—10 мин.

Производительность центробежных насосов определяют гидрав­ лическим расчетом исходя из условий совместной работы насоса и тру­ бопроводной системы.

Производительность поршневых насосов является постоянной ве­ личиной, не зависящей от напора, и определяется по формулам:

м3/сек;

F = 0,785 D2 — площадь поршня, мг\ D — диаметр поршня, лг;

S — длина хода поршня, м\

п — число двойных ходов поршня, или число оборотов насоса,

об/мин-,

Г10 — объемный к. п. д., который может быть принят при пере­

до 0,8;

ф — площадь штока поршня (м2) или (2—3% площади поршня).

307

Общее время слива светлых нефтепродуктов центробежными насо­ сами из группы цистерн с учетом подготовительных и заключительных операций определяется:

Время непосредственного слива нефтепродуктов из цистерн центро­ бежными насосами можно также определить по средней скорости дви­ жения нефтепродукта по трубопроводам:

применяется при небольшом протяжении сливных коммуникаций, имеющих сравнительно малые гидравлические сопротивления. Сифон создается поршневым или вакуум-насосом.

Общее время слива светлых нефтепродуктов самотеком или сифо­ ном складывается из времени на подготовительные операции, непо­ средственного слива нефтепродуктов из цистерн и на заключительные операции

/г р •— /подг + /гр Ч /злил MUH,

308