Определение потерь нефти от "большого дыхания" из резервуара РВС-5000, страница 4

P_{г от} - абсолютное давление в ГП в начале откачки, Па;

P_а - атмосферное давление, Па;

P_укв -  давление установки клапана вакуума, Па;

Р     - давление срабатывания клапана вакуума, Па;

C_{о от} - начальная объемная концентрация УВ в ГП резервуара  перед  откачкой.

Исходные данные к курсовой работе

Тип резервуара РВС-5000;

коэффициент оборачиваемости n_об =11 ц/г;

тип дыхательного клапана НКДМ - 150;

количество дыхательных клапанов N_к  = 2;

диаметр приемно-раздаточного устройства d_e = 360 мм;

максимальная температура воздуха T_max = 305 K;

минимальная температура воздуха T_min = 293 K;

температура начала кипения нефти T_нк = 319 K;

производительность закачки Q_зак = 600 м³/час;

начальная высота взлива при закачке H₃ = 5 м;

конечная высота взлива при закачке H₄ = 9 м;

производительность откачки Q_от  = 400 м³/час;

начальная высота взлива при откачке H_н = 7 м;

конечная высота взлива при закачке H₂ = 5 м.

В качестве примера определим потери нефти от "большого дыхания" из резервуара РВС-5000, расположенного в городе Уфе (географическая широта Y = 54°48`). Закачка нефти в резервуар осуществляется с производительностью Q_зак = 600 м³/час от высоты взлива H₃ = 5 м до H₄ = 9 м. Закачке предшествовала откачка нефти в этот же день с высоты взлива H_н = 7 м до H₂ = 5 с производительностью Q_от =  400 м³/час и простой резервуара в течении 6 часов. Резервуар оснащен двумя дыхательными клапанами НКДМ-150 и приемо-раздаточным устройством с внутренним диаметром d_e = 360 мм. Установка клапана вакуума P_укв =196 Па. Вязкость нефти принять равной ν = 0.00033 м²/с.

Для удобства дальнейших вычислений в среде Mathematica вводим исходные данные в виде таблицы.

                                              Таблица 1

Пример выполнения расчета

В целях планирования мероприятий по сокращению величины потерь от испарения, в частности при "большом дыхании", исследуем расчетными методами влияние различных факторов.

1. Определение коэффициента оборачиваемости.

Ориентировочное значение коэффициента оборачиваемости принимаем из таблицы 1 (см. Прил. 1).

Согласно таблице 1 (см. Прил. 1) среднее значение коэффициента оборачиваемости n_об для трубопроводных нефтебаз принимаем равным 11 циклам в год.

2. Определение продолжительности закачки и откачки нефти.

Продолжительности закачки и откачки нефти определяют соответственно по формулам:

где F_н – площадь поверхности испарения нефти, м²;

∆H_от и ∆H_зак – изменение уровня нефти в резервуаре соответственно при откачке и закачке, м;

Q_от и Q_зак -  производительность соответственно откачки и закачки, м³/час.

Геометрические размеры резервуара определяют по таблице 1 (см. Прил. 2).

Например, для резервуара РВС – 5000 согласно таблице 1 (см. Прил. 2): диаметр D_р = 22.8 м; высота H_р = 11.92 м; высота конической кровли H_к = 0.57 м; геометрический объем V_р  = 4866 м³.

Вводим полученные данные в среду Mathematica.

Площадь поверхности нефти:

408.281

Таким образом, F_н = 408.281 м².

Изменение уровня нефти в резервуаре при откачке нефти:

2

Таким образом, ∆H_от  = 2 м.

Продолжительность откачки нефти:

2.04141

Таким образом, τ_от = 2.04 ч.

Изменение уровня нефти в резервуаре при закачке нефти:

4

Таким образом, ∆H_зак = 4 м.

Продолжительность закачки нефти:

2.72188

Таким образом, τ_зак = 2.72 ч.

3. Определение средней высоты взлива нефти в резервуаре при закачке и откачке.

Средняя высота взлива нефти в резервуаре при откачке  и закачке:

6

Таким образом, H_ср.от = 6 м.

7

Таким образом, H_ср.зак = 7 м.

4. Определение средней высоты газового пространства (ГП) резервуара при закачке и откачке нефти.

Высоту ГП резервуара соответственно при откачке и закачке нефти определяют по формулам:

где H_р – высота стенки резервуара, м;

H_к – высота конуса крыши резервуара, м.

Высота ГП резервуара при откачке:

6.11

Таким образом, H_{г от} = 6.11 м.

Высота ГП резервуара при закачке:

5.11

Таким образом, H_{г зак} = 5.11 м.

5. Определение объемов жидкой и паровой фаз на момент откачки   нефти    из резервуара.