Расчет стальных резервуаров

Резервуар – вместилище (наземное или подземное) для хранения жидкостей и газов.

Резервуары служат:

- для учета нефти;

- для достижения требуемого качества нефти (отстаивание от воды и мехпримесей, смешение и др.)

- для компенсации неравномерности приема-отпуска нефти на границах участков транспортной цепи.

Применяют вертикальные и горизонтальные, а также железобетонные резервуары.

Резервуары бывают подземные и наземные. Подземными называются резервуары, у которых наивысший уровень взлива не менее чем на 0,2 м ниже наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки. Остальные резервуары относятся к наземным.

Вертикальные стальные цилиндрические резервуары со стационарной крышей (типа РВС) – наиболее распространенные. Они представляют собой цилиндрический корпус, сваренный из стальных листов размером 1,5x6 м, толщиной 4…25 мм, со щитовой конической или сферической кровлей. Длинная сторона листов расположена горизонтально. Один горизонтальный ряд сваренных между собой листов называется поясом резервуара. Пояса соединяются между собой ступенчато, телескопически или встык.

 

Рисунок 3.1. Типы соединений

 

Щитовая кровля опирается на фермы и (у резервуаров большой емкости) на центральную стойку.

Резервуары типа РВС сооружаются объемом от 100 до 50 000 м³. Они рассчитаны на избыточное давление 2000 Па и вакуум 200 Па.

Для сокращения потерь нефти от испарения вертикальные цилиндрические резервуары оснащают понтонами и плавающими крышами.

Горизонтальные стальные цилиндрические резервуары (типа РГС) изготавливают, как правило, на заводе и поставляют в готовом виде. Их объем составляет от 3 до 100 м³. На нефтеперекачивающих станциях такие резервуары используют как емкости для сбора утечек.

Резервуары средней и большей емкости в целях экономии металла изготовляются с переменной толщиной стенки по высоте.

Стенки вертикальных цилиндрических резервуаров при отсутствии избыточного давления над поверхностью жидкости испытывают давление, зависящее от высоты столба уровня жидкости до рассматриваемого пояса. Например, на глубине “h” стенки испытывают внутреннее давление, рассчитываемое по формуле

                                                       .                                               (3.4)

Толщина стенки S определяется из уравнения

                                        ,                                    (3.5)

где P – внутреннее давление, которое испытывают стенки резервуара на определенной высоте;

D_вн. –внутренний диаметр резервуара, мм;

 - допускаемое напряжение на растяжение, МПа.

Толщину днища резервуара принимают не более 5 мм. Крышу резервуара изготавливают из стали толщиной не более 2,5 мм.

 

Контрольные вопросы:

1. Принцип расчета стальных вертикальных резервуаров.

2. Типы резервуаров и их назначение.

3. Что представляет собой опрессовка труб?

4. Горизантальные и вертикальные газосепараторы.

 

Практическая РАБОТА № 2. НАСОСЫ И КОМПРЕССОРЫ

 

Цель: изучение принципов работы, конструкций и области применения насосов и компрессоров

Отчетность: конспект, включающий:

1) классификацию насосов по принципу действия и область их применения;

2) эскиз объемного насоса (бурового) с описанием его конструкции и принципиальной схемы действия, а также его основных параметров;

3) эскиз центробежного насоса типа ЦНС или НМ с описанием его конструкции, принципа действия и основных характеристик;

4) схему и краткое описание компрессора, применяемого при производстве работ в нефтегазодобыче.

 

Порядок работы:

2.1. Преподаватель дает представление студентам об основынх типах насосов и компрессоров. Рассматривается принципиальная гидродинамическая характеристика насоса и характеристика внешней сети.

2.2. Демонстрируется оборудование и его элементы:

- компрессор поршневой воздушного охлаждения;

- вентиляторы осевой и центробежный;

- насос центробежный УЭЦН в сборе 2 секции и его фрагменты;

- фрагменты консольного центробежного насоса;

- насос плунжерный (не комплект);

- насос струйный;

- насос шестеренный;

- ротор насоса центробежного двустороннего действия;

- насос штанговый в действующем электрофицированном макете УШСН.

2.3. Изучение теоретического материала по комплекту каталогов “Нефтегазопромысловое оборудование”, 1999г. (каталоги № 2, 3, 6, 9), а также по учебному пособию “Насосы в нефтедобыче” (Крец В.Г., Федина О.В.), 2004г.

2.4. Отчет по лабораторной работе согласно требованиям отчетности.

 

Контрольные вопросы:

1. Принцип работы центробежных насосов.

2. Объемные насосы.

3. Работа турбомашины на внешнюю сеть.

Практическая работа № 3

1. Тема: «Организация и технология ремонта оборудования»

2. Наименование работы: «Разборка и осмотр центробежного насоса. Выявление характера и степени износа деталей и определение мероприятий по восстановлению деталей. Определение степени и вида износа вала, его восстановление».

Цель работы:

Закрепление знаний по разделам «Организация и технология ремонта оборудования» и ремонт технологического оборудования.

4. Норма времени: 2 аудиторных часа.

5. Оборудование: тетрадь для лабораторных и практических работ, ручка, учебник, песок, NaCl

6.Техника безопасности: Соответствует технике безопасности при работе в лаборатории и мастерских колледжа.

Содержание работы и последовательность выполнения.

 

Теоретическая часть:

– Ознакомиться с требованиями к насосам и конструкцией насоса.

– Изучение быстроизнашивающихся узлов насоса.

– Ознакомиться с системой планово-предупредительного ремонта.

 

Порядок выполнения работы и описание лабораторной установки:

Количественная оценка изнашивания сопряженных деталей.

Определение степени и вида износа вала. Восстановление шейки вала до номинального размера одним из способов.

В центробежных консольных насосах типа К, быстроходными (n = 2900 об/мин), износу подвергаются вал, подшипники, корпуса подшипников, полумуфты, втулка, набивка сальника и рабочее колесо.

Система ППР предусматривает:

1. Межремонтное техническое обслуживание ТО.

2. Малый или текущий ремонт (М).

3. Средний ремонт (С).

4. Капитальный ремонт (К).

– Осуществить разборку насоса на узлы и детали.

– Ремонтные работы.

 

Рабочее колесо восстанавливают и балансируют. Для восстановления изношенного отверстия производится их растачивание и гильзование.

Корпус насоса ремонтируется шабрением, подшипники заменяют, шпонки, втулку и набивку сальника заменяют, полумуфту восстанавливают или заменяют. Вал изнашивается в результате перегрузок, заеданий, естественного трения, отсутствия или низкого качества смазки, а также попадания на поверхность трения абразивных частиц.

Характерными видами износа и дефектов являются изгиб вала, износ его шеек, шпоночных канавок, смятие резьбы и центровых отверстий.

В отдельных случаях могут образоваться трещины и произойти поломка вала.

– Вычерчивается чертеж детали вала.

 

Под руководством преподавателя каждому студенту задается индивидуально вид дефекта вала, характер, степень износа (вал с изгибом; износ шейки валов, посадочных мест под подшипники, шпоночные пазы, срыв резьбы).

Поломанные валы ремонтируют с помощью вставок-компенсатора.

Студенты выполняют ряд эскизов ремонтируемых участков вала с указанием размеров, чистоты поверхности, допусков и посадок, необходимых для получения восстановленной поверхности вала.

– После окончания ремонта производится сборка насоса.

 

Насос собирают с последовательности, обратной разборке.

Пробный пуск насоса производят вхолостую, а затем под нагрузкой. При пробном пуске должны быть проведены работа подшипника и сальников, отсутствует ли вибрация, создаваемая насосом, напор и пр.

При отсутствии дефектов насос может быть допущен к эксплуатации.

Вопросы для самопроверки:

1. Когда производится ремонт оборудования?

2. Что такое система планово-предупредительного ремонта?

3. Какие операции производят в процессе капитального ремонта?

4. Как производится разгрузка и маркировка деталей?

5. Как производится сборка, смазка и опробование машины после ремонта?

Содержание отчета

Примерное содержание отчета по лабораторной работе:

1. Название работы.

2. Общие теоретические сведения.

3. Практическое значение работы.

4. Описание объекта исследования.

5. Эскизное вычерчивание вала центробежного насоса.

6. Номенклатура измерительных устройств.

 

7. Получение задания на ремонт вала каждым студентом.

8. Вычерчивание эскизов ремонтируемой части вала, заготовок, колец и др. для подготовки вала к восстановлению.

9. Заключение и выводы.

Критерии оценок

5 «отлично»	4 «хорошо»	3 «удовлетворительно»
100-90 баллов	89-80 баллов	79-70 баллов