Proiect PDF

Preview

Summary

UNIVERSITATEA PETROL-GAZE PLOIESTI FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA SI ELECTRICAfJ ff ~f.' SPEGIALIZAREA LE.D.M. -ID J?'if [if ~ Proiect UTILAJE PETROCHIMICE REZERVOR CILINDRIC VERTICAL CU CAPAC FIX )utsrponligfedcbaZXVUTSRPONMLJIHGFEDCA Student: Serban Costin-Georgian LE.D.M. - ID, anul IV,...

Description

UNIVERSITATEA PETROL-GAZE PLOIESTI FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA SI ELECTRICAfJ SPEGIALIZAREA LE.D.M. -ID

ff

J?'if

~f.'

[if

~

Proiect UTILAJE PETROCHIMICE REZERVOR CILINDRIC VERTICAL CU CAPAC FIX

)utsrponligfedcbaZXVUTSRPONMLJIHGFEDCA Student: Serban Costin-Georgian LE.D.M. - ID, anul IV, grupa 19.

Profesor: Conf.dr.ing. Viorel Nicolae

2014

UNIVERSITATEA Facultatea: 1.M.E.

PETROL-GAZE

DIN PLOIESTI

IV- LElJ/'1- /LJ

lr:;g·

'~rie meca:.a.t?,., ~ D~p~rt~mentul: e.. ~ bZ!z.t?cLzi../;i1")/zvtrolkaPLJGE at Disciplina:ztsolkihgfdcbaZVSRMLJIECA

1/6~

Sa se proiecteze

un rezervor

cilindric

v

cun~scac:~~;.~::a~~~~~~ai~t~~:~zitare: • • •

vertical

=,.!P(!.

/-;';.;

cu capac l10talH de deiozitare 013;

..ti.{.(/M

produsul depozitat: tipul capacului: temperatura de depozitare:

h.?:

Cuprins CAPITOLUL atmosferice

1 - Analiza utilizate

constructiv-functionala

la depozitarea

1.1 Tipuri de rezervoare 1.1.1

CAPITOLUL

produselor de depozitare

Clasificarea

1.1.2

Elemente

2 - AJegcl'en pe criterii

caracteristicilor

a principalelor

l

atmosferica

1

rezervoarelor

constructive

cilindrice verticale

ale rezervoarelor

tell nko-econnmicc'

de rezisteuta

2.1 Definirea caracteristicilor

at imbinarii mecanice,

de rezervoare

petroliere

mecl'l 0 ice, fizice si elastic ale acestora.

t~lbilirea coeficientului

tipuri

7

cilindrice

ale materialeJor Calculul

si determinarea

rezistcnteior

adtnisihite

sudate ,

15

a materialelor.

17

)zxvutsrponmlkjihgfedcbaVUTSPOMLJIHEDCA 2.3 Calculul rezistentelor admisibile a materialelor 2.4 Stabilirea coeficientului CAPITOLUL metode

3 - Stabilirea

teoretice

de rezistenta

djmenshlJ1ilol'

a imbinarilor

optim-economice

orientative

3.2 Stabili rea grosimi lor echivalente 3.2.1 Stabilirea grosimilor

3.2.3Stabilirea

18

ale l'czervoruJui,

aplicand

ale rezervorului

echivalente

21

s,

de calcul a capacului

grosimii echivalente

grosimii ecbivalente

3.3 Calculul volumului

20

de calcul...

3.2.4 Stabilirea grosimii echivalente

de calcul a fundului rezervorului

de calcul a mantalei

24 24 25

de produse din rezervoare,

3.5.1 Metoda de calcul a pierderilorde

COnf0l111APl..

produse la depozitare,

cil indrice vertical cu capac fix, conform API 2518

CAPITOLUL

4 - Alegerea

dimensiunilor

CAPITOLUL

5 - Calculul

de predimensionare

reale are r.c.v al mantalei,

5.2.1 Determinarea

capacului

si fundului..

metalice de sustinere a capacului.. numarului

5.2.1.1 Determinarea 5.2.1.2 Alegerea

3l

34

lungimii semifermei de panouri a semiferrnei

31 34

necesar de semiferme

numarului

27 30

mantalei tinand cont de actiunea presiunii hidrostatice

5.2 Calculul constructiei

27

in cazul

rezervoarelor

5.1 Predimensionarea

22 23

a pierderilor

de calcul a pierderilor

21

cumulate a fundului si capacului A

total de material consumat..

3.4 Mijloace de combatere 3.5Metode

sudate

20

3.1 Stabilirea unor dimensiuni

)

17

A.P.I. si SUHOV

3.2.2 Determinarea

s'i 15

fizice si elastic

2.2 Alegerea pe criterii tehnico-economice

9

verticale

35 (m)

35

5.2.1.3 Determinrea 5.2.2 Determinarea

solicitarilor

pe capac

36

solicitarilor

pe capac pe timpul verii

36

5.2.2.2 Determinarea

solicitarilor

pe capac in tirnpul

37

5.2.2.3 Detenninarea

suprafetelor

aferente fiecarui nod al semifermei

iernii

38

5.2.2.4 Calculul fortelor in nodurile grinzii

38

5.2.2.5 Calculul reactiunilor

38

in sistemele de reazeme

la flambaj

39

6 - Stabilirea eonslImlllui de metal neeesar pentru realizarea rezervorului

cilind ric verticaL

j

35

5.2.2.1 Determinarea

5.2.3 Dimensionarea CAPITOLUL

inaltimiiutronmljiheaQ hi a semifermei

"

"."

-

"

,

40

) 6.1 Stabilirea cantitatii de material pentru constructia

mantalei

6.2 Stabilirea cantitatii de material necesara constructiei

.40

fundului

6.3 Stabilirea cantitatii de material necesar pentru constructia

41

capacului

.42

6.4 Stabilirea cantitatii de material totale CAPITOLUL

42

7 - Analiza din punet de vedere tehnic si economic a tebnoiogi.ei de monfare

eu alegerea variantei optime 7.1 Asamblarea

44

si montarea rezervoarelor

cilindrice vertical din subansambluri

roluite ..44

economicede re.aHzarc a montajului.timlri si metode de planifieare a luerarilor de montaj

CAPITOLUL

8 - Principii

.46

8.1 Generalitati

46

8.2 Consideratii

privind programa

calendaristica

a productiei

8.3 Metoda drumului critic 8.4 Aplicarea

executiei lucrarilor

.48

graficului-retea

.48

8.4.2 Reguli de trasare a retelei

50

8.5 Aplicarea

metodei drumului

montaj ale unui R.C.Y. cu capacitatea CAPITOLUL

9 - Prescriptii

CAPITOLUL

10 -Norme

rezervoarelor

.47

metodei drumului critic in planificarea

8.4.1 Elaborarea

.47

critic in planificarea

executiei lucrarilor cu constructie-

de 100 m ', cu capac fix

tebnice de executie, mQlltare si probare a rezcl"vo ..ului

50 52

S.S.M si P.S.1. ee trebuie respeetate la executa rea si exploatarea 57

anul IVzvutsrponmlifedcaUTPOLICA

Serban Costin Georgian - IEDM-ID,

CAPITOLUL 1

Analiza constructiv-functionala a principalelor tip uri de rezervoare atmosferice utilizate la depozitarea produselor petroliere

1.1 Tipuri de rezervoare de depozitare atmosferica.

Depozitarea parcurile

titeiului

de rezervoare

economiei

( cat si a produselor

din rafinarii

in industria petroliera.

vederea reducerii la minimum

sau depozite

forme si dimensiuni prelucrarii

a pierderilor

Din urmatoarelor

punct

0

se inteleg recipient variate, executate

tehnologice

a diferitelor

de vedere

reprezinta

dupa rafinarea

una din etapele

acestuia)

in

principale

ale

a fost analizata in

de produse stocate. mare varietate de solutii constructive care au capacitatea

de rezervoare. 3

de depozitare

din diverse material si destinate

mai mare de 3m

depozitarii,

,

cu

desfacerii

si

produse in stare fluida sau semifluida.

al conditiilor

de

lucru,

rezervoarele

trebuie

sa corespunda

cerinte: Sa fie impermeabile

si etanse in raport cu produsul depozitat;

Sa nu se aprinda,

sa fie durabile

electrochimica Sa permita

0

sau mecanica

Sa asigure

0

si putin

a produsului

sensibile

in exploatare

Din punct de vedere al caracteristicilor

chimica,

sau decantari;

necesar, corespunzator

perfecta securitate a depozitarii

Sa fie economice

la actiunea

depozitat;

curatire usoara de depuneri, precipitari

Sa fie prevazut cu echipamentul

urmatoarelor

obtinute

Tn ultimii ani, aceasta activitate de depozitare

S-a ajuns astfel sa se dispuna de Prin rezervoare

petroliere

umplerii cat si golirii;

produsului;

si usor de deservit si supravegheat. constructive,

rezervoarele

trebuie

sa corespunda

cerinte: Solutiile constructive

adecvate sa fie simple;

Capacitatea

lor de depozitare

Constructia

sa permita

componente gabaritelor

iar

materialelor

executarea

dimensiunile

transportabi

Sa fie folosite

si montarea

semifabricatelor

rapida sa

a tuturor se

elementelor

inscrienI

In

limitele

le;

la maximum

de constructive

Ca indicatori tehnico-economici

sa fie optima;

si in mod efectiv

fara a diminua capacitatea

se pot mentiona:

Pretul de cost al rezervorului

caracteristicile

propriu-zis;

portanta.

mecanice

ale

anul IVj

Serban Costin Georgian - IEDM-ID,

Pretul de cost al instalatiilor incendiilor, Consumul

Rezervoarele alcatuirea

a

de beton si beton armat;

lor sunt solicitate

intr-un mediu

prevenire

lucrarilor de constructive. ca fiind constructi i executate

in principal

din presiunea

gasesc in situatia de a suporta gaseste

SI

de metal (in special sub forma de table si profiluri);

pot fi considerate

sunt supuse la solicitari

de protective

caile de acces, conducte);

Consumul volumul

anexe (instalatiile

la eforturi de intindere, normala

presiuni

favorabil

a lichidelor

si temperaturi

aparitiei

coroziunii

din tabla,

avind

din tabla care prin forma si

Unele dintre aceste constructii

sau a gazelor

ridicate.

din interior altele se

In unele cazuri, constructia

in cazul rezervoarelor

semiangropate

se sau

ingropate. Elementele

)

incarcarilor

constructiei

ca membrane,

intervenind

fund, in punctele de rezemare Din aceste motive componente voalare

astfel perturbari

mica,

se cornporta

sub actiunea

locale nU111aiin zonele de legatura perete-

si rigidizari.

este rational ca forma acestor constructii

sa predomine

si pierdere

grosimea

eforturile

a stabilitatii

de intindere. pentru

care

Eforturile sunt

sa fie astfel incit in tablele

de compresiune

necesare,

adesea

atrag pericolul

cheltuieli

de

costisitoare

suplimentare, Clasificrea

rezervoarelor

se poate face:

a) Dupa pozitia fat a de suprafata solului: Rezervoare montate

de suprafata,

direct

pe sol sau pe fundatii,

precurn S1 rezervoare incat nivelul

maxim al produsului

Rezervoare

sa nu depaseasca

urmatoarele

din inaltimea

solului lor astfel

de 2m fata de

- rezervoare

ingropate

pe 111aimult din j umatatea

- inaltimea

maxima

a nivelului

tluidului

depozitat

se

pot fi caverne salifere,

pesteri, galerii.

Rezervoare

subacvatice;

Rezervoare

plutitoare

semiangropate

sau deasupra inaltimea

afla cu 0.2 m sub nivelul solului (fig. I. I d). Acestea

Rezervoarele

verticale

c);

ingropate

caverne stancoase,

cilindrice

a.b)

serniangropate

inaltimii (fig.!.l

suprainaltate

ingropate mai putin de jumatate

suprafata solului (fig.Ll Rezervoare

din care fac parte rezervoarele

si cele

ingropate

fata

de

cele

de

suprafata

prezinta

avantaje: Asigura cea mai buna protectie impotriva incendiilor; Reduc pierderile A varierea

de produs prin vaporizare;

san distrugerea

afecteaza celelalte rezervoare

prin explozie

san incendiu

a unui rezervor

nu

invecinate;

Costuri Ie care sunt implicate in protectia contra incendii lor sunt minime.

2

Serban Costin Georgian - IEDM-ID, anul IV b) Dupa forma geometrica: Rezervoare cilindrice verticale sau orizontale (fig.Ll , fig.I.2); Rezervoare sferice (fig.l.3); Rezervoare sferoidale (fig. 1.4); Rezervoare toroidale (fig.l.5); Rezervoare paralelipipedice; Rezervoare de forma speciaJa (fig. 1.6). c) Dupa capacitatea de depozitare: Rezervoare de mica capacitate, V16 s::;35

235

225

ales.

mecauice ~i tehnologice

Rezisteuta la tractiune Rill (Nzrnm")

Alungirea relativa la rupere A

I 340

26

Energi a de rupere Js

t

I

t

24

27

-

2.3 Calculul rezistentelor admisibile a materialelor Conform temperatura

standardului

amencan

650,zutsrnmliedba rezistenta admisibila

API

a materialului

la

de 20DC va f :

s,pnmiRNI =min(~'Rp;~'RIII); 3

5

unde:

R, -limita tehnica de curgere la 20DC )zxvutsrponmlihgfedcbaVSRQPNMLJIGEDCA Rm - rezistenta

la rupere

Pentru otel S235J2G3:

s, = min(~.

3

235;~340);

Sd = 136 N/mm

5

2

;

Valorile rezistentelor

admisibile

calculate

Rezistenta Material admisibila SiD [N/mm2]

S235J2G3 136 17

anul IVzutsronmlifedcbaS

Serban Costin Georgian - IEDM-ID,

2.4 Stabilirea coeficientului de rezistenta a imbinarilor sudate Deoarece materializeaza microfisuri,

la nivelul imbinarilor defecte

material

neomcgenitati

caracterizeaza

si de

structura

etc).

Zonele

chimice,

admisibila

rezistenta

0

diminuare ·a capacitatii

(incluziuni, aferente

goluri, acestor

a unui material

la nivelul

portante

sulfuri, imbinari

de incarcare mai mici dedit a materialului

printr-o capacitate

Se defineste urmatoarea

de

sudate se produce

se

porozitati, sudate

se

de baza, MS.

a irnbinarilor

sudate sub

forma:

I,

»

rl

Conform STAS 437/87 => crl=0,8 mm =>

22

Serban Costin Georgian - IEDM-ID, anul IVrpmifcVSIBA

SVB=

3,9 mm + 0,8 mm = 4,7 mm

Se adopta:

Grosimea inelului periferic se ia egala cu grosimea virolei de baza (VB). Vr= Vpc + Vip;

pc - panou central; ip - inel periferic; Volumul fundului ponte fi scris, considerand cit acesta este un disc de diametru egal eu diametrul rczervorului ~i Inaltime egala cu grosimca cchivalenta de calcul a fundului Sr.r

»r»/

=spmifeSIA Ape ·spe +(Af -Ape)'

Sip ._1_A

A/

S-a observat din practica: AI;

Sf

= (0.8 ...0.85). s,... + Sip

-

1 ·A 0,8 ...0,85 ('("

(0,8 ...0,85),

Sip

in aceasta relatie grosimea Spc se adopta ca fiind egala: dar 'intotdeauna mai mica dedit grosimea inelului periferic. Spc = 4 mm, de unde rezulta: Se adopta:

)

Spc

= 4 ...9 mm (grosime STAS),

Sr=( 0.g·4) + 10 - (0,g'5) = 9,2 mm = 0,0092 m Se adopta: Sf = 9mm = 0,009 III 3.2.3

Stabilirea grosimii echivalente cumulate a fundului si capacului A:

A = Sc + Sf A=Sc+sr=5+9= 14 mm=O,014 m--+A = 14mm=O,014m

23

Serban Costin Georgian - IEDM-ID, anul IV 3.2.4

Stabilirea grosimii eehivalente de ealeul a mantalei:

Aceasta metoda de calcul are veridicitate In situatia In care se considera grosirnca mantalei constanta pe Inaltimea rczervorului: SOl = SVB (mm] (grosime-STAS 437-87). sm SVB 5xomligfecVSRJIHDA mill 0,005 m

=

=

=

3.3 Calueulul volumului total de material eonsumat.

)

a) Calculul volumului de material consumat prin realizarea fundului si a capacului:nmVIH

tOO ., V V,+c =A·-=0,014·--=0,246mH

1

5,69

~

Vf+c =0,246m

J

b) Calculul volumului de material consumat pentru confectionarea mantalei:

1

Vm = 1(. . D. H ...