91412415 proiectarea unui rezervor cilindric vertical

72
I. Analiza constructiv-funcţională a princioalelor tipuri de rezervoare atmosferice de depozitare a produselor volatile Prin rezervoare se înţeleg recipientele având capacităţi de depozitare mai mari de 3 m 3 , forme şi dimensiuni variate şi diferite, executate din diferite materiale şi destinate recepţionării, depozitării, desfacerii şi prelucrării tehnologice a diferitelor produse în stare lichidă sau semilichidă. Recipientele cu capacităţi reduce (de obicei, între 3 m 3 si 100 m 3 ), destinate transportului diferitelor medii aflate în stare lichidă sau semilichidă, se numesc cisterne. În cadrul unei anumite variante de depozitare, alegerea tipului corespunzător de rezervor se face în funcţie de mai mulţi factori, dintre care cei mai importanţi sunt următorii: - condiţiile de lucru impuse şi condiţiile climatice; - caracteristicile constructive ale rezervoarelor de diferite tipuri; - indicatorii tehnico-economici ai proiectării, construcţiei, montajului şi exploatării (întreţinerii) rezervoarelor; Din punctul de vedere al condiţiilor de lucru, rezervoarele trebuie să corespundă următoarelor cerinţe; - să fie impermeabile şi etanşe în raport cu produsul depozitat; - să nu se aprindă, să fie durabile şi puţin sau de loc sensibile la acţiunea chimică, electrochimică sau mecanică a produsului depozitat; - să permită o uşoară curăţare de depuneri, precipitări sau decantări; - să fie prevăzut cu echipamentul necesar, coreapunzător atât umplerii (încărcării), cât şi golirii (descărcării) lor; - să asigure o perfectă securitate a depozitării produsului; - să fie eoonomice în exploatare şi usor de deservit, supravegheat, controlat etc. Având în vedere caracteristicile constructive, rezervoarele trebuie să corespundă următoarelor cerinţe: - soluţiile constructive adoptate şi formele rezervoarelor să fie simple, iar în cazul rezervoarelor cilindrice verticale, să asigure posibilitatea montării şi funcţionării corecte a capacelor plutitoare, ecranelor plutitoare etc.; - capacitatea lor de depozitare să fie optimă; - construcţia rezervoarelor să permită executarea şi montarea rapidă a tuturor elementelor lor componente, iar dimensiunile semifabricatelor să se înscrie în limitele gabaritelor transportabile pe drumuri, şosele auto, autostrăzi, calea ferată etc.; - dimensiunile rezervoarelor şi ale elementelor lor componente să fie tipizate; - să fie folosite, la maximum şi în mod efectiv, caracteristicile mecanice ale materialelor de construcţie, făra a diminua capacitatea portantă a rezervorului, asigurându-se, astfel, un consum specific de metal minim. Indicatorii tehnico-economici ce se pot menţiona, în cazul rezervoarelor sunt: - costul rezervorului propriu-zis; - costul instalaţiilor anexe ale parcului de rezervoare (instalaţiile de protecţie, prevenire şi combatere a incendiilor; conducte tehnologice; conducte de apă şi canalizare; conducte de încălzire etc.), bineînţeles, raportal la fiecare rezervor în parte; - consumul de metal (în special sub formă de tablă şi profiluri); - consumul de beton şi de beton armat; - volumul lucrărilor de construcţie etc. Clasificarea rezervoarelor Construcţia de rezervoare, de diferite tipuri, forme şi dime nsiun i , s-a dezvoltat, pe plan mondial, în concordanţă cu cerinţele activităţii industriale în diferite domenii, în pas cu tehnica modernă. 1

Upload: encica-theodor

Post on 24-Nov-2015

74 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

91412415 Proiectarea Unui Rezervor Cilindric Vertical

TRANSCRIPT

  • I. Analiza constructiv-funcional a princioalelor tipuri de rezervoare atmosferice de depozitare a produselor volatile

    Prin rezervoare se neleg recipientele avnd capaciti de depozitare mai mari de 3 m3, forme i dimensiuni variate i diferite, executate din diferite materiale i destinate recepionrii, depozitrii, desfacerii i prelucrrii tehnologice a diferitelor produse n stare lichid sau semilichid. Recipientele cu capaciti reduce (de obicei, ntre 3 m3 si 100 m3), destinate transportului diferitelor medii aflate n stare lichid sau semilichid, se numesc cisterne.

    n cadrul unei anumite variante de depozitare, alegerea tipului corespunztor de rezervor se face n funcie de mai muli factori, dintre care cei mai importani sunt urmtorii:

    - condiiile de lucru impuse i condiiile climatice;- caracteristicile constructive ale rezervoarelor de diferite tipuri;- indicatorii tehnico-economici ai proiectrii, construciei, montajului i exploatrii

    (ntreinerii) rezervoarelor;Din punctul de vedere al condiiilor de lucru, rezervoarele trebuie s corespund urmtoarelor

    cerine;- s fie impermeabile i etane n raport cu produsul depozitat;- s nu se aprind, s fie durabile i puin sau de loc sensibile la aciunea chimic,

    electrochimic sau mecanic a produsului depozitat;- s permit o uoar curare de depuneri, precipitri sau decantri;- s fie prevzut cu echipamentul necesar, coreapunztor att umplerii (ncrcrii), ct i

    golirii (descrcrii) lor;- s asigure o perfect securitate a depozitrii produsului;- s fie eoonomice n exploatare i usor de deservit, supravegheat, controlat etc.Avnd n vedere caracteristicile constructive, rezervoarele trebuie s corespund urmtoarelor

    cerine:- soluiile constructive adoptate i formele rezervoarelor s fie simple, iar n cazul

    rezervoarelor cilindrice verticale, s asigure posibilitatea montrii i funcionrii corecte a capacelor plutitoare, ecranelor plutitoare etc.;

    - capacitatea lor de depozitare s fie optim;- construcia rezervoarelor s permit executarea i montarea rapid a tuturor elementelor lor

    componente, iar dimensiunile semifabricatelor s se nscrie n limitele gabaritelor transportabile pe drumuri, osele auto, autostrzi, calea ferat etc.;

    - dimensiunile rezervoarelor i ale elementelor lor componente s fie tipizate;- s fie folosite, la maximum i n mod efectiv, caracteristicile mecanice ale materialelor de

    construcie, fra a diminua capacitatea portant a rezervorului, asigurndu-se, astfel, un consum specific de metal minim.

    Indicatorii tehnico-economici ce se pot meniona, n cazul rezervoarelor sunt:- costul rezervorului propriu-zis;- costul instalaiilor anexe ale parcului de rezervoare (instalaiile de protecie, prevenire i

    combatere a incendiilor; conducte tehnologice; conducte de ap i canalizare; conducte de nclzire etc.), bineneles, raportal la fiecare rezervor n parte;

    - consumul de metal (n special sub form de tabl i profiluri);- consumul de beton i de beton armat;- volumul lucrrilor de construcie etc.

    Clasificarea rezervoarelor

    Construcia de rezervoare, de diferite tipuri, forme i dime nsiun i , s-a dezvoltat, pe plan mondial, n concordan cu cerinele activitii industriale n diferite domenii, n pas cu tehnica modern.

    1

  • S-a ajuns, astfel, s se dispun de o mare varietate de soluii constructive de rezervoare. Clasificarea lor se poate face dup numeroase criterii, urmnd a se trata numai criteriile de clasificare determinante.

    a) Dup poziia fa de suprafaa solului, se deosebesc:- rezervoarele de suprafa (rezervoarele supraterane), din categoria crora fac parte rezervoarele montate direct pe sol sau deasupra solului (supranlate), precum i rezervoarele ngropate pe mai puin de jumtate din nlimea lor;- rezervoarele semingropate, din categoria crora fac parte rezervoarele ngropate pe mai mult de jumtate din nlimea lor, far ca nivelul maxim al produsului depozitat s depeasc nlimea de 2 m fa de suprafaa solului;- rezervoarele ngropate, din categoria crora fac parte rezervoarele n care nivelul maxim posibil al produsului depozitat se afl cu 0,2 m sub nivelul solului.

    b) Dup forma geometrica:- rezervoare cilindrice verticale (fig. 1.1) sau orizontale (fig. 1.2)- rezervoare sferice (fig. 1.3);- rezervoare sferoidale (fig. 1.4);- rezervoare torosferoidale (fig. 1.5);- rezervoare paralelipipedice;- rezervoare de form special (fig. 1.6);c) Dup capacitatea de depozitare:- rezervoare de capacitate mic, pn la 100 m3, cu capac conic susinut de o

    construcie metalic uoar;- rezervoare de capacitate mijlocie i mare, ntre 100 m3 i 50000 m3, cu capac plat

    pe construcie metalic cu forme - pentru 100 ... 1000 m3, cu capac conic pe grinzi i stlpi de susinere - pentru 1000 ... 5000 m3 i cu capac bombat, cu capac n form de umbrel sau cu capac plat pe stlpi - pentru 30000 ... 50000 m3;

    - rezervoare de capacitate foarte mare, de peste 50000 m3;d) Dup natura materialelor din care se execut:- rezervoare metalice, cuprinznd rezervoarele sudate i nituite, cilindrice verticale sau

    orizontale, sferice, sferoidale i sub forme i construcii speciale;rezervoare nemetalice, cuprinznd rezervoarele din beton, beton armat, piatr, crmid, pmnt, materiale plastice obinuite sau armate etc.;

    e) Dup presiunea interioar maxim de depozitare:- rezervoare de joas presiune, denumite i rezervoare atmosferice, care sunt, n general,

    rezervoare cilindrice verticale;- rezervoare de medie presiune, din categoria crora fac parte, n general,

    rezervoarele cilindrice orizontale, rezervoarele sferoidale, rezervoarele cilindrice verticale cu capac bombat etc.;

    - rezervoare de presiune ridicat, din categoria crora fac parte rezervoarele cilindrice orizontale de construcie special, rezervoarele sferice i alte rezervoare de construcie special.

    Fig. 1.1 Rezervoare cilindrice verticale.

    2

  • Fig. 1.2 Rezervoare cilindrice orizontale.

    Fig. 1.3 Rezervorul sferic Fig. 1.4 Rezervorul sferoidal axial simetric

    Rezervoarele cilindrice verticale de depozitare atmosferic.Urmrindu-se formele constructive de rezervoare atmosferice cilindrice verticale, se poate

    constata o mare varietate a acestora, dintre care cele mai importante sunt: rezervoarele atmosferice cu capac fix (forma capaoului fiind plat, conic sau bombat, denumite i rezervoare de tip standard; rezervoarele atmosferice cu capac plutitor, de mare i foarte mare capacitate; rezervoarele atmosferice cu capac respirator (rezervoarele cu capac autoportant fr moment).

    Din punct de vedere constructiv, mantaua i fundul acestor rezervoare se soluioneaz n mod identic, de la caz la caz diferind doar construcia capacului.

    Rezervoarele cilindrice verticale cu capac fix sunt rezervoare mult utilizate n practica curent, datorit simplitii construciei i problemelor de montaj uor rezolvabile. Aceste rezervoare sunt echipate cu dispozitive de deservire i exploatare comune echipamentului obligatoriu al rezervoarelor atmosferice. n figura 1.7 se prezint, schematic, structurarea constructiv a unui rezervor atmosferic cu capac fix.

    n general, aceste rezervoare se compun din fund, manta, construcie metalic de susinere i capac.

    Clasificarea acestor tipuri de rezervoare se poate face dup mai multe criterii, i anume:a) dupa forma capacului:- rezervoare atmosferice cu capac plat, la care unghiul fcut de capac i orizontal

    () este mai mic de 3;- rezervoare cu capac conic, la care = 7 ... 15;- rezervoare cu capac autoportant, fr moment (fig. 1.8);- rezervoare cu capac fix i ecran plutitor rigid cu ponton inelar (fig. 1.9);- rezervoare cu capac bombat;b) dup construcia metalic de susinere a capacului: rezervoare cu construcie metalic de tip ferme i stlpi intermediary; rezervoare de construcie metalic de tip ferme i stlp central; rezervoare cu construcie metalic autoportant; rezervoare far construcie metalic (cu capac autoportant);c) dup modul de realizare constructiv a mantalei: rezervoare cu manta d econstrucie normal, din virole sudate, fie cap la cap, fie telescopice,

    fie alternante; rezervoare cu manta execuatte prin sudare elicoidal; rezervoare cu manta realizat din rulouri prefabricate n uzin (cu manta rulat);d) dup modul de rezemare: rezervoare montate pe fundaie continu din beton cazul rezervoarelor de mic capacitate; rezervoare montate pe fundaie de tip pat elastic; rezervoare montate pe fundaie elastic cu inel de beton.

    3

  • Fig. 1.5 Rezervorul torosferoidal Fig. 1.6 Rezervorul de tip tranee

    Fig. 1.7 Vedere de ansamblu a rezervorului atmospheric cu capac fix:1-mantaua; 2-fundul; 3-construcia de susinere a capacului; 4-nvelitaorea capacului;

    5-fundaia; 6-gura de vizitare; 7-racordul echipamentului de ventilaie; 8- racordul pentru loat probe;9-racordul echipamentului respirator; 10-racordul de tragere (descrcare, golire); 11-racordul de mpingere (ncrcare, umplere); 12-racorduri pentru intrare abur;

    13-racorduri pentru ieire condens; 14-racordul ncrctor spum.

    4

  • Fig. 1.8 Rezervorul cu capac autoportant fr Fig. 1.9 Rezervorul cu capac fix i ecran plutitor moment: rigid cu pontoon inelar:

    1-mantaua rezervorului; 2-fundul; 1-mantaua rezervorului; 2-capacul fix;3-fundul; 3-capacul autoportant; 4- stlpul 4-ecranul plutitor rigid cu pontoon; 5-stlpul de

    central; 5-carcasa de rigidizare. ghidare; 6-sistem de etanare; 7-reazemul de fund; 8-pontoanele; 9-gura de luat probe; 10-supapa de respiraie.

    II. Alegerea pe criterii tehnico-economice a materialelor, determinarea caracteristicilor mecanice, elastice i fizice ale acestora, stabilirea

    coeficientului de rezisten al mbinrilor sudate i calculul rezistenelor admisibile

    Materialele utilizate n construcia utilajului petrolier trebuie s satisfac anumite cerine tehnice i economice. Principalii indicatori tehnico-economici folosii la alegerea materialelor sunt:

    - indicatorul tehnico-economic de rezistena, acesta impune alegerea unui material care s prezinte o rezistent ridicat n condiiile unui cost cat mai mic;

    - indicatorul tehnico-economic de coroziune, acesta reprezint costul unitii de volum de material corodat ntr-un interval de timp. In acest caz se impune ca materialul sa prezinte o bun rezistenta la coroziune;

    5

  • - indicatorul eficacitii economice a utilizrii unor materiale bimetalice, aceasta impune elaborarea unor tehnologii de obinere i de mbinare a bimetalului conducnd n acest fel la o cretere a costului instalaiei.

    Notaiile folosite n acest capitol sunt: c - limita de curgere convenional, care reprezint efortul unitar er corespunztor seciunii

    iniiale ale epruvetei pentru care lungirea specific remanent plastic e atinge valoarea prescris de 0,2%; fN/mm2]

    r - rezistena la rupere care reprezint raportul dintre sarcina maxim Fmax suportat de ctre epruvet i aria Ao a seciunii transversale iniiale a epruvetei;[N/mm2]

    KCU - reziliena materialului care se definete ca fiind raportul dintre lucrul mecanic necesar ruperii dintr-o singur lovitur a unei epruvete de ncovoiere, i aria seciunii transversale iniiale a epruvetei n dreptul crestturii. Forma geometric a crestturii este U";[J/cm2]

    KV - energia de rupere este energia consumat la ruperea epruvetei cu cresttura n form de V; [J]

    HB - duritate Brineil care este raportul dintre sarcina de ncercare F i aria amprentei sferice lsat de bila penetratoare de diametru D pe piesa de ncercat;

    Deoarece rezervorul ce urmeaz a fi proiectat este destinat depozitrii propanului lichefiat la temperaturi sczute, se vor alege oelurile de tip R.

    Materialele se vor alege n funcie de mediul tehnologic i temperatura de calcul. In acest sens se aleg oeluri slab aliate de uz general destinate pentru temperaturi ambiante i sczute.

    Materialele alese sunt: - pentru tablele virolelor i fundurilor: S235J2G3 din SR EN 10025+A 1/1994; - pentru tuurile racordurilor: P275NL1 din SR EN 10028-3/96; - pentru flane: P280 GL; - pentru uruburi: 21CrMoV5-7 din SR EN 10269-2;

    - pentru piulie: 25CrMo4 din SR EN 10269-2. Caracteristicile mecanice pentru S235J2G3 din SR EN 10025+A1/1994 sunt prezentate n tabelul 1, iar compoziia chimic este prezentat n tabelul 2.

    Tabelul 1.

    Marcaoelului

    Grosimeat[mm]

    Caracteristici mecaniceminCR

    [MPa]mR

    [MPa]minA ,% minKV

    [J]ndoire

    50 80 200 5,65 0S090 0180

    S235J2G3

    2,0...2,5

    235

    360

    -

    18

    -

    -( 020 C)

    27- ->2,5...3,0 510 19 -

    3,0...16 340..470 24

    Tabelul 2.Marcaoelului

    Grosimeat[mm]

    Compoziia chimic %C Mn Si P S Al

    S235J2G3 2,0...16 max 0,17 max 1,4 - 0,035 0,035 -

    Caracteristicile mecanice pentru P275NL1 din SR EN 10028-3/96 sunt prezentate n tabelul 3, iar compoziia chimic n tabelul 4.

    Tabelul 3.Marcaoelului

    Grosimeat[mm]

    Caracteristici mecaniceminA ,% minKV ndoire

    6

  • minCR[MPa]

    mR[MPa]

    [J]50 80 200 5,65 0S090 0180

    P275NL1 2,0...35 275 390...510 - - - 24( 050 C)

    27/16- -

    Tabelul 4.

    Marcaoelului

    Compoziia chimic %C

    max MnSi

    max P SAl

    minCr

    maxMomax

    Nimax

    Cumax

    Nbmax

    Timax

    Vmax

    Nmax

    P275NL1 0,16 0,50

    1,50 0,40 0,03

    00,

    035

    0,02

    0

    0,3 0,08 0,5 0,3 0,05 0,03 0,05 0,02

    0

    Caracteristicile mecanice pentru P280GL sunt prezentate n tabelul 5, iar compoziia chimic n tabelul 6.

    Tabelul 5.

    Marcaoelului

    Grosimeat[mm]

    Caracteristici mecaniceminCR

    [MPa]mR

    [MPa]minA ,% minKV

    [J]

    P280 GL

  • Tabelul 7.

    Marcaoelului

    Caracteristici mecaniceminCR

    [MPa]mR

    [MPa]Alungirea la rupere

    sA , %

    Gtuireala rupere

    Z, %

    Energia de rupereKV [J]

    25CrMo4 540 740 min 14 min 45 min 56 Tabelul 8.

    Marcaoelului

    Compoziia chimic %

    C Mn Si Cr Nimax Mo VP

    maxS

    max

    25CrMo4 0,30...0,450,60...0,90

    0,17...0,37

    0,9...1,20 0,3

    0,15...0,30 - 0,035 0,035

    Calculul rezistenelor admisibile

    Conform prescripiilor I.S.C.I.R. C42003, rezistena admisibil a materialului la temperatura de 20C:

    =

    c

    c

    r

    ra cc

    2020 ;min

    ; [ 2/ mmN ]

    unde:r este rezistena la rupere;20c limita tehnic de curgere la 20C;

    rc coeficientul de siguran fa de rezistena la rupere, 4,2=rc ;cc coeficientul de siguran fa de limita tehnic de curgere, 5,1=cc .

    Pentru S235J2G3, rezistena admisibil este:

    ( ) 66,14166,156;66,141min5,1

    235;4,2

    340min20 ==

    =a 2/ mmN ;

    340=r 2/ mmN ;23520 =c 2/ mmN ;

    Pentru P275NL1, rezistena admisibil este:

    ( ) 5,16233,183;5,162min5,1

    275;4,2

    390min20 ==

    =a 2/ mmN ;

    390=r 2/ mmN ;27520 =c 2/ mmN ;

    Pentru P280GL, rezistena admisibil este:

    ( ) 170170;66,191min5,1

    255;4,2

    460min20 ==

    =a 2/ mmN ;

    460=r 2/ mmN ;25520 =c 2/ mmN ;

    Pentru 21CrMoV5-7, rezistena admisibil este:

    8

  • ( ) 32533,393;325min5,1

    590;4,2

    780min20 ==

    =a 2/ mmN ;

    780=r 2/ mmN ;59020 =c 2/ mmN ;

    Pentru 25CrMo4, rezistena admisibil este:

    ( ) 33,308360;33,308min5,1

    540;4,2

    740min20 ==

    =a 2/ mmN ;

    740=r 2/ mmN ;54020 =c 2/ mmN ;

    Calculul cifrei de calitate a mbinrilor sudate

    Raportul dintre rezistena admisibil as a materialului (de adaos) al custurii sudate i

    rezistena admisibil as a materialului de baz se numete coeficient de rezisten al sudurii (coeficient de calitate al custurii sudate sau cifr de calitate), se noteaz cu simbolul general i, evident, are urmtoarea expresie de calcul:

    aaasa

    ase

    == 0,1Coeficientul depinde de o serie de factori, dintre care se menioneaz - ca fiind mai

    importani - urmtorii: tipul constructiv al mbinrii sudate, sudabilitatea materialelor de baz, tratamentul termic al custurii sudate, modul i mijloacele de control defectoscopic nedistructiv folosite, caracteristicile fizico - mecanice ale materialului sudurii etc.

    Formula general pentru calculul coeficientului de rezisten al sudurii este urmtoarea:43210 kkkk =

    0 este coeficientul teoretic de rezisten al mbinrilor sudate i depinde de geometria rostului mbinrii sudate i de procedeul de sudare folosit;

    1k este factorul de corecie dependent de sudabilitate materialului de baz;2k este factorul de corecie dependent de modul de efectuare al tratamentului termic de

    detensionare dup sudare;3k este factorul de corecie dependent de examinarea defectoscopic nedistructiv;4k este factorul de corecie dependent de modul de efectuare al ncercrilor mecanice

    constructive i a examinrii aspectului sudurii.

    Pentru S235J2G3:

    =

    =+++=+++

    0,17%%C1,4%0001,4%Ni%Si%Cr%Mn

    Grupa de oeluri din punct de vedere al sudabilitii este Ia (simbol B) 00,11 =k ;Deoarece nu se face detensionare prin tratament 98,0...94,02 =k . Se adopt 94,02 =kExaminarea defectoscopic nedistrituctiv este parial 95,03 =k ;ncercrile mecanice sunt reduse, dar se face examinarea aspectului 95,0...90,04 =k ; Se

    adopt 90,04 =k ;

    9

  • Tipul sudurii: sudur cu arc electric cap la cap n V, cu sudur de completare la rdcin, respectiv sudur n V pe suport (plac de adaos, eclis, inel) 90,0...85,00 = ; se adopt 87,00 =.

    69,090,095,094,0187,0432101 === kkkk .

    Pentru P275NL1:

    =

    =+++=+++

    0,16%%C%2,20,50,40,31%Ni%Si%Cr%Mn

    Grupa de oeluri din punct de vedere al sudabilitii este Ia (simbol B) 00,11 =k ;Deoarece nu se face detensionare prin tratament 98,0...94,02 =k . Se adopt 94,02 =kExaminarea defectoscopic nedistrituctiv este parial 95,03 =k ;ncercrile mecanice sunt reduse, dar se face examinarea aspectului 95,0...90,04 =k ; Se

    adopt 90,04 =k ;Tipul sudurii: sudur cu arc electric cap la cap n V, cu sudur de completare la rdcin,

    respectiv sudur n V pe suport (plac de adaos, eclis, inel) 90,0...85,00 = ; se adopt 87,00 =.

    69,090,095,094,0187,0432102 === kkkk .

    Pentru P280GL:

    =

    =+++=+++

    0,15%%C1,7%000,41,3%Ni%Si%Cr%Mn

    Grupa de oeluri din punct de vedere al sudabilitii este Ia (simbol B) 00,11 =k ;Deoarece nu se face detensionare prin tratament 98,0...94,02 =k . Se adopt 94,02 =kExaminarea defectoscopic nedistrituctiv este parial 95,03 =k ;ncercrile mecanice sunt reduse, dar se face examinarea aspectului 95,0...90,04 =k ; Se

    adopt 90,04 =k ;Tipul sudurii: sudur cu arc electric cap la cap n V, cu sudur de completare la rdcin,

    respectiv sudur n V pe suport (plac de adaos, eclis, inel) 90,0...85,00 = ; se adopt 87,00 =.

    69,090,095,094,0187,0432103 === kkkk .

    Calculul rezistenelor admisibile ale sudurilorasuda =, ;

    Pentru S235J2G3: 74,9766,14169,01,, === amsuda 2/ mmN ;Pentru P275NL1: 12,1125,16269,02,, === assuda 2/ mmN ;Pentru P280GL: 3,11717069,03,, === afsuda 2/ mmN ;

    III. Determinarea dimensiunilor optim economiceale rezervoarelor cilindrice de depozitare la

    presiune atmosferice

    Generaliti

    Capacitatea total de depozitare, capacitile diferitelor parcuri, numrul de rezervoare, ca i capacitile unitare ale rezervoarelor incluse n parcuri, sunt determinate att de ordinul de mrime al capacitilor de prelucrare a instalaiilor, complexelor, rafinriilor i combinatelor deservite, ct i de

    10

  • muli ali factori, printre care cei mai importani sunt: cerinele de flexibilitate i duratele de flexibilitate.

    Primul aspect, urmrind o selecionare a tipurilor, constituie o problem specific tehnologico-economic.

    Fixarea elementelor dimensionale (diametru, grosimi pentru fund, capac, manta), constituie o problem specific cu caracter de construcie-proiectare pe criterii economice, cunoscute sub denumirea de "calculul dimensiunilor optime".

    n literatura de specialitate sunt cunoscute 2 metode de calcul i anume:-calculul dup metoda costurilor unitare;-calculul dup metoda consumurilor de metal minime (metoda Suhov).

    Calcului dimensiunilor optim-economice, dup ipoteza consumului minim de metal (Metoda Suhov).

    Principii, ipoteze. Caracteristici proprii ale metodei.

    Cu ajutorul acestei metode se determin dimensiunile optime, dup ipoteza fundamental a realizrii unui consum minim de metal.

    Comparativ cu metoda costurilor unitare, se pot puncta urmtoarele aspecte:a) i n acest caz, dimensiunile optime se stabilesc fr s se in seama de influena

    exercitat de factorii de exploatare costurile de montaj.b) n plus, aceast metod nu ine seama de costurile terenului i construciei fundaiei.c) din punct de vedere teoretic, se identific optimul economic, cu consumul minim de

    metal.d) la fel ca al metoda precedent, se deosebesc i aici dou cazuri tipice:

    - cnd grosimea mantalei este constant (Teorema 1 a lui Suhov);- cnd grosimea mantalei este variabil (Teorema 2 a lui Suhov);

    e) n cazu dimensiunilor optim econpmice, se folosesc greutile convenionale, practic, volumele fde metal folosite.

    Determinarea parametrilor de calcul A. Grosimea de calcul echivalent a capacului ( cs )

    CMtc sss += ; n care:ts - grosimea tablei nvelitoare a capacului; 4=ts mm;CMs - grosimea echivalent de calcul a construciei metalice asimilnd-o pe aceasta cu un disc

    de diametru egal cu diametrul rezervorului i o nlime egal cu CMs ;

    25,4

    498,18107850

    94500

    4

    22

    000

    =

    =

    =

    ==

    =

    pipi

    Dg

    Gs

    gGm

    V

    AVs

    CMCM

    CMCMCM

    CM

    CMCM

    mm;

    CMA aria construciei metalice; 4

    2DACM

    =

    pi [ 2mm ];

    0 densitatea oelului; 78500 = [ 3/ mkg ];G greutatea construciei metalice [N];g acceleraia gravitaional; g=10 2/ sm ;

    11

  • ( ) 9450031503040...20 === VGCM N;unde V [ 3m ];

    25,825,44 =+=+= CMtc sss mm; 9= Cs mm.

    B. Grosimea de calcul echivalent a fundului ( fs )

    Fundul rezervorului se realizeaz, n general, din dou zone de grosimi diferite, zona panoului central de grosime spc i zona inelului periferic de grosime sip.

    ntotdeauna grosimea tablei din care se confecioneaz inelul periferic se ia egal cu grosimea virolei de baz i, fiind o grosime natural, ea trebuie s aib o valoare standardizat:

    sip=sVB;

    112 rCta

    CVB ccp

    Dps ++

    =

    [mm];unde:

    Cp presiunea de calcul a rezervorului ce ine seama doar de presiunea hidrostatic exercitat la baza rezervorului i de suprapresiunea din spaiul gaze-vapori:

    09,0002,0088,0 =+=+=+= ggHC hgHhpp 2/ mmN ; densitatea lichidului depozitat; =750 3/ mkg ;H nlimea rezervorului; H=11,83 m;

    gh supraresiunea din spaiul de gaze vapori a rezervorului;200=gh mm H2O;

    D diametrul interior al rezervorului; D=18980 mm; coeficient de rezisten sau cifra de calitate a mbinrii sudate; =0,69;

    ta tensiunea sau rezistena admisibil a materialului mantalei la temperatura de calcul de

    200C; 66,141=ta 2/ mmN ;c1 adaos de grosime pentru coroziune; c1=3 mm;cr1 adaos de grosime ce ine cont de abaterea negativ de la grosimea tablelor;

    974,809,066,14169,02

    1898009,02

    ==

    =

    = rC

    ta

    Cr sp

    Dps

    mm;Limea tablei l=1500 mm rezult cr1=0,8;

    138,128,0392 11

    ==++=++

    = VBrC

    ta

    CVB sccp

    Dps

    mm;

    Volumul fundului rezervorului:ippcf VVV +=

    unde: pcV este volumul panoului central;

    ipV este volumul inelului periferic.Volumul fundului se poate scrie considernd c acesta este un disc de diametrul egal cu

    diametrul rezervorului i nlimea egal cu grosimea echivalent de calcul a fundului (sf).ipippcpcff sAsAsA += ;( ) fippcfpcpcff AsAAsAsA :/+= ;

    Se observ din practic:

    ( ) pcf AA = 85,0...8,01

    ;

    12

  • ( ) ( )( ) ( )ippcipf

    ipippcf

    ssssssss

    +=

    +=

    85,0...8,0

    ;85,0...8,085,0...8,0

    n aceast relaie grosimea spc se adopt ca fiind: 9....4=pcs mm (grosime standardizat dar ntotdeauna mai mic dect grosimea inelului periferic); 6=pcs mm

    sip=13 mm;( ) ( ) ( ) 19,713683,01385,0...8,0 =+=+= ippcipf ssss mm; se adopt sf =8 mm.C. Stabilirea grosimii de calcul cumulate a fundului i a capacului ()

    =sc+sf=9+8=17 mm;

    D. Expresia pentru calculul grosimii mantalei

    Aceast metod are veridicitate n situaia cnd se consider grosimea mantalei constant pe nlimea rezervorului:

    13== VBm ss mm;

    E. Calculul volumului total de material consumat

    a) Calculul volumului de material consumat pentru realizarea fundului:

    52,483,11

    3150017,0

    44

    44

    22

    2

    ===

    =

    =

    ==+=

    +

    +

    HVV

    HVDHDV

    DfVVVcf

    cfcf

    pipi

    pi m3

    b) Calculul volumului de material consumat pentru confecionarea mantalei

    83,113150013,0222

    4

    2==

    =

    =

    =

    pipi

    pi

    pi

    pi

    HVsVH

    VDHDV

    sHDV

    mm

    mm

    89,8=mV m3

    c) Volumul total de material consumat 41,1389,852,4 =+=+= + mcftot VVV m3;

    ( )( )

    ( )( ) 09,1205,01013,0

    075,01017,0315011

    0 3 22

    3

    22

    12

    =

    +

    +=

    +

    +==

    pipi

    moptimtot s

    VHdV m;

    ( )

    ( )( )

    ( ) 16,18075,01017,005,01013,031502

    11

    2 331

    2=

    +

    +=

    +

    +=

    pipim

    optimsV

    D m.

    unde: 1=0,075;2=0,05;

    1, 2 coeficieni ce in seama de suprapunerea tablelor la sudare;

    HT = Hopt+0,06D=12,09+0,06.18,16=13,17 m.

    Mrimea 0,06D ine seama de un grad de seismicitate.

    13

  • IV. Predimensionarea mantalei innd seamade aciunea presiunii hidrostatice

    Calculul de dimensionare a mantalei rezervorului cilindric vertical este independent de soluiile constructive i de montaj adoptate. Aceasta ia n consideraie presiunea hidrostatic, suprapresiunea din spaiul gaze-vapori i solicitrile hidrodinamice ce pot apare n prezena micrilor seismice.

    14

  • Fig.4.1 Schema de calcul a mantalei rezervorului ce inecont de aciunea presiunii hidrostatice

    Grosimea virolelor se determin cu relaia:

    112 riCta

    iiCnecVi ccp

    Dps ++

    =

    unde: iCp presiunea de calcul la baza virolei i;

    iD dimametrul interior al rezervorului; 98,18=iD m; cifra de caliate a mbinrii sudate; =0,69;

    ta tensiunea sau rezistena admisibil a materialului mantalei la temperatura de

    calcul de 200C; 66,141=ta 2/ mmN ;c1 adaos de grosime pentru coroziune; c1=3 mm;cr1 adaos de grosime ce ine cont de abaterea negativ de la grosimea tablelor;

    idihgiC pphp ++=

    unde: gh supraresiunea din spaiul de gaze vapori a rezervorului;200=gh mm H2O = 0,002 2/ mmN ;

    ihp presiunea hidrostatic exercitat de lichidul depozitat la baza virolei i: ( )iulih zHgp = [ 2/ mmN ];

    idp presiunea hidrostatic exercitat n condiii seismice la baza virolei i:

    gkkkRp Slid = 34pi [ 2/ mmN ]

    unde: R raza rezervoriului; R=9,49 m;l densitatea produsului depozitat; 750=l 3/ mkg ;

    k coeficient de corecie ce ine seama de influena stlpului central; k=1,07;Sk coeficient de seismicitate ce ine de seama de amplasarea teritorial a

    rezervorului (pentru gradul 7de intensitate seismic); 05,0=Sk ; 3k coeficient de corecie ce depinde de valoarea raportului:

    ( )RHHzfk ui /;/3 = ;g acceleraia gravitaional; g=10 2/ sm .

    Virola 1:

    15

  • 01 =z m;

    9,00

    24,149,983,11

    31

    =

    =

    ==

    k

    HzRH

    u

    conform monogramei;

    0906,000269,0086,0002,0111 =++=++= dhgC pphp 2/ mmN ;( ) ( ) 86400053,111075011 === zHgp ulh 2/ mN 086,0= 2/ mmN ;

    53,113,083,113,0 === HH u m;

    2690109,005,007,175049,944 31

    ===

    pipi gkkkRp Sld 2/ mN 00269,0= 2/ mmNk=1,07;

    05,0=Sk ;

    6,128,030906,066,14169,02

    189800906,02 111

    11 =++

    =++

    = rC

    ta

    iCnecV ccp

    Dps

    mm;c1=3 mm;cr1=0,8;

    131 =STASnecVs mm ;

    96,510

    98,18=

    =

    =

    pipi

    LDn virole;

    Alegem conform STAS 437-87 tabla pentru virola 1 astfel:- 5 buci de tabl cu dimensiuni: s1=13 mm; l1=2200 mm; L1=10000 mm;- 1 bucat de tabl cu dimensiuni: s1=13 mm; l1=2200 mm; L1=10000 mm; din care se va decupa o bucat de tabl de 400 mm.

    Virola 2:

    2,22 =z m;

    88,019,0

    53,112,2

    24,149,983,11

    32

    =

    ==

    ==

    k

    HzRH

    u

    conform monogramei;

    073,00026,0069,0002,0222 =++=++= dhgC pphp 2/ mmN ;( ) ( ) 690002,253,111075022 === zHgp ulh 2/ mN 069,0= 2/ mmN ;

    53,113,083,113,0 === HH u m;

    26001088,005,007,175049,944 32

    ===

    pipi gkkkRp Sld 2/ mN 0026,0= 2/ mmNk=1,07;

    05,0=Sk ;

    89,108,03073,066,14169,02

    18980073,02 112

    22 =++

    =++

    = rC

    ta

    iCnecV ccp

    Dps

    mm;c1=3 mm;cr1=0,8;

    121 =STASnecVs mm ;

    96,510

    98,18=

    =

    =

    pipi

    LDn virole;

    Alegem conform STAS 437-87 tabla pentru virola 1 astfel:16

  • - 5 buci de tabl cu dimensiuni: s2=12 mm; l2=2200 mm; L2=10000 mm;- 1 bucat de tabl cu dimensiuni: s2=12 mm; l2=2200 mm; L2=10000 mm; din care se va decupa o bucat de tabl de 400 mm.

    Virola 3:

    4,43 =z m;

    83,038,0

    53,114,4

    24,149,983,11

    33

    =

    ==

    ==

    k

    HzRH

    u

    conform monogramei;

    057,00024,0053,0002,0333 =++=++= dhgC pphp 2/ mmN ;( ) ( ) 530004,453,111075033 === zHgp ulh 2/ mN 053,0= 2/ mmN ;

    53,113,083,113,0 === HH u m;

    24001083,005,007,175049,944 32

    ===

    pipi gkkkRp Sld 2/ mN 0024,0= 2/ mmNk=1,07;

    05,0=Sk ;

    33,98,03057,066,14169,02

    18980057,02 113

    33 =++

    =++

    = rC

    ta

    iCnecV ccp

    Dps

    mm;c1=3 mm;cr1=0,8;

    101 =STASnecVs mm ;

    96,510

    98,18=

    =

    =

    pipi

    LDn virole;

    Alegem conform STAS 437-87 tabla pentru virola 1 astfel:- 5 buci de tabl cu dimensiuni: s3=10 mm; l3=2200 mm; L3=10000 mm;- 1 bucat de tabl cu dimensiuni: s3=10 mm; l3=2200 mm; L3=10000 mm; din care se va decupa o bucat de tabl de 400 mm.

    Virola 4:

    6,64 =z m;

    78,057,0

    53,116,6

    24,149,983,11

    34

    =

    ==

    ==

    k

    HzRH

    u

    conform monogramei;

    0403,00023,0036,0002,0444 =++=++= dhgC pphp 2/ mmN ;( ) ( ) 360006,653,111075044 === zHgp ulh 2/ mN 036,0= 2/ mmN ;

    53,113,083,113,0 === HH u m;

    23001078,005,007,175049,944 34

    ===

    pipi gkkkRp Sld 2/ mN 0023,0= 2/ mmNk=1,07;

    05,0=Sk ;

    51,78,030403,066,14169,02

    189800403,02 114

    44 =++

    =++

    = rC

    ta

    iCnecV ccp

    Dps

    mm;

    17

  • c1=3 mm;cr1=0,8;

    81 =STASnecVs mm ;

    96,510

    98,18=

    =

    =

    pipi

    LDn virole;

    Alegem conform STAS 437-87 tabla pentru virola 1 astfel:- 5 buci de tabl cu dimensiuni: s4=8 mm; l4=2000 mm; L4=10000 mm;- 1 bucat de tabl cu dimensiuni: s4=10 mm; l4=2000 mm; L4=10000 mm; din care se va decupa o bucat de tabl de 400 mm.

    Virola 5:

    6,85 =z m;

    55,074,0

    53,116,8

    24,149,983,11

    35

    =

    ==

    ==

    k

    HzRH

    u

    conform monogramei;

    024,00016,0021,0002,0555 =++=++= dhgC pphp 2/ mmN ;( ) ( ) 210006,853,111075055 === zHgp ulh 2/ mN 021,0= 2/ mmN ;

    53,113,083,113,0 === HH u m;

    16001055,005,007,175049,944 35

    ===

    pipi gkkkRp Sld 2/ mN 0016,0= 2/ mmNk=1,07;

    05,0=Sk ;

    93,58,03024,066,14169,02

    18980024,02 115

    55 =++

    =++

    = rC

    ta

    iCnecV ccp

    Dps

    mm;c1=3 mm;cr1=0,8;

    61 =STASnecVs mm ;

    96,510

    98,18=

    =

    =

    pipi

    LDn virole;

    Alegem conform STAS 437-87 tabla pentru virola 1 astfel:- 5 buci de tabl cu dimensiuni: s5=6 mm; l5=1800 mm; L5=10000 mm;- 1 bucat de tabl cu dimensiuni: s5=6 mm; l5=1800 mm; L5=10000 mm; din care se va decupa o bucat de tabl de 400 mm.

    Virola 6:

    4,106 =z m;

    3,09,0

    53,114,10

    24,149,983,11

    36

    =

    ==

    ==

    k

    HzRH

    u

    conform monogramei;

    011,000089,00084,0002,0666 =++=++= dhgC pphp 2/ mmN ;( ) ( ) 84004,1053,111075066 === zHgp ulh 2/ mN 0084,0= 2/ mmN ;

    18

  • 53,113,083,113,0 === HH u m;

    890103,005,007,175049,944 36

    ===

    pipi gkkkRp Sld 2/ mN 00089,0= 2/ mmNk=1,07;

    05,0=Sk ;

    66,48,03011,066,14169,02

    18980011,02 116

    66 =++

    =++

    = rC

    ta

    iCnecV ccp

    Dps

    mm;c1=3 mm;cr1=0,8;

    51 =STASnecVs mm ;

    45,78

    98,18=

    =

    =

    pipi

    LDn virole;

    Alegem conform STAS 437-87 tabla pentru virola 1 astfel:- 7 buci de tabl cu dimensiuni: s6=5 mm; l6=1500 mm; L6=8000 mm;- 1 bucat de tabl cu dimensiuni: s6=5 mm; l6=1500 mm; L6=4000 mm; din care se va decupa o bucat de tabl de 400 mm.

    Fig. 4.2 Seciune prin mantaua cilindric a rezervorului proiectatV. Calculul construciei metalice de susinere a capacului

    19

  • Fig. 5.1 Schema de calcul a semifermelor

    1. Determinarea numrului necesar de semiferme:

    64,898,181,05

    98,181,05

    =

    +

    =

    +

    =

    pipi

    DDnS semiferme; 10=Sn semiferme;

    unde: D diametrul rezervorului;2. Determinarea lungimii semifermei:

    29,92

    4,098,182

    =

    =

    =SDDL m;

    unde: Ds diametrul stlpului central; Ds=400 mm;3 Alegerea numrului de panouri a semifermei:Numrul de panouri se alege astfel nct:

    42 =l m se adopt 3,2=l mPentru L=9,29 m i l=2,3 m m=4 panouri.

    Fig. 5.2 Reprezentarea schematic a numrului de panouri alese pentru rezervorul proiectat

    4. Determinarea nlimii h1 a semifermei:

    32,36

    142498,186,0

    612

    1 =

    =

    =

    mmDKh m;

    unde: K coeficient de corecie; K=0,6;D diametrul rezervorului; D=18,98 m;m numrul de panouri; m=4;5. Determinarea nlimii h2 a semifermei:( ) 65,232,38,08,07,0 12 === hh m;6. Determinarea solicitrilor pe capac:

    a) Determinarea solicitrii pe capac pe timp de iarn

    20

  • innd cont de condiiile atmosferice pe timp de iarn, solicitarea elementar pe capac are urmtoarele componente:

    solicitarea din greutatea total a capacului:5,706009,0107850011 ==== CC

    i sgsq 2/ mN ; solicitarea datorat solicitrii zpezii:

    7502 == Zi pq 2/ mN ;

    solicitarea din vacuumul din spaiul gazevapori:35035 23 ==== OmmHhpq VV

    i 2/ mN ; solicitarea din greutatea proprie a construciei metalice de susinere a capacului: 4,533507505,70698,1806,0506,05 3214 =+++=+++=

    iiii qqqDq 2/ mN ; solicitarea total unitar pe capac pe timpul iernii:

    18604,533507505,7064321 =+++=+++=iiii

    ci qqqqq 2/ mN ;

    b) Determinarea solicitrii pe capac pe timp de var:innd cont de condiiile atmosferice pe timp de var, solicitarea elementar pe capac are

    urmtoarele componente: solicitarea din greutatea tablei a capacului:

    5,706009,0107850011 ==== CCv sgsq 2/ mN ;

    solicitarea din vacuumul din spaiul gazevapori:2000200 22 ==== OmmHhpq gg

    v 2/ mN ; solicitarea din greutatea proprie a construciei metalice de susinere a capacului: 24,6420005,70698,1806,0506,05 213 =++=++=

    vvv qqDq 2/ mN ; solicitarea total unitar pe capac pe timpul verii:

    2,122924,6420005,706321 =+=+=vvv

    cv qqqq 2/ mN ;

    Solicitarea de suprastructur a capacului este descrcat n infrastructur, adic n elememtele componente ale construciei metalice, respectiv n semiferme, grinzi i cpriori. Se face ipoteza c descrcarea solicitrii se face n nodurile grinzilor cu zbrele.

    Modul de calcul este urmtorul:a) Calculul suprafeelor aferente fiecrui nod al semifermei:

    Fig. 5.3 Schema de calcul al forelor din nodurile semifermelor

    l=2,3 m;

    21

  • 2,024,0

    21====

    SS

    DRR m;

    35,123,22,0

    21'1 =+=+=

    lRR m;

    5,23,22,012 =+=+= lRR m;

    65,323,25,2

    22'2 =+=+=

    lRR m;

    7,43,25,233 =+=+= lRR m;

    57,010

    35,1 22'

    11 =

    =

    =

    pipi

    SnRA m2;

    ( ) ( ) 61,310

    35,165,3 222'

    12'

    22 =

    =

    =

    pipi

    SnRRA m2;

    ( ) ( ) 75,210

    65,37,4 222'

    22

    33 =

    =

    =

    pipi

    SnRR

    A m2;

    b) Calculul forelor din nodurile fermelorConsidernd condiiile cele mai grele de lucru, pe timpul iernii, forele din nodurile fermelor

    sunt:1,1060186057,011 === icqAF N;2,6714186061,322 === icqAF N;7,5114186075,233 === icqAF N;

    c) Considernd grinda cu zbrele simplu rezemat la capete, reprezentat n figura 5.4, se determin reaciunole n sistemul de reazeme:

    Fig. 5.4 Schema de calcul a reaciunilor din reazeme

    0220 21 == lFlFlVM BA

    2,4417212,67141,1060

    21

    21 =+=+= FFVB N;

    0220 23 == lFlFlVM AB

    8,8471212,67147,5114

    21

    23 =+=+= FFVA N;

    Combinnd metoda izolrii nodurilor cu metoda seciunilor, se determin reaciunile din fiecare bar astfel: cunoscnd ncrcrile pe grinda cu zbrele, forele din bare se determin analitic cu ajutorul figurii 5.5.

    Se decompune structura de grinzi cu zbrele, izolnd fiecare nod se calculeaz fiecare reaciune stabilindu-se astfel zona cea mai solicitat

    22

  • Fig. 5.5 Schema de calcul a reaciunilor din nodurile semifermelor

    Structura din grinzi cu zbrele a semifermei a fost bine echilibrat, valorile acesteror reaciuni din nodurile structurii sunt trecute n tabelul 9:

    Tabelul 9Nr. Valori Tip de solicitare1. 2,4417'111'1 == NN N Compresiune2. 0'1'2'2'1 == NN N -3. 4,23251221 == NN N Compresiune4. 8,40831'2'21 == NN N ntindere5. 2,67142'2'22 == NN N Compresiune6. 4,23252332 == NN N Compresiune7. 0'2'3'3'2 == NN N -8. 8,4444'233'2 == NN N ntindere9. 8,8471'333'3 == NN N Compresiune

    d) Dimensionarea grinzii cu zbrele- Dimensionarea la flambaj:( ) 8,8471max '33 === NNNN ecompresiunijecompresiun N;

    49987101,2

    9,23058,84713,252

    2

    2

    2

    min =

    =

    =

    pipi ElNc

    I fecompresiunfnec 4mm ;

    unde: fc coeficient de flambaj; 3,2=fc ;

    fl lungimea de flambaj; 3059,212,4cos3,2

    cos===

    ll f m;

    021 12,429,9

    65,232,3=

    =

    = arctg

    Lhharctg ;

    E modulul de elasticitate longitudinal; 5101,2 =E 2/ mmN ;necI min momentul de inerie minim necesar.

    23

  • Se alege conform STAS 565-71 un profil I8, cu urmtoarele caracteristici:80=h mm nlimea profilului;42=b mm limea tlpilor;9,5=t mm grosimea medie a tlpilor;

    9,3' == Rd mm grosimea inimii, respectiv raza de rotunjire interioar a tlpilor;3,2=r mm raza de rotunjire a tlpilor la vrf;58,7=A cm2 aria seciunii;

    8,77=ZI cm4 moment de inerie dup axa (x-x);5,219,34=zW cm3 modulul de rezinsten dup axa (x-x);

    2,3=Zi cm raza de giraie dup axa (x-x);29,6=YI cm4 moment de inerie dup axa (y-y);00,3=yW cm3 modulul de rezinsten dup axa (y-y);

    91,0=yi cm raza de giraie dup axa (y-y);1,11=xS cm3 momentul static al semiseciunii.

    Fig. 5.6 Profil I pentru realizarea semifermelor32min =i mm;

    === 03,7232

    2305

    minil f conform STAS 763/1-71 pentru OL52 677,0= ;

    acef AP

    = ;

    43,1303,2

    300===

    f

    cac c

    2/ mmN ;

    43,1305,16758677,08,8471

    ==

    = acef 2/ mmN ;

    - Verificarea la ntindere:

    acSF

    = ;

    8,4444'344'3intmax ==== NNNF indere N ;

    43,13086,5758

    8,4444

  • VI. Calculul la stabilitate al mantalei cilindrice pentru rezervorul proiectat

    Pentru rezervorul cilindric vertical cu capac fix calculul la stabilitate const n :-verificarea la stabilitate a virolei i a tronsonului de vrf: -verificarea la stabilitate a ntregii mantale.

    a) Verificarea la stabilitate a tronsonului de varf sau a virolei de varf, fig. 6.1

    Fig. 6.1 Stabilitatea virolei de vrf

    Virola de varf ii poate pierde stabilitatea datorit aciunii conjugate a urmtorilor factori: -vacuumul din spaiul de vapori caracterizat prin presiunea vacuumetric, pv [Pa], respectiv

    presurizarea exterioar uniform a virolei; -compresiune axial uniform datorat greutii proprii a virolei i greutii cumulate a

    capacului, constructiei metalice i zpezii depuse pe capac.

    Fig. 6.2 Seciune prin virola de vrf

    Rezistena la stabilitate a virolei de vrf este descris din punct de vedere cantitativ prin:

    - presiunea critic minim exterioar la care i poate pierde stabilitatea, mininf,p [Pa];- sarcina axial critic inferioar la care i poate pierde stabilitatea, mininf,P [N];- presiunea critic minim exterioar, care depinde de mai multe elemente:

    ( )Tn HDsEfp ,,,,mininf, = .( ) ( )

    Dcs

    HDcsEp nT

    n 12

    1mininf,

    226,0

    = [Pa]

    n care: E modulul de elasticitate transversal; E=2,1.105 N/mm2; sn grosimea virolei de vrf; sn=6 mm; c1 adaos de grosime pentru coroziune; c1=3 mm; D diametrul rezervorului; D=42000 mm;

    25

  • HT nlimea total a virolelor; HT=14700 mm;( ) ( ) 525

    mininf, 105172,618980352

    1183018980352101,26,0 =

    =p MPa;

    172,65mininf, =p Pa;

    ( ) ( )[ ] ( )5,1

    111mininf

    235,2

    ++=

    DcsEcscsDP nnnpi [Pa];

    ( ) ( )[ ] ( ) 18013218980

    352101,235,23535189805,1

    5mininf =

    ++= piP MPa;

    9mininf 10132,180 =P Pa;

    PzapadaCMcapacvirola FGGGGP ++++= [N];( ) OLnnnvirola hsDDG pi += [N]

    n care: hn limea virolei de vrf; hn=1,5 m; OL densitatea oelului; OL=7850 kg/m3;( ) 1,702178505,1005,0980,18980,18 =+= pivirolaG N;

    OLccapac sDG pi =

    4

    2

    [N];

    n care: sc grosimea capacului; sc=0,012 m;

    199897850009,04

    98,18 2=

    =

    picapacG N;

    126000315040)40...20( === VGCM N;

    zzapada qDG =

    4

    2pi [N];

    n care: qz solicitarea zpezii; qz=750 N/m2;3

    2

    102,2127504

    98,18=

    =

    pizapadaG N;

    VP pDF =

    4

    2pi [N];

    n care: FP fora de presiune datorat vacuumului din spaiul de gaze-vapori; pV vacuumul din spaiul de gaze-vapori; pV=35 mm H2O=350 N/m2;

    ( ) 990263504

    98,18 2=

    =

    piPF N;

    26614899026212200126000199897021 =+++=P N;

    Condiia de rezisten la stabilitate se exprim prin relaia:

    1mininfmininf

  • Condiia de fiabilitate sau securitate tehnic este:

    5,1cr

    epp [Pa]

    );max( 21 eee ppp = ;)](5,0;max[5,11 TVaVe Hqcpp =

    7,0=ac ;

    =

    2

    10)10()( TVTV

    HqHq ;61

    51

    71

    == ;

    690)10( =Vq Pa;

    8,68810

    9,11690)(6/2

    =

    =TV Hq Pa;

    ( ) 5253505,108,241;350max5,1)8,6887,05,0;350max(5,11 ====ep Pa;)](5,0[25,12 TVaVe Hqcpp += [Pa];

    85,738]8,6887,05,0350[25,12 =+=ep Pa;

    ),,,,,( 21 Tmmcr HDssEfp = ;unde: sm1;sm2 grosimiile medii ale jumtii inferioare grosimilor medii ale mantalei rezervorului, fig. 6.3

    Fig. 6.3 Schema de calcul pentru determinarea grosimilor medii ale mantalei rezervorului

    27

  • iijumT

    m shHs =

    inf.1 2/1

    ;

    ( ) 84,111015501222001322002/11900

    11 =++=ms ;

    iijumT

    m shHs =

    sup.2 2/1

    ;

    ( ) 85,6515006180082000106502/11900

    12 =+++=ms ;

    Dac: a) sm1>1.5.sm,2 atunci rezervoarele se consider rigide b) sm11.56,85 11,84>10,27 rezervorul este de mare rigiditateSe consider c avem un rezervor de mare rigiditate

    Tcr H

    Dp = 02075,6

    unde:

    =

    2

    1

    m

    m

    ss

    72,185,684,11

    2

    1==

    m

    m

    ss

    94,1= ;

    04,1898,18

    85,65050 20 =

    =

    =

    Dsm

    28870119001898004,1804,1894,175,6 2 ==crp Pa;

    5,1cr

    epp

    ( ) ( ) 85,73885,738;525max;max 21 === eee ppp ;5,1

    2887085,738 < 1924685,738 < ;

    Condiia de stabilitate este ndeplinit.Obs: Dac condiia de stabilitate nu ar fi fost satisfcut se impunea rigidizarea mantalei rezervorului cu inele de rigidizare exterioare.

    28

  • VII. Determinarea debitului de respiraie al rezervorului

    Conform prescripiilor tehnice nord-americane API RP 2000, debitul de respiraie al rezervoarelor petroliere atmosferice depinde de capacitatea lor de depozitare precum i de productivitatea pomprii hidrocarburilor volatile la incrcarea (umplerea) i descrcarea (golirea) rezervoarelor respective.

    Aceast dependen este ilustrat dup cum urmeaz: a) mica respiratie a rezervoarelor: - faza de expiraie (suprapresiune), curba trasat corespunznd lichidelor volatile cu punct de

    inflamabilitate peste 38C (produse grele); - faza de inspiraie (vacuum), curba trasat corespunznd lichidelor cu punct de inflamabilitate

    peste 38C (produse uoare);

    b) marea respiratie a rezervoarelor:- faza de expiraie (incrcare), curba trasat corespunznd lichidelor volatile cu punct de

    inflamabilitate sub 38C;- faza de inspiraie (descrcare), curba trasat corespunznd lichidelor volatile cu punct de

    inflamabilitate peste 38C.

    Din nomograma prezentat n fig.7.1 a,b, se vor extrage n funcie de tipul produsului depozitat (uor sau greu), n funcie de capacitatea de depozitare i de productivitatea pomprii, debitele de gaze ce urmeaz a fi vehiculate prin supap, dup cum urmeaz:

    a) pentru produse uoare (benzin, ulei, petrol): - din curba 2 rezult debitul Qv de gaze (aer) vehiculat n faza de inspiraie (vacuum); - din curba 4 rezult debitul Qg de gaze (aer) vehiculat in faza de expiraie (umplere); b) pentru produse grele (iei, pcur): - de pe curba 1 rezult debitul Qv de gaze (aer) vehiculat n faza de inspiraie (golire); - de pe curba 3 rezult debitul Qg de gaze (aer) vehiculat n faza de expiraie (suprapresiune).

    Fig.7.1 a,b Monograma debitelor de respiraie ale rezervorului.

    Avem : ( ) 56620000, === ftphQVQQ vv hm329

  • ( ) 4,2268000, === ftphQZQQ gg hm3unde: Q debitul de respiraie al rezervorului n mii ft.p.h. (1 ft.p.h.=0.0283 h

    m3 );

    Z productivitatea pomprii produsului depozitat la ncrcare-descrcare; Z=100 hm3 ;

    V capacitatea rezervorului, V=3150 3m .

    Debitul de respiraie al rezervorului va fi: ( ) ( ) 5664,226;566maxmax , === gv QQQ hm3 .

    VIII. Dimensionarea din punct de vedere tehnologic al supapei (supapelor) mecanice de respiraie

    30

  • Alegerea tipului, numrului i a principalelor elemente dimensionale ale supapein vederea realizrii echipamentului respirator al rezervorului se poate alege o supap tip

    S.M.R. U.P.G. produs i omologat n Universitatea Petrol-Gaze Ploieti. Aceste supape sunt realizate ntr-o gam restrns de

    tipodimensiuni: Dn 50; Dn 80; Dn 100; Dn 150; Dn 200; Dn 250; Dn 300. n urma ncercrilor experimentale realizate n condiii de laborator n funcie de dimensiunea

    (Dn) a fiecrei supape, s-au stabilit debitele maxime i minime ce pot fi vehiculate, valori regasite in tabelul de mai jos.

    Tabelul 10nD 50 80 100 150 200 250 300

    maxQ hm /3

    25 50 100 250 380 600 900

    minQ hm /3

    - 25 50 100 250 380 600

    n funcie de debitul de gaze Q [m3/h] stabilit anterior putem alege un anumit tip de supap (cu

    un anumit Dn) astfel ncat acesta s aiba valori cuprinse ntre Qmin i Qmax de gaze ce pot fi vehiculate cu acel tip de supap. Se alege o supap cu 250=nD mm;

    Pentru supapele asfel alese conform figurii 8 si a tabelului 10 se stabilesc principalele elemente dimensionale ale supapei.

    Tabelul 11

    Mrimea Dimensiuni cu rol funcional de exploatare pentru Dn=250 mmA 418B 880C 400D 273E 317F 426G 110H 219I 355J 731

    Dimensiunile cu rol funcional de exploatare ale supapelor sunt prezentate n figura 8.1:

    31

  • Fig. 8.1 Dimensiunile cu rol funcional ale supapelor.

    Verificarea alegerii supapelor mecanice de respiratie

    Verificarea const n calculul diametrelor scaunelor de aezare ale clapetelor, att pe circuitul de expiraie cat i pe cel pentru inspiraie. Deoarece supapa a fost aleas s poat funciona la debitul Q = max (Qg; Qv) i pentru ca supapele S.M.R. - U.P.G. sunt concepute s permit vehicularea unor debite mai mari prin circuitul de inspiraie dect pe circuitul de expiraie, este suficient calculul diametrului scaunului circuitului de expiraie.

    Relaia de calcul este urmatoarea:

    ( )[ ] ( )[ ] 260,0473,01200101110

    15668

    601

    1

    8

    601 4

    2

    2

    4

    02

    2

    =

    =

    =

    pipi

    pmhg

    nQ

    dg

    g

    g m

    n care: Q debitul de gaze vehiculat; Q=566 hm /3 ; n numr efectiv de supape; n=1; rezistena specific ce ine de tipul armturii 108 = 10= ;

    g greutatea volumic a amestecului de gaze 128 =g daN/m3 11=g daN/m3;

    g acceleraia gravitational; g=10 2/ sm ; hg suprapresiunea gazelor din spaiul de vapori; hg=200 mm H20=200 daN/m2; m = coeficient de raportare; 75,071,0 =m 73,0=m ;

    0p cderea de presiune pe opritorul de flcri; 620 =p daN/m2; 40 =p daN/m2.n cazul n care dg > Dn, supapa este bine aleas; n caz contrar, este necesar s se modifice

    numrul de supape sau s se aleaga o supap de dimensiuni mai mari.250,0260,0 =>= ng Dd

    32

  • IX. Dimensionarea din punct de vederetehnological supapei (supapelor)de securitate hidraulic

    nchiderile de securitate hidraulice se folosesc pentru protejarea antiexploziv a generatoarelor de acetilen, a rezervoarelor atmosferice, a conductelor tehnologice de gaze, a colectoarelor tubulare de facl, a condensatoarelor barometrice, a gazometrelor umede i a altor utilaje tehnologice ce conin gaze explozive sau care sunt exploatate sub vacuum. -

    Din punct de vedere al criteriilor tehnologice nchiderile de securitate hidraulice sunt de dou tipuri:

    - nchideri deschise, la care spaiul de deasupra lichidului de reinere a flcrii se afl n comunicaie direct cu atmosfera i din categoria crora fac parte nchiderile propriu-zise, opritoarele de flcri umede i supapele de securitate hidraulice (fig. 11);

    -nchideri aa-numite nchise, care funcioneaz sub presiune nefiind n comunicatie direct cu atmosfera i din categoria carora fac parte nchiderile propriu-zise i dispozitivele hidraulice (umede) de protecie antidetonant.

    Cerintele fundamentale ce se impun oricrui tip de nchidere de securitate hidraulic sunt:- s mpiedice, n mod cert, propagarea undei de explozie, asigurnd totodat blocarea prin

    obturare a liniilor aductoare de gaze inflamabile- s mpiedice o antrenare minim de lichid obturat, sub form de stropi, n condiiile

    funcionrii normale;- s prezinte rezisten hidraulic minim cu scopul final de a diminua ptrunderile energetice

    privind vehicularea mediilor tehnologice gazoase prin sistemul dat. Supapele de securitate hidraulice au funcia principal de a proteja rezervoarele

    petroliere atmosferice cilindrice verticale n alternativa defectrii supapelor mecanice de respiraie sau atunci cnd capacitatea de evacuare a supapelor de respiraie mecanice se dovedete a fi insuficient pentru echilibrarea presiunii n spaiul de gaze-vapori.

    1. Calculul tehnologic de alimentareCalculul tehnologic de dimensionare a supapelor de securitate hidraulice se rezum la

    determinarea unei seciuni de trecere necesare, pentru un fluid dat, n condiii de lucru prestabilite. Se impune s se cunoasc debitul de fluid care trebuie evacuat din sistemul aflat sub presiune, astfel nct s nu se depaeasc o anumit suprapresiune n recipient.

    Pentru acest calcul s-au utilizat a serie de ipoteze, verificate experimental, prezentate n continuare, conform schiei din fig. 9.1.

    Fig. 9.1 Date privind dimensionarea supapei de securitate.33

  • Seciunile de trecere conform fig 10 sunt:1 Seciune circular de diametru D1:

    4

    21

    1DA = pi [m2];

    2 Seciune inelar delimitat de diametrele D i D3, a carei arie este:( )4

    223

    3pi DDA

    = [m2];

    3 Seciune inelar delimitat de cercurile de diametru D1 i D2, a crei arie este:( )4

    21

    22

    2DDA = pi [m2];

    4 Seciune cilindric de diametru D2 i nlime ph , a crei arie este:

    phDA = 24 pi [m2];5 Seciune inelar delimitat de diametrele D3 i D2, a crei arie este:( )

    4

    22

    23

    5DD

    A

    =

    pi [m2].

    2. Ipoteze de calcul

    A. Raportul dintre viteza n faza gazoas n seciunea circular (1), ( 1w ) i viteza n faza gazoas n seciunea inelar (2), ( 2w ) este constant i se determin cu relatia:

    1906,1022

    1== c

    ww

    ;

    Necesitatea ca 2w s fie de c2 mai mic dect 1w rezult din condiia de neantrenare a fluidului hidraulic, sub form de stropi n condiii de inspiraie.

    B. Viteza n seciunea inelar w (3) n faza gazoas s fie egal cu cea din seciunea inelar (2) 2w , adic s avem ndeplinit relatia:

    ww =2C. Volumul de lichid vehiculat n condiii de expiraie 3V este egal cu volumul de lichid

    vehiculat n conditii de inspiraie 2V :

    concilconcil

    VVVVVV

    VV332

    333

    23 +=

    +=

    =

    [m3];

    D. Pentru a nu se ajunge la trangularea seciunii, la trecerea din seciunea circular (1) n cea inelar (2) ntre ariile A2 i 5A trebuie s existe relatia:

    0474,032

    5== c

    AA

    unde: c3 =coeficient determinat experimental;

    E. nlimea de prag ( ph ) se determin cu condiia ca ntre ariile seciunilor (3) i (4) s existe relaia:

    2334 AcAA == ;

    F. Volumul de umplere, ( uV ), n funcie de care se determin nlimea de umplere ( uh ) trebuie s fie egal cu volumul de lichid la prag ( pV ), sumat cu volumul n cilindrul (2) (n condiii de inspiraie) sau cu volumul vehiculat n cilindrul (3) (n condiii de expiraie).

    34

  • Exprimat mathematic, aceast ipotez este definit de urmatoarea relatie:32 VVVVV ppu +=+= [m3].

    3. Calculul dimensiunilor cu rol funcional

    a) Diametrul D1 se alege egal cu diametrul anterior al tuului supapei mecanice de respiraie:2501 == DDDn mm;

    b) Calculul diametrului D2Conform ipotezei A i innd cont de legea continuitii, se pot scrie relaiile:

    3,8361906,1012501 2122211

    22

    1

    =+=+=

    ==

    =

    cDDwAwAQ

    cww

    mm;

    c) Calculul diametrului D3Conform ipotezei D, rezulta urrnatoarele:

    ( ) ( )32213

    21

    22

    3

    22

    23

    235

    144

    cccDDDDcDDAcA

    +++=

    =

    =

    pipi

    2,11570474,01906,10212503 =++=D mm;

    d) Calculul diametrului D Conform ipotezei C, avem:

    concil VVV 332 += [m3];( ) 21221222 RchhRRV vv == pipi [m3];( ) ( ) 213213222122233 11 RcchccccRhhRRV vvvcil =++== pipipi [m3];Volumul conV3 se determin innd seama de notaiile din fig.10 i de teorema Pappus-Guldin,

    conform dezvoltarilor: - baza seciunii conice (transversale), se determin cu relaia:

    RRB = 2 [m];- (2.14 a) - nlimea seciunii transversale conice este:

    vg hhh = ;- aria seciunii transversale conice este:

    ( ) ( )22

    12 vgcontr

    hhRRhBA

    =

    = [m2];-

    - raza centrului de mas

    32

    32

    23RRBRR

    concg

    == [m];

    Conform relaiei Pappus-Guldin, volumul V3con se determin cu relatia: 33

    2concgcontrcon

    RAV = pisau

    ( ) ( )3

    22

    222

    3 pi

    RRhhRRV vgcon

    =

    Prelucrnd matematic relaiile de mai sus, se ajunge la urmtoarea ecuaie de unde poate fi determinat valoarea lui R :

    02 =++ ERDR 35

  • unde: 1,4181906,1011251 21 =+=+= cRD mm;

    ( ) )(312 32

    122

    21 vg

    vg

    hchhhRccRE

    +=

    ( ) 275,0)350474,0200(35200

    1251906,1031906,1011252

    22

    =

    +=E m2;

    rezulta: 2

    1027541,4181,4182

    4 322 +=

    =

    EDDR

    4,355=R mm.

    e) Calculul unghiului i al diametrului D4

    02

    22

    8,2035200

    4,35515,418=

    =

    =

    =

    =

    arctghhRR

    arctg

    hhRR

    hRR

    tg

    vg

    vgcon

    Diametru1 D4 se alege constructiv pentru fiecare mrime de supap n parte, funcie de diametrul D1, cu relaia:

    6252505,25,2 14 == DD mm;Poriunea tronconic a deversorului se extinde la limita diametrelor D2 i D4.

    f) Calculul nlimii de prag Se determin innd cont de ipoteza E i relaia 234 AcA = .

    Exprimnd n funcie de raze se obine:

    ( ) 02,91906,1012

    0474,01906,1012512

    22

    32121

    2232 =

    +

    =

    +

    ==cccR

    hRRchR pp pipi mm H2O

    4. Calculul mrimilor cu rol funcional-

    a) nlimea de umplere ( uh ), se determin conform ipotezei F i relaiei: 2VVV pu += [m3]. -

    Exprimnd volumele funcie de raze i n1imi relaia devine:

    4,42350474,01

    102,91

    1

    3

    =

    ++=

    ++= vpu hc

    hh mm H2O

    b) Volumu1 de umplere se determin n funcie de hu cu relaia:( ) ( ) 6222123 105,424,421256,578 === pipi uu hRRV mm3c) n1imile de gard au ca scop prentmpinarea pierderilor de lichid, de nchidere

    hidraulic, care, n regimurile de funcionare de expiraie - inspiraie, este antrenat de ctre debitele de faz gazoas sub form de stropi peste nivelul de lichid static.

    nlimile de gard (Hg, respectiv Hv) se calcu1eaz cu metoda propus de Constantinov, care determin aceste nlimi cu relaia genera1izat:

    ( )

    +

    +=iii

    iii dhgAcQ

    QhH

    211

    [m];

    unde:

    =

    =

    =

    H lui calcululpentru 035,0

    H lui calcululpentru 2,0

    v

    g

    v

    gi h

    hh [m];

    36

  • Ai seciunea de trecere: - pentru calculul inaItimii Hg :

    ( ) ( ) 502,03,8362,115744

    2222

    23 ===

    pipi DDAg m2;

    - pentru calculul inaltimii vH :

    ( ) ( ) 5,02503.83644

    2221

    22 ===

    pipi DDAv m2 ;

    g acceleraia gravitaional, 10=g 2/ sm ;dhi diametrul hidraulic determinat cu relaia:

    - pentru calculul nlimii Hg :

    mmmDDdhg 996,075,9962

    2,11573,8362

    32==

    +=

    += ;

    - pentru calculul nlimii vH :

    mmmDDdhv 543,05432

    3,8362502

    21==

    +=

    += ;

    =

    v

    g

    H lui calcululpentru ,

    H lui calcululpentru ,

    v

    gi Q

    QQ ]/[ 3 sm ;

    c i sunt coeficienii determinai cu relaiile:aiGc log182,0 += ;aiGlog780,0 +=

    unde: 23

    i

    iai

    dhgG

    =

    dhi diametrul hydraulic calculate anterior;g acceleraia gravitaional, 10=g 2/ sm ;v vscozitatea dinamic determinat considernd, dupa fiecare caz, fie amestecul aer-gaze

    (pentru calculullui Hg), fie aer pur (pentru calculullui Hv).Se consider: 31== vg sm /2 .

    01,031

    996,0102

    3

    2

    3

    =

    =

    =

    g

    gag

    dhgG

    ;

    0016,031

    543,0102

    3

    2

    3

    =

    =

    =

    v

    vav

    dhgG

    ;

    81,101,0log182,0log182,0 =+=+= agg Gc ;5,00016,0log182,0log182,0 =+=+= avv Gc ;

    22,101,0log780,0log780,0 =+=+= agg G ;20016,0log780,log780,0 =+=+= avv G ;

    ( )

    +

    +=ggggg

    gggg dhgAcQ

    QhH

    211

    ;

    ( )( ) 089,0996,0102502,081,122,114,226

    22,14,22612,0 =

    +

    +=gH m;

    37

  • ( )

    +

    +=vvvvv

    vvvv dhgAcQ

    QhH

    211

    ;

    ( )( ) 011,0543,01025,05,021566

    25661035,0 =

    +

    +=vH m.

    Fig. 9.2 Supapa de secutitate hidraulic:1- corp exterior; 2- corp interior; 3- capac; 4- record; 5- sistem de umplere;

    6- flan disc; 7- garnitur; 8- urub cu cap necat; 9- piuli M6; 10- prezon M6;11- sit de protecie; 12- urub M6/16; 13- garnitur; 14- piuli olandez; 15- niplu; 16-

    eav; 17- teac; 18- tub de nivel; 19- siguran; 20- eav de retur; 21- urub M8/16; 22- garnitur; 23- capac; 24- lan; 25- garnitur.

    X. Alegerea tipului i stabilirea principalelor elemente dimensionale ale 38

  • opritoarelor de flcri

    Opritoarele de flcri sunt dispozitive ce au rolul de a mpiedica propagarea n interiorul rezervoarelor a flcrii sau scnteilor, n cazul cand acestea ar ptrunde prin supape, racorduri de ventilaie.

    Principiul lor de funcionare avnd la baz mecanismul stingerii flcrii i scnteii la ptrunderea n canale de laminare (canale nguste); flacra intrnd n opritor este obligat s treac printr-un sistem de canale de seciune redus, divizndu-se i orientndu-se dup mai multe directii; n acest mod suprafaa de contact cu elementele de rcire stindere crete, se intensific schimbul de cldur cu pereii canalelor i flacra se stinge.

    La dimensionarea opritoarelor de flcri se va ine seama de condiia ca, la o vitez a aerului sau a amestecului de aer i gaze n seciunea sa de trecere de 14 m/s, pierderile de presiune n opritor s nu depeasc 25 mm H20. Corpul opritoarelor de flcri trebuie s reziste la presiunea ce ar apare n interiorul lui, la explozia amestecului de aer i gaze aflat sub o suprapresiune initial de 600 mm H20.

    Pentru buna funcionare a opritoarelor de flcri este foarte important ca icanele pentru rcire - stingere s fie permanent curate, nenfundate i controlate frecvent.

    Clasificarea opritoarelor de flcri se poate face dup mai mu1te criterii i anume: criteriul naturii stratului, opritoarele pot fi: uscate sau umede; criteriul plasrii opritoarelor de flacari: de descrcare; de comutaie; de blocare; criteriu1 constructiv (al elementelor componente):

    - cu umplutur din materiale granu1are: bile de porelan sau sticla, bile metalice, gruni de cuar, alte materiale necombustibile;

    - cu benzi casetate;- cu plci casetate;- cu site metalice;- metaloceramice;

    criteriul tehnologic, opritoarele pot fi:- rezistente la explozii;- rezistente la foc;- rezistent la ocuri de presiune;- rezistente la ocuri termice.Construcie Opritoarele de flcri se compun dintr-un corp, de obicei turnat din font, prevzut cu dou

    racorduri flan i cu dou capace laterale ptrate sau dreptunghiulare, n interiorul cruia este fixat o caset metalic detaabil care cuprinde elementele cu icane pentru stingerea flcrii. Elementele cu icane se execut din benzi sau plci metalice subiri ondulate, alternnd cu benzi sau plci metalice subiri plate, bune conductoare de cldur i rezistente la coroziunea mediului n care se lucreaz. Grosimea plcilor sau benzilor este de 0.3 ... 0.5 mm, distana ntre ele de obicei nu depete 1 mm, iar materialele folosite sunt: aluminiu, alam, cuprul . -

    Avantaje: - construcie simpl; - rezisten hidraulic mic;- exploatare nepretenioas.Alegerea tipului i stabilirea principalelor elemente dimensionale ale opritorului de flcri -La rezervoarele petroliere, opritoarele de flcri se monteaz n serie cate unul cu supapa

    mecanic de respiraie i cu supapa hidraulic de securitate n paralel. Aceste opritoare de flcri sunt de tip uscat, cu discuri casetate. Caseta este o baterie de

    elemente din Al, Cu executat sub forma nfurrii pe o inim (buc central) a unor benzi late i profilate (ondulate) care au funcie de laminare a flcrii i de stingerea acesteia.

    Eficacitatea tehnologic a opritoarelor de flcri depinde de dimensiunea canalelor de stingere (de laminare), de limea lor i mai putin de lungimea lor.

    Structura casetei, schema opritorului de flcri tip O.F.R.G.-U.P.G. Ploieti, precum i prile

    39

  • componente sunt date n fig.10.1 i fig. 10.3.

    Fig. 10.1 Caseta opritorului de flcri:1-inelul superior al casetei; 2-gila superioar; 3-inelul inferior al casetei;

    4-grila inferioar; 5-elementul distanier; 6-piulia; 7-prezonul.

    Realizarea grilei pentru opritoarele de flcri de tip O.F.R.G.-U.P.G. Ploieti se face prin rularea succesiv, fig 10.2, a benzilor netede (l) i a celor ondulate (2).

    Fig. 10.2 Construcia benzilor casetate.

    Fig. 10.3 Opritorul de flcri cu benzi casetate:1-racordurile opritorului, de intrare i de ieire; 2-corpul port caset; 3,14-garniturile de

    montare i de etanare; 4-inelul superior al casetei; 5-elementul distanier; 6-inelul inferior al casetei; 7-grilele casetei; 8,9-uruburile i piuliele de strngere i de fixare ale casetei; 10-mnerul corpului port-caset; 11,12,13-uruburile de montaj, cu guler i piuliele corespunztoare; 15-balamaua de

    pivotare; 16- inelul de rezemare.XI. Alegerea tipului i stabilirea principalelor elemente dimensionale ale

    40

  • instalaiei de ncrcare-descrcare i ale robinetului de sifonare

    1. Racordul de ncrcare-descrcare

    Racordul de ncrcare-descrcare este elementul care face legtura ntre conducta de ncrcare-descrcare i sorbul mobil montat n interiorul rezervorului.

    Numrul de racorduri se stabilete n funcie de frecventa i productivitatea pomprii. Racordurile se monteaz pe virola de baz (pe prima virol).

    Diametrul racordului de ncrcare-descrcare se poate determina, n funcie de productivitatea pomprii i de viteza admisibil a lichidului prin conduct, conform monogramei din fig. 11.1. Asemenea grafice se pot construi pentru diferitele categorii de lichide volatile pentru productiviti de pompare diferite ntlnite n practic.

    Controlul racordurilor de ncrcare-descrcare se face la fiecare operaie de pompare, dar nu mai rar dect de dou ori pe luna.

    innd seama de datele iniiale 25,1=w sm / i Z=100 sm /3 se alege conform nomogramei racordul de ncrcare-descrcare Dn 200.

    Fig. 11.1 Grafic pentru alegerea diametrului racordului de ncrcare-descrcare al rezervorului.

    Fig. 11.2 Racord de ncrcare-descrcare vedere1-mantaua rezervorului; 2-inel de consolidare; 3-racord; 4-flane;

    5-fundul rezervorului; 6-racord de ncrcare cu ajutaj.

    41

  • Fig. 11.3 Racord de ncrcare-descrcare:1-mantaua rezervorului; 2-inel de consolidare; 3-racord; 4-flane; 5-fundul rezervorului.

    Principalele elemente dimensionare ale racordului de ncrcare-descrcare, fig.11.3, sunt:350=icD mm; 320=fD mm; 280=csD mm;

    L=350 mm; l=250 mm;h=325 mm; 22=fh mm; 12=ih mm;e=8 mm; s=6 mm.

    2. Armturile de drenare (scurgere) a rezervoarelor

    Pentru drenarea sau scurgerea din rezervoare a apei decantate se folosesc robinete de sifonare, montate pe virola inferioar a mantalei clindrice.

    Poziiile caracteristice ale robinetului de sifonare, care se pot stabili prin simpla rotire a mnerului prevzut pentru aceasta, sunt urmatoarele:

    - poziia A, de lucru, corespunde scurgerii din rezervor a apei decantate sub aciunea presiunii hidrostatice, golirea din rezervor a apei se face pn cnd nivelul de separare ap-lichid depozitat atinge nlimea de 3040 [mm] deasupra fundului, aceasta fiind considerat ca ntime normal a pernei de ap;

    - poziia B, de splare, corespunzatoare splrii robinetului de lichid depozitat, aceast splare se face n scopul ndeprtrii apei, pentru a evita nghearea robinetului pe timp de iarn;

    - poziia C, de repaus, cnd robinetul nu funcioneaz.

    42

  • XII. Mijloace de combatere a pierderilor de produse petroliere din rezervoare. S se estimeze pierderile totale anuale pentru RCV dimensionat.

    Produsele petroliere, ndeosebi cele uoare, depozitate la presiunea atmosferic au puncte de fierbere (temperatura la care: se produce vaporizarea), ncadrate n domeniul de variaie al temperaturii ambiante. Ca urmare n orice rezervor se gsesc n prezen o faz gazoas, compus dintr-un amestec de aer i produs petriler n faz de vapori, i o faz lichid. Aflate n echilibru la presiunea corespunzatoare tensiunii de vapori (care variaz cu temperatura) cele dou faze ocupa din volumul geometric al rezervorului, prima volumul suplimentar, cea de a doua volumul util de umplere. Dac rezervorul fie prin neetanietai fie prin orificii special amenajate n scopul de a proteja capacul mpotriva suprapresiunilor i vacumurilor are scpri n mod conitinuu ndeosebi pentru temperaturi ridicate, din faza lichid, (n funcie de nivelul termic), trece n faza gazoas o anumit cantitate de produs, care, fie c oprete vaporizarea pe mai departe (prin creterea presiunii n volumul auplimentar), fie c expandnd n aer se pierde, conducnd la binecunoscutele pierderi de produse prin respiraie.

    Pierderile de produse n faz gazoas se produc n dou condiii: prin respiraii mici i prin respiraii mari.

    Prima categorie de pierderi se produc atunci cnd numai sub aciunea variaiei temperaturii mediului ambient, se produs n succesiune: vaporizarea fazei lichide, creterea suprapresiunii din spaiul suplimentar, expandarea amestecului de vapori de produs i aer n exteriorul rezervorului, cu consecina pierderilor de produse petroliere.

    Cea de a doua categorie de pierderi (prin respiraii mari) se produc n condiiile ncrcrii, cnd alturi de pierderile ce se produc dup schema descris mai sus intervin i pierderile prin dislocuire (lichidul ncrcat dislocuiete amestecul de aer i produs n faz gazoas), i care pierderi sunt tot att de mari.

    Pierderile de produse deci implicit pierderile valorice prin evaporare, n cazul depozitrii n rezervoare atmosferice sunt foarte mari.

    Pentru combaterea acestor pierderi s-a recurs la succesiunea de soluii constructiv-de exploatare, care se pot ngloba n urmtoarele categorii de rezolvri:

    1. Rezolvri privind schimbarea tehnologiei de depozitare.

    n aceast categorie nelimitativ se include:a) depozitarea produselor sub o mic suprapresiune n rezervoare de tip hybrid. Aceast

    soluie prezint urmtoarele dezavantaje:- complic construcia capacului;- necesitatea testrii rezervoarelor pentru a asigura stabilitatea, protejarea mbinrilor

    fund-manta, micorarea pierderilor prin fund.b) echiparea rezervoarelor standard normale cu capac fix cu system de colectare,

    recomprimare i stabilizare a gazelor pierdute prin respiraii mici i mari.c) alte sisteme mai complicate de recuperare de vapori

    2. Rezolvri privind perfecionarea constructiv a rezervoarelor de depozitare.

    Aceast categorie se exemplific prin:a) echiparea rezervoarelor cu capac fix, cu ecrane plutitoare din mase plastice, aluminiu;b) folosirea n cazul acelorai rezervoare, a straturilor de microsfere plutitoare;c) folosire tot n cazul rezervoarelor cilindrice cu capac fix a variantelor constructive cu

    spaiul suplimentar variabil;d) utilizarea rezervorului cu capac plutitor care reduce la minim spaiul suplimentar, i

    deci, este cel mai efficient mijloc de combatere a pierderilor. Pentru o etanare ct mai bun a capacului plutitor de mantaua rezervorului se folosesc diverse tipuri de sisteme de etanare cum ar fi:

    43

  • - sisteme de etanare mecanice, semirigide, a cror utilizare este, n general, limitat (fig. 12.1);

    - sisteme de etanare hidropneumatice, elastice, flexibile, a cror utilizare este mult mai larg (fig. 12.2 i fig 12.3).

    Fig. 12.1 Sistemul de etanare mecanic:1- sabotul de etanare la mntaj; 2- articulaia cu contra greutate i arc; 3- membranea elastic

    de etanare; 4- pontonul .

    Fig. 12.2 Sistemele de etanare cu garnitur n form de bucl:a-cu bucl simpl; b-cu bucl dubl; 1-cornierul de fixare; 2-mantaua; 3-garnitura; 4-contra

    placa de strngere; 5-uruburile.

    Fig. 12.3 a) Sistemul de etanare cu garnitur- inel: 1-spaiul de vapori; 2-garnitur-inel; 3-sistemul de fixare; 4-pontonul;

    b) Sistemul de etanare cu garnitur toroidal umplut cu aer sau ap: 1- spaiul de vapori; 2-garnitur umplut cu ap; 3-sistem de fixare; 4-pontonul.

    e) rezolvri privind mbuntirea constructive-de exploatare arezervoarelor de depoziatre.

    n aceast categorie se include:- izolarea termic mpotriva nclzirii prin radiaie;- rcirea cu stropire cu ap;- rcirea prin injecie cu gaz inert;- amplasarea subteran a rezervoarelor.

    2.1 Metoda de calcul a pierderilor de produse petroliere la depozitare, n cazul RCV c u capac fix.

    44

  • Rezervoarele cilindrice verticale, cu capac fix, produc emisii de compui organici prin evaporare, grupate n dou categorii:

    - prin respiraie, produse de dilatarea i contractarea spaiului de vapori ca rezultat al variaiei temperaturii mediului pe parcursul a 24 ore;

    - de lucru, produse prin modificarea nivelului de lichid, care includ att vaporii eliminai la ridicarea nivelului (umplerea rezervorului) ct i vaporii produi la intrarea aerului proaspt (la golirea rezervorului).

    Pierderile totale se obin din nsumarea celor dou valori. Pierderile prin respiraie la rezervoare cilindrice verticale, cu capac fix, se pot determina cu relatia:

    pVA

    VR KCFtHDPPPMP

    =5,051,073,1

    68,0

    1 196887,0 [kg/an] (12.1)

    unde: RP1 reprezint pierderile prin respiraie, [kg/an]; VM masa molecular a vaporilor din rezervor; P presiunea de vapori a lichidului din rezervor, la temperatura de stocare, [mm Hg] AP presiunea atmosferic medie n zona de amplasare a rezervoruIui, [mm Hg]; D diametrul rezervorului, [m]; H nlimea medie a spaiului de vapori (se consider egal cu jumtate din nlimea

    rezervoruIui), [m]; t variaia medie diurn de temperatur a mediului ambiant, din zona de amplasare a rezervoruIui,

    C (n lipsa datelor se poate lua egal cu 10-12C); Fv factor de vopsea; C factor de corecie pentru rezervoare cu diametre mici; Kp factor de produs (pentru iei Kp = 0,65; pentru celelalte produse Kp = 1,0).

    Masa molecular a vaporilor din rezervor (MV) se poate estima pentru produse petroliere i pentru anumiti compui organici din tabelul 12, iar pentru amestecuri de compozitie cunoseuta cu relatia:

    ii

    iiiV PX

    PXMM

    = (12.2)

    unde: Mi reprezint masa molecular a componentului i;Xi fracia molar a componentului i n lichid; Pi presiunea de vapori a componentului la temperatura de depozitare.

    Presiunea de vapori a lichidului din rezervor (P), la temperatura de stocare poate fi calculata din tabelul 12, sau din corelaii grafice. Temperatura medie de stocare se determin n funcie de temperatura medie anual TA la care se adaug un coeficient care depinde de culoarea rezervorului. Valoarea coeficienilor este prezentata in tabelul 12.

    Tabelu1 12Caracteristicile fizice ale unor produse petroliere i lichide organice volatile

    45

  • Produse MV Presiunea de vapori, torr la40F 50F 60F 70F 80F 90F 100FProduse petroliere

    Benzin uoar 62 243 285 357 429 512 605 713Benzin medie 66 176 217 269 321 383 455 543

    Motorin 68 119 150 181 222 269 321 383iei 50 93 119 145 176 207 248 295

    Benzin avio 80 41 52 67 83 98 124 140Petrol turbo 130 0,2 0,3 0,4 0,7 0,8 1,1 1,5

    Comb. Distilat 130 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1,1Pcur 190 0,001 0,002 0,002 0,003 0,005 0,007 0,01

    Lichide organiceAceton 58 88 114 150 191 243 305 377Benzen 78 31 47 62 78 103 134 171

    Ciclohexan 84 36 47 62 83 109 134 165Toluen 92 10 10 15 21 31 41 52

    Alcool metilic 32 36 52 72 103 134 181 33MEC 72 36 47 62 78 109 140 171--Factorul de vopsea FV se determin n funcie de culoarea rezervorului din tabelul 14, iar

    factorul de corecie pentru rezervoare cu diametre mici cu relaia: c = - 0,073+ 0,2379D - 0,013185D2 . (12.3) Pierderile de lucru 1a rezervoarele cilindrice verticale, cu capac fix, se pot detennina cu

    relaia: P1L = 5,5632x10-5 MvPVNKNKp, [kg/an]; (12.4)

    unde: P1L reprezint pierderile de lucru, [kg/an];V volumul rezervorului, [m3]; N numr de goliri pe an; KN factor de golire; Kp factor de produs (pentru iei Kp= 0,84, pentru celelalte produse Kp= 1,0); MV masa molecular a vaporilor din rezervor;P presiunea de vapori a lichidului din rezervor, la temperatura de stocare, [mm Hg]

    Tabelul 13Temperatura de stocare

    Culoarea rezervorului Temperatura de stocare T S, cAlb TA

    Aluminiu TA + 1Gri TA+2

    NeQru TA +3

    unde : TA = temperatura mediului ambientFactorul de golire are valoarea 1 pentru maxim 36 goliri pe an, iar pentru un numr mai mare

    de goliri (n) poate fi calculat cu relaia:

    14,54956,47

    542,02501,0

    +=n

    N eK (12.5)

    Pierderile totale de compui organici volatili la rezervoarele verticale cu capac fix (P1T) rezulta prin nsumare:

    P1T = P1R + P1L Tabelul 14

    Factori de vopsea pentru rezervoarele cu capac fix

    46

  • Culoarea rezervorului FV pentru starea culoriiCapac Corp Buna Rea

    Alb Alb 1 1,15Aluminiu refr. Alb 1,04 1,18

    A1b Aluminiu refr. 1,16 1,24Aluminiu refr. Aluminiu refr. 1,20 1,29

    Alb Aluminiu difuz 1,30 1,38Aluminiu difuz Aluminiu difuz 1,39 1,46

    Alb Gri 1,30 1,38Gri deschis Gri deschis 1,33 1,44Gri nchis Gri nchis 1,40 1,58

    2.2 Metoda de calcul a pierderilor de produse petroliere la depozitare, n cazul RCV cu ecran plutitor

    Rezervoarele cu ecran p1utitor, datorit micorrii spaiu1ui de vapori, reduce considerabil pierderile de compui organici vo1atili, fiind folosite la depozitarea produselor cu volatilitate mare, ca benzine sau iei.

    Se cunosc mai multe tipuri de rezervoare cu ecran plutitor, cele mai rspndite fiind rezervoarele cu ecran plutitor cu un singur sistem de etanare.

    Emisiile totale de compui organici volatili din rezervoarele cu ecran plutitor de acest tip includ: pierderile pe la marginea dispozitivului de etanare, pierderile pe la tuuri, armturi, garnituri, fitinguri, precum i pierderile pe la mbinri.

    Pierderile pe la dispozitivu1 circular de etanare se calculeaza cu re1aia:P2C =1,48817KsP*DMvKp, [kg/an]; (12.6)

    unde:P2C reprezint pierderile pe la dispozitivul circular de etanare, [kg/an];KS factor de etanare, are valoarea 3 pentru etanare pe lichid, rezervor cu ercran plutitor

    fabricat prin sudare i poate fi determinat n funcie de tipu1 rezervorului;P* funcie a presiunii de vapori, se calculeaz cu relaia:

    ( )[ ]25,0*

    /11

    /

    A

    A

    PP

    PPP+

    = (12.7)

    unde: P presiunea de vapori a lichidului din rezervor, la temperatura de stocare, [mm Hg];AP presiunea atmosferic medie n zona de amplasare a rezervoruIui, [mm Hg];

    Kp - factor de produs, pentru ieiul brut Kp = 0,4 iar pentru celelalte produse Kp =1; D diametrul rezervorului, [m];

    VM masa molecular a vaporilor din rezervor;

    Pierderile de lucru se caleuleaza cu relaia:

    +

    =

    DFN

    DdcQP CCL 100685,02 , [kg/an]; (12.8)

    unde: P2L reprezint pierderile de lucru la rezervoarele cu ecran plutitor, cu un singur sistem de etanare, [kg/an]; Q cantitatea de produs depozitat anual n rezervor, [m3]; c factorul peliculei de aderen; d densitatea lichidului la temperatura de depozitare, [kg/m3];Nc numrul de stlpi de susinere a capacuIui; Fc diametrul efectiv al stlpului, [m].

    Valoarea factorului peliculei de aderen (c) depinde de caracteristicile lichidului depozitat i

    47

  • de starea rezervorului. Ea poate fi estimat din tabelul 15. Numrul de stlpi de susinere (Nc) depinde de tipul rezervorului. Dac nu se cunosc date

    referitoare la rezervor, Nc se poate estima n funcie de diametrul rezervoruIui, din tabelul 16. Diametrul efectiv specific al stlpului (FC) are valoarea 1,1 pentru stlpi cu diametrul evii de

    228,60 mm, 0,7 pentru stlpi cu diametrul evii de 203,20 mm sau 1,0 dac nu se cunosc detalii privitoare la execuia stlpului.

    Pierderile pe la fitinguri se calculeaza cu relaia: P2F = 0,4536 FF P MV Kp, [kg/an]; (12.9)

    unde: P2F reprezint pierderi pe la fitinguri, [kg/an];FF factorul pierderilor pe la fitinguri, [kg mol/an]; Kp factor de produs, are valoarea 0,4 pentru iei i 1,0 pentru alte lichide organice;P* funcie a presiunii de vapori;MV masa molecular a vaporilor din rezervor;Factorul pierderilor pe la fitinguri poate fi calculat cu relaiile urmtoare:FF = 0,5177 D2 + 4,5669 D + 134,2 (12.10)FF = 0,4144 D2 + 4,5669 D + 134,2 (12.11)Prima relaie se aplic la platforme nituite, iar a doua relaie la platforme sudate. Pierderile

    totale (P2T) reprezint suma celor trei tipuri de pierderi prezentate anterior:P2T =P2C + P2L + P2F

    Tabelul 15Factorii de etanare pentru rezervoarele cu ecran plutitor

    Tipul etanrii KsEtanare flexibil montat pe inel lichid

    - Numai etanare primar 3,0- Cu etanare secundar 1,6

    Etanare flexibil montat pe inel de vapori- Numai etanare primar 6,7 - Cu etanare secundar 2,5

    Tabelul 16Factorul peliculei de aderenta (c)

    Lichid Starea pereteluiRugin uoar Rugin puternic mpucturiBenzin 0,0015 0,0075 0,15

    Component pur 0,0015 0,0075 0,15iei 0,0060 0,03 0,60

    Tabelul 17Numrul de stlpi de susinere pentru rezervoare cu capacDiametrul rezervorului, m Numr stlpi, N c

    48

  • 0 < D 25 125 < D 30 630 < D 37 737 < D 41 841 < D 46 946 < D 52 1652 < D 58 1958 < D 67 2267 < D 72 3172 < D 82 3782 < D 84 4384 < D 89 4989 < D 100 61100 < D 110 71110 < D 122 81

    Se prezint n continuare o exemplificare a matodelor de calcul a pierdelor de produse petroliere, n cele dou variante constructive de RCV: cu capac fix / cu capac fix i ecran plutitor.

    Estimarea pierderilor totale anuale dintr-un rezervor vertical cu capac fix, n care a fast depozitata motorini, s-a fcut pe baza urmtoarelor date:

    Caracteristicile rezervorului: capacitate: 3150 m3; diametrul: 18,980 m; nlimea: 11,830 m; culoarea corpului - gri inchis; culoarea capacului - gri inchis;

    Numrul de goliri anuale: 36; Condiii meteorologice: - temperatura medie a mediului ambiant - 10,6 C; - temperatura maxim medie a mediului ambiant - 16,6 C; - temperatura minim medie a mediului ambiant - 5 C; - viteza medie a vantului n zona de amplasare - 2,7 m/s; - presiunea medie atmosferica - 760 mm Hg.

    Estimarea pierderilor totale anuale din RCV cu capac fix

    Pierderile prin respiraie se calculeaz cu relaia

    Estimarea pierderilor totale anuale din RCV cu capac fix i ecran plutitor

    Pierderile pe la sistemul de etanare se calculeaz 49

  • (12.1).Iniial se determin termenii necunoscui astel:- din tabelul 12 pentru benzin rezult: MV=66;- din tabelul 13, temperatura de stocare:TS=10,6+2=12,6 C = 54,68 F;- din tabelul 12, pentru benzin la TS rezult P=217 torr;- t=16,6-5=11,6 C;- H=11830/2=5915 mm = 5,915 m;- din tabelul 14 rezult FV=1,33;- factorul de corecie c=1;- KP=1.

    1133,111915,5

    98,18217760

    21766196887,0

    5,051,0

    73.168,0

    1

    =RP

    75,123751 =RP kg/an;Piederile de lucru se calculeaz cu relaia (12.4) n care KN=1 i KP=1

    1136315021766105632,5 51 =

    LP ;75,903521 =LP kg/an;

    Pierderile totale rezultate prin nsumare:LRT PPP 111 += kg/an;

    5,10272875,9035275,123751 =+=TP kg/an.

    cu relaia (12.6).Iniial se determin termenii necunoscui astel:- din tabelul 13, temperatura de stocare:TS=10,6+2=12,6 C = 54,68 F;- din tabelul 12, pentru benzin la TS rezult P=150 torr;

    ( )[ ] 0838,0760/21711760/217

    25,0

    *=

    +=P

    -KS=3;66,46816698,180838,0348817,12 ==CP

    kg/anPiederile de lucru se calculeaz cu relaia (12.8). Termenii necunoscui se deduc asfel:- din tebelul 16, c=0,015;- din tabelul 17, NC=1;- FC=1;

    +

    =

    98,184,011

    98,18750015,036315000685,02LP

    12,4702 =LP kg/an;Pierderile pe la fitinguri se calculeaz cu relaia (12.9)Iniial, se calculeaz FF din relaia (12.10)

    2,13498,185669,498,185177,0 2 ++=FF ;

    16,370=FF [kg mol/an];

    1660838,016,3704536,02 =FP ;6,9282 =FP kg/an;

    Pierderile totale rezultate prin nsumare:FLCT PPPP 2222 ++= kg/an

    4,18676,92812,47066,4682 =++=TP kg/an.

    50

  • XIII. Monitorizarea i reducerea emisiilor de vapori prin utilizarea instalaiilor de recuperare de vapori (VRU)

    n parcurile de rezervoare

    1. Redefinirea criteriilor pentru opritoarele de flcri i crearea nevoii de dezvoltare a opritoarelor de explozii

    n contextul noilor reglementri referitoare la protecia mediului, eliminarea n atmosfer a vaporilor i gazelor volatile trebuie reanalizat. Introducerea ultimelor reglementri legislative are un impact deosebit asupra activitilor de stocare de lichide inflamabile i alte produse volatile. Tendina de moment este dezvoltarea de sisteme nchise de distribuire sau colectare a vaporilor (vezi fig. 13.1 i fig. 13.2) n care toi vaporii sunt colectai i redistribuii spre alte locaii de procesare (epurator de gaze, facl, dispozitiv de racire etc.).

    Fig. 13.1 Sistem de recuperare a vaporilor.

    Din motive economice, la unitatea de procesare trebuie legate mai mult de un rezervor. Aceasta nseamn c parcurile de rezervoare "independente" sunt legate prin sisteme de conducte comune. Vaporii inflamabili care nainte, erau eliberai n atmosfera, acum sunt nchii, prini n acest sistem. nchiderea vaporilor inflamabili ntr-un sistem de conducte de colectare a vaporilor i legarea mai multor rezervoare la un centru de procesare, dau natere unor serii de pericole ce trebuie controlate i care nu apreau n vechile sisteme "independente". Transportul prin conducte n acest sistem tip manifold este n general mai lung i mai complex dect n vechile sisteme. n plus, chiar n sistemul de colectare a vaporilor pot apare surse poteniale de aprindere a vaporilor inflamabili din conducte. Sursele de aprindere din afara rezervorului nu mai sunt o preocupare primordial.

    Opritoarele de flcri poziionate la captul liniei sau montate n linie, dac sunt montate corect, sunt nite dispozitive de siguran foarte eficiente. n sistemele de rezervoare legate, opritoarele de flcri proiectate special pentru rezervoarele independente pot fi montate greit, destul de uor. Eficiena unui opritor de flcri depinde n mod direct de localizarea sa n sistemul de conducte.

    51

  • Fig. 13.2 Sistem de recuperare a vaporilor,cu montarea n sistemul de conducte al opritoarelor de detonaie.

    O deflagraie n