Коршак А.А., Коробков Г.Е., Муфтахов Е.М. Нефтебазы и АЗС

Подождите немного. Документ загружается.

1.3. Генеральный план нефтебазы

Одним из основных графических документов, оформляемых при

проектировании нефтебаз, является генеральный план. Он пред-

ставляет собой чертеж, отображающий расположение различных

объектов на территории, отведенной для строительства нефтеба-

зы. Топографической основой для разработки генерального плана

яв ляется ситуационный план района размещения площадки нефте-

базы в масштабе М 1 : 50 000 или М 1 : 10 000 (рис. 1.2) на котором

нанесены горизонтали, а также близкорасположенные объекты (ав-

томобильные и железные дороги, линии электропередач, водопро-

вод, предприятия, жилые дома и т. д.). Опираясь на ситуационный

план, проектировщики размещают объекты нефтебазы, стремясь,

с одной стороны, максимально увязать их с соответствующими ком-

муникациями района, а с другой — минимизировать протяженность

технологических трубопроводов.

Для привязки объектов нефтебаз на генеральный план наносят

координатную сетку со сторонами 100 × 100 или 50 × 50 м, кото-

рая увязывается с существующей топографической сетью страны.

Линии сетки обозначают в горизонтальном направлении буквой А,

а в вертикальном направлении — буквой Б. Привязка объектов не-

фтебаз к местности осуществляется: для прямоугольных сооруже-

ний — обозначением координат противоположных углов, для круг-

лых — обозначением координат центра. Запись

2А + 15

7Б + 24

означает,

что рассматриваемая точка находится в 15 м правее вертикальной

линии сетки 2А и на 24 м выше горизонтальной линии сетки 7Б.

Кроме сетки на генплан наносится «роза ветров», длина «лучей»

которой пропорциональна частости ветра в рассматриваемом на-

правлении.

При размещении объектов на территории нефтебазы придержи-

ваются определенных правил:

1) участок хранения нефтепродуктов наиболее опасен в пожар-

ном отношении, поэтому его выделяют в обособленную площадку,

обнесенную обвалованием;

2) участок транспортных операций следует располагать ближе

к въезду, чтобы потребители находились на территории нефтебазы

как можно меньше времени;

3) участок очистных сооружений необходимо проектировать в наи-

более низком месте площадки нефтебазы с тем, чтобы ливневые воды

и промышленные стоки могли поступать в нефтеловушку самотеком;

4) участки вспомогательных сооружений должны быть отделены

от других участков, т. к. там проводятся работы с открытым огнем,

при этом котельные, ремонтный цех, площадку сварочных работ и т. п.

надо размещать так, чтобы ветер не сносил дым и искры на резервуар-

ные парки, разливочные, железнодорожные тупики и другие объек-

ты повышенной пожарной опасности.

Рис. 1.2. Генеральный план нефтебазы:

1…22 — резервуары; 23 — склад пенопорошка; 24, 25 — водоемы;

26, 27 — железнодорожные наливные эстакады; 28 — помещение

для наливщиков; 29 — наливная насосная станция; 30 — узлы приема

нефтепродукта из магистрального продуктопровода; 31 — трансформа-

торная подстанция; 32 — механическая мастерская; 33 — водонасосная

станция; 34 — резервуары для воды; 35 — водонапорная башня; 36 —

котельная; 37 — площадка для топлива; 38 — площадка для золы; 39 —

бытовое помещение; 40 — контора; 41 — пожарное депо; 42 — здание

охраны; 43 — узел связи; 44 — лаборатория; 45 — склад; 46 — вольер

для собак; 47 — сторожевой пост; 48 — песколовка; 49 — нефтеловушка;

50 — ограждение; 51 — узкоколейка; 52 — железнодорожные пути

Требования к размещению объектов на территории нефтебазы

сформулированы в строительных нормах и правилах «Склады неф-

ти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы». В нем оговари-

ваются:

а) минимальные расстояния от зданий и сооружений нефтебаз

до жилых и производственных зданий, лесных массивов, железных

и автомобильных дорог, гаражей и т. д.;

б) минимальные расстояния от наземных резервуаров до зданий

и сооружений нефтебаз (сливоналивных устройств, насосных стан-

ций, узлов задвижек, разливочных, расфасовочных и т. д.);

в) минимальные расстояния от сливоналивных устройств и тру-

бопроводов до зданий и сооружений нефтебаз;

г) требования к размещению резервуаров.

Например, здания и сооружения нефтебаз I категории должны

располагаться не ближе (м):

— от жилых и общественных зданий ..................................................200

— от зданий и сооружений соседних предприятий .........................100

— от лесных массивов хвойных и смешанных пород ......................100

— от станций железной дороги общей сети ......................................150

и т. д.

Минимальные расстояния от наземных резервуаров нефтебазы

I категории должны составлять (м):

— до сливоналивных устройств морских и речных судов ...............75

— до сливоналивных эстакад (устройств) автомобильных

и железнодорожных цистерн ..............................................................30

— до нефтепродуктовых насосных станций ........................................30

— до зданий и сооружений с производственными процессами,

где применяется открытый огонь ......................................................60

— до края проезжей части внутренних автодорог и проездов .......15

и т. д.

В качестве примера на рис. 1.2 показан генеральный план услов-

ной нефтебазы, приведенный в [30]. Судя по составу сооруже-

ний, эта нефтебаза является перевалочной: прием нефтепродуктов

осуществляется по магистральному нефтепродуктопроводу, а от-

пуск — по железной дороге вагонами-цистернами. Поскольку раз-

мер координатной сетки состав ляет 100 × 100 м, то, судя по диа-

метру резервуаров 1…20, это РВС5000, а значит, общая вместимость

резервуарного парка составляет не менее 100 000 м

(назначение

резервуаров 21, 22 не вполне понятно: они не имеют обвалования).

Следовательно, это нефтебаза II категории.

Очистные сооружения (песколовка 48 и нефтеловушка 49), как и

требуют нормы проектирования, расположены в наиболее низком

месте площадки нефтебазы. А вот расположение котельной 36 выб-

рано неправильно: преобладающее направление ветров — юго-за-

падное, поэтому дым и искры будут сноситься на резервуарный парк.

Не совсем удачно расположена и наливная насосная станция 29.

Наилучшим было бы ее размещение между резервуарным парком

и железнодорожными наливными эстакадами 26, 27, что обеспе-

чило бы наименьшую протяженность технологических трубопро-

водов. Возможно два объяснения принятого решения: 1) ограни-

ченность площади застройки; 2) улучшение условий всасывания

благодаря более низким высотным отметкам насосов.

1.4. Номенклатура и основные эксплуатационные

характеристики нефтепродуктов,

с которыми оперируют нефтебазы

Классификация нефтепродуктов

Нефтепродукты классифицируются по типу, группе, подгруппе,

марке, виду и сорту.

Тип нефтепродукта — это совокупность нефтепродуктов одина-

кового функционального назначения (топливо, масло, смазка, кокс,

битум, сжиженные нефтяные газы).

Под группой нефтепродуктов понимается совокупность нефте-

продуктов, входящих в один тип и имеющих сходные свойства и об-

ласти применения (бензин, дизельное топливо, печное топливо, ке-

росин, топливо для реактивных двигателей).

Подгруппа нефтепродуктов представляет собой совокупность

нефтепродуктов, входящих в одну группу и имеющих сходные по-

казатели качества и условия применения (бензин автомобильный,

бензин авиационный, дизельное топливо для быстроходных дизе-

лей и судовых газовых турбин, дизельное топливо для автотрак-

торных, тепловозных и судовых дизелей, печное топливо, топливо

газотурбинное, керосин осветительный, топливо для реактивных

двигателей с дозвуковой скоростью, топливо для реактивных двига-

телей со сверхзвуковой скоростью и т. д.).

Марка нефтепродукта — это индивидуальный нефтепродукт (наз-

ва ние номерное или буквенное обозначение), состав и свойства ко-

торого регламентированы нормативно-технической документацией

(бензин А-76, АИ-93, дизельное топливо Л, дизельное топливо З, ке-

росин осветительный КО-30 и т. д.).

Под видом нефтепродукта понимается совокупность нефте-

продуктов, входящих в одну марку, но имеющих разные значения

по одному из показателей качества Государственного стандарта

(бензин летний, бензин зимний, дизельное топливо летнее, ди-

зельное топливо зимнее и т. д.). Сорт нефтепродукта устанавли-

вается в результате градации нефтепродукта определенного вида

по одному или нескольким показателям качества, зафиксирован-

ным нормативной документацией в зависимости от значений допу-

скаемых отклонений показателей качества (бензин этилированный,

бензин неэтилированный, дизельное топливо с содержанием серы

0,2 % и т. д.).

По условиям применения все товарные нефтепродукты подраз-

деляются на топлива, осветительные керосины, смазочные масла

и пластичные смазки и растворители.

В качестве источников тепловой энергии для двигателей внут-

реннего сгорания применяют, в основном, бензин и дизельное топ-

ливо, для реактивных двигателей — топлива Т-1, ТС-1, Т-5, Т-6, Т-8

и др., для коммунально-бытовых нужд, транспортных и стационар-

ных котельных — топливо печное бытовое и котельные топ лива.

Осветительные керосины предназначены для использования в лам-

пах, фонарях, примусах и других устройствах. Смазочные масла

и пластичные смазки используются для уменьшения трения в узлах

машин и механизмов.

Тип двигателя и его конструктивные параметры определяют тре-

бования, предъявляемые к качествам топлив (табл. 1.2, 1.3).

Бензины автомобильные

На нефтебазах хранятся этилированные и неэтилированные бен-

зины марок А-76, АИ-92, АИ-93, АИ-95 и АИ-98. Все бензины делят-

ся на следующие виды:

— летние, предназначенные для применения во всех районах, кро-

ме северных и северо-восточных, в период с 1 апреля по 1 октяб-

ря; в южных районах — в течение всех сезонов;

— зимние, предназначенные для применения в течение всех сезонов

в северных и северо-восточных районах и с 1 октября по 1 апре-

ля — в остальных районах.

Эксплуатационные свойства автомобильных бензинов опреде-

ляются их детонационной стойкостью, фракционным составом, хи-

мической стабильностью, содержанием серы.

Детонационная стойкость — наиболее важный показатель, ха-

рактеризующий качество автомобильного бензина. Детонационная

стойкость бензинов выражается в октановых числах (ОЧ), опреде-

ляемых на специальных одноцилиндровых установках моторным

(ГОСТ 511—82) или исследовательским (ГОСТ 8226—82) методом,

а также методом детонационных испытаний на автомобильных двига-

телях в стендовых и дорожных условиях (ГОСТ 10373—75). Октано-

вое число бензина равно количеству изооктана в смеси с н-гептаном,

эквивалентной по детонационной стойкости испытуемому бензину.

Как правило, октановое число, определяемое по исследователь-

скому методу, несколько выше, чем по моторному.

Чем выше степень сжатия двигателя, тем выше требования к ан-

тидетонационным свойствам бензина и одновременно тем выше

удельные мощностные показатели двигателя и топливная эконо-

мичность (табл. 1.2). Однако последнее качество достигается толь-

ко при хорошем техническом состоянии и правильной регулировке

всех систем двигателя и машины в целом.

Таблица 1.2 — Требования к детонационной стойкости бензинов

в зависимости от степени сжатия

и форсировки автомобильных двигателей

Степень

сжатия

Октановое число по исследовательскому методу

для двигателей с форсировкой

высокой средней малой

6,5 88 82 76

7,0 92 87 82

7,5 96 91 86

8,0 98 94 90

8,5 100 96 92

Применение на двигателях бензина с октановым числом мень-

ше требуемого недопустимо, так как это приводит к возникновению

детонации в цилиндрах, которая может вызвать перегрев двигателя,

привести к его ускоренному износу и повышению расхода бензина,

а также к серьез ным нарушениям в работе двигателя и даже отка-

зам из-за прогара прокладки головки блока цилиндров, детонацион-

ного разрушения днищ поршней и т. д.

Использовать в двигателе бензин с октановым числом выше тре-

буемого также не следует из-за увеличения теплонапряженности

двигателя и возможного прогара выпускных клапанов, а главное —

такое нерациональное применение высокооктанового бензина убы-

точно.

Для повышения детонационной стойкости бензинов и соответ-

ственного повышения октанового числа в них вводят тетраэтил-

свинец (ТЭС) в количестве до 3,3 г на 1 кг бензина. Тетраэтилсвинец

является ядовитым веществом. Поэтому при работе с этилирован-

ными бензинами необходимо соблюдать меры предосторож ности.

Фракционный состав бензинов характеризуется температурами

перегонки 10, 50, 90 % бензина и конца его кипения. Фракционный

состав наряду с детонационной стойкостью является одним из важ-

нейших показателей качества автомобильных бензинов, т. к. влия-

ет на его испаряемость, а значит, на надежность пуска, длительность

прогрева и износостойкость двигателя.

Летние бензины имеют более тяжелый фракционный состав,

чем зимние. Скорость прогрева двигателя и динамика разгона авто-

мобиля зависят от температуры выкипания 50 % бензина, которая

для зимних бензинов не должна превышать 100, а для летних —

110 °С. Полнота испарения бензина в двигателе зависит от темпера-

тур перегонки 90 % бензина и конца его кипения. Если эти темпера-

туры чрезмерно велики, то бензин не успевает полностью испарить-

ся во впускном трубопроводе двигателя и поступает в цилиндры

в жидком виде. В результате с трущихся поверхностей смывается

смазка и усиливается износ деталей. Кроме того, поскольку не пол-

ностью испарившийся бензин сгорает медленно и недостаточно

полно, повышается нагарообразование в камере сгорания двигателя.

Химическая стабильность характеризуется способностью бен-

зина противостоять химическим изменениям при хранении, транс-

портировании и применении. Химическая стабильность бензина

зависит от состава и строения содержащихся в нем углеводородов

и неуглеводородных примесей. Для ее повышения применяют анти-

окислительные присадки (стабилизаторы).

Содержание серы предопределяет коррозионную активность

бензинов. Применение сернистых автомобильных бензинов приво-

дит к сокращению ресурса работы двигателей в результате быстро-

го износа основных деталей, а также к снижению его мощности.

Содержание серы в бензинах проверяют анализом на медной плас-

тинке. Оно не должно превышать 0,10…0,15 %.

Кроме того, бензины должны быть химически нейтральными,

не содержать механических примесей и воды.

Требования к показателям качества автомобильных бензинов

приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3 — Показатели качества автомобильных бензинов

Показатель А-72 А-76 АИ-93

Детонационная стойкость

(октановое число):

— по моторному методу, не менее 72 76 85

— по исследовательскому методу

(ГОСТ 8226—82), не менее

—— 93

Масса свинца (ГОСТ 2177—82),

г/кг, не более

— 0,24 0,80

Фракционный состав

(ГОСТ 2177—82):

— температура начала выкипания

бензина летнего вида, °С, не ниже

35 35 35

— конец выкипания бензина, °С,

не выше:

летнего

зимнего

195

185

195

185

205

195

— остаток и потери, %, не более 4 4 4

Давление насыщенных паров

для бензина летнего (ГОСТ 1756—52),

МПа, не более

— — 0,06

Показатель А-72 А-76 АИ-93

Кислотность (ГОСТ 5985—79),

мг КОН на 100 мл бензина, не более

31 3

Концентрация фактических смол

на мес те потребления бензина

(ГОСТ 1567—83, 8489—85),

мг/100 мл, не более

10 10 7

Индукционный период

(ГОСТ 4039—88), мин, не менее

600 900 900

Массовая доля серы

(ГОСТ 19121—73), %, не более

0,12 0,10 0,10

Содержание механических примесей

и воды (ГОСТ 6370—83, 2477—65)

отсутствуют

Цвет — желтый оранжево-

красный

Примечание. В маркировке бензинов буква А обозначает, что бензин

является автомобильным, буква И — что октановое число определяет-

ся по исследовательскому методу, цифры указывают минимально допу-

стимое октановое число.

Дизельные топлива

Отечественная промышленность в соответствии с требования-

ми ГОСТ 305—82 для различных условий применения вырабатыва-

ет топливо трех марок:

Л — летнее для использования при положительной температуре;

З — зимнее для эксплуатации при температуре окружающего воз-

духа до –20 °С с температурой застывания (потеря подвижнос-

ти) не выше –35 °С. В тех случаях, когда двигатели эксплуати-

руют при температуре до –35 °С, используют зимнее топливо

с температурой застывания не выше –45 °С;

А — арктическое для эксплуатации при температуре окружаю-

щего воздуха до –50 °С, с температурой застывания не выше

–55 °С.

В стандартах на дизельное топливо кроме температуры засты-

вания нормируют температуру помутнения, при которой топли-

во теряет фазовую однородность. Для летних сортов топлива она

Продолжение табл. 1.3

не выше –5 °С (температура застывания –10 °С), для зимних —

на 10 °С выше температуры застывания (–25 °С и –35 °С). Для обес-

печения надежной работы необходимо, чтобы температура помут-

нения была на 6…8 °С, а застывания — на 10…15 °С ниже темпера-

туры окружающего воздуха.

В зависимости от содержания серы вырабатывают дизельное

топливо двух видов: 1 — содержание серы не более 0,2 %, 2 — содер-

жание серы не более 0,5 % (для арктического — 0,4 %).

Температура вспышки, при которой пары топлива в смеси с воз-

духом вспыхивают при поднесении огня, характеризующая испа-

ряемость и огне опасность, для топлива марки Л должна быть не ни-

же 40 °С, марки З — не ниже 35 °С.

В условные обозначения марок летнего топлива для высоко-

оборотных дизелей входят массовая доля серы и температура

вспышки, зимнего — количество серы и температура застывания:

Л-0,5-40 — летнее топливо с содержанием серы до 0,5 % и темпе-

ратурой вспышки не менее 40 °С; З-0,2-35 — зимнее топливо с со-

держанием серы 0,2 % и температурой застывания не выше –35 °С.

В условном обозначении арктического топлива указывают только

массовую долю серы: А-0,4 или А-0,2. Дизельное топливо, выпускае-

мое со знаком качества, проходит более глубокую очистку. У него

до 0,13…0,15 % снижено содержание серы, улучшен фракционный

состав, повышено цетановое число, уменьшено содержание смоло-

образующих веществ. Все марки зимнего топлива взаимозаменяе-

мы. Это относится и к летним маркам.

В топливе для высокооборотных дизелей не допускается нали-

чие механических примесей. При их накоплении в процессе пере-

возки, хранения, приемо-отпускных операций при любой темпера-

туре окружающего воздуха может нарушаться нормальная подача

и процесс смесеобразования. Это происходит в результате засоре-

ния фильтров тонкой очистки, нарушения нормальной работы на-

соса высокого давления, засорения отверстий распылителей фор-

сунок и др. И, конечно, при использовании загрязненного топлива

снижается долговечность двигателя, повышается износ многих

деталей. В результате износа увеличиваются зазоры в прецизион-

ных парах топливного насоса, падает мощность, растет расход топ-

лива.