Корзина
Нет отзывов, добавить
ООО «Научно-Производственное Предприятие «Укрпромтехсервис»
+380
44
230-60-47
+380
44
230-60-47
+380
44
464-93-07
+380
44
464-93-08
+380
50
310-58-60
Игорь Алексеевич
+380
50
385-93-21
Сергей Александрович
Обслуживание нефтебаз и резервуарных парков

Обслуживание нефтебаз и резервуарных парков

Обслуживание нефтебаз и резервуарных парков
Нефтяной базой называется комплекс сооружений и установок, предназначенных для приема, »ранения и отпуска нефтяных про¬дуктов и нефтей. Согласно нормам проектирования (СН и П II.-П.3-70) все нефтебазы разделяются на две группы. К первой группе относя

09.10.15

Нефтяной базой называется комплекс сооружений и установок, предназначенных для приема, »ранения и отпуска нефтяных про­дуктов и нефтей. Согласно нормам проектирования (СН и П II.-П.3-70) все нефтебазы разделяются на две группы.

К первой группе относятся нефтебазы, представляющие собой самостоятельные предприятия, предназначенные для хранения нефти и нефтепродуктов и снабжения ими потребителей, ко вто­рой— нефтебазы, входящие в состав промышленных, транспорт­ных и других предприятий и хозяйств.

В настоящей книге рассматриваются вопросы электрооборудо­вания и электроснабжения нефтебаз в основном первой группы.

В зависимости от общего объема резервуарного парка нефте­базы разделяются на три категории [6]. К первой категории отно­сятся нефтебазы, имеющие общий объем парка более 50 000 м3, ко второй — 10 000—50 000 м3, к третьей — до 10 000 м3.

Особенность работы нефтебаз заключается в том, что на них не изготовляется новая продукция, а только происходит прием, хранение и отпуск готовых нефтяных продуктов, поэтому для них характерно движение транспорта по территории. На нефтебазе производятся операции с различными нефтепродуктами, в боль­шинстве своем легковоспламеняющимися, пары которых могут быть чрезвычайно опасными по взрыву. Взрывоопасность — это главная черта условий работы на нефтебазе, определяющая харак­тер применяемого электрооборудования и схем электроснабжения.

Пары легковоспламеняющихся жидкостей относятся к взрыво­опасным, если температура вспышки паров этих жидкостей +45° С и ниже. Пары легковоспламеняющихся и горючих жидко­стей с температурой вспышки выше +45° С относятся к пожаро­опасным [17].

Основные производственные объекты нефтебазы — насосные светлых и темных нефтепродуктов и масел. Условия работы тех­нологических насосных вследствие их повышенной пожароопасно­сти и взрывоопасности вызывают особые требования к конструк­циям зданий, типу электрооборудования, проводке, освещению и молниезащите.

В канализационные системы нефтебаз при зачистке резервуа­ров, случайных переливах и розливах во время работы базы вме­сте с канализационными и сточными водами попадают разнообразные нефтепродукты, создающие очаги опасности пожаров и взры­вов, что также выдвигает особые требования к применяемому электрооборудованию канализационных насосных.

В резервуарных парках нефтебаз на сравнительной малой площади сосредоточивается большое количество пожаро- и взры­воопасных веществ, создающих тяжелые усло-вия для работы элек­трооборудования и повышающих требования к молниезащите и заземлению. Кроме того, в резервуарных парках возникают опас­ные высокие потенциалы статического электричества. К электри­ческому освещению нефтебазы также предъявляются особые тре­бования вследствие специфичности самих освещаемых объектов.

Основные понятия об электроприводе

 

Электрическим приводом (электроприводом) называется электромеханическое устройство, предназначенное для электрификации и автоматизации рабочих процессов, состоящее из преобра­зовательного, электродвигательного, передаточного и управляющего устройств.

В отдельных случаях преобразовательное и передаточное устройства не устанавливают.

Вместе с рабочей машиной электропривод образует электрифицированный агрегат.

Основной задачей в области электропривода является правильный: выбор мощности и типа электродвигателя, чтобы поставить машину в условия наилучшего ее использования, а электродвигатель в условия работы с наивысшими энергетическими показа­телями.

Выбор рода тока электропривода решается просто — на нефте­базах повсеместно применяется переменный трехфазный ток.

Наибольшее распространение получили трехфазные асинхрон­ные короткозамкнутые электродвигатели, обладающие высокими энергетическими показателями, небольшой стоимостью, прочностью конструкции.

Электродвигатели с контактными кольцами и фазным ротором применяются на нефтебазах сравнительно редко из-за более высо­кой стоимости, громоздкости оборудования, сложности пуска и необходимости более квалифицированного обслуживания. Досто­инство этих электродвигателей — плавный пуск и небольшой бро­сок пускового тока.

На нефтебазах рекомендуется применять синхронные электро­двигатели, которые работают с коэффициентом мощности, близ­ким к единице. С их помощью можно компенсировать реактивную мощность в электрических сетях.

Синхронные электродвигатели изготовляют мощностью 56— 10 000 кВт. В связи с этим для большого числа малых нефтебаз, третьей категории, где применяются электродвигатели небольшой мощности (до 50 кВ г), использование синхронных электродвигате­лей невозможно из-за отсутствия этих машин такой малой мощ­ности.

Применение синхронных электродвигателей без машинного воз­будителя с твердым выпрямителем и со смешанным возбуждением значительно снижает стоимость синхронных электродвигателей.

Отечественная промышленность выпускает бесконтактные син­хронные электродвигатели серии СТД мощностью от 630 до 12 500 кВг, у которых возбуждение от твердых выпрямителей по­дается без щеточных контактов, что дает дополнительное преиму­щество для работы во взрывоопасной среде из-за удаления источ­ника искрения на щетках.

Выпуск серии таких электродвигателей приведет к значитель­ному расширению области их применения на нефтебазах.

При выборе электродвигателей для привода производственных машин следует обращать внимание на пусковой и максимальный моменты. Так, поршневые насосы и компрессоры при пуске их без нагрузки требуют пусковой момент 25—40% от номинального момента и максимальный момент 150%. центробежные насосы — пусковой момент 30—40% от номинального момента и максималь­ный момент 150%, вентиляторы — пусковой момент 20—30% от номинального момента и максимальный момент 150%.

Таким образом, основные силовые агрегаты нефтебаз требуют при пуске момент не более 40% от номинального момента и макси­мальный момент—150%. Этим условиям удовлетворяют трехфаз­ные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором общего назначения, которые развивают начальный момент при пуске 100—120% от номинального момента и максимальный момент 250—220%; поэтому нет необходимости устанавливать на нефтебазе для ее основных агрегатов электродвигатели с повышен­ными пусковым моментом и номинальным скольжением.

Для взрывоопасных помещений следует применять электродви­гатели с соответствующим уровнем и видом взрывозащиты, а для помещений с невзрывоопасной средой — защищенного обдуваемо­го исполнения общего назначения, а также пылезащищенного или водозащищенного исполнения.

Наибольшее распространение на нефтебазах получила система напряжения 380/220 В с нулевым проводом, присоединенным к глухозаземленной нейтрали трансформатора.

При эксплуатации необходимо следить, чтобы установившаяся температура электродвигателей не превышала допустимых темпе­ратур нагревостойкости изоляции их обмоток.

По ГОСТ 8865—70 все электроизоляционные материалы разде­ляются на семь классов нагревостойкости с их предельно допусти­мыми температурами нагрева в °С: класс У—90 — волокнистые материалы из целлюлозы, хлопка или шелка; класс А—105 —те же материалы, но пропитанные или погруженные в жидкий элек­троизоляционный материал (как у трансформаторов), лакоткань; класс Е—120 — синтетические органические пленки, волокна, смо­лы и др.; класс В—130 — материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна с органическими связующими и пропитывающими составами; класс F—155 — те же материалы, что и класса В, но с синтетическими связующими составами; класс Н—180 — те же материалы, что и класса В, но с кремнийорганическими связую­щими составами; класс С — свыше 180 — слюда, керамика, стекло, кварц без связующих составов.

Обмотки ста гора электродвигателей серии 4А с высотами оси вращения 56 и 63 мм имеют изоляцию класса нагревостойкости Е, с высотами оси вращения 71—132 мм — класса Вис высотами оси вращения 160—355 мм — класса F.

У электродвигателей взрывонепроницаемого исполнения серии 15 с высотами оси вращения 63—132 мм обмотки статора имеют изоляцию класса нагревостойкости В, а с высотами оси вращения 160—280 мм — класса Н.

Предельная допускаемая температура нагрева подшипников установлена +80° С для подшипников скольжения (температура масла при этом не должна быть более 65° С) и +100° С для подшипников качения.

Электропривод насосов по перекачке воды и канализационных насосов

 

Водонасосные для перекачки воды на производственные, хо­зяйственно-питьевые и противопожарные нужды, расположенные ка территории нефтебаз, являются невзрывоопасными помещения­ми, в них устанавливается электрооборудование общего назна­чения.

Для привода насосов здесь применяются в основном электро­двигатели серии 4А в закрытом обдуваемом исполнении на напря­жение 380 В, мощностью до 315 кВт. Для больших мощностей следует пользоваться электродвигателями на напряжение 6 кВ.

Канализационные насосные устанавливают раздельно: в про­изводственной канализации — для отвода и очистки всех производ- :твенных и загрязненных нефтепродуктами атмосферных вод; в хозяйственно-фекальной канализации — для отвода и очистки всех бытовых и хозяйственно-фекальных вод.

Насосные производственной канализации на нефтебазах явля­ются взрывоопасными помещениями класса В-1а, поэтому в них . станавливаются взрывозащищенные электродвигатели серии В. Насосные хозяйственно-фекальной канализации не являются взры­воопасными помещениями, в них используются электродвигатели : бщего назначения серии 4А.

Мощность электродвигателей для привода насосов хозяйствен- -:э-фекальной канализации может быть от 1 до 22 кВт в зависи­мости от подачи насоса. Мощность электродвигателей для приво- 1а водяных и канализационных насосов выбирают по формулам (4 или (8).

 Автоматизация налива нефтепродуктов

На нефтебазах с большим количеством операций по отпуску и приему нефтепродуктов целесообразно применение автоматических систем налива и слива.

В состав каждой такой системы обычно входят: типовой наливной стояк, полуавтоматический клапан-дозатор, фильтр-воздухоотделитель, жидкостной счетчик, ограничитель налива, плотномер-датчик, пульт управления.

Системы автоматического налива нефтепродуктов различаются конструкцией своих элементов, назначением и порядком производства операций.

Так, например, система автоматического налива светлых нефтепродуктов в автомобильные цистерны обеспечивает: дистанционное дозирование отпускаемого количества нефтепродуктов; невозможность налива без ведома оператора; предотвращение перелива: автоматический замер плотности отпускаемого нефтепродукта; автоматическое печатание документов в двух экземплярах с указанием объема отпущенного количества нефтепродуктов (в м3), плотности нефтепродуктов (в т/м3), наименование продукта, номер сгнояка, откуда .производился отпуск; автоматическое блокирование отпуска, если автоцистерна не заземлена; автоматический сброс показаний жидкостного счетчика; правильность заполнения документов отпуска нефтепродуктов.

Диспетчерское управление наливом может производиться на расстоянии до 80 м от места налива.

Операция по автоматическому наливу светлых нефтепродуктов в автомобильные цистерны протекает примерно в следующем порядке.

Водитель автоцистерны через ворота нефтебазы подъезжает к операторной со стороны въезда и предъявляет оператору свои документы на право получения нефтепродуктов. Оператор проверяет документы, закладывает их в печатающий аппарат, набирает на нем дозу отпуска продукта, выдает водителю ключ от соответ­ствующего раздаточного блока и нажимает на кнопку — разреше­ние налива.

Получив ключ, водитель автоцистерны подъезжает к станции налива, устанавливает машину в указанном отделении, открывает люк горловины своей цистерны, опускает туда трубу стояка с ограничителем налива и заземляет автоцистерну специальным штырем контактного разъема. Если заземления нет, специальная блокировка не допустит налива нефтепродукта в автоцистерну. Затем ― водитель вставляет в гнездо полуавтоматического клапана дозатора ключ, поворачивает его до упора и нажимает на рукоятку клапана. Нефтепродукт начнет поступать в автоцистерну.

Учет количества отпускаемого нефтепродукта ведется счетчи­ком дозатора, показания которого посредством электрической пе­редачи дублируются на печатающем аппарате. Во время налива автоматически определяется плотность продукта, эти показания также передаются на печатающий аппарат. Когда в цистерну бу­дет, отпущено заданное количество нефтепродукта, счетчик дозато­ра автоматически закроет клапан и прекратит налив.

Документы, заложенные в аппарат, заполняются автоматиче­ски печатающим механизмом через 10—13 с после окончания налива. Заполненные документы оператор передает счетным ра­ботникам, которые проставляют в них массу отпущенного нефте­продукта, его стоимость и окончательно оформляют весь документ.

Водитель автоцистерны, закончив налив, подготавливает авто­цистерну к выезду, освобождает ключ, чем приводит всю систему окончательно в исходное положение, подъезжает к операторной со стороны выезда с базы, сдает ключ оператору и получает оформленные документы.

Для налива светлых нефтепродуктов в автомобильные цистер­ны была разработана автоматическая система налива АСН-1. Затем взамен ее была выпущена модернизированная система АСН-5Н, которая отличается типами наливных стояков при той же производительности одного поста до 60 м3/ч, что позво­ляет довести время налива одной цистерны емкостью до 4 м3 до 4 мин [1].

Для налива светлых нефтепродуктов в железнодорожные ци­стерны были разработаны системы АСН-2 и АНС-3 с производи­тельностью одного поста 100—130 м3/ч. Затем они были заменены модернизированными установками ÄCH-14 производительностью до 200 м3/ч.

Для слива нефтепродуктов из железнодорожных цистерн разра­ботаны системы ÄCH-7B и АСН-8Б, а для налива морских танке­ров— системы АСН-6А и АСН-16.

Описание этих систем и схемы их автоматики здесь не при­водятся.

Слив и налив нефтепродуктов вообще и с использованием ука­занных автоматических систем возможен только при условии до­статочной текучести и ограниченной вязкости нефтепродуктов.

Однако многие нефтепродукты при охлаждении теряют теку­честь и их вязкость значительно возрастает, некоторые даже пере­ходят в твердое состояние (топочный гудрон).

Восстановление текучести и снижение вязкости нефтепродук­тов является необходимым условием для производства операций налива, слива и перекачки. Эта проблема решается путем подо­грева нефти, который нужен еще и для деэмульсации нефти, а также и для зачистки емкостей от отложений.

Наиболее доступным и распространенным видом теплоносителя для подогрева нефтепродуктов является водяной пар, который по­лучают от собственных котельных нефтебаз.

Однако в последнее время для подогрева все большее приме­нение находит электроэнергия вследствие компактности подогре­вателей и удобства их эксплуатации, исключающая обводнение нефтепродуктов.

Электроподогреватели также позволяют со сравнительной лег­костью автоматизировать весь процесс подогрева.

Для внешнего подогрева электроэнергия используется в случае применения гибких электронагревательных лент, которыми обма­тывают трубопроводы с нефтепродуктам« [6]. Промышленность вы­пускает такие ленты длиною от 3 до б м для напряжения 220 В, они требуют электрическую мощность от 0,3 до 1,5 кВт. Находит также применение электроиндукционный нагрев. В этом случае ци­стерну снаружи обматывают толстым изолированным проводом и по нему пропускают переменный ток, создающий переменное элек­тромагнитное поле. Стенки цистерны, находящиеся в зоне этого поля, при этом нагреваются и греют нефтепродукт внутри ци­стерны.

Для внутреннего подогрева использование электроэнергии пока ограничено вследствие пожароопасности при оголении проводов электрогрелки, находящейся под напряжением. В этом случае не­обходимо обеспечивать температуру поверхности проводников на 10—20° С ниже температуры вспышки подогреваемого нефтепро­дукта.

Для подогрева нефтепродуктов в железнодорожных цистернах используются переносные электрические нагреватели. Они имеют каркас из стальных прутьев, на которые надеты фарфоровые ци­линдрики со специальной винтовой нарезкой, в которую уложены нагревательные проводники с большим удельным сопротивлением. Прутья с фарфоровыми цилиндриками укреплены в торцевых па­нелях, к которым выведены концы нагревательных обмоток. На этих панелях с помощью медных пластин можно нагревательную обмотку соединять в звезду и треугольник.

Эти электрические грелки делаются круглыми или плоскими двойными раскладывающимися (например, системы Бекетова), Раскладывающиеся электроподогреватели состоят из двух шарнир­но соединенных секций, которые после опускания их в цистерну раскладываются и тем самым увеличивают зону конвективного нагрева.

При эксплуатации электрических подогревателей в целях безопасности заземляют все металлические части эстакад, аппаратуру, железнодорожные цистерны и рельсы. Тупик, на котором произ­водится электроподогрев, отъединяют от общих путей изолирован­ными стыками.

Электрогрелки должен обслуживать специально выделенный дежурный электромонтер, который должен следить за эксплуата­цией электрогрелок в строгом соответствии с инструкцией по экс­плуатации электрогрелок при подогреве нефтепродуктов. Сами электрогрелки должны включаться в работу лишь после полного покрытия их нефтепродуктами. После подогрева нефтепродуктов электрогрелки отключают и вынимают из цистерны. Слив нефте­продуктов при невыключенных электрогрелках (под током) кате­горически запрещается

Автоматический сброс подтоварной воды

При длительном хранении обводненной нефти она расслаивается, вода скапливается на дне резервуара. Эту «подтоварную» воду удаляют операторы путем открывания крана водоспускного устройства, спуска воды в канализацию и наблюдения за этим по нефтемерному стеклу резервуара.

Эту трудоемкую операцию можно автоматизировать, если установить в крышке нижнего люка-лаза два датчика уровня ДУВ-3. Действие этих датчиков в данном случае будет основано на значительно большей электропроводности подтоварной воды по сравнению с электропроводностью нефти.

При достижении уровня подтоварной воды электрода верхнего датчика уровня ДУВ-3 электропроводность цепи электрод ― вода — корпус станет большой, реле датчика сработает, замкнет цепь оперативного тока, воздействует на электропривод задвижки, установленный на трубе водоспускного устройства резервуара, задвижка откроется и вода будет удаляться в канализацию.

При опускании уровня воды ниже электрода второго датчика уровня ДУВ-3 электропроводность его цепи электрод ― нефть ― корпус станет малой, сработает реле этого датчика и пошлет импульс на закрытие спускной задвижки.

 

Источник: автор

Предыдущие статьи