Технологическая линия по производству бетонных резервуаров для хранения нефтепродуктов

Содержание

Актуальность проекта . В Программе индустриально-инновационного развития до 2020 года Глава РК Назарбаев Н. А. отметил, что поставил перед Правительством задачи по обеспечению диверсификации казахстанской экономики, перевода ее на инновационный путь развития. «В этой работе важное значение отводится широкому привлечению в страну иностранных инвестиций. Для успешного осуществления наших планов по новой индустриализации Казахстана мы определили 12 приоритетных отраслей экономики. Это - металлургия, нефтеперерабатывающая и химическая промышленности, агропромышленный комплекс, машиностроение, строительная индустрия, транспортная и телекоммуникационная инфраструктура, а также другие отрасли. По этим направлениям приоритет будет отдаваться проектам, обеспечивающим выпуск продукции с высокой добавленной стоимостью», - подчеркнул Глава государства.

Нефтяная промышленность является очень важной отраслью суверенного Казахстана и от ее состояния зависит развитие всей экономики нашего государства.

Нефть является одним из самых важных видов сырья для многих отраслей народного хозяйства. Она служит исходным материалом для получения горюче-смазочных и синтетических материалов, многочисленных химических продуктов.

Несмотря на сложный экономический период развития нашей страны, темпы развития в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслях, как важной части топливно-энергетического комплекса, продолжают расти.

Любая отрасль промышленности не может обойтись без топлива. Для бесперебойного обеспечения работы автотранспорта, сельскохозяйственной техники, производственных предприятий, объектов электро-тепло обеспечения создана разветвленная сеть нефтеперерабатывающих заводов и комбинатов с различными типами складов: сырьевыми, товарными, промежуточными, целевыми, готовой продукции.

Резервуарные парки являются одними из основных сооружений складов нефти и нефтепродуктов. Увеличение объема добычи и переработки нефти вызывает увеличение объемов резервуарных парков.

Общее состояние резервуарных парков характеризуется повышением объема и номенклатуры хранимых нефтепродуктов, а также единичной вместимости резервуаров.

В связи с увеличением добычи и переработки нефти в Казахстане с каждым годом требуется значительное расширение резервуарного парка. (Объем переработки нефти за 2014 год в Казахстане составил более 14 млн тонн . ) Резервуарный парк расширяется как путем создания новых, более экономичных резервуаров, так и путем увеличения их вместимости.

Повсеместное использование нефтепродуктов требует создания оптимальных условий для их хранения. Нельзя забывать, что любые продукты нефтепереработки не только представляют большую

материальную ценность, но и создают серьезную угрозу возгорания в случае их вытекания. Также при этом наносится непоправимый вред окружающей среде. Для хранения нефти и продуктов ее переработки используют резервуары. В Казахстане часто используют железобетонные резервуары. Они предназначены для стационарного хранения нефти, нефтепродуктов, тенологических смесей и других жидкостей плотностью до 1 т/м ³ .

Современные резервуары для нефтепродуктов должны в полной мере отвечать следующим требованиям; устойчивость к механическим повреждением и коррозийным процессам, герметичность, минимизация потерь от испарения продуктов, экологическая безопасность, высокая надежность и эргономичность. Кроме этого стоит предусмотреть эффективные защиты резервуары от хищения и террористических действий.

В нефтескладском деле получили широкое распространение железобетонные резервуары. Преимущества их по сравнению с металлическими заключаются в следующем:

1. более долговечны; срок службы (40-60 лет) вдвое-втрое больше, чем стальных;
2. сокращается примерно в два раза расход металла на 1 л3емкости;
3. обеспечивается хранение сернистых нефтей и нефтепродуктов;
4. уменьшается теплообмен с окружающей наружной средой н сокращаются потери тепла при хранении подогреваемых нефтей и нефтепродуктов;
5. сокращаются потери от испарения нефтепродуктов в пять-десять раз;
6. повышается пожарная безопасность, так как резервуары строятся преимущественно заглубленными.

В связи с вышеизложенным, целью данного дипломного проекта является проектирование технологической линии по производству бетона для хранения нефтепродуктов в Мангыстауской области.

Для нормальной работы резервуара используется специальный бетон с добавкой «Бенотех Уником». Установлено, что при использовании 3% добавки «Бенотех Уником» от массы цемента расход воды снижается на 8-10 л на 1 м ³ бетонной смеси, прочность бетона при сжатии повышается на 10- 20%, водопоглощение снижается на 30%, водонепроницаемость достигает марки W12.

Пластичность (подвижность) бетонных и цементных растворов увеличивается с П1 до П5 (от Пк1 до Пк4), а уровень сульфатостойкости бетонов по сравнению с материалами без добавки увеличивается в 1, 3 раза.

По данным [1], добавка «Бенотех Уником» обладает следующими свойствами:

Обеспечивает в 1, 3 раза уровень сульфатостойкости бетонов по сравнению с бетонами без добавки.

Обеспечивает увеличение подвижности бетонных или растворных смесей соответственно от П1 до П5 и от Пк1 до Пк4.

Сокращает водопотребность бетонной или растворной смесей на 10-25

% при сохранении заданной подвижности.

Повышает проектную прочность бетона на 20 % и более в равноподвижных смесях.

Повышает прочность бетона в первые сутки нормального твердения и после ТВО на 30 % и более в равноподвижных смесях.

Повышает марку бетона по водонепроницаемости на 3 марки и более, а также снизить водопоглощение в равноподвижных смесях.

Повышает марку бетона по морозостойкости на 2 марки и более в равноподвижных смесях.

Позволяет применять низкомарочные цементы для получения бетонов более высоких марок и получать бетоны с повышенной трещиностойкостью.

Позволяет экономить вяжущее в равноподвижных смесях в пределах 10-20 % при сохранении проектной прочности.

Уменьшает расслаиваемость бетонной смеси при транспортировании.

Не снижает защитных свойств бетона по отношению к стальной арматуре (не содержит хлоридов) и не даѐт высолов.

Наша технологическая линия по производству бетонных резервуаров для хранения нефтепродуктов будет построена на территории четвертого НПЗ в Мангистауской области , строительство которого начнется уже в следующем году. Это будет совместный проект с Ираном и Китаем. Они станут главными инвесторами. Стоимость проекта 6 миллиардов долларов. Новый завод поможет Казахстану полностью отказаться от импорта. Сейчас нефтеперерабатывающие гиганты в Атырау, Павлодаре и Шымкенте перерабатывают только 70% сырой нефти. А 30% нефтепродуктов приходится закупать за рубежом. На новом предприятии будут выпускать бензин, дизельное и авиатопливо, масло. В год здесь планируют выпускать

10 миллионов тонн готовых нефтепродуктов, из которых 2 миллиона полностью обеспечат все потребности страны. 10 тысяч человек будет трудоустроено во время строительства проекта. Еще около тысяч человек получат работу после введения в эксплуатацию завода. Экономическая польза очевидна и для нефтяников региона, которые несут существенные затраты на транспортировку сырой нефти. Увеличится грузопоток через морские ворота Казахстана.

В области проживают 6 человек, развита промышленность, построены автомобильные и железнодорожные пути. Развита промышленность, построены автомобильные и железнодорожные пути.

Основанием постройки технологический линий по производству бетонных резервуаров для хранения нефтепродуктов в Мангистауской области являются весомые аргументы. Во-первых, обьем нефтедобычи в области составляет порядка 18 млн. тонн. Увеличение объема добычи и переработки нефти вызывает увеличение объемов резервуарных парков. Развитие малого и среднего бизнеса в настоящее время занимает место в экономике страны и представляет собой достаточно мощную экономическую и политическую силу. Гарантии государственной поддержки, законодательном обеспеченные на самом начальном этапе реформ, сегодня дают свои позитивные результаты. Это - политическая, экономическая и социальная стабильность, это сотни тысяч новых рабочих мест, это сбалансированное устойчивое развитие экономики.

Площадка для строительства максимально приближена к будущему НПЗ. Строительная площадка проектируемого линий для обеспечения минимальных капитальных вложений и эксплуатационных затрат отвечают следующим технико - экономическим требованиям:

• линия будет возведена на территории одного из ближайших заводов (ТОО "Sirius Kazakhstan")
• линия располагается на минимальном расстоянии от места нахождения НПЗ для обеспечения экономичной транспортировки;
• линия будет обеспечена энергией и водоснабжением и располагается вблизи существующих проектируемых обьектов.

1. Технологическая частьРежим работы технологической линий

Номинальный годовой фонд рабочего времени оборудовании по переделам определяется по формуле:

Т _г = N*n*t (1. 1)

Т _г = 255*8 = 2040

где N - количество рабочих дней в году; n - количество рабочих смен в сутки; t - продолжительность рабочей смены в часах;

Расчетный фонд времени работы технологического оборудования в часах по непрерывной и прерывной неделе, на основании которого рассчитывается производственная мощность в целом и отдельных линий, определяется по формуле:

Ф _рас = Т *Ч * К _{т. н} = 255*8*0, 9 = 1836 (1. 2)

где Т - число рабочих суток в году, ч; К _{т. н} - среднегодовой коэффициент использования оборудования (0, 8-0, 95) ; Ч - количество рабочих часов в сутках;

Расчетное рабочее время непрерывно работающего оборудования в год Т _р = Т _г * К _{т. н} = 255 * 0, 9 = 230 (1. 3)

Для систематического ремонта оборудования выбран коэффициент технического использования оборудования К _{т. н.} = 0, 8-0, 95

Количество рабочих дней в году для прерывно работающих линий можно определить по формуле:

Т _р =365-(В+П) = 365 - (52+52+16) = 255 (1. 4)

где В - количество выходных дней при пятидневной рабочей неделе; П - количество праздничных дней;

Принятый в работе режим работы завода сводится в табл. 1. 1 [2] .

Таблица 1. 1

Режим работы технологической линий

2. Сырье и исходные сырьевых материалов

Прочность, долговечность и другие свойства бетона в значительной мере зависит от качества исходных материалов. В зависимости от назначения и условий эксплуатации бетона к составляющим его компонентам предъявляют соответствующие требования.

Для проектирования технологии производства железобетонных изделий необходим правильный выбор сырьевых материалов, вида и марки бетона, обеспечивающих экономию средств и получение необходимых свойств бетона в изделиях.

Для приготовления бетона применяют неорганическое вяжущее вещество - портландцемент, крупный заполнитель, мелкий заполнитель, воду и химические добавки.

Цемент. В качестве вяжущего был использован портландцемент (ПЦ 400 Д0) АО «Asia Central Cement» (Карагандинская область, поселок Актау) .

Портландцемент по внешнему виду представляет собой порошок серо- зеленого цвета. Истинная плотность его 3. 1 г/см ³ , насыпная плотность 1100- 1300 кг/м ³ . Водопотребность для получения цементного теста нормальной густоты НГ=22-26%. Сроки схватывания: начало схватывания не ранее 45 минут, а конец схватывания не позднее чем через 10 часов от начала затворения. Тонкость помола портландцемента должна соответствовать прохождения через сито сеткой №008 не менее 85%, чем тоньше измельчен портландцемент, тем быстрее нарастает его прочность и тем выше его марка. Прочность портландцемента при сжатии составляет 40-60 МПа.

Выбор вида и марки цемента определяется заданной прочностью бетона, условиями его твердения и эксплуатации бетонных конструкций.

Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением портландцементного клинкера и небольшого

количества гипса (1, 5…3 %) . Клинкер получают путем равномерного обжига сырьевой смеси до спекания состоящую из известняка и глины. Известняк используемый для производства портландцемента, в основном состоит из двух окислов - СаО и СО ₂ , а глина - из различных минералов, содержащих в основном окислы SiO ₂ , Al ₂ O ₃ и Fe ₂ O ₃ .

Основными минералами портландцемента являются: трехкальцевый силикат 3CaO*SiO ₂ или C ₃ S(алит), двухкальцевый силикат 2CaO*SiO ₂ или C ₂ S(белит), трехкальцевый алюминат 3СaO*Al ₂ O ₃ или C ₃ A(целит), четырехкальцевый алюмоферрит 4CaO*Al ₂ O ₃ *Fe ₂ O ₃ или С ₄ AF.

Эти минералы содержатся в портландцементном клинкере в следующих пределах: 3CaO*SiO ₂ - 45-60, 2CaO*SiO ₂ - 15-35, 3СaO*Al ₂ O ₃ - 4-14, 4CaO*Al ₂ O ₃ *Fe ₂ O ₃ - 10-18.

Массовая доля ангидрита серной кислоты (SO ₃ ) в цементе должно быть не менее 1, 0% и не более 3, 5%.

К основным техническим свойствам портландцемента относят - плотность и объемную насыпную массу, тонкость помола, сроки схватывания, равномерность изменения объема цементного теста и прочность затвердевшего цементного раствора. Плотность цемента находится в пределах 3, 0-3, 2 г/см ³ , объемная насыпная масса в рыхлом состоянии составляет 900-1100 кг/м ³ и до 1700 кг/м ³ в уплотненном.

Марка цемента соответствует пределу прочности при сжатии половинок балочек 40 40 160 мм из раствора 1:3 по массе на монофракционном (вольском) песке, твердеющих 28 суток в воде при температуре 20 2°С и относительной влажности 95 ±5 %.

Портландцемент должен соответствовать требованиям ГОСТ 30515-2013

«Цемент. Общие технические требования» и ГОСТ 10178-85

«Портландцемент и шлакопортландцемент. ТУ» [3] .

Таблица 1. 2.

Основные физико-механические свойства портландцемента ПЦ400 Д0

Согласно полученным данным, цемент в возрасте 28 сут (предел прочности при сжатии 41, 0 МПа) отвечает требованиям ГОСТ 22266-94 к марке 400. Расплыв конуса цементно-песчаной смеси состава 1:3 при В/Ц=0, 4 составляет 110 мм. Цемент выдерживает испытания на равномерность

изменения объема кипячением образцов-лепешек в воде. Тонкость помола по остатку на сите № 008 составляет 9 %, сроки схватывания соответствуют требованиям ГОСТ 22266-94. Цемент представленной пробы не гидрофобный: капля воды, нанесенная на поверхность цемента, не держит форму и впитывается практически сразу (по ГОСТ 22266-94 гидрофобный цемент не должен впитывать воду в течение 5 мин с момента нанесения капли на поверхность) .

Щебень. Щебень с месторождения «Искра» в Тайыншинском районе Северо-Казахстанской области (ТОО Аманат-Недра) . Испытания щебня произведены в соответствии с требованиями ГОСТ 8267-93 методами ГОСТ 8269. 0-97.

Наибольшая насыпная плотность достигается при равном количестве фракций 5-10 и 10-20 мм в смеси, что примерно соответствует фракционному составу исходного щебня, который можно считать оптимальным (таблица 4) .

Средняя насыпная плотность щебня - 1490 кг/м ³ .

Физико-механические показатели щебня (дробимость, плотность, водопоглощение) определяли после отсеивания песчаных фракций и промывки [4] .

Результаты испытания щебня на дробимость показаны в таблице 5. Щебень испытывали как в сухом, так и в насыщенном водой состоянии. После испытания щебень фракции 5-10 мм просеивали через сито с отверстиями 1, 25 мм, фракции 10-20 мм - через сито с отверстиями 2, 5 мм.

Таблица 1. 3

Гранулометрический состав щебня, масс. %

Таблица 1. 4

Дробимость щебня при сжатии в цилиндре

Потеря массы при испытании щебня на дробимость составила в сухом состоянии для фракции 5-10 мм - 5, 2 %, для фракции 10-20 мм - 7, 3 %, в насыщенном водой состоянии соответственно 5, 9 и 8, 0, что соответствует марке щебня по дробимости 1200.

Коэффициент стойкости щебня в воде фракции 5-10 мм - 0, 86, фракции 10-20 мм - 0, 9.

Количество слабых зерен в щебне не превышает 2 %. По содержанию зерен пластинчатой (лещадной) и игловой формы (6 - 4, 2 %) щебень относится к первой группе [5] .

Основные физико-механические свойства щебня приведены в таблице

1. 5.

Таблица 1. 5

Основные физико-механические свойства щебня

---

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.

• Информатика
• Банковское дело
• Оценка бизнеса
• Бухгалтерское дело
• Валеология
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Религия
• Общая история
• Журналистика
• Таможенное дело
• История Казахстана
• Финансы
• Законодательство и Право, Криминалистика
• Маркетинг
• Культурология
• Медицина
• Менеджмент
• Нефть, Газ
• Искуство, музыка
• Педагогика
• Психология
• Страхование
• Налоги
• Политология
• Сертификация, стандартизация
• Социология, Демография
• Статистика
• Туризм
• Физика
• Философия
• Химия
• Делопроизводсто
• Экология, Охрана природы, Природопользование
• Экономика
• Литература
• Биология
• Мясо, молочно, вино-водочные продукты
• Земельный кадастр, Недвижимость
• Математика, Геометрия
• Государственное управление
• Архивное дело
• Полиграфия
• Горное дело
• Языковедение, Филология
• Исторические личности
• Автоматизация, Техника
• Экономическая география
• Международные отношения
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда