Технологическая линия по производству бетонных резервуаров для хранения нефтепродуктов
Содержание
Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
8
Обоснование выбора района строительство
11
1 ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ
12
1.1 Технологическая часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
12
1.1.1 Режим работы завода ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
12
1.1.2 Сырье и исходные материалы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
13
1.1.2.1 Характеристика сырьевых и исходных материалов ... ... ... ... .
13
1.1.2.2 Расчет потребности в сырье и полуфабрикатах (материальный баланс) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.1.2.3 Расчет материального баланса ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.1.3 Номенклатура продукции ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
19
22
25
1.1.4 Технология производства ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
29
1.1.4.1 Обоснование выбора способа производства ... ... ... ... ... ... ... .
29
1.1.4.2 Описание технологической схемы производства ... ... ... ... ... ..
31
1.1.5 Расчет производительности технологических линий завода ... .
37
1.1.5.1 Выбор и расчет основного технологического и транспортного оборудования ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
37
1.1.5.2 Расчет и выбор вспомогательных объектов ... ... ... ... ... ... ... ..
39
1.1.6 Контроль технологического процесса и качества готовой продукций ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
43
1.1.7 Штатная ведомость предприятия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
50
1.1.8 Экологичность и безопасность проекта ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
51
1.2 Архитектурно-строительные решения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
54
1.3 Теплотехнические расчеты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
57
1.4 Научно-исследовательская часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
62
2. АВТОМАТИКА И АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
64
3. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
71
Заключение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
87
Список использованной литературы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
89
Введение
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 тм[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:
более долговечны; срок службы (40-60 лет) вдвое-втрое больше, чем стальных;
сокращается примерно в два раза расход металла на 1 л[3] емкости;
обеспечивается хранение сернистых нефтей и нефтепродуктов;
уменьшается теплообмен с окружающей наружной средой н сокращаются потери тепла при хранении подогреваемых нефтей и нефтепродуктов;
сокращаются потери от испарения нефтепродуктов в пять-десять раз;
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.
Обоснование выбора района строительства
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 600000 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.
ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ
Технологическая часть
Режим работы технологической линий
Номинальный годовой фонд рабочего в ремени оборудовании по переделам определяется по формуле:
Тг = N*n*t (1.1)
Тг = 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:
Фрас = Т *Ч * Кт.н = 255*8*0,9 = 1836 (1.2)
где Т - число рабочих суток в году, ч; Кт.н - среднегодовой коэффициент использования оборудования (0,8-0,95); Ч - количество рабочих часов в сутках;
Расчетное рабочее время непрерывно работающего оборудования в год Тр = Тг * Кт.н = 255 * 0,9 = 230 (1.3)
Для систематического ремонта оборуд ования выбран коэффициент технического использования оборудования Кт.н.= 0,8-0,95
Количество рабочих дней в году для прерывно работающих линий можно определить по формуле:
Тр=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
Наименование передела
Кол-во рабочих дней
в году
Колво смен в сутки
Длитть рабочей недели,
дней
Длитть рабочей смены,
час
Годовой фонд рабочего
времени
в сут
в час
Прием сырья
255
1
5
8
8
2040
Подготовка сырья
255
1
5
8
8
2040
Формование
255
1
5
8
8
2040
Тепловая
255
1
5
8
8
2040
обработка
Сырье и исходные материалы
Характеристика 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 гсм[3], насыпная плотность 1100- 1300 кгм[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 СО2, а глина - из различных минералов, содержащих в основном окислы SiO2, Al2O3 и Fe2O3.
Основными минералами портландцемента являются: трехкальцевый силикат 3CaO*SiO2 или C3S(алит), двухкальцевый силикат 2CaO*SiO2 или C2S(белит), трехкальцевый алюминат 3СaO*Al2O3 или C3A(целит), четырехкальцевый алюмоферрит 4CaO*Al2O3*Fe2O3 или С4AF.
Эти минералы содержатся в портландцементном клинкере в следующих пределах: 3CaO*SiO2 - 45-60, 2CaO*SiO2 - 15-35, 3СaO*Al2O3 - 4-14, 4CaO*Al2O3*Fe2O3 - 10-18.
Массовая доля ангидрита серной кислоты (SO3) 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 гсм[3], объемная насыпная масса в рыхлом состоянии составляет 900-1100 кгм[3] и до 1700 кгм[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 требова ния и ГОСТ 10178-85
Портландцемент и шлакопортландцемент. ТУ [3].
Таблица 1.2.
Основные физико-механические свойства портландцемента ПЦ400 Д0
Наименование показателей
Норма по НД
Фактические результаты
Тонкость помола по проходу сквозь сито
№008, %
Не менее 85
90,3
Нормальная густота, %
-
26,0
Сроки схватывания, час-мин начало
конец
Не ранее 0-45
Не позднее 10-00
3-15
5-20
Равномерность изменения объема
Не должно быть трещин
выдержал
Прочность в возрасте 28 суток, МПа (кгссм[2]) при изгибе
при сжатии
Не менее 5,4 (55)
Не менее 39,2 (400)
5,9 (59,0)
39,7 (397)
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 ВЦ=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 кгм[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. %
Остатки на ситах
Размеры отверстий сит, мм
Прошло через сито
0,16 мм
20
10
5
2,5
Частные
5,19
57,57
36,56
0,4
0,12
Полные
5,19
62,76
99,32
99,72
Таблица 1.4
Дробимость щебня при сжатии в цилиндре
Фракция, мм
Масса щебня, г
Потеря массы при испытании щебня, %
Марка по дробимо сти
до испытаний
просеянная после
испытаний
в сухом состоянии
в насыщенном
водой состоянии
в сухом состоянии
в насыщенном
водой состоянии
5-10
3000
3000
2840
2848
ср. 2844
2813
2829
ср. 2821
5,2
5,9
1200
10-20
3000
3000
2782
2778
ср. 2780
2760
2758
ср. 2759
7,3
8,0
1200
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
Наименование показателей
Требования ГОСТ 8267-93
Фактически
Содержание зерен пластинчатой
До 15 % включительно для
(лещадной) и игловатой формы, %
1 группы
фракция 5-10 мм
фракция 10-20 мм
6,0
4,2
Плотность, гсм[3]
Не нормируется
2,8
Насыпная плотность, кгм[3]
Не нормируется
исходный щебень
1490
фракция 5-10 мм
1390
фракция 10-20 мм
1476
Пористость, %
Не нормируется
фракция 5-10 мм
6,64
фракция 10-20 мм
5,14
Марка по дробимости при сжатии
(раздавливании) в цилиндре:
в сухом состоянии
200-1200
фракция 5-10 мм
1200
фракция 10-20 мм
1200
в насыщенном водой состоянии
200-1200
фракция 5-10 мм
1200
фракция 10-20 мм
1200
Водопоглощение, %
Не нормируется
фракция 5-10 мм
0,88
фракция 10-20 мм
0,45
Песок. В качестве мелкого заполнителя использован песок с месторождений Соколовский (Северо-Казахстанская область, ТОО Юнистрой-Мастер).
По результатам исследований песка методами ГОСТ 8735-88 модуль крупности песка Мк = 2,74, полный остаток на сите с сеткой № 063 составляет 50,56 %.
Гранулометрический состав песка приведен в таблице 1.6.
Таблица 1.6
Гранулометрический состав песка, масс. %
Остатки
на ситах
Размеры отверстий сит, мм
Прошло через
сито № 016
5
2,5
1,25
0,63
0,35
0,14
Частные
Полные
-
-
13,38
13,38
25,66
39,04
11,52
50,56
23,76
74,32
22,78
97,1
2,58
Характеристика песка в соответствии с требованиями ГОСТ 8736-93 приведена в таблице 1.7.
Таблица 1.7
Основные физико-механические свойства песка
Наименование показателей
Требования ГОСТ 8736-93
Фактически
Плотность, гсм[3]
не нормируется
2,70
Насыпная плотность, кгм[3]
не нормируется
1650
Модуль крупности
2,53,0 (крупный песок)
2,74
Полный остаток на сите с сеткой
4565 (крупный песок)
50,6
№ 063, масс. %
Содержание пылевидных и
не более 2
1,6
глинистых частиц, масс. %
По модулю крупности Мк = 2,74. и зерновому составу песок, согласно ГОСТ 8736-93, относится к группе крупного, 1 классу.
Вода должна соответствовать ГОСТ [6].
Химическая добавка Бенотех Уником - комплексная добавка для бетонов и строительных растворов, обладающая полифункциональным действием. По основным эффектам действия комплексная добавка Бенотех Уником (по ГОСТ 24211) относится к добавкам, повышающим коррозионную стойкость (сульфатостойкость) бетонов, а также к виду пластифицирующих-водоредуцирующих добавок - суперпластификаторам, и к добавкам, повышающим прочность, морозостойкость бетона и раствора в проектном возрасте, снижающим проницаемость бетона и раствора, и к добавкам повышающим прочность бетона и раствора в первые сутки твердения в т.ч. и при ТВО.
Комплексная добавка Бенотех Уником применяется во всех видах бетонов, подверженных сульфатной коррозии, при изготовлении сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций и изделий, в том числе подвергаемых тепловлажностной обработке, применяемые в промышленном, энергетическом, транспортном, водохозяйственном, жилищно-гражданском, сельскохозяйственном, гидротехническом и других видах строительства, а также в строительных растворах.
Добавка Бенотех Уником добавляется в бетонные смеси в количестве 2-3 % сухого вещества по отношению к массе цемента. Добавка вводится вместе с сухими компонентами, перемешивается в мешалке принудительного действия (время перемешивания рекомендуется увеличить на 20 %), затем добавляется вода затворения. В некоторых случаях на начальной стадии приготовления бетонных смесей может наблюдается ложный эффект схватывания. В этом случае не следует добавлять дополнительное количество воды затворения, т.к. при дальнейшем перемешивании бетонной смеси этот эффект полностью исчезает [7].
Арматура. АО ARKELOR MITTAL Темиртау. Горячекатаную стержневую арматуру поставляют по ГОСТ 5781-82, термомеханически упрочненную стержневую арматуру - по ГОСТ 10884-81. Сталь класса А-I изготовляют круглого сечения с гладкой поверхностью, стержневая арматура остальных классов имеет периодический профиль.
Арматурная сталь периодического профиля представляет собой круглые стержни с двумя продольными ребрами и поперечными выступами, идущими по трехзаходной винтовой линии.
Холоднотянутую арматурную проволоку различают по классам В-I, Вр- I, предназначается для применения в качестве ненапрягаемой арматуры.
Характеристика армирования. Стропильная балка 1БДР 18-1АV армируется каркасами КР-100, КР132, КР-92, КР-18, КП-1, КР-68, КР-86, КР-
38, КР-116, закладными деталями М3-5-1, сетками С-1 и отдельными стержнями
Каркас КР-100 состоит из 2 стержней А 400 диаметром 10, длиной 1560 мм, 7 стержней ВрI диаметром 5 , длиной 770 мм.
Каркас КР-132 состоит из 2 стержней ВрI диаметром 5 , длиной 5750 мм, 21 стержня ВрI диаметром 5, длиной 580 мм.
Каркас КР-92 состоит из 2 стержней А400 диаметром 8 , длиной 1440 мм, 8 стержней ВрI диаметром 5, длиной 770 мм.
Таблица 1.8
Характеристика стержневой арматурной стали
Класс арматур ной стали
Предел текучести физической или условной.
МПа.
Временное сопротивле ние. МПа
Относительное удлинение
после разрыва.
Испытание на изгиб в холодном состоянии (С- толщина оправки, d - диаметр стержня.)
Полное, %
Равномерное,
%
Не менее
А-240
235
375
25
-
80[0] С=0,5d
А-400
390
590
14
-
190[0] C=3d
А-800
785
1030
7
2
45[0] C=5d
Закладная деталь М3-5-1 состоит из металлической пластины размерами 250х190х10, 6 стержнями А 400 диаметром 12, длиной 830 мм.
Каркас КР-18 состоит из 3 стержней ВрI диаметром 5 , длиной 1400 мм, 7 стержней А400 диаметром 6, длиной 860 мм, 2 стержня А400 диаметром 6,
длинной 990 мм.
Каркас КП-1 состоит из 2 стержней А400 диаметром 8 , длиной 5950 мм, 76 стержней А400 диаметром 6, длиной 390 мм, 2 стержней ВрI диаметром 5
длиной 170 мм.
Каркас КР-68 состоит из 1 стержня А 400 диаметром 12, длиной 1200 мм, 6 стержней ВрI диаметром 5 , длиной 770 мм, 1 стержня А400 диаметром 6, длиной 1200 мм, 3 стержней А400, длиной 440 мм.
Каркас КР-86 состоит из 2 стержней А 400 диаметром 8, длиной 1320 мм, 7 стержней ВрI диаметром 5 , длиной 770 мм.
Каркас КР-38 состоит из 5 стержней А 400 диаметром 6, длиной 1000
мм, 4 стержней ВрI диаметром 5 , длиной 1440 мм, 2 стержней А 400
диаметром 6, длиной 1100 мм.
Каркас КР-116 состоит из 2 стержней А 400 диаметром 10, длиной 3200
мм, 16 стержней ВрI, длиной 400 мм [8].
Расчет потребности в сырье и полуфабрикатах (материальный баланс)
Подбор состава бетона М400
Определение требуемой прочности
Rб=1,1∙М, МПа (1.5)
Rб =1,1∙400 = 44,0 МПа Rц = 39,3 МПа для М400,
А = 0,6 - коэффициент, зависящий от качества заполнителя (заполнитель рядовой)
Определение водоцементного отношения
ВЦ = А Rц( Rб+0,5 А Rц) (1.6)
ВЦ =0,6∙39,3(44+0,5∙0,6∙39,3)=0,42
Определение расхода воды для бетонной смеси ОК=5-8 см. Расход воды ориентировочно определяют исходя из заданной удобоукладываемости бетонной смеси по таблицам, составленным с учетом вида и крупности зерен заполнителя В=200 л.
Корректировка расхода воды, исходя из водопотребности песка 6 %, - уменьшение на 10 дм[3], т.е. В = 190 дм[3]
Определение расхода цемента
Ц=В(ВЦ), кг (1.7)
Ц = 1900,42 =452 кг.
Определение расхода щебня
1000
v
п.щ.
1
т.щ. щ
Щ , кг (1.8)
Щ
0,46
1000
1,49
1,49
1
2,8
1219,5кг
Vп.щ = 1 - 1,492,8=0,47 в долях единицы.
α = 1,49, т.к водопотребность песка 6 %,α увеличивается на 0,03.
Определение расхода песка
П=[1000 - (Црц+В +Щрщ)] рп, кг (1.9) П =[1000-(4523,08+190+1219,52,8)]∙2 ,7=615 кг
С целью экономии цемента применяетс я комплексная добавка
Бенотех Уником в количестве 2-3% от массы цемента. Применение
С Ц
Бенотех Уником позволяет уменьшить расход цемента на 10-20%.
Д ,
100
(1.10)
Д=3·452100=13,56кгм[3]
рmб.см=Ц+В+П+Щ+Д кгм[3] (1.11) ρmб.см = 452+190+615+1219,5+13,56=2490 кгм[3]
Для экспериментальной проверки сост ава бетонной смеси приготавливается объем пробного замеса 50 л.
Таблица 1.9
Корректирование состава бетона по пробному замесу
Количество материалов на объем пробного замеса, кг
Исходной смеси
После корректировки
состава
1
2
3
Цемент Цз(Цзф) Вода Вз(Взф) Песок (Пзф) Щебень (Щзф)
Добавка Бенотех Уником
22,6
9,5
30,75
61
0
20,34
8,55
30,75
61
0,68
Суммарная масса всех материалов
124
121,32
Средняя плотность бетонной смеси
рбс(рбсф)кгдм[3]
2,490
2,490
Объем пробного замеса Vз (Vзф), дм[3]
50
48,9
Цф=(Цзф∙1000) Vзф, кг (1.12)
Цф=(20,34∙1000) 48,9=416 кг
Вф=(Взф∙1000) Vзф , кг (1.13)
Вф=(8,55∙1000) 48,9=175 кг
Пф=(Пзф∙1000) Vзф , кг (1.14)
Пф=(30,75∙1000) 48,9=629 кг
Щф=(Щзф∙1000) Vзф, кг (1.15)
Щф=(61∙1000) 48,9=1247 кг
Дф=( Дзф ∙1000) Vзф кг (1.16)
Дф=(0,68∙1000) 48,9=13,9 кг
Таблица 1.10
Оптимальный состав бетонной смеси, кг м[3]
Цемент
Вода
Песок
Щебень
ВЦ
Добавка
Бенотех Уником
416
175
629
1247
0,42
13,9
Годовой расход материалов, для завода мощностью 10000 м[3]
Ц= Цф х 10000, тгод (1.17)
Ц=0,416∙10000=4160 тгод
П= Пф х 10000, тгод (1.18)
П=0,629∙10000=6290 тгод
Щ= Щф х 10000, тгод (1.19)
Щ=1,247∙10000=12470 тгод
В= Вф х 10000, тгод (1.20)
В=0,175∙10000=1750 м[3]год
Д= Дф x 10000, тгод (1.21)
Д= 0,0139·10000=139 тгод
Таблица 1.11
Расход сырьевых материалов для получения бетонной смеси
Наименование сырья и полуфаб-
рикатов
Единица измере-
ния
Расход
в час
в смену
в сутки
в месяц
в год
1
2
3
4
5
6
7
Цемент
т
2,03
16,3
16,3
347
4160
Щебень
т
6,1
48,9
48,9
1039
12470
Песок
Вода
т м3
3,07
0,85
24,6
6,8
24,6
6,8
524
146
6290
1750
Добавка Бенотех
т
0,06
0,54
0,54
11,58
139
Уником
Расчет материального баланса
Расчет материального баланса дает возможность учета производственного брака и потерь на отдельных переделах.
Для расчета материального баланса во внимание принимается номенклатура выпускаемой продукции, а также расход сырьевых материалов. Расчет по переделам дает возможность правильно подобрать производительность технологического оборудования на каждом переделе с учетом увеличения производительности агрегата или установки, связанное с возможными потерями и браком на последующих операциях. Расчет ведется в тоннах в год для сопоставимости статей прихода и расхода выпускаемой продукции и полуфабриката материального баланса.
Номенклатура продукций: cтеновые панели и товарный бетон плотностью 2490 кгм[3] и размерами 4800x3000x200 мм.
Мощность завода 10 000 м[3]год
Производительность завода: П=10 000·2490= 24 900 000кг=24 900тгод
Исходные данные:
Состав бетона, %
- цемент - 416 кгм[3] = 16,76
- песок - 629 кгм[3] = 25,35
- щебень - 1247кгм[3] = 50,26
- вода - 175л = 7,05
- добавка - 13,9л = 0,56
∑ 2480,9= 100%
Технологические параметры производства а) Брак и потери производства при:
складирований изделия 0,05%
выдержке изделия 0,1 %
распалубке изделия 0,1%
- ТО 0,1%
формований 0,5%
приготовлений бетонной смеси 0,5%
б) Потери при подготовке сырьевых компонентов (дозирование):
цемент 0,05%
песок 0,05%
щебень 0,05%
- вода 0,05%
добавка 0,005%
Материальный баланс производства cтеновых панели и товарный бетон
Должно поступать на склад с учетом брака на складе готовой продукций:
Q1=П(1-К1), т (1.22)
Q1 =24900т(1-0,05100)=24912 т,
где П - мощность завода, тгод; К1 - брак, %. Брак составляет:
Q1-П=24912 - 24900= 12т
Должно поступать с учетом потерь при выдержке изделий:
Q2= Q1(1-К2100) ,т (1.23)
Q2= 24912(1-0,1100)=24936,9т
Потери при выдержке изделий составляют:
Q2- Q1=24936,9 - 24912=23,9т
Должно поступать с учетом потерь при распалубке изделий:
Q3= Q2(1-К3100) ,т (1.24)
Q3=24936,9(1-0,1100)=24961,86 т
Потери при распалубке изделий составляют:
Q3 - Q2=24961,86 - 24936,9=23,96т
Должно поступать с учетом потерь при ТО:
Q4= Q3(1-К4100),т (1.25)
Q4 =24961,86 (1-0,1100)=24986,84 т
Потери при ТО изделий составляют:
Q4-Q3=24986,84 - 24961,86 = 23,98т
Должно поступать с учетом потерь при формований изделий:
Q5= Q4(1-К5100) ,т (1.26)
Q5 =24986,84 (1-0,5100)= 25112,4т
Потери при формований изделий составляют::
Q5-Q4=25112,4 - 24986,84 = 123,56т (1.27)
Должно поступать с учетом потерь при приготовлении бетонной смеси:
Q6= Q5(1-К6),т (1.28)
Q6=25112,4(1-0,5100)=25238,59 т
Потери при приготовлении бетонной смеси составляют: Q6- Q5=25238,59 - 25112,4т=124,19т
Требуется сырья по массе:
а) Цемента с учетом потерь при дозировании:
Q7.1= Q6 · АЦ(1-КЦ100) ,т (1.29)
Q7.1=25238,59 0,1676(1-0,05100)=4 232,1 т
Потери цемента составляют:
Q7.1-(Q6 · АЦ)= 4232,1 -4229,98 = 2,12т (1.30)
где АЦ - содержание цемента ,%.
б) песка с учетом потерь при дозировании
Q7.2= Q6 · АП(1-Кп100),т (1.31)
Q7.2= 25238,59 · 0,2535(1-0,05100)=6401,18т
Потери песка составляют:
Q7.2- (Q6 · АП)= 6401,18-6397,98=3,2т (1.32)
где АП - содержание песка, %
в) щебень из гравия с учетом потерь при дозировании
Q7.3= Q6 ·Ащ(1-КК100),т (1.33)
Q7.3= 25238,59 ·0,5026(1-0,05100)=12691,26т
Потери щебня из гравия составляют:
Q7.3- (Q6 · Ащ) = 12691,26-12684,91=6,35т (1.34)
где Ащ - содержание щебня из гравия, %. г) вода с учетом потерь при дозировании
Q7.4= Q6 · АВ(1-КВ100),т (1.35)
Q7.4= 25238,59 ·0,0705(1-0,05100)=1780,21т
Потери воды составляют:
Q7.4 - (Q6· АВ)= 1780,21-1779,32=0,89 т (1.36)
где АВ - содержание воды, %
д) добавка с учетом потерь при дозировании
Q7.5=Q6 · Aд(1-Кд100),т (1.37)
Q7.5= 25238,59 ·0,0056(1-0,005100)=141,34 т
Потери добавки составляют:
Q7.5- (Q6· Ад) = 141,34-141,33=0,01т (1.38)
где Ад - содержание добавки, %
Таблица 1.12
Материальный баланс производства
Приход
Расход
1.Поступает на склад
1.Поступает на склад готовой
сырья:
продукции:
24900 т
Цемента
4232,1 т
2.Невозвратимые потери при:
Песка
6401,18 т
Складирований изделий
12 т
Щебень
12691,26 т
Выдержке изделий
23,9 т
Добавка
141,34 т
Распалубке изделий
23,96 т
2.Поступает
ТО
23,98 т
технологической
1780,21 т
Формований изделий
123,56 т
воды
Приготовлений бетонной смеси
124,19т
3.Сырье
Цемент
2,12 т
Песок
3,2т
Щебень
6,35 т
Воды
0,89 т
Всего
25246,09
Всего
25244,15т
Невязка баланса составляет:
25246,09 - 25244,09= 1,94т год
1,9425246,09·100=0,0076% при допустимой невязке 0,5%
Номенклатура продукции
Резервуар представляет собой железобетонную конструкцию, стенки и днище которой выполнены в виде монолита с установкой арматуры. Колонны, ригеля и плиты перекрытия - типовые железобетонные конструкции. С торцов резервуара, для его очистки, имеются две металлические лестницы. Резервуар оборудован дыхательной, огнепреградительной и предохранительной арматурой, устройствами для отбора проб и измерения уровня находящейся в резервуаре жидкости.
Днище резервуара укладывается на песчаную подушку, покрытую сверху слоем гидрофобного грунта.
С увеличением емкости резервуаров особое значение при строительстве приобретает вопрос выбора типа основания, так как нагрузка на основание достигает в больших резервуарах 2,0-2,5 кГссм² [9].
Большое внимание уделяется также обеспечению защиты грунтовых вод от загрязнения нефтью.
Одним из основных конструктивных узлов резервуаров с плавающей крышей является дренажная система, предназначенная для отвода в канализацию дождевых вод с поверхности крыши. Для обеспечения стока воды с поверхности крыши ей придается постоянный уклон к центру, где устанавливается водоприемник. Дренажная система подсоединена к патрубку, приваренному к нижней части первого пояса стенки резервуара.
Применяются дренажные системы двух типов:
гибкой конструкции - из прочного толстостенного рукава, изготовленного на основе синтетического каучука;
жесткой конструкции - из стальных труб, соединенных между собой шарнирными устройствами.
Широкое применение новых методов монтажа позволило значительно увеличить темпы строительства емкостей. Полотнища стенки резервуара и днища в заводских условиях собирают и сваривают, а затем сворачивают в рулоны и доставляют в таком виде к месту установки, где рулоны разворачивают [10].
Проницаемость и просачиваемость нефти. Проницаемость или просачиваемость нефти в бетон в целом незначительна, малой просачиваемостью обладают тяжелые фракции нефти и повышенной -- легкие. Нефть обладает способностью за счет своих тяжелых фракций и смол тампонировать мелкопористые материалы и уменьшать с течением времени просачиваемость или проницаемость материала. При сравнении проницаемостей нефти и воды установлено, что они примерно одинаковы (при содержании в нефти легких фракций не более 8-10%). Светлые нефтепродукты могут фильтроваться через бетон и цементные растворы со значительной скоростью.
Введение в бетон специальных добавок (пемзы, аквагеля, глины, гидрата окиси железа, хлористого кальция или натрия и др.) повышает его непроницаемость и прочность.
Круглая форма резервуаров. Круглая форма резервуаров является наиболее рациональной; стенки таких резервуаров работают в горизонтальном сечении только на растяжение или сжатие. Кроме того, все точки любого горизонтального сечения находятся под одинаковым напряжением, чего нет в резервуарах другой формы.
Для резервуаров одинаковой емкости площадь поверхности и расход материалов в круглых резервуарах получаются меньшими, чем у прямоугольных.
Важнейшей характеристикой, определяющей стоимость заглубленного резервуара, является его высота. При увеличении высоты уменьшается площадь перекрытия и днища, а следовательно, и их стоимость; стены резервуара, наоборот, из-за возрастания гидростатического давления жидкости и давления грунта делаются более массивными. Кроме того, при
заглублении дополнительно увеличивается объем земляных работ. На практике высота выбирается в пределах от 4 до 10 м.
Покрытия железобетонных резервуаров для хранения нефти. Покрытия железобетонных резервуаров могут быть купольные, ребристые, безбалочные, кессонные, шатровые, со сводчатой плитой и другие.
Из монолитных перекрытий наибольшее распространение получили безбалочные, которые, хотя и требуют несколько повышенного расхода бетона, по сравнению с другими, но зато дают экономию стали и проще в работе. Экономичнее безбалочных пространственные перекрытия, но изготовление их более сложно.
Конструкции стен зависят от типа и формы резервуара. Толщина стен определяется расчетом. В верхней части резервуара они бывают толщиной 10-15 см и книзу утолщаются.
Стальная арматура в стенах располагается вертикальными и горизонтальными рядами ближе к поверхностям стены. Однорядную арматуру применяют в тонких стенах, располагая ее ближе к наружной поверхности.
Днище обычно делается толщиной не менее 8 см. Под железобетонным днищем устраивается бетонная подготовка толщиной в 8-15 см. Внутренней поверхности днища придают уклон в 0,005 к центру резервуара или к приямку для возможности удаления из резервуара отстоя.
На рис. 1 показан сборный резервуар, стенка которого состоит из предварительно напряженных железобетонных панелей; швы между стеновыми панелями замоноличивают бетоном. Кольцевую арматуру на стенку резервуара навивают при помощи арматурно-навивочной машины. Покрытие резервуара выполняется из сборных железобетонных, предва- рительно напряженных ребристых плит, которые опираются на кольцевые балки [11].
Рисунок 1.1 - Сборный резервуар
Таблица 1.13
Коэффициент использования емкости резервуара
Емкость резервуара
Коэффициент использования емкости в зависимости от типа
без понтона
с понтоном
с плавающей крышей
До 5000 м[3] вкл.
0,83
0,76
0,80
от 10000 до 30000 м[3]
0,85
0,80
0,83
Коэффициентом использования емкости резервуаров учтен объем резервуара, постоянно занятый под переходящим остатком (мертвый), равный 2% и объем резервуаров, находящихся в зачистке или ремонте - 5%.
Сокращение потерь от испарения нефти и нефтепродуктов с давлением насыщенных паров свыше 2∙1,33∙10[4] Па (200 мм.рт.ст.) при температуре 20[0]С следует, предусматривать путем применения резервуаров с понтонами, плавающими крышами или с газоуравнительной обвязкой.
К основному оборудованию резервуара относятся:
а) приемно-раздаточные устройства с запорной арматурой; б) дыхательная и предохранительная арматура;
в) устройства для отбора проб;
г) приборы контроля, сигнализации и защиты; д) подогревательные устройства;
е) противопожарное ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
8
Обоснование выбора района строительство
11
1 ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ
12
1.1 Технологическая часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
12
1.1.1 Режим работы завода ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
12
1.1.2 Сырье и исходные материалы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
13
1.1.2.1 Характеристика сырьевых и исходных материалов ... ... ... ... .
13
1.1.2.2 Расчет потребности в сырье и полуфабрикатах (материальный баланс) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.1.2.3 Расчет материального баланса ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.1.3 Номенклатура продукции ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
19
22
25
1.1.4 Технология производства ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
29
1.1.4.1 Обоснование выбора способа производства ... ... ... ... ... ... ... .
29
1.1.4.2 Описание технологической схемы производства ... ... ... ... ... ..
31
1.1.5 Расчет производительности технологических линий завода ... .
37
1.1.5.1 Выбор и расчет основного технологического и транспортного оборудования ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
37
1.1.5.2 Расчет и выбор вспомогательных объектов ... ... ... ... ... ... ... ..
39
1.1.6 Контроль технологического процесса и качества готовой продукций ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
43
1.1.7 Штатная ведомость предприятия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
50
1.1.8 Экологичность и безопасность проекта ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
51
1.2 Архитектурно-строительные решения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
54
1.3 Теплотехнические расчеты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
57
1.4 Научно-исследовательская часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
62
2. АВТОМАТИКА И АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
64
3. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
71
Заключение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
87
Список использованной литературы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
89
Введение
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 тм[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:
более долговечны; срок службы (40-60 лет) вдвое-втрое больше, чем стальных;
сокращается примерно в два раза расход металла на 1 л[3] емкости;
обеспечивается хранение сернистых нефтей и нефтепродуктов;
уменьшается теплообмен с окружающей наружной средой н сокращаются потери тепла при хранении подогреваемых нефтей и нефтепродуктов;
сокращаются потери от испарения нефтепродуктов в пять-десять раз;
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.
Обоснование выбора района строительства
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 600000 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.
ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ
Технологическая часть
Режим работы технологической линий
Номинальный годовой фонд рабочего в ремени оборудовании по переделам определяется по формуле:
Тг = N*n*t (1.1)
Тг = 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:
Фрас = Т *Ч * Кт.н = 255*8*0,9 = 1836 (1.2)
где Т - число рабочих суток в году, ч; Кт.н - среднегодовой коэффициент использования оборудования (0,8-0,95); Ч - количество рабочих часов в сутках;
Расчетное рабочее время непрерывно работающего оборудования в год Тр = Тг * Кт.н = 255 * 0,9 = 230 (1.3)
Для систематического ремонта оборуд ования выбран коэффициент технического использования оборудования Кт.н.= 0,8-0,95
Количество рабочих дней в году для прерывно работающих линий можно определить по формуле:
Тр=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
Наименование передела
Кол-во рабочих дней
в году
Колво смен в сутки
Длитть рабочей недели,
дней
Длитть рабочей смены,
час
Годовой фонд рабочего
времени
в сут
в час
Прием сырья
255
1
5
8
8
2040
Подготовка сырья
255
1
5
8
8
2040
Формование
255
1
5
8
8
2040
Тепловая
255
1
5
8
8
2040
обработка
Сырье и исходные материалы
Характеристика 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 гсм[3], насыпная плотность 1100- 1300 кгм[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 СО2, а глина - из различных минералов, содержащих в основном окислы SiO2, Al2O3 и Fe2O3.
Основными минералами портландцемента являются: трехкальцевый силикат 3CaO*SiO2 или C3S(алит), двухкальцевый силикат 2CaO*SiO2 или C2S(белит), трехкальцевый алюминат 3СaO*Al2O3 или C3A(целит), четырехкальцевый алюмоферрит 4CaO*Al2O3*Fe2O3 или С4AF.
Эти минералы содержатся в портландцементном клинкере в следующих пределах: 3CaO*SiO2 - 45-60, 2CaO*SiO2 - 15-35, 3СaO*Al2O3 - 4-14, 4CaO*Al2O3*Fe2O3 - 10-18.
Массовая доля ангидрита серной кислоты (SO3) 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 гсм[3], объемная насыпная масса в рыхлом состоянии составляет 900-1100 кгм[3] и до 1700 кгм[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 требова ния и ГОСТ 10178-85
Портландцемент и шлакопортландцемент. ТУ [3].
Таблица 1.2.
Основные физико-механические свойства портландцемента ПЦ400 Д0
Наименование показателей
Норма по НД
Фактические результаты
Тонкость помола по проходу сквозь сито
№008, %
Не менее 85
90,3
Нормальная густота, %
-
26,0
Сроки схватывания, час-мин начало
конец
Не ранее 0-45
Не позднее 10-00
3-15
5-20
Равномерность изменения объема
Не должно быть трещин
выдержал
Прочность в возрасте 28 суток, МПа (кгссм[2]) при изгибе
при сжатии
Не менее 5,4 (55)
Не менее 39,2 (400)
5,9 (59,0)
39,7 (397)
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 ВЦ=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 кгм[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. %
Остатки на ситах
Размеры отверстий сит, мм
Прошло через сито
0,16 мм
20
10
5
2,5
Частные
5,19
57,57
36,56
0,4
0,12
Полные
5,19
62,76
99,32
99,72
Таблица 1.4
Дробимость щебня при сжатии в цилиндре
Фракция, мм
Масса щебня, г
Потеря массы при испытании щебня, %
Марка по дробимо сти
до испытаний
просеянная после
испытаний
в сухом состоянии
в насыщенном
водой состоянии
в сухом состоянии
в насыщенном
водой состоянии
5-10
3000
3000
2840
2848
ср. 2844
2813
2829
ср. 2821
5,2
5,9
1200
10-20
3000
3000
2782
2778
ср. 2780
2760
2758
ср. 2759
7,3
8,0
1200
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
Наименование показателей
Требования ГОСТ 8267-93
Фактически
Содержание зерен пластинчатой
До 15 % включительно для
(лещадной) и игловатой формы, %
1 группы
фракция 5-10 мм
фракция 10-20 мм
6,0
4,2
Плотность, гсм[3]
Не нормируется
2,8
Насыпная плотность, кгм[3]
Не нормируется
исходный щебень
1490
фракция 5-10 мм
1390
фракция 10-20 мм
1476
Пористость, %
Не нормируется
фракция 5-10 мм
6,64
фракция 10-20 мм
5,14
Марка по дробимости при сжатии
(раздавливании) в цилиндре:
в сухом состоянии
200-1200
фракция 5-10 мм
1200
фракция 10-20 мм
1200
в насыщенном водой состоянии
200-1200
фракция 5-10 мм
1200
фракция 10-20 мм
1200
Водопоглощение, %
Не нормируется
фракция 5-10 мм
0,88
фракция 10-20 мм
0,45
Песок. В качестве мелкого заполнителя использован песок с месторождений Соколовский (Северо-Казахстанская область, ТОО Юнистрой-Мастер).
По результатам исследований песка методами ГОСТ 8735-88 модуль крупности песка Мк = 2,74, полный остаток на сите с сеткой № 063 составляет 50,56 %.
Гранулометрический состав песка приведен в таблице 1.6.
Таблица 1.6
Гранулометрический состав песка, масс. %
Остатки
на ситах
Размеры отверстий сит, мм
Прошло через
сито № 016
5
2,5
1,25
0,63
0,35
0,14
Частные
Полные
-
-
13,38
13,38
25,66
39,04
11,52
50,56
23,76
74,32
22,78
97,1
2,58
Характеристика песка в соответствии с требованиями ГОСТ 8736-93 приведена в таблице 1.7.
Таблица 1.7
Основные физико-механические свойства песка
Наименование показателей
Требования ГОСТ 8736-93
Фактически
Плотность, гсм[3]
не нормируется
2,70
Насыпная плотность, кгм[3]
не нормируется
1650
Модуль крупности
2,53,0 (крупный песок)
2,74
Полный остаток на сите с сеткой
4565 (крупный песок)
50,6
№ 063, масс. %
Содержание пылевидных и
не более 2
1,6
глинистых частиц, масс. %
По модулю крупности Мк = 2,74. и зерновому составу песок, согласно ГОСТ 8736-93, относится к группе крупного, 1 классу.
Вода должна соответствовать ГОСТ [6].
Химическая добавка Бенотех Уником - комплексная добавка для бетонов и строительных растворов, обладающая полифункциональным действием. По основным эффектам действия комплексная добавка Бенотех Уником (по ГОСТ 24211) относится к добавкам, повышающим коррозионную стойкость (сульфатостойкость) бетонов, а также к виду пластифицирующих-водоредуцирующих добавок - суперпластификаторам, и к добавкам, повышающим прочность, морозостойкость бетона и раствора в проектном возрасте, снижающим проницаемость бетона и раствора, и к добавкам повышающим прочность бетона и раствора в первые сутки твердения в т.ч. и при ТВО.
Комплексная добавка Бенотех Уником применяется во всех видах бетонов, подверженных сульфатной коррозии, при изготовлении сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций и изделий, в том числе подвергаемых тепловлажностной обработке, применяемые в промышленном, энергетическом, транспортном, водохозяйственном, жилищно-гражданском, сельскохозяйственном, гидротехническом и других видах строительства, а также в строительных растворах.
Добавка Бенотех Уником добавляется в бетонные смеси в количестве 2-3 % сухого вещества по отношению к массе цемента. Добавка вводится вместе с сухими компонентами, перемешивается в мешалке принудительного действия (время перемешивания рекомендуется увеличить на 20 %), затем добавляется вода затворения. В некоторых случаях на начальной стадии приготовления бетонных смесей может наблюдается ложный эффект схватывания. В этом случае не следует добавлять дополнительное количество воды затворения, т.к. при дальнейшем перемешивании бетонной смеси этот эффект полностью исчезает [7].
Арматура. АО ARKELOR MITTAL Темиртау. Горячекатаную стержневую арматуру поставляют по ГОСТ 5781-82, термомеханически упрочненную стержневую арматуру - по ГОСТ 10884-81. Сталь класса А-I изготовляют круглого сечения с гладкой поверхностью, стержневая арматура остальных классов имеет периодический профиль.
Арматурная сталь периодического профиля представляет собой круглые стержни с двумя продольными ребрами и поперечными выступами, идущими по трехзаходной винтовой линии.
Холоднотянутую арматурную проволоку различают по классам В-I, Вр- I, предназначается для применения в качестве ненапрягаемой арматуры.
Характеристика армирования. Стропильная балка 1БДР 18-1АV армируется каркасами КР-100, КР132, КР-92, КР-18, КП-1, КР-68, КР-86, КР-
38, КР-116, закладными деталями М3-5-1, сетками С-1 и отдельными стержнями
Каркас КР-100 состоит из 2 стержней А 400 диаметром 10, длиной 1560 мм, 7 стержней ВрI диаметром 5 , длиной 770 мм.
Каркас КР-132 состоит из 2 стержней ВрI диаметром 5 , длиной 5750 мм, 21 стержня ВрI диаметром 5, длиной 580 мм.
Каркас КР-92 состоит из 2 стержней А400 диаметром 8 , длиной 1440 мм, 8 стержней ВрI диаметром 5, длиной 770 мм.
Таблица 1.8
Характеристика стержневой арматурной стали
Класс арматур ной стали
Предел текучести физической или условной.
МПа.
Временное сопротивле ние. МПа
Относительное удлинение
после разрыва.
Испытание на изгиб в холодном состоянии (С- толщина оправки, d - диаметр стержня.)
Полное, %
Равномерное,
%
Не менее
А-240
235
375
25
-
80[0] С=0,5d
А-400
390
590
14
-
190[0] C=3d
А-800
785
1030
7
2
45[0] C=5d
Закладная деталь М3-5-1 состоит из металлической пластины размерами 250х190х10, 6 стержнями А 400 диаметром 12, длиной 830 мм.
Каркас КР-18 состоит из 3 стержней ВрI диаметром 5 , длиной 1400 мм, 7 стержней А400 диаметром 6, длиной 860 мм, 2 стержня А400 диаметром 6,
длинной 990 мм.
Каркас КП-1 состоит из 2 стержней А400 диаметром 8 , длиной 5950 мм, 76 стержней А400 диаметром 6, длиной 390 мм, 2 стержней ВрI диаметром 5
длиной 170 мм.
Каркас КР-68 состоит из 1 стержня А 400 диаметром 12, длиной 1200 мм, 6 стержней ВрI диаметром 5 , длиной 770 мм, 1 стержня А400 диаметром 6, длиной 1200 мм, 3 стержней А400, длиной 440 мм.
Каркас КР-86 состоит из 2 стержней А 400 диаметром 8, длиной 1320 мм, 7 стержней ВрI диаметром 5 , длиной 770 мм.
Каркас КР-38 состоит из 5 стержней А 400 диаметром 6, длиной 1000
мм, 4 стержней ВрI диаметром 5 , длиной 1440 мм, 2 стержней А 400
диаметром 6, длиной 1100 мм.
Каркас КР-116 состоит из 2 стержней А 400 диаметром 10, длиной 3200
мм, 16 стержней ВрI, длиной 400 мм [8].
Расчет потребности в сырье и полуфабрикатах (материальный баланс)
Подбор состава бетона М400
Определение требуемой прочности
Rб=1,1∙М, МПа (1.5)
Rб =1,1∙400 = 44,0 МПа Rц = 39,3 МПа для М400,
А = 0,6 - коэффициент, зависящий от качества заполнителя (заполнитель рядовой)
Определение водоцементного отношения
ВЦ = А Rц( Rб+0,5 А Rц) (1.6)
ВЦ =0,6∙39,3(44+0,5∙0,6∙39,3)=0,42
Определение расхода воды для бетонной смеси ОК=5-8 см. Расход воды ориентировочно определяют исходя из заданной удобоукладываемости бетонной смеси по таблицам, составленным с учетом вида и крупности зерен заполнителя В=200 л.
Корректировка расхода воды, исходя из водопотребности песка 6 %, - уменьшение на 10 дм[3], т.е. В = 190 дм[3]
Определение расхода цемента
Ц=В(ВЦ), кг (1.7)
Ц = 1900,42 =452 кг.
Определение расхода щебня
1000
v
п.щ.
1
т.щ. щ
Щ , кг (1.8)
Щ
0,46
1000
1,49
1,49
1
2,8
1219,5кг
Vп.щ = 1 - 1,492,8=0,47 в долях единицы.
α = 1,49, т.к водопотребность песка 6 %,α увеличивается на 0,03.
Определение расхода песка
П=[1000 - (Црц+В +Щрщ)] рп, кг (1.9) П =[1000-(4523,08+190+1219,52,8)]∙2 ,7=615 кг
С целью экономии цемента применяетс я комплексная добавка
Бенотех Уником в количестве 2-3% от массы цемента. Применение
С Ц
Бенотех Уником позволяет уменьшить расход цемента на 10-20%.
Д ,
100
(1.10)
Д=3·452100=13,56кгм[3]
рmб.см=Ц+В+П+Щ+Д кгм[3] (1.11) ρmб.см = 452+190+615+1219,5+13,56=2490 кгм[3]
Для экспериментальной проверки сост ава бетонной смеси приготавливается объем пробного замеса 50 л.
Таблица 1.9
Корректирование состава бетона по пробному замесу
Количество материалов на объем пробного замеса, кг
Исходной смеси
После корректировки
состава
1
2
3
Цемент Цз(Цзф) Вода Вз(Взф) Песок (Пзф) Щебень (Щзф)
Добавка Бенотех Уником
22,6
9,5
30,75
61
0
20,34
8,55
30,75
61
0,68
Суммарная масса всех материалов
124
121,32
Средняя плотность бетонной смеси
рбс(рбсф)кгдм[3]
2,490
2,490
Объем пробного замеса Vз (Vзф), дм[3]
50
48,9
Цф=(Цзф∙1000) Vзф, кг (1.12)
Цф=(20,34∙1000) 48,9=416 кг
Вф=(Взф∙1000) Vзф , кг (1.13)
Вф=(8,55∙1000) 48,9=175 кг
Пф=(Пзф∙1000) Vзф , кг (1.14)
Пф=(30,75∙1000) 48,9=629 кг
Щф=(Щзф∙1000) Vзф, кг (1.15)
Щф=(61∙1000) 48,9=1247 кг
Дф=( Дзф ∙1000) Vзф кг (1.16)
Дф=(0,68∙1000) 48,9=13,9 кг
Таблица 1.10
Оптимальный состав бетонной смеси, кг м[3]
Цемент
Вода
Песок
Щебень
ВЦ
Добавка
Бенотех Уником
416
175
629
1247
0,42
13,9
Годовой расход материалов, для завода мощностью 10000 м[3]
Ц= Цф х 10000, тгод (1.17)
Ц=0,416∙10000=4160 тгод
П= Пф х 10000, тгод (1.18)
П=0,629∙10000=6290 тгод
Щ= Щф х 10000, тгод (1.19)
Щ=1,247∙10000=12470 тгод
В= Вф х 10000, тгод (1.20)
В=0,175∙10000=1750 м[3]год
Д= Дф x 10000, тгод (1.21)
Д= 0,0139·10000=139 тгод
Таблица 1.11
Расход сырьевых материалов для получения бетонной смеси
Наименование сырья и полуфаб-
рикатов
Единица измере-
ния
Расход
в час
в смену
в сутки
в месяц
в год
1
2
3
4
5
6
7
Цемент
т
2,03
16,3
16,3
347
4160
Щебень
т
6,1
48,9
48,9
1039
12470
Песок
Вода
т м3
3,07
0,85
24,6
6,8
24,6
6,8
524
146
6290
1750
Добавка Бенотех
т
0,06
0,54
0,54
11,58
139
Уником
Расчет материального баланса
Расчет материального баланса дает возможность учета производственного брака и потерь на отдельных переделах.
Для расчета материального баланса во внимание принимается номенклатура выпускаемой продукции, а также расход сырьевых материалов. Расчет по переделам дает возможность правильно подобрать производительность технологического оборудования на каждом переделе с учетом увеличения производительности агрегата или установки, связанное с возможными потерями и браком на последующих операциях. Расчет ведется в тоннах в год для сопоставимости статей прихода и расхода выпускаемой продукции и полуфабриката материального баланса.
Номенклатура продукций: cтеновые панели и товарный бетон плотностью 2490 кгм[3] и размерами 4800x3000x200 мм.
Мощность завода 10 000 м[3]год
Производительность завода: П=10 000·2490= 24 900 000кг=24 900тгод
Исходные данные:
Состав бетона, %
- цемент - 416 кгм[3] = 16,76
- песок - 629 кгм[3] = 25,35
- щебень - 1247кгм[3] = 50,26
- вода - 175л = 7,05
- добавка - 13,9л = 0,56
∑ 2480,9= 100%
Технологические параметры производства а) Брак и потери производства при:
складирований изделия 0,05%
выдержке изделия 0,1 %
распалубке изделия 0,1%
- ТО 0,1%
формований 0,5%
приготовлений бетонной смеси 0,5%
б) Потери при подготовке сырьевых компонентов (дозирование):
цемент 0,05%
песок 0,05%
щебень 0,05%
- вода 0,05%
добавка 0,005%
Материальный баланс производства cтеновых панели и товарный бетон
Должно поступать на склад с учетом брака на складе готовой продукций:
Q1=П(1-К1), т (1.22)
Q1 =24900т(1-0,05100)=24912 т,
где П - мощность завода, тгод; К1 - брак, %. Брак составляет:
Q1-П=24912 - 24900= 12т
Должно поступать с учетом потерь при выдержке изделий:
Q2= Q1(1-К2100) ,т (1.23)
Q2= 24912(1-0,1100)=24936,9т
Потери при выдержке изделий составляют:
Q2- Q1=24936,9 - 24912=23,9т
Должно поступать с учетом потерь при распалубке изделий:
Q3= Q2(1-К3100) ,т (1.24)
Q3=24936,9(1-0,1100)=24961,86 т
Потери при распалубке изделий составляют:
Q3 - Q2=24961,86 - 24936,9=23,96т
Должно поступать с учетом потерь при ТО:
Q4= Q3(1-К4100),т (1.25)
Q4 =24961,86 (1-0,1100)=24986,84 т
Потери при ТО изделий составляют:
Q4-Q3=24986,84 - 24961,86 = 23,98т
Должно поступать с учетом потерь при формований изделий:
Q5= Q4(1-К5100) ,т (1.26)
Q5 =24986,84 (1-0,5100)= 25112,4т
Потери при формований изделий составляют::
Q5-Q4=25112,4 - 24986,84 = 123,56т (1.27)
Должно поступать с учетом потерь при приготовлении бетонной смеси:
Q6= Q5(1-К6),т (1.28)
Q6=25112,4(1-0,5100)=25238,59 т
Потери при приготовлении бетонной смеси составляют: Q6- Q5=25238,59 - 25112,4т=124,19т
Требуется сырья по массе:
а) Цемента с учетом потерь при дозировании:
Q7.1= Q6 · АЦ(1-КЦ100) ,т (1.29)
Q7.1=25238,59 0,1676(1-0,05100)=4 232,1 т
Потери цемента составляют:
Q7.1-(Q6 · АЦ)= 4232,1 -4229,98 = 2,12т (1.30)
где АЦ - содержание цемента ,%.
б) песка с учетом потерь при дозировании
Q7.2= Q6 · АП(1-Кп100),т (1.31)
Q7.2= 25238,59 · 0,2535(1-0,05100)=6401,18т
Потери песка составляют:
Q7.2- (Q6 · АП)= 6401,18-6397,98=3,2т (1.32)
где АП - содержание песка, %
в) щебень из гравия с учетом потерь при дозировании
Q7.3= Q6 ·Ащ(1-КК100),т (1.33)
Q7.3= 25238,59 ·0,5026(1-0,05100)=12691,26т
Потери щебня из гравия составляют:
Q7.3- (Q6 · Ащ) = 12691,26-12684,91=6,35т (1.34)
где Ащ - содержание щебня из гравия, %. г) вода с учетом потерь при дозировании
Q7.4= Q6 · АВ(1-КВ100),т (1.35)
Q7.4= 25238,59 ·0,0705(1-0,05100)=1780,21т
Потери воды составляют:
Q7.4 - (Q6· АВ)= 1780,21-1779,32=0,89 т (1.36)
где АВ - содержание воды, %
д) добавка с учетом потерь при дозировании
Q7.5=Q6 · Aд(1-Кд100),т (1.37)
Q7.5= 25238,59 ·0,0056(1-0,005100)=141,34 т
Потери добавки составляют:
Q7.5- (Q6· Ад) = 141,34-141,33=0,01т (1.38)
где Ад - содержание добавки, %
Таблица 1.12
Материальный баланс производства
Приход
Расход
1.Поступает на склад
1.Поступает на склад готовой
сырья:
продукции:
24900 т
Цемента
4232,1 т
2.Невозвратимые потери при:
Песка
6401,18 т
Складирований изделий
12 т
Щебень
12691,26 т
Выдержке изделий
23,9 т
Добавка
141,34 т
Распалубке изделий
23,96 т
2.Поступает
ТО
23,98 т
технологической
1780,21 т
Формований изделий
123,56 т
воды
Приготовлений бетонной смеси
124,19т
3.Сырье
Цемент
2,12 т
Песок
3,2т
Щебень
6,35 т
Воды
0,89 т
Всего
25246,09
Всего
25244,15т
Невязка баланса составляет:
25246,09 - 25244,09= 1,94т год
1,9425246,09·100=0,0076% при допустимой невязке 0,5%
Номенклатура продукции
Резервуар представляет собой железобетонную конструкцию, стенки и днище которой выполнены в виде монолита с установкой арматуры. Колонны, ригеля и плиты перекрытия - типовые железобетонные конструкции. С торцов резервуара, для его очистки, имеются две металлические лестницы. Резервуар оборудован дыхательной, огнепреградительной и предохранительной арматурой, устройствами для отбора проб и измерения уровня находящейся в резервуаре жидкости.
Днище резервуара укладывается на песчаную подушку, покрытую сверху слоем гидрофобного грунта.
С увеличением емкости резервуаров особое значение при строительстве приобретает вопрос выбора типа основания, так как нагрузка на основание достигает в больших резервуарах 2,0-2,5 кГссм² [9].
Большое внимание уделяется также обеспечению защиты грунтовых вод от загрязнения нефтью.
Одним из основных конструктивных узлов резервуаров с плавающей крышей является дренажная система, предназначенная для отвода в канализацию дождевых вод с поверхности крыши. Для обеспечения стока воды с поверхности крыши ей придается постоянный уклон к центру, где устанавливается водоприемник. Дренажная система подсоединена к патрубку, приваренному к нижней части первого пояса стенки резервуара.
Применяются дренажные системы двух типов:
гибкой конструкции - из прочного толстостенного рукава, изготовленного на основе синтетического каучука;
жесткой конструкции - из стальных труб, соединенных между собой шарнирными устройствами.
Широкое применение новых методов монтажа позволило значительно увеличить темпы строительства емкостей. Полотнища стенки резервуара и днища в заводских условиях собирают и сваривают, а затем сворачивают в рулоны и доставляют в таком виде к месту установки, где рулоны разворачивают [10].
Проницаемость и просачиваемость нефти. Проницаемость или просачиваемость нефти в бетон в целом незначительна, малой просачиваемостью обладают тяжелые фракции нефти и повышенной -- легкие. Нефть обладает способностью за счет своих тяжелых фракций и смол тампонировать мелкопористые материалы и уменьшать с течением времени просачиваемость или проницаемость материала. При сравнении проницаемостей нефти и воды установлено, что они примерно одинаковы (при содержании в нефти легких фракций не более 8-10%). Светлые нефтепродукты могут фильтроваться через бетон и цементные растворы со значительной скоростью.
Введение в бетон специальных добавок (пемзы, аквагеля, глины, гидрата окиси железа, хлористого кальция или натрия и др.) повышает его непроницаемость и прочность.
Круглая форма резервуаров. Круглая форма резервуаров является наиболее рациональной; стенки таких резервуаров работают в горизонтальном сечении только на растяжение или сжатие. Кроме того, все точки любого горизонтального сечения находятся под одинаковым напряжением, чего нет в резервуарах другой формы.
Для резервуаров одинаковой емкости площадь поверхности и расход материалов в круглых резервуарах получаются меньшими, чем у прямоугольных.
Важнейшей характеристикой, определяющей стоимость заглубленного резервуара, является его высота. При увеличении высоты уменьшается площадь перекрытия и днища, а следовательно, и их стоимость; стены резервуара, наоборот, из-за возрастания гидростатического давления жидкости и давления грунта делаются более массивными. Кроме того, при
заглублении дополнительно увеличивается объем земляных работ. На практике высота выбирается в пределах от 4 до 10 м.
Покрытия железобетонных резервуаров для хранения нефти. Покрытия железобетонных резервуаров могут быть купольные, ребристые, безбалочные, кессонные, шатровые, со сводчатой плитой и другие.
Из монолитных перекрытий наибольшее распространение получили безбалочные, которые, хотя и требуют несколько повышенного расхода бетона, по сравнению с другими, но зато дают экономию стали и проще в работе. Экономичнее безбалочных пространственные перекрытия, но изготовление их более сложно.
Конструкции стен зависят от типа и формы резервуара. Толщина стен определяется расчетом. В верхней части резервуара они бывают толщиной 10-15 см и книзу утолщаются.
Стальная арматура в стенах располагается вертикальными и горизонтальными рядами ближе к поверхностям стены. Однорядную арматуру применяют в тонких стенах, располагая ее ближе к наружной поверхности.
Днище обычно делается толщиной не менее 8 см. Под железобетонным днищем устраивается бетонная подготовка толщиной в 8-15 см. Внутренней поверхности днища придают уклон в 0,005 к центру резервуара или к приямку для возможности удаления из резервуара отстоя.
На рис. 1 показан сборный резервуар, стенка которого состоит из предварительно напряженных железобетонных панелей; швы между стеновыми панелями замоноличивают бетоном. Кольцевую арматуру на стенку резервуара навивают при помощи арматурно-навивочной машины. Покрытие резервуара выполняется из сборных железобетонных, предва- рительно напряженных ребристых плит, которые опираются на кольцевые балки [11].
Рисунок 1.1 - Сборный резервуар
Таблица 1.13
Коэффициент использования емкости резервуара
Емкость резервуара
Коэффициент использования емкости в зависимости от типа
без понтона
с понтоном
с плавающей крышей
До 5000 м[3] вкл.
0,83
0,76
0,80
от 10000 до 30000 м[3]
0,85
0,80
0,83
Коэффициентом использования емкости резервуаров учтен объем резервуара, постоянно занятый под переходящим остатком (мертвый), равный 2% и объем резервуаров, находящихся в зачистке или ремонте - 5%.
Сокращение потерь от испарения нефти и нефтепродуктов с давлением насыщенных паров свыше 2∙1,33∙10[4] Па (200 мм.рт.ст.) при температуре 20[0]С следует, предусматривать путем применения резервуаров с понтонами, плавающими крышами или с газоуравнительной обвязкой.
К основному оборудованию резервуара относятся:
а) приемно-раздаточные устройства с запорной арматурой; б) дыхательная и предохранительная арматура;
в) устройства для отбора проб;
г) приборы контроля, сигнализации и защиты; д) подогревательные устройства;
е) противопожарное ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Дисциплины
- 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
