Технология разогрева и слива высоковязких и легкозастывающих нефтей и нефтепродуктов из железнодорожных цистерн

Введение 5
1 Проблема использования высоковязких нефтепродуктов 7
2 Способы разогрева нефтепродуктов в железнодорожных цистернах 7
2.1 Разогрев открытым острым паром 8
2.2 Разогрев в железнодорожных цистернах с паровыми «рубашками» 9
2.3 Разогрев с использованием подогревателей 10
2.4 Циркуляционный разогрев 11
2.5 Электрический разогрев 16
2.6 Электроиндукционный разогрев 16
2.7 Инфракрасный разогрев 17
2.8 Сверхвысокочастотный разогрев 18
3. Основные проблемы разогрева высоковязких нефтепродуктов 19
4 Выбор и обоснование способа разогрева высоковязкого нефтепродукта 20
5 Экономическая часть 24
5.1 Расчет затрат на разогрев и слив мазута выбранными способами 24
5.1.1 Разогрев и слив мазута с использованием УСН-175Г-04 25
5.1.2 Разогрев и слив мазута с использованием открытого острого пара 26
5.1.3 Разогрев и слив мазута с использованием железнодорожной грелки ГЖЭ-55 и УСН-175Э-04 26
5.2 Расчет эксплуатационных затрат на разогрев и слив мазута выбранными методами 28
5.2.1 Расчет затрат за электроэнергию для каждого способа разогрева и слива мазута М-40 28
5.2.2 Расчет затрат на оплату труда, страховых взносов и взносов на страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний 30
5.2.3 Расчет вспомогательных материалов 33
5.2.4 Расчет затрат за водоснабжение при использовании способа открытым паром 33
5.3 Итоговая стоимость проекта 33
6 Безопасность и экологичность 35
6.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов при проведении работ 36
6.2 Инженерные и организационные решения по обеспечению безопасности работ 36
6.3 Санитарные требования 37
6.4 Обеспечение безопасности технологического процесса 40
6.5 Обеспечение взрывопожарной и пожарной безопасности 41
6.6 Обеспечение безопасности в аварийных и чрезвычайных ситуациях 42
6.7 Экологичность проекта 45
Заключение 48
Список сокращений 49
Список использованных источников 50

Весь текст будет доступен после покупки

Одним из наиболее сложных и трудоемких технологических процессов на предприятиях по обеспечению нефтепродуктами являются операции слива-налива высоковязких нефтепродуктов в транспортные емкости. Эти операции сопряжены со значительными материальными и энергетическими затратами, а также продолжительным простоем цистерн, находящихся под загрузкои? (разгрузкои?).
Слив вязких нефтепродуктов (масел, мазутов, битумов, тяжелых нефтеи? и др.) требует их предварительного разогрева, применения специального оборудования, а также оснащения цистерн средствами подогрева и, в ряде случаев, теплоизоляциеи?.
Актуальность работы заключается в том, что для разогрева и слива высоковязких нефтепродуктов из железнодорожных вагон-цистерн, как правило, применяются способы, которые являются энергоемкими, маломеханизированными и экологически опасными.
Техническое несовершенство средств разогрева высоковязких нефтепродуктов приводят к сверхнормативным срокам обработки цистерн и неполному сливу из них нефтепродуктов. Часть этих остатков безвозвратно теряется из-за невозможности утилизации или реализуется как некондиционныи? продукт. Значительное количество нефтепродуктов остается на стенках транспортных емкостеи?, уменьшая их грузовместимость и ухудшая качество вновь принимаемого продукта.
Кроме того, во многих случаях применение средств разогрева без предварительнои? оценки их влияния на нефтепродукты приводит к значительному ухудшению качества нефтепродуктов из-за существенного перегрева в зоне контакта.
Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов предполагает непрерывную разработку новых и совершенствование существующих технологий, в том числе и при выполнении разгрузочных работ на железнодорожном транспорте, например, при разогреве и сливе высоковязких нефтепродуктов из железнодорожных цистерн.
Выбор типа теплоносителя и способа его применения для разогрева вязких нефтепродуктов при условии сохранения их качества, выполнении нормативных показателеи? на разгрузку транспортных
емкостеи?, обеспечивая необходимые технико-экономические показатели в современных условиях, является важнои? и актуальнои? задачеи?.
Цель бакалаврской работы - рассмотреть наиболее оптимальный и экономически выгодный технологический процесс разогрева и полного слива высоковязких нефтепродуктов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- провести анализ существующих способов разогрева высоковязких нефтепродуктов и выявить их достоинства и недостатки;
- выполнить обзор альтернативных методов разогрева высоковязких нефтепродуктов и рассмотреть возможность их применения;
- выбрать и обосновать технологию разогрева и слива высоковязкого нефтепродукта из железнодорожных цистерн;
- выполнить расчет экономической эффективности выбранных способов.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Проблема использования высоковязких нефтепродуктов

Важнейшей характеристикой жидких органических топлив является вязкость. Высокая вязкость – одна из особенностей тёмных нефтепродуктов, которые в процессе транспортировки или хранении
остывают, в результате чего их текучесть резко ухудшается. Это не позволяет осуществить прием и отпуск высоковязких и легкозастывающих нефтепродуктов без их подогрева в установленные нормативные сроки.
От значения вязкости топлив зависят затраты энергии на транспортировку по трубопроводам, длительность сливных и загрузочных процедур, эффективность работы форсунок в камерах горения топлива, скорость осаждения и отстаивания примесей.
Высокая вязкость нефтепродуктов объясняется значительным содержанием в них высокомолекулярных углеводородов, а высокая температура застывания – наличием парафина. Разогрев осуществляется при хранении, транспортировке, приемных и раздаточных операциях.
Разогрев темных нефтепродуктов решает сразу несколько задач:
- снижение вязкости продукта, облегчающее его транспортировку по трубам, слив и налив;
- обеспечение однородности продукта в емкости;
- уменьшение объема образующегося осадка;
- сокращение времени процесса налива-слива, как следствие, экономия средств на транспортные расходы.

2 Способы разогрева нефтепродуктов в железнодорожных цистернах

Поставка нефтепродуктов осуществляется железнодорожным, водным, автомобильным и трубопроводным транспортом. Среди других видов транспорта нефти и нефтепродуктов значительное место занимает железнодорожный транспорт. В общем объеме всех перевозок на его долю приходится около 40 %.
Отличительная особенность железнодорожных перевозок – это возможность доставки нефтяных грузов в любое время года, благодаря чему большинство распределительных баз расположено на железнодорожных магистралях.
Нефть и нефтепродукты перевозятся в железнодорожных цистернах, грузоподъемность которых 25, 50, 60, 90 и 120 т. Наибольшее распространение имеют четырехосные цистерны объемом 50 и 60 м3 [1].
Перевозка загустевающих вязких жидкостей (далее ЗВЖ), в частности таких нефтепродуктов, как мазуты, масла в железнодорожных цистернах в холодное время года встречает большие трудности. С понижением температуры ЗВЖ приобретают большую вязкость, их слив без предварительного разогрева становится невозможным, а масса затвердевших остатков может достигать нескольких тонн.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Бунчук, В. А. Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газа / В. А. – М. : Недра, 1977. – 366 с.
2 Левченко, Е. Л. Разогрев и слив вязких и застывающих продуктов из железнодорожных цистерн / Е. Л. Левченко, М. А. Елисеев // Промышленный электрообогрев и электроотопление, 2012. – № 3. – 28-31 с. – EDN SBCULR.
3 Химсталькон : [сайт]: база данных содержит информацию о железнодорожных перевозах нефтепродуктов. – URL: https://www.himstalcon.ru/articles/zheleznodorozhnyie-perevozki-nefteproduktov (дата обращения 18.05.2022).
4 Оленев, Н. М. Хранение нефти и нефтепродуктов / Н. М. – Л. : Недра, 1964. – 425 с.
5 Назмеев, Ю.Г. Мазутные хозяйства ТЭС / Н. М. Назмеев, – М. : Издательство МЭИ, 2002. – 612 с. – ISBN 5-7046-0864-7.
6 Разогрев и слив вязких и застывающих продуктов из железнодорожных цистерн // НефтеМашЭКСПОРТ : официальный сайт. – URL: http://www.nmexp.com/prod2_4.htm ( дата обращения: 18.05.2022)
7 studwood.net : [сайт]: база данных содержит информацию о электроподогреве. – URL: https://studwood.net/2544897/bzhd/vvedenie (дата обращения 18.05.2022)
8 Кареев, М. И. Анализ возможности применения СВЧ-технологии для разогрева транспортных емкостей, содержащих высоковязкие нефтепродукты в регионах с холодным климатом / М. И. Кареев // Актуальные проблемы современной науки: взгляд молодых ученых : Материалы Международной научно-практической конференции. Материалы Круглого стола, Грозный, 29–30 мая 2020 года. – Грозный: Чеченский государственный педагогический университет, 2020. – 634-637 с. – EDN UUZIGS.
9 Гафарова, Э. Б. Основные проблемы хранения и слива-налива высоковязких нефтей и нефтепродуктов / Э. Б. Гафарова, Д. В. Свиридов, О. А. Матвеева // Наука и бизнес: пути развития, – 2020. – № 5(107). – 18-20 с. – EDN SZWFGH.
10 Сборник статей Международной научно-практической конференции, Москва, 02 апреля 2019 года. – Москва: ООО "Европейский фонд инновационного развития", 2019. – 154 с. – ISBN 978-5-6042092-9-5. – EDN VYFFZV.
11 ГОСТ 10585-2013. Топливо нефтяное. Мазут. – Введ. 01.01.2015. – Москва : Стандартинформ, 2020.
12 Мутугуллина, И. А. Пути решения проблем при использовании мазута / И. А. Мутугуллина // Журнал Вестник Казанского технологического универститета. – 2012. – №10. – С. 369–731.
13 ЭНЕРГОАРСЕНАЛ : [сайт] : база данных содержит информацию об устройстве нижнего слива УСН-175Г-04. – URL: http://energoarsenal.ru/product/ustanovka-nizhnego-sliva-s-gidromonitorom-usn-175-g/ (дата обращения: 2.06.2022).
14 ТЕХНОЦЕНТР : [сайт] : база данных содержит информацию о грелке железнодорожной электрической ГЖЭ-55. – URL: https://www.промтехнологнск.рф/goods/11985533-grelka_zheleznodorozhnaya_elektricheskaya_gzhe_55_s_pultom_upravleniya (дата обращения: 2.06.2022).
15 ПромТехОборудование [Электронный ресурс]: база данных содержит информацию об устройстве нижнего слива УСН-175Э-04. – URL: http://vdanspb.ru/market/oborudovanie_sliva-naliva_nefteproduktov_v_zhelezno-dorozhnye_cisterny/usn-150e_usn-175e_i_usn-200e/ (дата обращения: 2.06.2022).
16 Шадрина, И. В. Эффективность, экономика сервисных услуг и основы предпринимательства. Составление бизнес-плана АЗС: методические указания / И. В. Шадрина; Сибирский федеральный университет, Институт управления бизнес-процессами и экономики. – Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – 24 с.
17 Законы, кодексы инормативно-правовые акты российской федерации : [сайт]: база данных содержит информацию о методах контроля по измерению и оценке микроклимата производственных помещений. Методические указания. – URL: https://legalacts.ru/doc/muk-432756-10-43-metody-kontrolja-fizicheskie-faktory/ (дата обращения: 26.05.2022).
18 ЭНЕРГОАРСЕНАЛ : [сайт] : база данных содержит информацию о ценах по запросу на насос НМШ12-25-10/4. – URL: http://energoarsenal.ru/product/maslyanye-nasosy-shesterennye-tipa-nmsh-12-25-10-4/ (дата обращения: 2.06.2022).
19 ТеплоКомплект : [сайт]: база данных содержит информацию о ценах на теплообменник Ридан. – URL: https://krasnoyarsk.teplokomplect.ru/catalogue/show/teploobmennik-ridan-nn-07-du-50/ (дата обращения: 2.06.2022).
20 ПромТехОборудование : [сайт] : база данных содержит информацию о ценах на устройство нижнего слива УСН-175-04. – URL: http://vdanspb.ru/market/oborudovanie_sliva-naliva_nefteproduktov_v_zhelezno-dorozhnye_cisterny/ustanovki_usn-175/ (дата обращения: 2.06.2022).
21 ПромПароГен : [сайт] : база данных содержит информацию о ценах на парогенератор ОРЛИК. – URL: https://promparogen.ru/catalog/72-dizelnyi-parogenerator-orlik-0-15-0-07d.html (дата обращения: 2.06.2022).
22 АкваИнжиниринг [сайт] : база данных содержит информацию о ценах на трубу. – URL: https://www.aqua-e.ru/goods/truba-gofrirovannaja-dvustennaja-s-polnoj-perforaciej-sn-6-7-diametr-230-200-mm?utm_campaign=99135070&utm_content=price_273587_truby_drenazhnyye&utm_medium=referral&utm_source=krasnoyarsk.pulscen.ru&utm_terms=225893348_20220609152751 (дата обращения: 2.06.2022).
23 HeadHunter : сайт/ база данных содержит информацию о заработной плате оператора. – URL: https://krasnoyarsk.hh.ru/vacancy/66120299?utm_campaign=RU_paid_cpc_applicant_feed&utm_medium=meta&utm_source=jobfilter.ru (дата обращения: 2.06.2022).
24 Безопасность жизнедеятельности: учеб.-метод. пособие для выполнения раздела «Безопасность и экологичность» выпускной квалификационной работы : сайт / сост.: Е. В. Мусияченко, А. Н. Минкин. – Электрон, дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2016.
25 ГОСТ 12.3.002–2014. Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования. – Введ. 01.07.2016. – Москва: Стандартинформ, 2016. – V, 14 с.
26 ГОСТ 33875-2016. Система газоснабжения. Магистральная трубопроводная транспортировка газа. Безопасные для здоровья человека условия пребывания и пользования зданиями и сооружениями. – Введ. 01.01.2017. – Москва: Стандартинформ, 2017. – 23 с. https://docs.cntd.ru/do cument/1200142480
27 ГОСТ 12.0.003–2015. Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. – Введ. 01.03.2017. – Москва: Стандартинформ, 2019. – V, 10 с.
28 СП 52.13330.2016. Естественное и искусственное освещение: дата введения 8.05.2017. – Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ, 2016 г. – 135 с.
29 ГОСТ 12.1.003–14 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования. – Введ. 01.11.2015. – Москва: Стандартинформ, 2019. – III, 24 с.
30 Studbooks.net : сайт / Определение врывопожарной опасности веществ и материалов, обращающихся на объектах. – URL : https://studbooks.net/1509151/bzhd/analiz_pozharnoy_opasnosti (дата обращения 29.05.2022)
31 ГОСТ Р 52350.29.2-2010 Взрывоопасные среды. – Введ. 01.01.2012. – Москва: Стандартинформ, 2011. – 73 с.
32 СП 155.13130.2014 Склады нефти и нефтепродуктов. Требование пожарной безопасности: дата введения 26.12.2013. – МЧС России, 2013. – 35 с.
33 Библиофонд [Электронный ресурс]: база данных содержит информацию о повышениях экологической безопасности очистных сооружений
– URL: https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=582226 (дата обращения: 26.05.2022).

Весь текст будет доступен после покупки