Расчет аварийного слива

Резервуар с нефтью - вертикальный цилиндрический аппарат d= 15,2 м, Н =12 м, V =2000 м³, степень заполнения e =0,9.

Продолжительность опорожнения емкости определяется по формуле

τ_опор = ,

где: Н, D – соответственно высота и диаметр резервуара, м

j_сист – коэффициент расхода системы

¦_вых – сечение сливного трубопровода на выходе в аварийную емкость, м

h – расстояние (по вертикали) от выпускного отверстия до выходного сечения аварийного трубопровода, м

Определим сечение сливного трубопровода на выходе в аварийную емкость:

где: d – диаметр выходного патрубка, м принимаем d_вых =0,28 м.

.

Расстояние от выпускного отверстия емкости до выходного сечения аварийного трубопровода принимаем h =6,5 м. Аварийную емкость необходимо расположить на расстоянии 30 м от аппаратуры наружной установки. Аварийный слив осуществляется самотеком. Вместимость аварийной емкости принимаем 2000 м³_. Трубопровод аварийного слива проложим с односторонним уклоном в направлении аварийной емкости. Линия аварийного слива от распространения пламени защищается гидравлическим затвором.

Определим коэффициент расхода системы методом последовательных приближений

,

где: x_сист – коэффициент сопротивления системы.

x_сист= ,

где: – коэффициент сопротивлению трения для рассматриваемого участка трубопровода;

l_i, d_i – соответственно длина и диаметр рассматриваемого участка трубопровода, м;

– коэффициент местного сопротивления на рассматриваемом участке системы слива.

Коэффициент λ ориентировочно берем из справочной литературы.

λ=0,0365 для d=280 мм

l₁+l₂=30м d₁=d₂=280 мм

По справочным данным находим коэффициент местных сопротивлений:

– прямой ввод в сливной патрубок ξ₁=0,5;

– внезапное сужение трубы (в месте врезки аварийного трубопровода):

– тройник для прямого потока ξ=2·0.55=1,1

– полностью открытая задвижка ξ=0,15;

– гидравлический затвор ξ=1.3;

– колено аварийного трубопровода ξ=2·1=2;

– прямой вход в аварийную емкость ξ=0,5.

,

где: , так как диаметр трубопровода одинаков по всей длине.

где: φ_оп. – принимаем равным 60 с.

Допустимая продолжительность аварийного режима не должна превышать:

[t_сл]= 900 с

Определим продолжительность аварийного слива:

t_сл = 750 + 60 =810 с

при t_сл = 1524с условия аварийного слива нефти из емкости выполняются:

t_сл = 810 с <[t_сл]=900 с

Вывод: система аварийного слива нефтепродуктов обеспечит сброс продукта при аварии или пожаре.