Жұмыстың іс-тәжірбиелік құндылығы

Жұмыс 72 бетте келтіріліп, оның ішінде 18 сурет, 90 пайдаланылған әдебиеттер тізімінен және атаулар мен тіркемелерден тұрады.

Тауарлы мұнай резервуарлар паркінің жалпы көлемі кез-келген кен орнының барлық өндіруші ұңғыларының екі тәуліктік жоспарлы өндірілген өніміне тең болуы керек.

Мұнай резервуарларын өртенбейтін материалдардан - металл немесе темір бетоннан - тұрғызады. Резервуарлар жер асты, жер үсті немесе жартылай көмілген болып келеді. Мұнайды жинау, сақтау және көлемін өлшеу үшін көпшілік жағдайларда болаттан жасалған цилиндрлік резервуарларды қолданады, ал бетоннан немесе темір бетоннан жасалған резсрвуарларды сирек қолданады. Кен орынның тауарлық парктерінде жазық немесс конустық жамылғысы бар, сыйымдылығы 1000-5000 м³ болатын резервуарлар түұрғызылады, резервуарлардың ортасына жамылғы қалқандары (щиттары) тірелетін орталық тірек орнатылады. Резервуарлардың конус тәріздес болып келген төбесі жиналған қардың салмағын, яғни сыртқы күштерді, ұстап қалады, ал резервуар ішінде вакуум пайда болған кезде оған карсы әсер етеді, және қалыңдығы 2,5 мм-ден аспайтын болат жапырақтардан (листтерден) жасалады. Тік болат резервуарлардың негізгі мәліметтері 9.1 кестеде келтірілген.

Тік цилиндрлі резервуарлар былай жіктеледі:

• 
  төменгі қысымдағы резервуарлар, оларды атмосфералық деп те атайды;
  
• 
  понтондары бар резервуарлар;
  
• 
  төбелері қалқымалы келген резервуарлар.
  

Атмосфералық типті (яғни, төменгі қысымдағы) резервуарлардың газ кеңістігіндегі ішкі қысымы атмосфералық қысымға жақын, оларға төбесі конус тәріздес болып келген резервуарлар жатады.

Болаттан жасалған резервуарларды зауытта жасалған элементтер мен дайын рулондық дайындамаларды пайдалана отырып индустриялық құрастыру әдістерін қолданып пісіріп-жабыстыру (сваркілеу) арқылы тұрғызады. Резервуардың корпусы сұйықтың гидростатикалық қысымына шыдайтындай етіп есептелген цилиндрлі қап тәрізді болып келеді.

Резервуардың іргесі мен табаны құрылғаннан кейін зауыттан дайын түрде жасалып әкелінген резервуар түбі салынады. Содан соң резервуардың бірінші белбеуі пісіріліп-құрастырыла бастайды. Құрастыру жұмыстары жүргізілген кезде шеңбер ұзындығына және геометриялық пішініне тұрақты бақылау жасалып отырады. Резервуардың бірінші белбеуінің тік қосылған жерін ультрадыбыспен және гамма-сәулелерін түсіріп тексереді.

• 
  резервуарлардың толуын және босауын;
  
• 
  мұнай деңгейін өлшеуді;
  
• 
  мұнай сынамасын алуды;
  
• 
  резервуарлардың тазалануын және жөнделуін;
  
• 
  мұнайдың тұнуын және тауарлы мұнайдың астындағы судың жойылуын;
  
• 
  резервуардағы қысымды қауіпсіздік шегінде ұстап тұруды.
  

1 - жарық люгі 1,2- гидравликалык сактандырғыш клапаны, 3 - өрттен сақтандырғыш, 4 - тыныс алу клапаны, 5 - өлшегіш люк, 6 - деңгей көрсеткіші, 7 - кіру люгі, 8 - сифондық кран, 9 - дыбыстық жапқыш (хлопушка), 10 - қабылдау-өткізу қуұбыршасы, 11 - кері қосу кұрылғысы, 12 - дыбыстық жапқышты басқару, 13 - лебедка; 14 - көтерілмелі құбыр; 15 – көтерілмелі кұбырдың топсасы; 16 - роликті блок.

1. 
   тұнба; 2 – поршенді сорғы; 3 - жуу машинасы; 4 - тазаланатын резервуар; 5 – жылу алмастырғыш; 6 – ортадан тепкіш сорғы; 7 – ерітінді дайындауға арналған резервуар; 8 - қол сорғысы.
   

Резервуар төбесіне қабылдау-тарату құбыршасының үстіне жарық люгі 1 орнатылады. Төбесі ашық тұрған кезде ол арқылы резервуар ішіне жарық өтеді және тазалау немесе жөндеу жұмыстарын жүргізер алдында резервуарды желдетіп ауасын тазартады.

Оның жұмыс істеу принципі мынадай: жалын өрттен сақтандырғышқа түсе отырып, қимасы кіші каналдар жүйесінен (кассеталардан) өтеді, нәтижесінде жалын күші жекелеген ұсақ ағындарға ыдырайды да өшіп қалады. Өрттік сақтандырғыштардың негізгі бөлшектері -түсті металдардан жасалған спиралді ленталы кассета.

Тыныстау клапаны келесі түрде жұмыс жасайды: резервуар ішіндегі қысым жоғарылаған кезде қысым клапаны көтеріліп, артық газ атмосфераға шығарылады, ал резервуар ішіндегі қысым төмендеген кезде вакуумдық клапаны ашылып, резервуарға ауа кіреді.

Қысым клапаны мен вакуум клапаны белгілі бір қысыммен реттеліп отырылады және резервуар ішіндегі қысымның ұлғаюы немесе азаюы белгілі бір шамаға жеткенде ғана ашылады. Тыныс алу клапандарының өлшемдері олардың өткізгіштік қабілеттеріне байланысты таңдап алынады. Тоттанбас үшін тыныс алу клапанының тұлғасы мен клапан отырғызылатын ершігі алюминий қорытпасынан жасалады.

Клапанның өлшемі, мм 50 100 150 200 250

Өткізгіштік қабілеті, м³/сағ 25 72 142 240 304

Өлшегіш люк 5 резервуардағы мұнай деңгейін және тауарлы мұнай астындағы суды өлшеу үшін, сонымен қатар, сынама алғыш аспаппен мұнайдан сынама алу үшін қызмет етеді. Өлшегіш люктің ішінде бағыттаушы колодка орналасқан, ол арқылы резервуарға лоты бар өлшегіш лентаны түсіруге болады. Колодканы ұшқын шығармас үшін мыс немесе алюминиден жасайды.

Резервуардағы мұнай деңгейін өлшеу және мұнай мөлшерін жедел есептеу үшін УДУ деңгей көрсеткішін қолданады (9.1суреттегі 6 ). Аспап саңылаусыз қапта орналасқан қалтқыма меп олшсгіш леитадан түрады. Децгсй езгергсн кезде қалтқыма бағыттауыш арқан арқылы қозғалады, ал өлшеуіш лента болса, бақылап отыратын аспап қорабындағы блокқа оралады. Аспапқа диспетчерлік пунктке мәлімет беретін (яғни, деңгей көрсеткішін көрсететін) құрылғыны қосуға болады.

Резервуарлардың кіші "тыныс алуы" тәуліктік температураның және сырттағы ауаның барометрлік қысымының өзгеруі әсерінен болады. Күндіз резервуарлардың және оның ішіндегі мұнайдың жоғарғы бөлігі қызған кезде саңылаусыз жабылған резервуардағы булардың мөлшері мен олардың серпімділігі ұлғаяды және егер қысым резервуарға есептелген қысымнан асып түссе, онда булардың бір бөлігі сақтандырушы немесе тыныс алу (яғни, қысымды және вакуумды реттеуші) клапандары арқылы резервуарлардан атмосфераға (яғни, сыртқа шығады) шығады. Түнгі уақыттарда ауаның температурасы төмендеген кезде резервуардағы мұнай буларының бір бөлігі конденсацияланады да, қысым төмендейді және пайда болған вакуум резервуарға есептелген вакуумнан көп болған кезде резервуардың газды кеңістігіне сырттан ауа кіреді.

Резервуарларды мұнаймен толтырғанда және оны босатқанда бу қоспаларын шығару және сырттағы ауаны кіргізу процестері жүреді, оны үлкен "тыныс алуы" деп атайды. Үлкен "тыныс алуы" кезіндегі жеңіл фракциялардың шығыны резервуарлардың кіші "тыныс алуы" кезіндегіге қарағанда айтарлықтай үлкен.

Резервуарлардағы мұнайдың булануы кезіндегі көмірсутектердің шығынын азайту әдістерін шартты түрде үш топқа бөлуге болады:

1. 
   мұнайдың булануын ескертетін әдістер;
   
2. 
   булануды азайтатын әдістер;
   
3. 
   булану өнімдеріп жинау әдістері.
   

Бірақта бұл әдіс көлемі үлкен резсрвуарларға жарамайды, өйткені олар 1962 Па-дан жоғары қысымға есептелінбеген, сондықтан қазіргі уақытта қалтқымалы қалпақшаны немесе понтондарды қолдана отырып, резервуардың газды кеңістігін азайту немесе минимумға дейін апаруды қолданады.

Қалқып жүретін қалпақшаларды және понтондарды қолдану жиі толтырылатын және босатылатын резервуарлар үшін едәуір тиімді, яғни айналу коэффициенті үлкен.

Қалқып жүретін қалпақшаның және понтондардың құрылысы резервуардың тұрақты төбесіне (шатырына) қарағанда қымбатқа түседі, алайда бағасындағы айырмашылық мұнайдың жеңіл фракцияларының шығынын үнемдеу есебінен бір жылдың ішінде-ақ өтеледі.

Резервуарларда мұнайдың буланып ұшып кетуін азайту тәсілдеріне күн сәулесінің әсерінен қызудан қорғауды жатқызуға болады. Бұл үшін резервуарларды сәулені шағылыстыратын бояумен бояйды (ақ немесе алюминий түсімен), негізі ақ бояумен бояған алюминий түсімен бояғанға қарағанда едәуір тиімді. Резервуарларды бояу бір жағынан атмосфералық тоттанудан қорғау болып табылады, сондықтан да бояулар тоттануға төзімді болуы керек.

Мұнайды резервуарда сақтау барысында мұнай шығынын (яғни, жеңіл фракциясының ұшып кетуін) азайту үшін газ теңестіру жүйесін пайдаланады. Резервуарлардың газды кеңістіктері газ құбырлары жүйесі арқылы бір-бірімен байланысады, яғни мұнай өнімімен толтырылып жатқан резервуарлардағы газдар босап жатқан резервуарларға өтеді, бірақ та резервуарлар жүйесінің синхронды жұмыс жасауын жүзеге асырудағы қиыншылықтарына байланысты оларға әдетте резервуар-компенсаторды және төбесі көтерілетін резервуарларды жатқызады. Бұл резервуарға (яғни, резервуар-компенсаторға) - резервуарларды толтыру барысында пайда болған артық газ келіп түседі және керісінше, резервуарлардан мұнайды босату (шығару) оны толтырудан асып түскен жағдайда, резервуар-компенсатордағы газ резервуарларға барады.
1.4. Резервуарлардағы мұнайдың жеңіл фракцияларының шығынын анықтау

Резервуарларда сақталатын мұнайдың жеңіл фракциялары негізінен тыныс алу клапандары арқылы буланып ұшып кетеді. Резервуарларда сақталатын мұнайдың жеңіл фракцияларының шығынын анықтаудың бірнеше әдістері бар. Негізі олардың барлығы мыналарды өлшеуге негізделген:

• 
  резервуарға мүнайдың құйылу биіктігін;
  
• 
  газды есептегіштердің көмегімен резервуардан шығатын
  жеңіл фракциялардың мөлшерін;
  

• мұнайдың резервуарда сақталуға дейінгі және одан

• мұнайды резервуарда сақтауға дейінгі және сақтағаннан

Резервуарлардан атмосфераға шығатын көмірсутектердің массалық шығыны мына формула бойынша анықталады:

Мұнайдың физика-химиялық қасиеттеріне байланысты резервуардағы газ кеңістігінің биіктігі бойынша көмірсутектердің концентрациясы бір қалыпты және бір қалыпсыз болуы мүмкін.

Резервуарларды жеңіл мұнаймен толтырғанда және босатқан кезде резервуардың газды кеңістігінің биіктігі бойынша көмірсутектердің концентрациясы (ρ = 800÷820 кг/м³) бір қалыпты сақталады, бірақта уақыт бойынша тұрақты болмайды, ал ауыр мұнайлар үшін (ρ=820+920кг/м³) бір қалыпсыз және тұрақсыз болады (себебі, ауыр мұнайларға қарағанда жеңіл мұнайларда еріген газдың булануы және бөліну қарқыны едәуір жоғары). Резервуарлардың газ кеңістігіндегі көмірсутектердің орташа концентрациясы қабылдау-тапсыру операциясын (яғни, резервуарды мұнаймен толтыру немесе босату кезінде) жүзеге асыру барысында резервуарлардағы мұнай деңгейінің көтерілу немесе түсу жылдамдығына да тәуелді болады. Газдыауалы қоспаның көлемін қалыпты жағдайға келтіру мына формула бойынша жүргізіледі:
(9.2)
мұндағы: Р_р және Т_р - резервуардың газдыауалы кеңістігіндегі қысым мен температура; Р₀ және Т₀ - қалыпты жағдайдағы қысым мен температура (Р₀ = 0,1 МПа, Т₀ = 273К); z - газдың жоғары сығымдылық коэффициенті,төменгі қысым кезінде оны 1-тең деп қабылдауға болады.

Көмірсутектердің орташа концентрациясы мұнайдың булану қарқынына - q және булану ауданынан - Ғ мұнайдың буланып ұшып кету ұзақтығына - t (резервуарды босату, толтыру және мұнайды сақтау кездері) тәуелді болады. Ол келесі өрнектен анықталады:

Есептеу кезінде тәжірибелік мәліметтерге сүйене отырып көмірсутектердің орташа концентрациясын 0,1 -0,5 деп алады.

Резервуардағы мұнайдан көмірсутектердің булану қарқынын резервуарды толтыру, босату және мұнайды сақтау процестері үшін бөлек жеке-жеке анықталады.

1.5. Резервуардағы тауарлық мұнайдың мөлшері мен сапасын өлшеу
Мұнайды дайындау қондырғыларынан өткен мұнай тауарлы парктерге бағытталады, онда оның көлемі қайтадан өлшеніп, тасымалдаушы мекемелерге беріледі.

Тауарлы мұнайды есепке алудың үш әдісі қолданылады: көлемдік, массалық және көлемді-массалық.

Үлкен мөлшердегі тауарлы мұнайды көлемдік әдіспен өлшейді, және өлшеу ыдыстары ретінде мұнай құйылатын және сақталатын тауарлы резервуарларды қолдапады.

Құйылу биіктігінің Н колемге V тәуелдігін анықтау үшін әрбір резервуарды алдын-ала әрбір сантиметраралық интервалда калибрлейді. Калибрлеу нәтижелерін әрбір резервуар үшін калибрлеу кестесі түрінде толтырады. Калибрлеу кестесі құжат болып табылады, оның негізінде тауарлық мұнайды есепке алады. Резервуар биіктеген сайын оның қабырғасының қалыңдығы азаяды, сол себептен құйылған сұйықтың биіктігі өскен сайын мұнайдың көлемі үлғаяды.

Көлемдік тәсілмен мұнай мөлшерін өлшеу үшін мұнай деңгейнің биіктігі мен тауарлы мұнай астындағы судың биіктігін өлшейді; калибрлеушілік кесте бойынша мұнайдың көлемін есептейді де, температуралық өзгерістерге түзетулер енгізіледі.

Тауарлық мұнайды өлшеу масса (тонна) бірлігінде жүргізіледі, сол үшін калибрлеушілік кестенің көмегімен алынған көлемді тығыздыққа көбейтеді.

Резервуардағы мұнай деңгейі мен тауарлы мұнай астындағы су деңгейін анықтау өлшеу деп аталады және миллиметрлік дәлдікпен жүргізіледі. Сыйымдылығы үлкен резервуарлардағы мұнайдың мөлшерін өлшеуді миллиметрлік бөліктерге бөлінген лентамен және арнайы әдіс бойынша лотпен іске асырады. Лоттар өлшеуіш лентаны керіп тұруға арналған, оған тауарлы мұнай астындағы судың деңгейін анықтау үшін суға сезімтал лента жалғанған.

Резервуардағы мұнайдың тығыздығы барлық сұйықтардың массасы үшін тұрақты шама болып табылмайды, сондықтан резервуардағы мұнайдың орташа тығыздығын анықтауға тура келеді. Резервуарлардың үстіңгі жағындағы мұнайдың температурасы оның түбіндегі мұнайдың температурасына қарағанда жоғары болады және мұнайдың құрамындағы су резервуардың түп жағына қарай көбейеді, сондықтан резервуардың төменгі жағындағы тығыздық жоғарғы жағындағы тығыздыққа қарағанда үлкен болады. Орташа тығыздықты анықтау үшін орташа сынаманы дұрыс алу керек және температураны ескеру қажет.

Қабылдау-тапсыру операциялары кезінде (яғни, резервуарларды мұнаймен толтыру және босату барысында) мұнайды есептеу тәртібі мынадай:

1) резервуардан мұнайды айдаған бойда оның

2) мұнайдың орташа тығыздығын анықтау және оны

3) "Дина-Старк" аппаратымен алынған орташа

Осыдан кейін суланған мұнайдың көлемін орташа тығыздыққа көбейтеді де мұнайдың брутто массасын (яғни, ыдысымен бірге есептелетін салмақ) алады, оны мұнайдың құрамындағы судың массалық пайызына көбейте отырып нетто массасын (таза салмағын) алады, яғни тоннадағы мұнайдың таза салмағы алынады.

Жоғарыда айтылған әдістің келесідегідей кемшіліктері бар:

• 
  резервуарлардан сынамалар алатын және оған талдау
  (анализ) жасайтын операторлар мен лаборанттар штатының
  көп болуы;
  
• 
  сынама алу және оған талдау жасау белгілі-бір уақыт
  аралығында жүргізіледі, ал бұл уақыт ішінде мұнайды
  сусыздандыру мен тұзсыздандыру қондырғыларының режимі
  өзгеруі мүмкін;
  
• 
  операцияның дәлдігіне тауарлы мұнайды қабылдау-
  тапсыру операцияларын жүзеге асыратын адамдар жағынан
  субъективті факторлар әсер етеді.