Торы азамат қалманұлы жосалы мұнай терминалындағы резервуарларды тазалаудың инновациялық технологиясын жасау

Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті

Политехникалық институты

«Мұнай және газ өнеркәсібінің машиналары мен жабдықтары» кафедрасы

ӘОЖ 622.69:622.323:622:693.23(574.54) құқығында қолжазба


ТОРЫ АЗАМАТ ҚАЛМАНҰЛЫ
ЖОСАЛЫ МҰНАЙ ТЕРМИНАЛЫНДАҒЫ РЕЗЕРВУАРЛАРДЫ ТАЗАЛАУДЫҢ ИННОВАЦИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯСЫН ЖАСАУ

6М072400– Техникалық машиналар мен жабдықтар (сала бойынша)

мамандығы бойынша техника технология магистрі

академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған диссертация

ғылымдарының

кандидаты Н.Х.Ахметов
Қызылорда, 2012 ж.

МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ.....…………………………………………………………………..	6
1.МҰНАЙ РЕЗЕРВУАРЛАРЫ.................................................................	11
1.2. Болаттан жасалынған резервуарлардың жабдықтары..............................	12
1.3. Мұнайды резервуарларда сақтау кезінде шығынды болдырмау............	15
1.4. Резервуарлардағы мұнайдың жеңіл фракцияларының шығынын анықтау...............................................................................................	20
1.5. Резервуардағы тауарлық мұнайдың мөлшері мен сапасын өлшеу........	22
1.6. Резервуарларда көміртегілердің шөгуінің алдын алу және жою әдістері................................................................................................................	24
2. РЕЗЕРВУАР ПАРКІНІҢ АВТОМАТТАНДЫРУ ЖҮЙЕСІ
1.2. Резервуар паркінің құрамы.....................................................................	26
2.2 Резервуар паркінің обьект болып басқарылуы.....................................	31
2.1.1 Қазіргі практикада жұмыс істеп тұрған резервуар паркінің мұнай айдауыш..............................................................................................................	31
2.2.1 Функционалды сүлбенің сипаттамасы...................................................	32
2.2.2 Ақпаратпен қамтамасыз ету....................................................................	35
3. Асфальттік – смола – парафиндік шөгінділерге магниттік әсерінің зертханалық зерттелуі...................................................................................	49
3.1. АСПШ – дің жағдайлары мен себептері.................................................	49
3.2. АСПШ – нің құрылымы мен құрамы......................................................	50
3.2.1.Парафин шөгінділерімен күрделенген резервуарлар қоры................	52
3.2.2. Парафин және оның физико-химиялық сипаттамалары...................	53
3.3.Шайыр мен асфальтен келесі ерекшеліктермен сипатталады.	54
3.3.1. Мұнай газ өндіруші кәсіпшілікте АШПШ-мен күресу әдістері.	54
3.3.2.АШПШ-не магнитті өрістің физико-химиялық әсер етуі.	57
ҚОРЫТЫНДЫ……………………………………………………….………	65
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ………….…………..………	66
ТІРКЕМЕ...........………………………………………………………………	67

ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР МЕН ШАРТТЫ БЕЛГІЛЕР.
Осы диссертациялық жұмыста келесі қысқартылған сөздер мен шартты белгілер қолданылды:

АҚҚ -	авариялық құтқару қызметі;
ӨАҮШ -	өлшеудің анағұрлым үлкен шегі;
ЖТТШШ (ЖТЖШШ) -	жалын таралуының төменгі (жоғарғы) шоғырлану шегі;
ББЗ -	беттік белсенді заттар;
ЖҰТ -	жұмысты ұйымдастыру тәртібі;
ШРБШ -	шекті рұқсат берілген шоғырлану;
ШРҚ -	шекті рұқсат қосылымы;
ЖҚҚ -	жеке қорғаныс құралы;
ТЭС -	тетраэтилсвинец;
ТҚӨ -	тазалаудың қатты өнімдері;
ТЖҚ -	техникалық жуу құралы.
L -	себелеу тығыздығы; м3 / м2/с ; сұйықтық салмақтың шығыны, кг/м2с, кг/с; ұзындық, м;
i -	сызықтық өлшем, м; ұзындық, м; масштаб, м;
m -	коэффициент, салмақ;, кг;
n -	сан, дана;
F -	бет, м2; күш, Н;
P -	қысым, Па; салмақ Н;
r -	радиус, м;
h0 -	кедергі коэффициенті; м3 / (м2/с)
S -	аудан, м2;
T -	температура, К;
c-1 -	уақыт,
U -	шын мәніндегі жылдамдық, м/с;
H -	биіктік, м;
h0 -	ұсталынатын сұйықтық мөлшері, кг/с;
x -	координата;
Ә -	диссипация энергиясы, Вт/кг;
Q -	сұйықтың салмақтық шығыны, кг/с;
y -	координата;
-	қалындық, м;
-	құйындардың әсерлесу дәрежесін сипаттайтын коэффициент;
-	жылу өткізгіштік коэффициенті, кДж (кг К);
-	динамикалық тұтқырлық, Па с;
-	кедергі коэффициенті;
-	тығыздық, кг/м3
-	созылу беті, Н/м;
ф -	тамшы қалпын ескеретін коэффициент;

ИНДЕКСТЕР
Осы диссертациялық жұмыста келесі индекстер қолданылды:

а -	аппарат;
а -	арба;
Ж л -	жарық люгі;
Ж м -	жуу машинасы
К қ -	көтерілмелі құбыр;
кр -	критикалық;
л-	лебедка;
н -	тұтқамалы, бастапқы;
о.ә -	пластиналар арасындағы бос кеңістіктің эвивалентті өлшемі;
п-бу,	порциалды, психометриялық, бет, пластина;
пл -	пленка;
р -	радиальды;
ср -	ортаңғы;
стр -	жиек
с -	құрғақ, секция, сеператор;
т -	торец, қатты, турбулентті;
у -	шектік;
ш -	шар;
э -	элемент, эффектілік;
экв -	эквивалентті;
яч -	ұящық.

АППАРАТТАР:

АЖО-	автоматтандырылған жұмыс орны;
ЖТ -	жылжымалы тұтқамалы;
ЖЖТ	- жүйелі жылжымалы тұтқамалы.

Нормативтік сілтемелер
Осы диссертациялық жұмыста келесі стандарттарға сілтемелер қолданылды:

1. 
   Қазақстан Республикасының «Білім туралы» - 27.07.2007- № 319 ШЗРК
   

2. 
   Ағымды үлгерімін бақылауды, білім алушының аралық және қорытынды аттестациялауын жүргізу ережесі (ҚР БжҒМ 18.03.2008 ж. № 125 бұйрығы, өзгерістері және толықтыруларымен 1.11.2010 ж. № 506, 16.03.2011 ж. №94 бұйрықтары).
   
3. 
   ҚР Мемлекеттік жалпыға міндетті жоғарғы оқу орнынан кейінгі білім беру стандарты 5.04.033 – 2011. Магистратура.
   
4. 
   ҚР МЖМБС 7.09.058-2008, 6М072400– Техникалық машиналар мен жабдықтар (сала бойынша) мамандығы. Магистратура.
   
5. 
   Қорқыт Ата атындағы ҚМУ ҒМС бекіткен, магистрлік диссертацияға қойылатын талаптар (хаттама № 2, 25.11.2009ж.).
   

• шикі мұнай

• мазут және вакуумды газойль

• жанармай

• дизель отыны

• авиажермайы

• сұйытылған көмірсутек газы

төрт жылжымалы құрамдарға құюды қамтамасыз

етуге қабілетті.

Мұнай өнімдері бар резервуарлардың пайдалану сенімділігін қамтамасыз ету үшін олардың техникалық пайдалануына, бақылауына, ақауларды табу мен түзетуге қойылатын талаптар сақталады. Бұл жұмыстарды орындау шарты болып резервуарларды оларды мұнай өнімдерінің қалдықтары мен бөлінулерінен алдын ала тазалау мен жөндеу болып табылады.

Резервуарлар кезеңді тазалануға, мұнай өнімі сұрыбының ауысым қажеттілігі кезінде тазалануға, пирофорлы бөлінулерден, минералды ластануы, тоттану мен суы бар жоғары жабысқақты тұнбалардан кезекті және кезектен тыс жөндеулер кезінде босатылуға, кешенді дефектоскопия мен басқа да пайдалану себептерін жүргізуге жатады.

Резервуарларды мұнай өнімдері қалдықтарынан тазалау мұнай өнімдерімен қамтамасыз етудің технологиялық процесінің ажырамас бөлігі болып табылады Шикі мұнай резервуарларда сақталады. Уақыт өте келе осы резервуарлардың түбінде ауыр көмірсутектерден (парафиндер) және  құм, тат және ауыр металдар сияқты бейорганикалық қоқыстан тұратын қабат пайда болып, сұйыққойманың пайдалы көлемін азайтады. Бұл қабат «гач» деп аталады. Қауіпсіздік техникасы бойынша тексерістен бұрын, техникалық қызмет көрсету немесе жөндеу жұмыстарын жүргізер алдында сұйыққойманы түгелдей босатып, тазарту қажет.

Резервуардың өлшемдеріне қарай, 1000 тоннадан 5000 тоннаға дейін пайдаға жаратылуға жататын шөгінді қалады. Шөгіндіні жағып жіберудің орнына «Flottweg AG» трикантерінің көмегімен оны қайта өңдеу мүмкіндігін ұсынамыз. Бұл орайда мұнайдың көбісі қалпына келтіріледі, ал суды тазартқыш қондырғыларға жіберуге болады.

Мұнай резервуарларындағы «өлі» шөгіндіні қайта өңдеген кезде трикантерді пайдаланудың қолмен тазарту әдісіне қарағандағы артықшылықтары:

• 
  Атмосфераға зиянды заттар барынша аз шығарылады;
  
• 
  Резервуарлардың ішінде қызметкерлердің жүретін уақыты барынша азаяды;
  
• 
  Гач құрамындағы мұнайдың 90-95% пайызын шығарып алуға болады;
  
• 
  Трикантерде бөлініп алынған қатты фазада қордың бастапқы мөлшерінің небары 10% пайызы ғана болады;
  
• 
  Тіпті мұнай қорының құрамы өзгеріп отырған кезде де, өндіріс автоматтандырылған күйде үздіксіз жұмыс істейді.
  

Резервуарға құйылатын мұнай өніміне, ондағы қалдық түріне байланысты сұрыптау ауысымы кезінде мұнай өнімі сапасының сақталуын қамтамасыз етуде мынадай операцияларды орындау көзделеді:

қалдықты жою;

газсыздандыру;

жуғыш затпен ыстық су қысымымен жуу (немесе булау);

ыстық сумен кейіннен жуу;

түбін желдету (кептіру);

Жерасты резеруарлары үшін сору құралдарын пайдалану ұсынылады (1-қосымша);жалғастырғышты ұшы бар қолғаптар жұмыс сұйығы айналатын жабдықтар (сорғы, жуу машинасы, суэлеватор және т.б.) арасында коммуникациялық төсемдер үшін қызмет етеді. Технологиялық схемада бензинге тұрақты ішкі диаметрі 51, 66, 77 мм резеңке жеңдер және ішкі диаметрі 75 және 125 мм сымды шиыршықпен нығайтылған жеңдер пайдаланылады; РТ-80 үшжүрісті жеңдік тармақтану жең желілерінде жұмыс сұйығы ағынын басқаруға арналған; РС-Б қолмен тазалау ұңғысы тазаланған резервуар түбінен суэлеваторға шлам қалдығын жуу үшін пайдаланылады.

1)Ұңғы өнімділігі саптағы қысымға байланысты және 0,4 МПа (40 м су. бағ. қысым кезінде 0,35 л/с-ден, 0,6 МПа (60 м су. бағ.) қысым кезінде 4,0 л/с дейін өзгереді;өткізгіштер әр түрлі диаметрлі жеңдерді өзара қосу үшін қызмет етеді;

2)резервуарларды өрт қаупсіз ТЖҚ-мен механикаландырылған жууғаарналған құрылғы – жуу машиналары (гидромониторлар).Олардың кейбірінің техникалық сипаттамасы 2-қосымшада келтірілген;

3)резервуарларды мәжбүрлі желдетуге арналған құрылғы (электржелдеткіштер, буэжекторлар). Буэжекторлардың техникалық сипаттамасы 3-қосымшада көрсетілген. Желдеткіштер санын таңдау мен олардың сипаттамасы 4-қосымшаның кестесінде келтірілген желдетудің талап етілетін режимін қамтамасыз етеді; 4)резервуар атмосферасын флегматизациялау жүйесі 5-қосымшада; 5) ТЖҚ. ТЖҚ атауы мен саны жойылатын мұнай өніміне, резервуар құрылысына байланысты анықталады. Жалпы қолжетімді ТЖҚ: МЛ-51, МЛ-52, МЛ-72, Лабомид-203М (Темп-300) және басқалар. Жуу құралы ретінде суды (ыстық суды) және ТЖҚ қоспасында суды пайдалануға рұқсат беріледі;ТЖҚ пайдалану – қыздыру, мөлшерлеу температурасын таңдау, шаю өнімдерін бөлу шарттары және пайдаланудың басқа параметрлері осы ТЖҚ дайындаушылардың нұсқаулығына сәйкес жүзеге асырылады; 6)дайындау, сақтау, ТЖҚ регенерациялау, тазалау өнімдерін жинау жүйесінде:қасбетті тұндырғыш, 6-қосымша; ТЖҚ резервуарға беруге және тазалау өнімдерін сорып шығаруға арналған құбыр өткізгіштер жүйесі;ТЖҚ беру сорғылары;Тазалау өнімдерін жинауға және онда қалған қалдық мұнай өнімдерін сығып алуға арналған құрылғы, 7-қосымша; 7)жабдықты энергиямен қамтамасыз ету жүйесі (қанық су буы, электрэнергия); 8) бекіту арматурасы бар резеңке маталы жеңдер (диаметрі 32 және 50 мм булы, сулы);9) іске қосу аппаратурасы мен кабельдері бар басқарудың жылжымалыпульті(электрощит); 10) көлік және жүк көтергіш құралдар.

Тақырыпты әзірлеуге негіз болып, мұнай және онымен байланысты өнеркәсіп салаларында резервуарларды тазалау процесстерін жоғары тиімділікпен жүзеге асыру барысындағы төмен энергия және күрделі шығындардағы аппараттарды құру қажеттіліг болып табылады [16, 26].

Тақырыпты әзірлеуге алғашқы мәліметтер, бұл тазалау аппараттардың оң және теріс белгілері сондай –химиялық тазалау салаларындағы ғылым мен техниканың жетістіктері.

Тақырыптың өзектілігі. Жоғары жабысқақты мұнай өнімдерін (мазуттар, майлар, мотор отыны және басқалар) сақтауға пайдаланылатын жерасты резервуарлары жөндеу мерзімімен және сапаны сақтау шарттарымен анықталатын қажеттілік бойынша тазаланады. Тазалау технологиясы, жабдықтар мен тазалау құралдары жер беті резервуарларын тазалау үшін пайдаланылатындардан біршама ажыратылады. Тазалау процесі үлкен жұмыс сыйымдылықпен және қауіптілікпен сипатталады. Тазалаудың технологиялық процесін ұйымдастыру мен жүргізу қиын орындалатын операциялардың барынша мүмкін механикаландырылуын әрі қауіпті және зиянды өндірістік факторларды жоюды көздейді Резервуарлардың әр түрлеріне пайдаланылатын сәйкес технологиялық операцияларды механикаландыру құралдарын, қауіпсіздікті бақылау аспаптары мен құрылғыларын пайдаланумен орындауды көздейтін технологиялық регламенттер, жұмысты ұйымдастыру тәртібі (бұдан әрі - ЖҰТ) өңделеді.Резервуарларды тазалау бойынша жұмыстарды жүргізу үшін резервуарлар санын, олардың көлемін есепке алумен механикаландырылған тазалау құралдарымен, тазалау құрылыстарының болуын, энергетикалық көздердің және басқа жергілікті шарттармен жарақталған мамандандырылған телімдер құру ұсынылады. Резервуарларды тазалау бойынша технологиялық операцияларды орындау үшін негізгі жабдықтар, жүйелер мен құрылғылар ұсынылады:ПСГ-160 базасындағы сорғылық қондырғының автомобиль қозғалтқышынан қозғалатын екі сатылы ортадан тепкіш сорғысы болады. Сорғының өнімділігі 110-160 м³/с және қысымы 5-14 кПа (50-140 м су. бағ.). Сорғылық қондырғы ТЖҚ жуу ерітіндісін резервуарды жууға және суэжекторға (эжекторға) беру үшін арналған; Г-600А суэлеваторы (эжектор) эжекция принципінде жұмыс істейді және жуу процесінде пайда болған эмульсия мен механикалық қоспаны (құм, тотану және сол секілділер) тазаланатын резервуардан сорып шығаруды қамтамасыз етеді. Г-600А су элеваторының өнімділігі ағын желісіндегі жұмыс қысымына байланысты. 0,8 Па қысым кезінде өнімділік 600 л/мин (36 м³/с) құрайды.

Жұмыс мақсаты: Жосалы мұнай терминалындағы резервуарларды тазалау бойынша технологиялық операцияларды орындау, үшін негізгі жабдықтар, жүйелер мен құрылғылар есептеу және жобалаудың ғылыми тұжырымдалған әдістемесін әзірлеу.

Ғылыми жаңашылдылығы:

- орындалған әдеби шолулар кезінде резервуарларды тазалаудың жаңа иновациялық жобасы әзірленді;

- соқтығысушы ағындағы аппараттың гидравликалық кедергісінің режимдік және конструктивті параметрлерге тәуелділігі анықталады.

- зерттеу нәтижелерін талдау және қорытындылау негізінде тазалау апараттарының тиімділігін, шығынын есептеуге арналған өрнек алынды.