Разработка элементов теории, техники и технологии безопасного хранения жидкого углеводородного топлива

• Автор: Александров, Анатолий Александрович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 342 с. : ил.

1 Проблемы безопасности при хранении жидкого углеводородного топлива

1.1 Источники нарушения безопасности при хранении жидкого углеводородного топлива.

1.2 Обеспечение безопасности эксплуатации оборудования для хранения жидкого углеводородного топлива
1.3 Методы и средства сокращения потерь при хранении жидкого углеводородного топлива

Выводы по разделу

2 Новая технология улавливания легких фракций жидкого углеводородного топлива

2.1 Физическая модель основного процесса улавливания легких фракций жидкого углеводородного топлива
2.2 Методика экспериментального исследования улавливания легких фракций жидкого углеводородного топлива

2.3 Анализ результатов экспериментальных исследований

2.4 Оценка снижения энергозапасов БВС

2.5 Рекомендации по реализации технологии УЛФ топлива

Выводы по разделу
3 Оценка безопасности хранения жидкого углеводородного топлива по критериям риска
3.1 Оценка эффективности технологии улавливания легких фракций жидкого углеводородного топлива на основе теории риска.
3.2 Моделирование взрывобезопасности и зонирования территории при хранении жидкого углеводородного топлива на основе теории риска.
3.3 Оценка эффективности внедрения технологии улавливания легких фракций топлива методом обратной конденсации
Выводы по разделу.
4 Разработка научных основ нормирования безопасности оборудования для хранения жидкого углеводородного топлива по критериям работоспособности и безопасности
4.1 Оценка несущей способности оборудования для хранения жидкого углеводородного топлива
4.2 Оценка безопасных сроков эксплуатации оборудования по критериям механохимии металлов
4.3 Определение характеристики безопасности оборудования по критериям механохимической неоднородности.
4.4 Оценка скорости механохимической повреждаемости образцов при
повторностатическом изгибе
Выводы по разделу
5 Нормативная база по обеспечению безопасности оборудования для хранения жидкого углеводородного топлива.
5.1 Общая характеристика разработанных нормативных документов по обеспечению безопасности оборудования для хранения жидкого углеводородного топлива.
5.2 Разработка методики расчетной оценки ресурса безопасной эксплуатации оборудования для хранения и транспорта жидкого углеводородного топлива.
5.2.1 Общие положения
5.2.2 Расчет предельных нагрузок при статическом нагружении
5.2.3 Расчет ресурса безопасной эксплуатации конструктивных элементов в условиях коррозии.
5.2.4 Определение долговечности элементов при малоцикловом нагружении.
5.2.5 Оценка статической и циклической прочности конструктивных элементов
5.2.6 Расчетное определение ресурса сварных элементов с учетом
геометрической неоднородности и коррозии
5.2.7 Оценка ресурса безопасной эксплуатации сварных накладных элементов в условиях циклического нагружения
5.2.8 Метод расчета ресурса безопасной эксплуатации конструктивных элементов по критериям циклической трещиностойкости.
5.2.9 Рекомендации по учету деформационного старения в расчетах ресурса безопасной эксплуатации элементов резервуаров и трубопроводов
5.2. Условные обозначения.
Основные выводы и рекомендации по работе
Библиографический список использованной литературы
Приложение I. Нормативные материалы, разработанные при участии
автора
Приложение 2. Напряженное состояние в окрестности дефектов с
угловыми переходами.
Приложение 3. Определение долговечности конструктивных элементов с дефектами в условиях коррозионного растрескивания.
Приложение 4. Примеры расчета.
Приложение 5. Акт.
Приложение 6. Общий вид установки для улавливания легких фракций
жидкого углеводородного топлива.
Приложение 7. Испаритель холодильной машины.
Приложение 8. Газоанализатор Кедр.
ВВЕДЕНИЕ


Выпадающий из ПВС конденсат стекает вниз. Для повышения эффективности работы устройства автор конструкции предлагает разместить в нижней части некую насадку, материал которой при контакте с конденсатом набухает и образует развитую поглощающую поверхность. Несмотря на очевидную простоту предложенного устройства, ясно, что оно не может обеспечить высокую степень улавливания углеводородов перепад температур в нем не велик, а время нахождения ПВС в устройстве при расходе 0 м3ч не превышает 6 секунд. ПВС и хладоноситель. Причем эти элементы выполнены в виде наклонных и соединенных попарно пластин. Авторами 0 предложена конструкция дыхательного клапана, состоящего из двух установленных друг в друге корпусов, сообщенных с трубопроводами подвода пара и слива конденсата и образующих два независимо работающих контура конденсации. Во внутреннем корпусе расположена емкость с криогенным охладителем. Согласно 1, конденсация паров бензина, вытесняемых из резервуара, обеспечивается тем, что газоотводная система содержит впускной клапан, образованный укрепленным на крыше резервуара вертикально П образным трубопроводом для сообщения газового пространства с отпускным каналом термоэлектрического охладителя конденсатора. Обеспечению необходимого температурного режима способствует нанесение на устройство тепловой изоляции. Резервуар для хранения жидкого углеводородного топлива в условиях жаркого климата предложен в 2. Он состоит из корпуса, на кровле которого установлены дыхательный и предохранительный клапаны и теплообменное устройство, внутри которого находится испаритель холодильной установки. Вес дыхательного клапана и теплообменного устройства воспринимает перфорированная в нижней части труба, которая одновременно служит для слива конденсата в хранящийся нефтепродукт. В нижней части резервуара расположена камера, в которую помещен конденсатор холодильной установки, с конденсатором соединены компрессор, снабженный фотодатчиком, предохранитель и дроссель. Система работает следующим образом. При попадании солнечных лучей на резервуар его корпус нагревается. При этом давление в ГП повышается, и в какойто момент срабатывает дыхательный клапан. Одновременно в результате попадания солнечных лучей по сигналу фотодатчика включается компрессор холодильной установки. Образовавшийся конденсат стекает по трубе и через перфорацию поступает в донную часть резервуара. Обедненная ПВС после теплообменного устройства через дыхательный клапан выходит в атмосферу. Одноступенчатое охлаждение ПВС не всегда обеспечивает необходимую степень улавливания углеводородов. Так, экспериментально установлено, что при охлаждении ПВС, насыщенной при С, до температуры минус С конденсируется только содержащихся в ней углеводородов, а остальные проходят холодильную установку и теряются. Поэтому наряду с одноступенчатым применяют двухступенчатое охлаждение ПВС, вытесняемой из резервуара. Принципиальная схема двухступенчатой конденсационной системы УЛФ рисунок 2. ФРГ на изобретение, отличается от одноступенчатой наличием дополнительных холодильника 9 и емкости . Двухступенчатым охлаждением решаются разные задачи. Так, согласно одному из патентов США, на первой ступени ПВС охлаждается до температуры 0,,5 С, что обеспечивает конденсацию имеющихся в ее составе водяных паров. Благодаря этому при более низких температурах, которые на второй ступени составляют минус 1. С, не происходит льдообразования. В то же время указанных умеренно низких температур, по мнению авторов патента, достаточно, чтобы сконденсировать основные углеводородные компоненты ПВС. Однако приведенные выше данные указывают на обратное. В другом патенте США многоступенчатым охлаждением решают задачу фракционной конденсации жидкого углеводородного топлива. Конденсационные системы УЛФ предложены также в 1 и др Несомненно, конденсационные системы перспективны, но нуждаются в дальнейшем их исследовании и совершенствовании. Много публикаций в отечественной и зарубежной литературе посвящено компрессионным системам улавливания легких фракций.