Реконструкция нефтехозяйства ООО СХП 'Золотая Нива'

Реконструкция нефтехозяйства ООО СХП 'Золотая Нива'

Реферат

Реконструкция нефтехозяйства ООО СХП “Золотая Нива” Кинель-Черкасского района Самарской области: Дипломный проект.

Проект представлен пояснительной запиской и графической частью на девяти листах формата А1. Пояснительная записка содержит 77 страниц машинописного текста, включает 1 рисунок, 16 таблиц, 20 наименований использованных источников.

Ключевые слова: нефтехозяйство, бочкотара.

Приведены результаты анализа существующего нефтехозяйства, расчеты потребного количества нефтепродуктов.

Разработана конструкция устройства для наполнения и опорожнения бочкотары в горизонтальном положении.

В соответствии с заданием на проектирование рассмотрены вопросы по безопасности жизнедеятельности.

Выполнены соответствующие расчеты и составлена таблица технико-экономических показателей проекта.

Годовой экономический эффект составит 206,701 тыс. руб.

Содержание

Введение

. Краткая характеристика хозяйства

.1 Общие сведения

.2 Структура предприятия

.3 Состав машинно-тракторного парка

.4 Организация нефтехозяйства

.5 Выводы и предложения

. Обзор литературы

.1 Автомобильные бензины

.2 Дизельное топливо

.3 Смазочные материалы

.3.1 Классификация моторных масел

.3.2 Масла для бензиновых двигателей

.3.3 Масла для дизельных двигателей

.4 Резервуары

.5 Оборудование резервуаров

.6 Топливораздаточные колонки (ТРК)

.7 Нефтесклады

. Организационно-технологическая часть

.1 Расчет потребности в ТСМ

.2 Расчет нефтебазы

. Конструкторская разработка

.1 Анализ существующих конструкций

.2 Описание и принцип работы конструкции

.3 Расчет элементов конструкции

.3.1 Расчет сварного шва на срез

.3.2 Расчет резьбы на прочность

.3.3 Расчет штока на сжатие

.3.4 Расчет резьбы на растяжение с кручением

.3.5 Расчет пружины

. Безопасность жизнедеятельности

.1 Состояние охраны труда в условиях ООО СХП «Золотая Нива»

.2 Требования безопасности к складам нефтепродуктов

.3 Требования безопасности при работе с устройством для заполнения и опорожнения бочкотары

.4 Вопросы экологии

. Технико-экономическое обоснование проекта

.1 Определение стоимости конструкторской разработки

.2 Экономическая эффективность проекта

Заключение

Список использований литературы

Введение

От качества и рационального использования топливно-смазочных материалов в значительной степени зависит эффективная и долговечная работа машинно-тракторного парка. Бесперебойное обеспечение машин и других потребителей нефтепродуктами требует высокоорганизованной системы нефтехозяйств, достаточного количества резервуаров, автоцистерн, передвижных и стационарных средств заправки. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов неразрывно связано с совершенствованием организации и средств технического обслуживания и ремонта нефтескладского оборудования.

Современное нефтехозяйство - это специализированное подразделение в составе технической базы сельскохозяйственных предприятий. Задача нефтехозяйства - удовлетворить текущий спрос на нефтепродукты машинно-тракторного парка путем их поставок с распределительных нефтебаз и собственных запасов с минимальными количественными и качественными потерями.

Правильная организация нефтехозяйства возможна только при условии овладения широким кругом специалистов инженерной службы, в том числе и студентами инженерных факультетов, основами теоретической и практической подготовки в области применения современных ресурсосберегающих технологий, знания технических характеристик современных средств доставки и хранения нефтепродуктов, нефтезаправочных машин и оборудования.

Современное сельскохозяйственное производство оснащено разнообразными двигателями и агрегатами, которые расходуют большие количества топлив и смазочных материалов: 40% дизельного топлива и около 30% автомобильного бензина от всего объема, потребляемого в стране.

Нефтебазы и автозаправочные станции (АЗС) - являются важнейшими звеньями системы нефтепродуктообеспечения. От их правильной эксплуатации зависит деятельность многих предприятий, организаций и учреждений различных форм собственности. Совершенствование эксплуатации нефтебаз и АЗС позволит повысить эффективность работы автомобильного транспорта, их пожарную и экологическую безопасность.

При приеме, хранении и отпуске бензина происходят потери его в результате испарения. Потери при заправке машин происходят при отсутствии заправочного оборудования или неправильного его использования. Заправку машин необходимо производить на стационарных постах заправки, оборудованных топливораздаточными колонками или приемораздаточными стояками.

Учитывая постоянный рост цен на нефтепродукты, вопрос снижения количественных и качественных потерь топливо смазочных материалов сейчас стоит особенно актуально. Немаловажным фактором в борьбе за экономию нефтепродуктов служит ежегодная разработка и выполнение организационно-технических мероприятий по рациональному расходу топлива и других нефтепродуктов.

Одно из важнейших направлений экономии - максимальное использование ресурсов, отходов производства, что сократит потребление дорогостоящих материалов и даст большой экономический эффект в масштабе государства.

Кроме экономического содержания, борьба за сокращение потерь нефтепродуктов ведет к улучшению условий труда, обеспечению чистоты и культуры рабочих мест, уменьшается загрязнение окружающей среды.

1. Краткая характеристика хозяйства

.1 Общие сведения

ООО СХП «Золотая Нива» находится в Самарской области Кинель-Черкасского района село Муханово.

Основным направлением хозяйства является выращивание зерновых культур.

Самарский регион находится в лесостепной природной зоне. Это говорит о том, что данное хозяйство находится в зоне рискового земледелия. В конце весны наблюдается заморозки на почве. Летом наблюдается колебания температур. В некоторых годах наблюдается заморозки. Все это оказывает негативное влияние на рост и развитие сельскохозяйственных культур.

Транспортная связь с областным и районным центрами осуществляется по асфальтированным дорогам.

Предприятие так же специализируется на перевозках различных сельскохозяйственных грузов (зерна, удобрений, техники) по району и области.

Структура посевных площадей представлена в таблице 1.1

Таблица 1.1 Структура посевных площадей

Анализируя структуру посевных площадей можно сделать вывод, что она за последние годы в основном стабильна. Однако видно, что увеличивается площадь возделывания подсолнечника и сокращаются посевы кукурузы. Это связано с большей рентабельностью возделывания подсолнечника.

В таблице 1.2 представлена урожайность сельскохозяйственных культур за 2004-2006 гг.

Таблица 1.2 Урожайность сельскохозяйственных культур

Из таблицы видно, что урожайность зерновых культур за последний отчетный год снизилась, это связано, прежде всего с неблагоприятными погодными условиями.

.2 Структура предприятия

Предприятие находится на территории одного населенного пункта и прилегающих к нему земель. Оно состоит из одного населения, в состав которого входит: центральная усадьба, ремонтная мастерская, автопарк, фермы, склады. Сам населенный пункт расположен недалеко от г. Отрадный. Дороги по селу удовлетворительные, где асфальт, требуется небольшой ремонт.

Связь между объектами присутствует в виде телефона.

Имеется кадровый состав:

·      Управляющий бригадир - (образ.) 9 классов;

·        Инженер механик - (образ.) высшее;

·        Агроном - (образ.) высшее;

·        Зооинженер - (образ.) высшее;

·      Механизаторы - 8 классов;

- 8 классов;

- пр. училище;

ср. специальное;

ср. специальное;

- 8 классов;

План предприятия ООО СХП «Золотая Нива» представлен на рисунке 1.1.

Рис. 1.1. План предприятия ООО «Золотая Нива»: 1-открытая площадка для хранения техники, 2-склад, 3-трансформаторная подстанции, 4-гараж для автомобилей, 5-слесарная, 6-пекарня, 7-токарный станок, 8-мастерская, 9-диспетчерская, 10-сан-узел и умывальник, 11-бытовая, 12-операторная, 13-резервуар для бензина, 14-резервуар для дизельного топлива, 15-резервуар для воды. 16-бочки под воду.

.3 Состав машинно-тракторного парка

Тракторный парк предприятия представлен в таблице 1.4.

Таблица 1.4 Состав тракторного парка

Из таблицы видно, что состав тракторного парка за последние три года не изменялся и не обновлялся.

Таблица 1.5 Сельскохозяйственные машины

При анализе парка сельскохозяйственных машин необходимо обратить внимание на количество, срок эксплуатации, комплектность, а также сроки ТО и ремонта этих машин. Большая часть машин не доукомплектована, отсутствуют механизмы и узлы в посевных машинах, в почвообрабатывающих агрегатах изношены рабочие органы, а также часть их в неисправном состоянии. Необходимо доукомплектовать агрегаты, устранить неисправности, произвести ремонт, установить недостающие механизмы и узлы, организовать периодическое ТО.

Автомобильный парк представлен таблицей 1.6.

Таблица 1.6 Автомобильный парк

Анализ: из таблицы видно, что количество автомобилей за последние три года не изменялось, состояние их удовлетворительное.

Таблица 1.7 Ремонтные мастерские, пункты технического обслуживания и открытые площадки для хранения техники

Анализ: из таблицы видно, что ремонтные площадки, пункты технического обслуживания и другие сооружения никаких изменений за три года не претерпели.

Таблица 1.8 Годовой пробег автомобилей

Мы видим, что годовой пробег автомобилей всех марок уменьшился. Это связано с повышением цен на топливо. Некоторые транспортные работы выполняются тракторами.

1.4 Организация нефтехозяйства

Склад ГСМ построен по индивидуальному проекту хозяйственным способом. Хранение нефтепродуктов осуществляется в подземных горизонтальных резервуарах (РГС). Каждый резервуар имеет свой объем. Под дизельное топливо 30 м³, а под бензин 25 м³. Хранимым нефтепродуктом является: бензин АИ-76. Отпуск нефтепродуктов осуществляется двумя топливораздаточными колонками. Работает АЗС в одну смену с 8.00 до 16.00., пропускная способность до 55 машин, реализация бензина в сутки до 1700 литров. Очистные сооружения отсутствуют. Способ приема нефтепродуктов: налив.

Топливозаправочный пункт имеет общую заправочную площадь 24 м2, из них торговая составляет 12м2, бытовая 8м2, сан-узел и умывальник 4 м2.В наличии имеются контрольно измерительные приборы: метршток, ареометр АИТ-2ГОСТ 18481-8120, мерник образцовый 2 разряда.

Заправка производится топливораздаточными колонками ЛИВНЫ 1 КЭР. 50.05.1., пределы измерения которых от 0 до 100.

Топливозаправочный пункт оборудован противопожарными средствами: ОПХ-10,ОП-100.

В таблице 1.9 представлен расход топливно-смазочных материалов (ТСМ) предприятием.

Таблица 1.9 Расход ТСМ

В связи с уменьшением объема работ произошло уменьшение расхода ТСМ.

.5 Выводы и предложения

Подводя итоги можно сделать следующие выводы и внести наиболее рациональные предложения по возможной реорганизации и реконструкции склада ГСМ, а также внедрению новейшего оборудования в системы учета, отпуска и приема нефтепродуктов. Произвести расчет необходимого количества нефтепродуктов для машинно-тракторного парка в период полевых работ, а также для автопарка при использовании его в транспортных работах с целью наиболее эффективного использования и учета нефтепродуктов и исключающий большие потери при отпуске нефтепродуктов. Подобрав наиболее оптимальные и эффективно удобные конструктивные решения применить их к реконструкции данного склада ГСМ.

Отпуск масел осуществляется из бочек объемом 200 литров с помощью ручного насоса низкой производительности, что сказывается на времени отпуска и простоя техники. Далее залив масла в технику производится вручную с помощью воронки и тары. Учет отпуска масла ведется визуально по предполагаемым отметкам, что является грубым нарушением. Склад для хранения масел не отвечает требованиям пожарной безопасности и находится в неисправном состоянии. Необходимо реконструировать склад масел и оборудовать его установкой для отпуска масла.

Отпуск светлых нефтепродуктов сопровождается большими потерями в связи утечек через не герметичность соединений трубопроводов, а также из-за износа механизмов и узлов топливораздаточных колонок. Отсутствие очистных сооружений привело к загрязнению территории АЗС и окружающей среды, что является экологическим правонарушением. Отпуск нефтепродуктов крупногабаритной технике осложняется малым расстоянием между заправочными постами и их расположением и ведет к длительному простою техники при отпуске нефтепродуктов. Необходимо подвергнуть реконструкции расположение заправочных постов, произвести замену коммуникаций, трубопроводов, топливозаправочного оборудования, а также следует новейшие системы и узлы учета за приемом и отпуском нефтепродуктов.

2. Обзор литературы

Сельскохозяйственное производство является одним из основных потребителей топлива, смазочных материалов и технических жидкостей, От качества и рационального использования топливно-смазочных материалов (ТСМ) в значительной степени зависит эффективная и долговечная работа машинно-тракторного парка. Бесперебойное обеспечение машин и других потребителей нефтепродуктами требует высокоорганизованной системы нефтехозяйств, достаточного количества резервуаров, автоцистерн, передвижных и стационарных средств заправки. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов неразрывно связано с совершенствованием организации и средств технического обслуживания и ремонта нефтескладского оборудования [12].

Современное нефтехозяйство - это специализированное подразделение в составе технической базы сельскохозяйственных предприятий. Задача нефтехозяйства удовлетворить текущий спрос на нефтепродукты машинно-тракторного парка путем их поставок с распределительных нефтебаз и собственных запасов с минимальными количественными и качественными потерями [10].

2.1 Автомобильные бензины

Мощность бензинового двигателя, его экономичность, надежность работы, расход топлива и масла, токсичность отработавших газов во многом зависят от качества применяемого топлива.

Автомобильные бензины являются топливом для карбюраторных и инжекторных двигателей и представляют собой смесь нефтяных дисцилянтов, выкипающих при температурах от 35˚С до 215˚С.

Автомобильные бензины должны удовлетворять следующим требованиям: хорошо испаряться и образовывать горючую смесь однородную по составу во всех цилиндрах; обеспечивать легкий пуск и устойчивую работу двигателя на различных режимах, высокую экономичность; обладать высокой детонационной стойкостью, т.е. сгорать без детонации при различных режимах работы двигателя; иметь высокую физическую и химическую стабильность в баке автомобиля, при хранении, транспортировке и т.п.; не вызывать коррозии емкостей, средств, заправки, двигателей; иметь высокую теплоту сгорания, обеспечивать максимальную мощность двигателя, полностью сгорать с минимальным образованием токсичных и канцерогенных веществ; иметь минимальную склонность к образованию нагара на деталях двигателя; обладать хорошими низкотемпературными свойствами; не иметь повышенной гигроскопичности и склонности к образованию льда; не вызывать обледенения карбюратора; не содержать механических примесей и воды; обеспечивать минимальный расход масла.

Для обеспечения этих требований бензины должны обладать определенными эксплуатационно-техническими свойствами, характеризующимися рядом физико-химических показателей качества [13].

2.2 Дизельное топливо

Дизельное топливо предназначено для быстроходных дизельных и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники. Условия смесеобразования и воспламенения топлива в дизелях отличаются от таковых в карбюраторных двигателях. Преимуществом первых является возможность осуществления высокой степени сжатия (до 18 в быстроходных дизелях), вследствие чего удельный расход топлива в них на 25-30 % ниже, чем в карбюраторных двигателях. В то же время дизели отличаются большей сложностью в изготовлении, большими габаритами. По экономичности и надежности работы дизели успешно конкурируют с карбюраторными двигателями [12].

Дизельные двигатели надежнее и долговечнее. Для них характерны стабильная экономичность во всем диапазоне нагрузок, лучшая приемистость и возможность работы с нагрузкой без полного подогрева. Основные различия в работе дизельного и бензинового двигателей заключаются в способах смесеобразования и воспламенения рабочей смеси. Поэтому требования к дизельному топливу обуславливаются особенностями работы двигателя [13].

Дизельное топливо должно обладать хорошим распыливанием, смесеобразованием, испарением и прокачиваемостью, быстрым самовоспламенением; полностью сгорать, причем без дымления; не вызывать повышенного нагаро и лакообразования на клапанах и поршнях, закоксовывания распылителя, зависания иглы распылителя, коррозии резервуаров, баков, деталей двигателя и т.д.

Главные эксплуатационные показатели дизельного топлива:

·    цетановое число, определяющее мощностные и экономические показатели работы двигателя;

·    низкотемпературные свойства, определяющие работу системы питания при отрицательных температурах окружающего воздуха;

·    вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыление его в камере сгорания и работоспособности топливных фильтров;

·    фракционный состав, влияющий на полноту сгорания, дымность и токсичность отработавших газов;

·    степень чистоты, определяющая надежность работы фильтров грубой и тонкой очистки;

·    температура вспышки, характеризующая условия безопасности применения топлива в двигателях;

·    коррозионные свойства, обусловленные наличием сернистых соединений, непредельных углеводородов, водорастворимых кислот и щелочей и др. [18].

Нефтеперерабатывающей промышленностью вырабатывается дизельное топливо по ГОСТ 305-82 трех марок: Л - летнее, применяемое при температурах окружающего воздуха выше 0 °С; З - зимнее, применяемое при температурах до -20 °С, или зимнее, применяемое при температурах до -30 °С, А - арктическое, температура применения которого до -50 °С.

Содержание серы в дизельном топливе марок Л и З не превышает 0,2 % - для I вида топлива и 0,5 - для II вида топлива, а марки А - 0,4 % [12].

.3 Смазочные материалы

Моторное масло - это важный элемент конструкции двигателя. Оно может длительно и надежно выполнять свои функции, обеспечивая заданный ресурс двигателя, только при точном соответствии его свойств тем термическим, механическим и химическим воздействиям, которым масло подвергается в смазочной системе двигателя и на поверхностях смазываемых и охлаждаемых деталей. Взаимное соответствие конструкции двигателя, условий его эксплуатации и свойств масла - одно из важнейших условий достижения высокой надежности двигателей. Современные моторные масла должны отвечать многим требованиям, главные из которых перечислены ниже:

·    высокие, моющая, диспергирующе-стабилизирующая, пептизирующая и солюбилизирующая способности по отношению к различным нерастворимым загрязнениям, обеспечивающие чистоту деталей двигателя;

·        высокие термическая и термоокислительная стабильности позволяют использовать масла для охлаждения поршней, повышать предельный нагрев масла в картере, увеличивать срок замены;

·        достаточные противоизносные свойства, обеспечиваемые прочностью масляной пленки, нужной вязкостью при высокой температуре и высоком градиенте скорости сдвига, способностью химически модифицировать поверхность металла при граничном трении и нейтрализовать кислоты, образующиеся при окислении масла и из продуктов сгорания топлива, отсутствие коррозионного воздействия на материалы деталей двигателя как в процессе работы, так и при длительных перерывах;

·        пологость вязкостно-температурной характеристики, обеспечение холодного пуска, прокачиваемости при холодном пуске и надежного смазывания в экстремальных условиях при высоких нагрузках и температуре окружающей среды;

·        совместимость с материалами уплотнений, совместимость с катализаторами системы нейтрализации отработавших газов;

·        высокая стабильность при транспортировании и хранении в регламентированных условиях;

·        малая вспениваемость при высокой и низкой температурах;

·        малая летучесть, низкий расход на угар (экологичность) [4].

2.3.1 Классификация моторных масел

В таблице 2.1 приведены данные о соответствии обозначений марок моторных масел по ГОСТ 17479.1-85 и принятых ранее в нормативных документах.

Нередко возникает необходимость решения вопросов взаимозаменяемости отечественных и зарубежных моторных масел, например, когда необходимо выбрать отечественное масло для импортной техники или зарубежное масло для экспортируемой отечественной техники. Общепринятой в международном масштабе стала классификация моторных масел по вязкости Американского общества автомобильных инженеров - SAE J300. Уровень эксплуатационных свойств и область применения зарубежные производители моторных масел в большинстве случаев указывают по классификации АРI (Американский институт нефти).

Таблица 2.1. Соответствие классов вязкости и групп моторных масел по ГОСТ 17479.1-85 и классификациям SAE и АРI

ГОСТ 17479.1-85 в справочных приложениях дает примерное соответствие классов вязкости и групп по назначению и эксплуатационным свойствам, изложенным в ГОСТе, классам вязкости по SAE и классам АРI по условиям и областям применения моторных масел [4].

2.3.2 Масла для бензиновых двигателей

Четырехтактные бензиновые двигатели - преобладающий тип двигателей легковых автомобилей, микроавтобусов, легких и среднетоннажных грузовиков. Условия работы моторных масел в этих транспортных средствах характеризуются очень высокими термическими нагрузками при езде вне городов и резко переменными режимами работы при езде в городах, где часты остановки, поездки на короткие расстояния, при которых двигатель не прогревается до оптимальной температуры масла и охлаждающей жидкости. Этим обусловлены специфические требования к маслам для четырехтактных бензиновых двигателей: с одной стороны, способность предотвращать образование высокотемпературных отложений (нагары, лак на деталях цилиндро-поршневой группы), особо высокая стойкость к окислению; с другой стороны, способность предотвращать образование низкотемпературных отложений (осадки, шламы в картере, на сетке маслоприемника и других деталях) и защищать детали двигателя от ржавления под действием конденсирующихся в непрогретом или остывающем двигателе продуктов сгорания топлива.

Двухтактные бензиновые двигатели, устанавливаемые на мопедах, мотороллерах, мотоциклах, снегоходах, моторных лодках, а также бензопилах, газонокосилках, часто смазывают маслами, которые предварительно растворяют в топливе и которые сгорают вместе с ним. Специфические требования к маслам для двухтактных бензиновых двигателей - смешиваемость с бензинами, полная растворимость в них, способность предотвращать закоксовывание поршневых колец, образование отложений на поршне, в выпускных окнах и глушителе, повреждение поверхностей трения поршня и цилиндра (задиры, риски), защита деталей двигателя от ржавления, малая зольность для обеспечения работы свечей зажигания и предотвращения преждевременного воспламенения рабочей смеси от зольных отложений в камере сгорания, малое влияние на токсичность отработавших газов (дымность). Масла для четырехтактных бензиновых двигателей этими свойствами не обладают [13].

2.3.3 Масла для дизельных двигателей

Дизели отличаются от других двигателей внутреннего сгорания большим разнообразием конструкций, способов смесеобразования, назначений, условий эксплуатации и чрезвычайно широким диапазоном агрегатных мощностей (от нескольких киловатт до десятков тысяч). Поэтому ассортимент дизельных масел значительно различается по предъявляемым к ним требованиям и эксплуатационным свойствам. Важнейшие критерии, определяющие выбор смазочного масла, - тип и назначение дизеля, уровень его форсирования, степень жесткости условий эксплуатации, вид и качество применяемого топлива. Инструкции по эксплуатации техники содержат информацию о допущенных к применению марках масел, регламентах обслуживания смазочных систем дизелей, включая сроки замены или показатели предельного состояния масел [12].

Все дизельные масла содержат присадки, вводимые в дистиллятные, компаундированные или остаточные базовые масла селективной очистки, выработанные из малосернистых или сернистых нефтей. Диапазон уровней эксплуатационных свойств дизельных масел охватывает все группы классификации ГОСТ 17479.1-85 [4].

2.4 Резервуары

Нефтепродукты хранят на нефтескладах в резервуарах, контейнерах, стальных бочках, бидонах и другой таре, которая может быть использована для этих целей согласно ГОСТ 1510-84 «Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение» [1].

Резервуар - это емкость для хранения нефтепродуктов. Он является одним из основных сооружений нефтебаз и заправочных станций.

Резервуары эксплуатируются в соответствии с правилами технической эксплуатации металлических резервуаров и инструкцией по их ремонту [2].

Нефтепродукты каждого сорта или марки хранятся в отдельных, предназначенных для них исправных резервуарах, исключающих попадание в них атмосферных осадков и пыли. По ГОСТ1510-84 металлические резервуары должны иметь внутреннее маслобензостойкое и паростойкое защитное покрытие удовлетворяющее требованиям электростатической искробезопасности. Металлические резервуары для автомобильных бензинов и дизельных топлив должны подвергаться периодической зачистке: не менее одного раза в два года. При длительном хранении нефтепродуктов допускается зачистка металлических резервуаров после их опорожнения, кроме того, резервуары зачищают при смене сорта нефтепродукта, освобождении от высоковязких осадков с наличием загрязнений, ржавчины и воды, ремонте согласно графику, а также при проведении полной комплексной дефектоскопии. При смене сорта нефтепродукта чистота резервуара и готовность его к заполнению должны соответствовать треброваниям ГОСТ 1510-84, что обеспечивает сохранность качества топливно-смазочных материалов.

Упакованные нефтепродукты следует хранить (в зависимости от климатических условий) в зданиях или на площадках под навесами, а нефтепродукты с температурой вспышки выше 45˚С-наоткрытых площадках.

Хранение нефтепродуктов в таре на открытых площадках обуславливает выполнение следующих требований:

число штабелей тары с нефтепродуктами - не более шести;

габаритные размеры штабеля 25155,5 м;

расстояние между штабелями на площадке 5м, между штабелей соседних площадок 15м.

Хранение бочек с нефтепродуктами на складах допускается только пробками вверх. Неисправные бочки и без пробок на хранение приниматься не должны.

Наибольшее распространение для хранения нефтепродуктов в АПК получили горизонтальные стальные резервуары вместимостью 100, 200, 275 м³ по ГОСТ 6247-79 и вместимостью 10, 100, 200 м³ по ГОСТ 13950-76.

Недостатком этих резервуаров является отсутствие внутреннего антикоррозийного покрытия согласно ГОСТ 1510-84 такое покрытие необходимо [9].

Для хранения нефтепродуктов широко используются стальные сварные горизонтальные резервуары, основные типы которых р-5, р-10, р-25, р-50, р-75, р-100 вместимостью 5.100 м³ согласно ГОСТ 17032-71.

В эксплуатации также находятся горизонтальные стальные резервуары (ранних годов выпуска) типа РГС вместимостью 5; 9,5; 10; 10,5; 11; 13,5; 24; 25; 26,5; м³ которые установлены в основном стационарно на нефтескладах и заправочных пунктах в наземном и заглубленном вариантах.

Приемку резервуаров в эксплуатацию производят после испытания их на герметичность и прочность с полностью установленным оборудованием, внешнего осмотра Ир проверки соответствия представленной документации требованиям проекта. Герметичность и прочность кровли резервуара при гидравлическом испытании проверяют заполнением резервуара водой: сначала нужно залить воду в резервуар на 1 м, затем закрыть заглушками все люки на стенке и кровле резервуара и увеличить высоту наполнения водой так, чтобы в резервуаре создалось избыточное давление на 10% выше проектной величины. При этом необходимо тщательно следить за показаниями U-образного манометра, т.к. давление может изменяться не только от подачи воды, но и от колебания температуры окружающего воздуха.

В процессе испытания сжатым воздухом сварного соединения необходимо смачивать снаружи мыльным или другим индикаторным раствором.

Испытания резервуаров на прочность проводят только на расчетную гидростатическую нагрузку.

При испытаниях резервуаров низкого давления принимают избыточное давление на 25% и вакуум на 50% выше проектных значений, если в проекте нет других указаний. По ГОСТ 17032-84 допускаемый вакуум в резервуаре должен приниматься равным 0,01 кг/см². Каждый резервуар должен испытываться вакуумом 0,015кг/см² и гидравлическим давлением 1,25% от рабочего. Допускается пневматическое испытание резервуара на давление не более 0,7 кг/см²

По мере наполнения резервуара водой необходимо наблюдать за состоянием его конструкции и сварных соединений. При обнаружении течи из-под скрайков днища или появлении мокрых пятен на поверхности отмостки следует прекратить испытание, слить воду, установить и устранить причину течи.

Резервуар считается выдержавшим гидравлическое испытание, если в процессе испытания и по истечении 24 часов на поверхности стенки или по краям днища не появится течи и, если уровень воды не будет снижаться.

Очистка резервуаров необходима для обеспечения нормальной эксплуатации резервуаров, работы приборов учета, отбора проб и т.п.; при смене сорта нефтепродукта; для освобождения от отложений, высоковязких остатков с наличием минеральных загрязнений, ржавчины и воды; для ремонта.

Сроки зачистки обусловлены видом продукта (вязкость, агрессивность, чистота), но не реже одного раза в два года

В период зачистки проводятся контрольные анализы воздуха в резервуаре. В случае увеличения концентрации вредных паров выше санитарных норм работы по зачистке прекращаются, а рабочие выводятся из опасной зоны. Зачистка может быть продолжена только после выявления причин увеличения концентрации вредных паров, принятия мер по снижению концентрации паров до санитарных норм, после анализа воздуха и применения защитных средств, обеспечивающих безопасность работы.

Зачистку резервуаров из-под нефтепродуктов надо проводить согласно правилам эксплуатации металлических резервуаров для нефти и нефтепродуктов и руководству по их ремонту, правилам техники безопасности и промышленной санитарии, а также требованиям пожарной безопасности. Эту работу должен проводить специально обученный персонал [9].

.5 Оборудование резервуаров

На резервуары оборудование устанавливают в зависимости от вида хранимых нефтепродуктов.

·    для светлых нефтепродуктов - люки (замерный, световой, лаза, для устройства прибора указателя уровня), дыхательный и предохранительный клапаны, огневой предохранитель, приемно-раздаточный патрубок, перепускное устройство, хлопушка с управлением, сифонный кран, коренные задвижки, пенокамера, приборы тира указателя уровня и пробоотборник, лестница.

·        для темных нефтепродуктов и масел - люки (замерный, световой, лаза), сифонный кран, вентиляционный и приемно-раздаточный патрубки, приемная труба с управлением или хлопушка с управлением, перепускное устройство, подогреватель, приборы типа указателя уровня и пробооборник, коренные задвижки, ручная лебедка, роликовый блок и лестница [10].

2.6 Топливораздаточные колонки (ТРК)

Все отечественные топливораздаточные колонки должны соответствовать ГОСТ 9018-89, который распространяется на колонки, предназначенные для измерения объема топлива (автомобильный бензин, дизельное топливо, керосин) и топливной смеси (масло-бензин) вязкостью от 0,55 до 40 мм²/с при их выдаче.

В номенклатуру выпускаемых в России до 1995г. колонок входили одинарные (однопостовые) колонки с механическим и электромеханическим счетчиком разового учета серии 2000,измеритель объема четырехпоршневой

(из алюминиевого сплава с золотниковым распределителем), отсчетное устройство роликового типа (для ТРК «Нара-271»), стрелочного («Нара-21М1С») и электромеханического («Нара-27М1Э»). Изготовитель таких колонок АО «Мопаз».

В отличие от перечисленных колонок «Нара-27М1Н» имеет современный внешний вид и комплектуется пятиразрядным электромеханическим табло, гидравлическая часть состоит из бензонасоса, газоотделителя, поплавковой камеры, фильтра грубой очистки.

В 1996 году ОАО «АЗТ» приступило к разработке бескаркасных модульных ТРК серий 4000, 5000, 6000. ТРК серии 4000 (например, «Нара 41-16», «Нара 42-16», и др.) отличаются блочно-модульной компоновкой: устройство отображения информации и измерительная часть выполнены отдельными блоками, соединены коммуникациями. Это позволяет заключить в общий отсек все электрические и электронные элементы, обеспечить высокую взрыво- и пожаробезопасность, решить вопросы обогрева, индикации ив дальнейшем заменять в старых колонках механические устройства электрическими.

ТРК серии 6000 (например, «Нара 6123-15») характеризуются повышенной производительностью, их рекомендуется использовать для заправки грузового автотранспорта. Насосные агрегаты ТРК этой серии имеют производительность 100 л/мин.

В настоящее время ОАО «АЗТ» разрабатывает модульные ТРК серии 5000 они позволяют заправляться всеми видами топлива на одном месте заправки [18].

2.7 Нефтесклады

Нефтескладом называется комплекс сооружений и установок, предназначенных для их приема, хранения и отпуска нефтепродуктов всех видов, включающий в себя инженерные сооружения и технические средства. Основная задача работников нефтескладов - своевременно обеспечивать машинотракторный парк и других потребителей нефтепродуктами, осуществлять доставку, хранение и заправку машин без количественных потерь и ухудшения качества топливно-смазочных материалов

Нефтесклады предприятий предназначены для хранения текущих запасов топлива и заправки им тракторов и автомобилей.

Основными технологическими функциями нефтескладов являются:

·    прием нефтепродуктов из автоцистерн в резервуары;

·        прием нефтепродуктов в таре с автомашин;

·        выдача нефтепродуктов из резервуаров и тары в топливные баки, заправочные емкости машин и автоцистерны;

·        механизация приемо-раздаточных работ;

·        техническое обслуживание нефтескладов;

·        контроль качества нефтепродуктов.

В соответствии с этими функциями на складе размещают оборудование: для налива нефтепродуктов, их хранения, контроля качества, измерения количества.

Необоснованное увеличение объема резервуарного парка нефтескладов ведет к росту капитальных вложений в их строительство и эксплуатационных затрат на содержание. Однако расходы на эксплуатацию резервуаров малой вместимости гораздо больше, чем большего размера. Поэтому, например, резервуарная вместимость стационарных пунктов заправки должна обеспечивать бесперебойную работу парка в течение 10.15 суток напряженного периода полевых работ.

Значительная часть нефтепродуктов теряется при наливе, транспортировке, сливе в резервуары склада, при хранении и выдаче со склада, при заправке машин.

Количество этих потерь зависит от состояния склада нефтепродуктов и тары, от степени механизации работ при доставке, приеме и выдаче нефтепродуктов, а также от способов заправки машин.

Часть потерь является неизбежной, вследствие специфических свойств нефтепродуктов. Бензин легко испаряется даже при минусовой температуре, масло остается на внутренних стенках тары при сливе или заправке. Но эти потери не превышают установленных норм естественной убыли.

Помимо прямых потерь, утрата топлива и смазочных материалов происходит из-за неправильного и непроизвольного их расходования в неисправных машинах и плохой организации работы тракторных агрегатов: недогрузка двигателя, холостые переезды.

Утверждены определенные нормы естественной убыли нефтепродуктов в сельском хозяйстве. Однако фактические потери нефтепродуктов значительно превышают действующие нормы потерь [6].

Таким образом, исходя из обзора литературы и представленных в нем новейших конструкторских, разработок следует учесть, что наиболее рациональным решением для реконструкции и модернизации нефтебазы является внедрение современных технологий в реконструкции нефтебазы. Это позволит сократить потери нефтепродуктов.

3. Организационно-технологическая часть

.1 Расчет потребности в ТСМ

Ожидаемый расход нефтепродуктов в расчетном году можно прогнозировать при условии, что рассматриваемое хозяйство стабильно работает в течение ряда лет, не претерпевая существенных изменений в своей структуре, специализации, технической оснащенности и т. п. В этом случае требуемый показатель можно определить на основании учетных данных за последние 3…5 лет.

Ожидаемый годовой расход нефтепродукта [10].

 (3.1)

где - расход нефтепродукта в исходном году, т;

- расчетный период, годы (не считая исходного года);

- прогнозируемый период, годы.

Среднее изменение расхода нефтепродукта за  лет:

 (3.2)

где  - расход нефтепродукта за i-ий год, т.

Для бензина А-76:

Для дизельного топлива:

Для бензина А-76:

 т.

Для дизельного топлива:

 т.

Далее рассчитываем годовой расход бензина и АИ-92, по формуле:

, (3.3)

где QГ.Б. - годовой расход бензина автомобилями, л;

S - среднегодовой пробег автомобиля, км;

g - расход бензина автомобилями разной марки, л/100 км;

n - количество автомобилей.

Средний расход бензина автомобилями, л/100км:

, (3.4)

 л/100км

 л.

Плотность бензина равна 0,73 г/см3, следовательно, 16,8 тонны бензина АИ-92.

Потребность в маслах определяем в процентном отношении к потребности в топливах.

Для дизельного масла:

 т.

Для масла бензиновых двигателей:

 т.

Для масла гидросистем:

 т.

Для трансмиссионного масла

 т.

3.2 Расчет нефтебазы

Для определения необходимой вместимости резервуаров нефтесклада и требуемого числа средств заправки и транспортировки нефтепродуктов необходимо знать средний суточный расход нефтепродуктов в расчетном году и за месяц.

Средний суточный расход нефтепродуктов за год:

 (3.5)

Для бензина А-76:

 т.

Для бензина АИ-92:

 т.

Для дизельного топлива:

 т.

Для дизельного масла:

 т.

Для масла бензиновых двигателей:

 т.

Для масла гидросистем:

 т.

Для трансмиссионного масла:

 т.

Страховой запас при переменном способе доставки i-го нефтепродукта, т:

 (3.6)

где - коэффициент неравномерности расхода;

- максимальный суточный расход i-го нефтепродукта в течении года, кг/сут.

Для бензина А-76:

 т.

Для бензина АИ-92:

 т.

Для дизельного топлива:

 т.

Для дизельного масла:

 т.

Для масла бензиновых двигателей:

 т.

Для масла гидросистем:

 т.

Для трансмиссионного масла:

 т.

Максимальный уровень запаса нефтепродуктов:

 (3.7)

Для бензина А-76:

 т.

Для бензина АИ-92:

 т.

Для дизельного топлива:

 т.

Для дизельного масла:

 т.

Для масла бензиновых двигателей:

 т.

Для масла гидросистем:

 т.

Для трансмиссионного масла:

 т.

Требуемая вместимость резервуаров нефтесклада для топлива, м³,

 (3.8)

где - плотность топлива ( кг/м3)

Для бензина А-76:

Для бензина АИ-92:

Для дизельного топлива:

Общая вместимость резервуаров для топлива:

 (3.9)

Вместимость резервуара для масел:

 (3.10)

где - плотность масла.

Для дизельного масла:

Для масла бензиновых двигателей:

Для масла гидросистем:

Для трансмиссионного масла:

Общий объем резервуаров для масел:

 (3.11)

Общий объем резервуаров для топлива и масел:

 (3.12)

За основу принимаем нефтесклад с резервуарной емкостью 150 м³, типовой проект 817 - 3 (24-104-1). Хранение нефтепродуктов предусмотрено в подземных резервуарах объемом:

для дизельного топлива 30 м³ и 40 м³,

-для бензина А-76 35 м³ ,

-для бензина АИ-92 5 м³ ,

-для дизельного масла 12 м³,

Для масла бензиновых двигателей 20 бочек по 200 литров,

Для масла гидросистем 3 бочки по 200 литров,

Для трансмиссионного масла 3 бочки по 200 литров.

Масла (для бензиновых двигателей, трансмиссионное, для гидросистемы) хранятся под навесом, а в холодное время года на маслоскладе на 40 бочек (объем бочек 200 л ГОСТ 6247 - 79) с маслораздаточной. Общая площадь территории нефтесклада 0,55 га.

Топливо доставляется на нефтесклад в автоцистернах. Прием и отпуск дизельного топлива и бензина проводятся при помощи механизированных приемо-раздаточных стояков, а прием и отпуск моторного топлива- при помощи приемо-раздаточного стояка с ручным насосом. Дизельное топливо заправляют в машины топливораздаточным агрегатом 0301769, а бензин - топливораздаточной колонкой ТК-56.

Масла можно доставлять в бочках и автоцистернах. Для разгрузки бочек применяется бочкоподъемник. Моторное масло заправляются маслораздаточными колонками КМ-ДЭ, а трансмиссионное масло - установкой 3119. Маслосклад имеет солидолонагнетатель.

4. Конструкторская разработка

В большинстве случаев в мастерские автотранспортных и сельскохозяйственных предприятий, обслуживающих небольшое количество техники, различные виды смазочных материалов поступают в стандартных бочках объемом 200 литров, поэтому необходимо устройство для опорожнения данных бочек и заполнения их. Разработанная конструкция удовлетворяет поставленные требования, проста и легко разбирается, что обеспечивает быстрое обслуживание при ремонте.

4.1 Анализ существующих конструкций

Устройство для наполнения и выпуска жидкости из резервуара RU 2070536.

Устройство используется при выпуске жидкости или наполнения жидкости в резервуар через отверстие в его стенке.

Сущность изобретения заключается, что с помощью ручки средство держателя пробки поджимает к пробке. Затем с помощью ручки шпиндель инструмента поворачивают против часовой стрелки. Лопатка перемещается относительно тела держателя пробки, и пружина гарантирует удержание выступов пробки. При дальнейшем вращении шпинделя против часовой стрелки пробка вывинчивается и ее можно при помощи ручки изъять. При этом жидкость может свободно проходить через корпус.

Изобретение касается устройства такого типа, которое содержит цилиндрический корпус, предназначенный для установки на отверстия в резервуаре и снятия с этого отверстия. В цилиндрической стенке корпуса имеется отверстие, предназначенное для наполнения или выпуска жидкостью.

Показывая инструмент на чертеже, с помощью которого можно из положения вне корпуса вручную манипулировать пробкой, когда корпус установлен на короткой трубке. Этот инструмент имеет трубчатый шпиндель с круглым поперечным сечением, который монтируют в герметическом сквозном отверстии на закрытом конце корпуса, таким образом, чтобы он имел возможность перемещаться и вращаться. На конце, находящемся с наружной стороны корпуса, шпиндель снабжен ручкой. На другом же его конце смонтировано средство держателя пробки.

Устройство для наполнения и опорожнения резервуара RU 2053196.

Устройство работает следующим образом, жидкость, поступающая в трубопровод при турбулентном режиме давления, входит в распределитель со скоростью, равной скорости ее давления в трубопроводе. По мере перемещения жидкость по межконусному зазору к периферии распределителя скорость ее постепенно снижается и происходит формирование новой структуры расходящегося турбулентного потока. При выходе жидкости из распределителя при турбулентном режиме плоская струя, попадая в массу окружающей ее жидкости, постепенно расширяется в соответствии с гидравлическими законами рассеивания затопленной свободной турбулентной струи. Начало струи

Совпадает с выходным сечением межконусного зазора. Скорость струи падает. Для плоской струи в зависимости от коэффициента структуры, учитывающего структуру потока в выходном сечении, угол рассеивания струи составляет 24-32°. Во избежание образования завихрений угол предпочтительно не должен превышать величину 40°. В другом варианте соединительную поверхность вращения можно заменить соединительными элементами, в виде отдельных пластин. После выхода из межкорпусного зазора, частично расширения и снижения скорости струя нижней своей поверхностью ударяется о твердую поверхность отражательного диска и меняет направление нижней границы. В итоге использование отражательного диска позволяет практически вдвое уменьшить угол отклонения нижней границы затопленной струи от горизонтальной плоскости и привести его к небольшой величине 12-16°. Это обстоятельство имеет важное значение при использовании устройства для наполнения и опорожнения резервуара. Отражательный диск может быть снабжен вертикально распределительными радиальными направляющими элементами(пластинами), как дополнительным средством против воронкообразования. Это особенно важно при высоких скоростях опорожнения резервуара.

Устройство для налива нефтепродуктов в транспортируемые емкости RU 2053197.

Устройство работает следующим образом, после подачи цистерны на месте налива аппаратчик открывает крышки наливного о отсасывающего патрубков цистерны и при помощи рукоятки перемещает штангу к патрубкам, затем поочередно заправляют. Аналогичная операция проводится и с металлорукавом отсоса паров. После заправки включается система контроля уровня отсечные клапана, пускается насос. В процессе налива контроль за уровнем в цистерне осуществляется по указателю уровня. По окончании налива подается сигнал и аппаратчик выполняет операцию отсоединения, отводя в обратное положение скобы-замки, а затем рукояткой отводит штангу от цистерны в безопасное положение. Полный слив продукта из металлорукавов обеспечивается за счет монтажного уклона рукавов от клапанов отсекателей до патрубков цистерны в рабочем состоянии. Таким образом, координированное перемещение штанги в плоскости крестовидно расположенных подшипников и применение в качестве продуктопроводов гибких металлорукавов позволяет достигнуть центровки и соостности фланцев для подключения продуктопроводов к цистерне. Применение продуктопровода отсоса с двойными стенками исключает застывание, кристаллизацию продукта, т.е. предотвращает ложное срабатывание измерителя уровня.

4.2 Описание и принцип работы конструкции

Устройство для заполнения и опорожнения бочкотары в горизонтальном положении включает корпус, торцевое уплотнение, выдвижной ключ со штоком, наконечником для захвата пробки горловины и кольцом уплотнения штока, ключа, вмонтированные внутри корпуса. Корпус представляет собой гибкий рукав из эластичного бензомаслостойкого материала, один конец которого надет на уплотняющую втулку с разъемным соединением, устанавливаемым на горловине, а другой - на концевую втулку, которая через уплотнительное кольцо посредством байонетного соединения связана с концевым фланцем с вмонтированными внутри него выдвижным ключом со штоком, наконечником для захвата пробки, горловины и кольцом уплотнения, штока, ключа. Проточно-дренажная система состоит из двух гибких трубопроводов из эластичного бензомаслостойкого материала, причем проточный трубопровод снабжен заборно-раздаточной насадкой и сообщен с перекачивающим насосом, а дренажный трубопровод расположен внутри проточного с возможностью перемещения относительно последнего и соединен одним концом с поплавком, а другим через переходник сообщен с атмосферой. Заборно-раздаточная насадка выполнена из материала, обеспечивающего отрицательную плавучесть проточному трубопроводу. Разъемное соединение состоит из разрезного фланца, связанного посредством крепежных элементов с уплотняющей втулкой и фиксируемого на горловине бочкотары установочным кольцом. Наконечник для захвата пробки горловины представляет собой фигурный замок с подпружиненной прижимной пластиной, подвижно связанной с последним посредством крепежных элементов.

В качестве примера рассматриваются варианты заполнения и опорожнения бочкотары в горизонтальном положении, при которых горловина расположена в крайнем нижнем положении (при всех других возможных положениях горловины бочкотары принцип действия устройства не изменяется).

Для заполнения пустой бочкотары в горизонтальном положении при снятой пробке на горловине устанавливается разъемное соединение, разрезной фланец которого, зафиксированный на горловине установочным кольцом, посредством крепежных элементов стягивается с уплотняющей втулкой, обеспечивая герметичную стыковку корпуса устройства с бочкотарой. Изгибом рукава корпус устройства переводится в вертикальное положение и в бочкотару вводятся трубопроводы проточно-дренажной системы. Устройство готово к заполнению.

Жидкость от перекачивающего насоса поступает в бочкотару через заборно-раздаточную насадку проточного трубопровода, при этом поплавок дренажного трубопровода отслеживает повышение уровня жидкости в бочкотаре и обеспечивает удаление воздуха из заполняемого объема.

После заполнения бочкотары из нее выводятся трубопроводы, и в концевую втулку вставляется концевой фланец с вмонтированным внутри него выдвижным ключом, на наконечнике штока которого заранее установлена пробка, горловины. Уплотнительные кольца обеспечивают герметичность байонетного соединения концевой втулки с концевым фланцем. Корпус устройства переводится в горизонтальное положение. С помощью выдвижного ключа пробка подводится к горловине и завинчивается, герметизируя заполненную бочкотару. Поворотом выдвижного ключа в сторону, противоположную завинчиванию, фигурный замок наконечника с подпружиненной прижимной, пластиной выводится из зацепления с пробкой и вместе с выдвижным ключом отводится от горловины. Корпус устройства возвращается в вертикальное положение, рассоединяется и снимается концевой фланец с выдвижным ключом и с помощью проточно-дренажной системы и перекачивающего насоса откачивается жидкость, оставшаяся в устройстве после заполнения бочкотары, после чего устройство отстыковывается.

Для опорожнения наполненной бочкотары в горизонтальном положении фигурный замок наконечника с подпружиненной прижимной пластиной поворотом выдвижного ключа в сторону развенчивания вводится в зацепление с пробкой и на горловине, аналогично процессу заполнения, устанавливается разъемное соединение, обеспечивающее герметичную стыковку устройства с бочкотарой. С помощью выдвижного ключа, пробка вывинчивается, и вместе с ним отводится от горловины. Сливаемая жидкость частично заполняет свободный внутренний объем корпуса устройства. Изгибом рукава корпус устройства переводится в вертикальное положение, рассоединяется и снимается концевой фланец с выдвижным ключом и удерживаемой на наконечнике пробкой, обеспечивая необходимое проходное сечение под трубопроводы проточно-дренажной системы, которые погружаются в бочкотару. Перемещением дренажного трубопровода с поплавком внутрь бочкотары ее газовая подушка сообщается с атмосферой. Устройство готово к сливу.

.3 Расчет элементов конструкции

.3.1 Расчет сварного шва на срез

; (4.1)

где - соответственно расчетное и допускаемое напряжение, наплавленного металла, МПа;

- сила, действующая на шов, Н;

А - площадь поперечного сечения сварного шва, мм.;

 (4.2)

где К - катет шва, мм;

d - диаметр патрубка, мм.;

Для шва выполненного вручную электродом Э 42 рекомендуется

; (4.3)

где -допускаемое напряжение для основного металла,;

;

 (4.4)

где р - удельное давление, М Па;

- внутренний диаметр патрубка, мм.;

Что значительно меньше допускаемого напряжения.

4.3.2 Расчет резьбы на прочность

Напряжение среза в резьбе винта определяется по формуле [17]:

; (4.5)

где  - соответственно расчетное и допускаемое напряжение на срез, МПа;

К - коэффициент полноты резьбы, для метрической резьбы К=0,87;

 - высота гайки, мм;

 - коэффициент неравномерности нагрузки по виткам резьбы, =0,75;

 МПа

Полученное значение меньше допускаемого напряжения МПа.

Напряжение смятия в резьбе находим по формуле:

; (4.6)

где Z - число витков по длине свинчивания, которое находится по формуле:

; (4.7)

Определим напряжение смятия в резьбе:

 МПа

Данное значение значительно меньше допускаемого напряжения

МПа

4.3.3 Расчет штока на сжатие

Проводим расчет штока на сжатие.

Расчетное напряжение на сжатие штока находим по формуле [7]:

; (4.8)

где  - соответственно расчетное и допускаемое напряжение на сжатие

штока, МПа;

F - сила, действующая на шток, Н;

-диаметр штока, мм;

МПа;

Данное значение значительно меньше допускаемого напряжения

МПа

4.3.4 Расчет резьбы на растяжение с кручением

Расчетное напряжение на растяжение находим по формуле

; (4.9)

где - расчетное и допускаемое напряжение на растяжение, МПа;

,3 - коэффициент, учитывающий скручивание болта при затяжке;

- внутренний диаметр резьбы, мм;

Для болта, выполненного из стали марки СТ.3,допускаемое напряжение равно [3]

МПа

Внутренний диаметр резьбы находим по формуле:

 (4.10)

мм;

По ГОСТ 9150-81 принимаем метрическую резьбу М8:

шаг резьбы Р=1,25мм.;

внутренним диаметром резьбы 6,647 мм;

4.3.5 Расчет пружины

Определим силу, действующую на пружину с учетом увеличения осадки:

; (4.11)

 Н;

По полученным данным строим характеристику пружины с учетом увеличения осадки пружины на 3 мм при возрастании силы  до

Из подобия треугольников следует, что

; (4.12)

 мм.;

Выбираем для пружины стальную углеродистую проволоку 2класса по ГОСТ 9389-81 [3].

Допускаемое контактное напряжение определяется по формуле:

; (4.13)

МПа;

Задаемся индексом пружины и принимаем равным С = 6.

Вычислим коэффициент кривизны витков по формуле:

; (4.14)

Получим:

;

Находим диаметр проволоки из выражения:

; (4.15)

;

Принимаем диаметр проволоки равный d =2.5мм.

Средний диаметр пружины равен:

 (4.16)

;

Определяем рабочее число витков пружины по формуле:

 (4.17)

Где -модуль упругости;

;

Полное число витков равно:

; (4.18)

Шаг пружины равен:

 (4.19)

где  - зазор между витками, мм.;

 (4.20)

Подставим в формулу и вычислим

Определим:

высоту пружины при полном сжатии витков:

 (4.21)

высоту свободной пружины:

 (4.22)

Вычисляем отношение

 (4.23)

Чтобы избежать потерь устойчивости пружины ее следует монтировать на оправке.

Принимаем наружный диаметр пружины равный:

 (4.24)

 мм

Принимаем внутренний диаметр пружины равный:

 (4.25)

 мм

5. Безопасность жизнедеятельности

.1 Состояние охраны труда в условиях ООО СХП «Золотая Нива»

Ответственность за безопасность жизнедеятельности ООО СХП «Золотая Нива» несет руководитель Парамонов Александр Иванович.

Обязанности по выполнению работниками норм и правил по безопасности жизнедеятельности на предприятии возложена на главного инженера.

На каждом рабочем месте имеется журнал по технике безопасности, где отмечается прохождение соответствующих инструктажей (инструктаж на рабочем месте, повторный, внеплановый).

Финансирование мероприятий по безопасности жизнедеятельности проводится не в полном объеме.

Рабочие ООО СХП «Золотая Нива» обеспечиваются спецодеждой.

Регулярно проводятся мероприятия по предотвращению несчастных случаев. Несчастных случаев на производстве за отчетный период не зафиксировано.

Нефтебаза предприятия не соответствует требованиям пожарной безопасности, поэтому требуется ее частичная модернизация

.2 Требования безопасности к складам нефтепродуктов

Склады для хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей устраивают в наземном или подземном исполнении, причем в складах первого типа хранение жидкостей может быть организовано как в резервуарах, так и в специально предназначенной для этого таре. Склады подземного типа предпочтительнее по условиям пожаро - и взрывобезопасности. [1]

В зависимости от общего объема резервуаров для хранения ГЖ и ЛВЖ склады нефтепродуктов сельскохозяйственных предприятий делят на два разряда: первый - суммарной вместимостью 11…250 м³, второй - вместимостью 251…600 м³. Для складов каждого разряда меры пожарной безопасности устанавливают отдельно; при этом основной из этих мер является соблюдение противопожарных разрывов между территорией склада и близлежащими строениями. Размер разрывов зависит от степени огнестойкости прилегающих строений и находится в пределах 20…40 м для складов вместимостью до 10 м³, 30…60 м для складов первого разряда и 50…80 м для складов второго разряда.

Территорию резервуарных нефтебаз (складов), наливных и перекачивающих станций ограждают забором высотой не менее 2 м. Вокруг резервуаров сооружают валы. Площадки между валами и резервуарами тщательно выравнивают и засыпают песком. Сами валы и переезды через них поддерживают в исправном состоянии.

Резервуары устанавливают на фундаментные опоры, выполненные из несгораемых материалов, и оборудуют заземлением для защиты от разрядов статического электричества, лестницами, люками, дыхательными клапанами и другими устройствами. Также следует заземлить электродвигатели, фильтры, трубопроводы, насосы, топливо - и маслораздаточные колонки.

На складах топлива, смазочных материалов и нефти запрещается выполнять следующее:

·    эксплуатировать негерметичное и неисправное оборудование, запорную арматуру, резервуары с перекосами и трещинами, контрольно - измерительные приборы, подводящие продуктопроводы и стационарные противопожарные устройства;

·        высаживать деревья и кустарники на валах;

·        переполнять резервуары и цистерны;

·        отбирать пробы из резервуаров во время слива или налива нефтепродуктов;

·        сливать и наливать нефтепродукты во время грозы.

Дыхательные клапаны резервуаров и огнепреградители проверяют на соответствие требованиям технического паспорта не реже одного раза в месяц, а при температуре воздуха ниже 0ºС - не реже одного раза в декаду. При осмотрах дыхательной арматуры необходимо очищать клапаны и сетки от льда. Отогревать их следует только пожаробезопасными способами.

Отбор проб горючих и легковоспламеняющихся жидкостей и замер их уровня в резервуарах выполняют только при помощи приспособлений из материалов, исключающих искрообразование.

На складах резервуарного парка должны быть запас огнегасящих веществ, а также средства их подачи или доставки в количестве, необходимом для тушения пожара в наибольшем резервуаре.

Если ГЖ и ЛВЖ хранят в таре, то здания для ГЖ строят высотой не более трех этажей, а для ЛВЖ - одноэтажными. Хранение жидкостей с температурой вспышки выше 120ºС и объемом до 60 м³ допускается в подземных хранилищах из сгораемых материалов при условии устройства пола из несгораемых материалов и засыпки покрытия слоем утрамбованной земли толщиной не менее 0,2 м. Совместное хранилище ЛВЖ и ГЖ в таре в одном помещении разрешается при их общем объеме не более 200 м³

В хранилищах при ручной укладке бочки с ЛВЖ и ГЖ должны устанавливаться на полу не более чем в 2 ряда, при механизированной укладке бочек с ГЖ - не более 5, а ЛВЖ - не более 3. Ширина штабеля должна быть не более 2 бочек. Ширину главных проходов для транспортирования бочек следует предусматривать не менее 1,8 м, а между штабелями - не менее 1 м.

Жидкости разрешается хранить только в исправной таре. Пролитую жидкость надо немедленно убирать.

Открытие площадки для хранения нефтепродуктов в таре должны быть огорожены земляным валом или несгораемой сплошной стенкой высотой не менее 0,5 м с пандусами для прохода на площадки. Площадки должны возвышаться на 0,2 м над прилегающей территорией и быть окружены кюветом для отвода сточных вод. В пределах одной обвалованной площадки допускается размещать не более 4 штабелей бочек размером 25×15 м с разрывами между штабелями не менее 10 м, а между штабелем и валом (стенкой) не менее 5 м. Разрывы между штабелями двух смежных площадок должны быть не менее 20 м. Над площадками допускается устройство навесов из несгораемых материалов.

Не разрешается разливать нефтепродукты, а также размещать упаковочный материал и тару непосредственно в хранилищах и на обвалованных площадках [8].

Предотвращение образования взрывопожароопасной среды должно обеспечиваться:

·    автоматизацией технологических процессов, связанных с обращением легковоспламеняющихся жидкостей и горючих жидкостей;

·        применением технических мер и средств защиты оборудования от повреждений и преждевременного износа;

·        регламентированным контролем герметичности участков, узлов, соединений, которые по условиям эксплуатации могут стать источниками выделений (пропуска) горючих газов;

·        контролем среды, блокировкой средств управления, позволяющей прекратить образование взрывоопасной среды на ранней стадии;

·        улавливанием паров взрывоопасной смеси и отводом их в емкость (конденсатор);

·        применением технических средств и приемов, позволяющих максимально сократить вынужденный выброс (испарение) горючих веществ;

·        применением замкнутой системы сбора взрывоопасной смеси по типу сообщающихся сосудов [15].

5.3 Требования безопасности при работе с устройством для заполнения и опорожнения бочкотары

Для нормальной и безопасной работы при эксплуатации устройства для заполнения и опорожнения бочкотары были произведены прочностные расчеты элементов конструкции (раздел 4.3), так же необходимо соблюдать следующие правила:

К работе допускаются люди, не моложе 18 лет, годные по состоянию здоровья.

Весь обслуживающий персонал должен быть проинструктирован о необходимости соблюдения правил пожарной безопасности, а также обучен правилам применения первичных средств пожаротушения.

К работе не допускаются лица, находящиеся в алкогольном и наркотическом опьянении.

Обслуживающий персонал должен быть снабжен средствами индивидуальной защиты [2].

Запрещается на рабочем месте курение и распитие спиртных напитков.

Рабочие должны обеспечиваться спецодеждой.

При пожаре информировать пожарную службу и воспользоваться средствами для тушения пожара.

5.4 Вопросы экологии

К экологическим свойствам топливо смазочных материалов относятся такие свойства, которые проявляются при контактировании этих продуктов с окружающей средой, включающей живые организмы (человека и животных), растительность, атмосферу, почву, гидросферу (водоемы, источники, грунтовые воды). Наиболее важные экологические свойства топливосмазочных материалов - токсичность, пожароопасность и способность генерировать электростатические заряды

Все сорта автомобильных топлив в большей или меньшей степени токсичны. Интенсивность их воздействия на организм человека зависит от свойств каждого продукта, его концентрации, путей проникновения и продолжительности воздействия.

Дыхательные пути и легкие человека очень чувствительны к воздействию масляных паров и масляного тумана, вызывающих отравление, а также способствующих развитию таких заболеваний, как рак легких и бронхов. Опасность отравления маслом в виде паров и тумана сильно увеличивается, если в масле содержатся соединения серы. При распылении и испарении масел, содержащих серу, возможно образование сероводора - бесцветного очень ядовитого газа с характерным запахом тухлых яиц, который попадает в организм через дыхательные пути. Человек мгновенно теряет сознание и может погибнуть, если концентрация сероводорода достигнет 1 мг/л. При концентрации сероводорода 0,15 мг/л раздражаются слизистые оболочки глаз и носоглотки, а длительное воздействие этого газа даже при небольших концентрациях может вызвать хронические отравления. Токсичность масел проявляется также при частом их попадании на поверхность тела. Длительный контакт с маслом может вызвать заболевание кожи, проявляющееся в острой или хронической форме.

Работникам нефтехозяйств необходимо помнить, что нефтепродукты и их пары ядовиты и вредно влияют на организм человека. Допустимое содержание паров бензина - не более 5 мг в 1 м3 воздуха. При содержании паров бензина, превышающем 40 г/м3, отравление происходит почти мгновенно и в течение нескольких минут может наступить смерть. Особую осторожность необходимо соблюдать при обращении с этилированными бензинами. Этиловая жидкость, добавляемая в бензин для повышения антидетонационных свойств, содержит тетраэтилсвинец, который является сильным ядом. Главная опасность тетраэтилсвинца заключается в том, что в малых дозах он не ощутим, но, накапливаясь в организме, может вызвать ослабление пульса, понижение кровяного давления и температуры, боли в животе, судороги и т.п. [10]

6. Технико-экономическое обоснование проекта

6.1. Определение стоимости конструкторской разработки

Рассчитаем стоимость конструкторской разработки.

Стоимость конструкторской разработки определяется по формуле:

, (6.1)

где - стоимость конструкторской разработки, руб.;

- затраты на покупку материала, руб.;

 - затраты на приобретение готовых деталей и узлов, руб.;

- затраты на транспортировку материала, готовых деталей и узлов, руб.;

- общая заработная плата с начислениями работникам, занятым на изготовлении данной конструкторской разработки, руб.;

 - затраты на оплату электроэнергии, руб.;

 - накладные расходы, руб.

Расчет стоимости материалов, необходимых для изготовления устройства для заполнения и опорожнения бочкотары в горизонтальном положении представлен в таблице 6.1.

Таблица 6.1. Стоимость материалов

Затраты на материал:

 =1607 руб.

Определение стоимости готовых изделий приведено в таблице 6.2

Таблица 6.2 Стоимость готовых изделий

Затраты на приобретение готовых изделий:

=490 руб.

Затраты на транспортировку необходимых материалов, готовых изделий и узлов определяется по формуле:

 (6.2)

где  - себестоимость 1 ткм;

 - масса перевозимого груза, т;

 - расстояние перевозки, км.

 руб.

Произведем расчет заработной платы работников, занятых при изготовлении и монтаже механизма сбора и выгрузки зерна по формуле:

 , (6.3)

где  - общая заработная работника данной категории, руб.;

 - тарифный фонд заработной платы работника данной

категории, руб.;

 - доплата работнику за своевременное и качественное выполнение работ в размере 10% основного тарифного фонда, руб.;

 - отчисления на оплату отпуска работника, руб.;

 - отчисления на единый социальный налог ЕСН (26,2%), руб.

Тарифный фонд заработной платы определяется по формуле:

, руб. (6.4)

где  - часовая тарифная ставка работника, руб.;

t - фактическое время работы на данной операции, ч.

Составим вспомогательную таблицу по определению затрат на изготовление конструкторской разработки.

Тарифные фонды заработной платы:

 руб.

 руб.

 руб.

 руб.

Таблица 6.3 Вспомогательная таблица по определению затрат на изготовление конструкторской разработки

Отчисления на отпуск:

 (6.5)

где  - количество дней отпуска;

 - количество рабочих дней в году (за вычетом праздничных и выходных).

Начисления на заработную плату осуществляются в соответствии с нормативами, утвержденными Правительством РФ. В настоящее время начисления на заработную плату составляет 26,2% (ЕСН).

 руб.

 руб.

 руб.

 руб.

Общая заработная плата:

, руб. (6.6)

 руб.

Определим затраты на электроэнергию по следующей формуле:

, руб. (6.7)

где - фактический расход электроэнергии по каждому виду

оборудования, кВт (см. таблицу).

 - стоимость одного киловатт-часа, руб.

руб.

Рассчитаем сумму накладных расходов. Накладные расходы ремонтных мастерских составляют 160…170% от фонда заработной платы со всеми доплатами. Расчет произведем по формуле:

, руб. (6.8)

 руб.

Произведем подсчет стоимости конструкторской разработки согласно формуле (6.1).

 руб.

В результате расчетов определено, что стоимость разрабатываемой конструкции будет составлять 8702 руб.

.2 Экономическая эффективность проекта

Предприятие ООО СХП “Золотая Нива” за 2006 год израсходовало:

бензин А-76 - 200,63 т;

бензин Аи-92 - 16,8 т;

дизельное топливо - 485,66 т.

Большое количество нефтепродуктов теряется от:

испарения;

разлива;

неисправности оборудования;

при транспортировке;

сливе в резервуары склада и выдачи их со склада.

Количество этих потерь зависит от механизации работ при доставке и выдачи нефтепродуктов, от состояния склада нефтепродуктов и тары, а также от способов заправки машин и способов хранения.

При перевозке с базы до нефтехозяйства в автоцистернах теряется до 0,1% ГСМ [20]. При это потери составляют:

бензин А-76 - 200,63×0,001=0,20 т,

бензин Аи-92 - 16,8×0,001=0,016 т,

дизельное топливо - 485,66×0,001=0,48 т.

Хранение ГСМ в резервуарах, значительно повышает потери за счет испарения. При хранении нефтепродуктов, заполняющих резервуар на 95 %, потери в год составляют 0,3% от количества хранящегося топлива. Годовые потери [2]:

бензин А-76 - 200,63×0,003=0,60 т,

бензин Аи-92 - 16,8×0,003=0,050 т,

дизельное топливо - 485,66×0,003=1,45 т.

Слив ГСМ из автоцистерны осуществляется насосом, установленным на бензовозах, остается 1,5% топлива, для этого его нужно откачать этим насосом, установленным на приемно-раздаточном стояке. Если не использовать насос, то потери составят [20]:

бензин А-76 - 200,63×0,015=3 т,

бензин Аи-92 - 16,8×0,015=0,252 т,

дизельное топливо - 485,66×0,015=7,28 т.

Слив будет составлять потери ~ 0,5%

бензин А-76 - 200,63×0,005=1 т,

бензин Аи-92 - 16,8×0,005=0,084 т,

дизельное топливо - 485,66×0,005=2,42 т.

При помощи рукава происходит заправка автомашины, без раздаточного крана, это ведет к потерям ~ 0,4 % [20]

бензин А-76 - 200,63×0,004=0,80 т,

бензин Аи-92 - 16,8×0,004=0,067 т,

дизельное топливо - 485,66×0,005=1,94 т.

Слив и налив происходит при помощи устройства для наполнения и опорожнения бочкотары в горизонтальном положении, это приводит к сокращению потерь до 3%

дизельное масло - 19,42×0,003=0,058 т,

масло для бензиновых двигателей - 6,01×0,003=0,018 т.

Потери нефтепродуктов в хозяйстве подсчитаны по данным ГОСНИТИ и приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 Потери нефтепродуктов, т

Годовая экономия от нефтепродуктов составит:

бензин А-76 - 2,56 т;

бензин Аи-92 - 0,215 т;

дизельное топливо - 6,22 т.

Годовая экономия средств за счет сокращения потерь бензина А-76 составит (при цене 1 л. = 16 руб., что в пересчете на 1 т. при плотности 0,72 г/см3 = 22222 руб.)

= 2,56×22222 = 56888,9 руб.

Бензина Аи-92 (при цене 1 л. = 18 руб., что в пересчете на 1 т. при плотности 0,75 г/см3 = 24000 руб.)

=0,215×24000 = 5160 руб.

Дизельное топливо (при цене 1 л. = 20 руб., что в пересчете на 1 т. при плотности 0,86 г/см3 = 23256 руб.)

=6,22×23256 = 144652,3 руб.

нефтехозяйство сельскохозяйственный

Общая экономия средств за счет сокращения потерь нефтепродуктов составит:

 (6.8)

 руб.

Дополнительные инвестиции на реконструкцию нефтехозяйства представлены в таблице 6.5

Таблица 6.5 Дополнительные инвестиции на реконструкцию нефтехозяйства

Срок окупаемости дополнительных инвестиций составляет:

 (6.9)

 года

Полученные данные сводим в таблицу 6.6.

Таблица 6.6 Экономические показатели

Заключение

Проведён анализ хозяйственной деятельности ООО СХП «Золотая Нива», в ходе которого выявлены положительные и отрицательные стороны в работе хозяйства.

На основании анализа производственной деятельности хозяйства и обзора специальной технической литературы, были разработаны мероприятия по реконструкции нефтехозяйства, с целью снижения потерь нефтепродуктов.

Проведены патентные исследования по теме конструкторской разработки (устройство для заполнения и опорожнения бочкотары в горизонтальном положении), выявлены достоинства и недостатки существующих конструкций.

Проведены проверочные расчёты деталей устройства для наполнения и опорожнения бочкотары в горизонтальном положении.

Освещены требования по технике безопасности, разработаны мероприятия по охране труда при работе с устройством для заполнения и опорожнения бочкотары в горизонтальном положении.

Проведены технико-экономические расчеты, которые показывают, что при реконструкции нефтехозяйства за счет сокращения потерь ООО СХП «Золотая Нива» получить годовую экономию от сокращения потерь 206,701 тыс. руб. при дополнительных инвестициях 587,547, а срок окупаемости дополнительных инвестиций 2,8 года.

Список используемой литературы

1. Автозаправочные станции: Оборудование. Эксплуатация. Безопасность [Текст] / В.Г. Коваленко, А.С. Сафонов, А.И. Ушаков [и др.]. - СПб.: НПИКЦ, 2003. - 426 с.

. Автозаправочные станции: Оборудование. Эксплуатация. [Текст] / А.Н. Волгушев, А.С. Сафонов, А.И. Ушаков. - СПб.: НПИКЦ, 2001. - 388 с.

. Анурьев, В.Н. Справочник конструктора-машиностроителя [Текст]: В 3 т. Т.1. / В.Н. Анурьев - М.: Машиностроение, 2003. - 920 с.

. Бадыштова, К.М. Топливо смазочные материалы, технические жидкости [Текст] / К.М. Бадыштова, С.А. Бнатов; под ред. В.А. Школьникова. - М.: Издательский центр "Техинформ", 1999. - 450 с.

. ВНТП 5-95: Нормы технологического проектирования предприятий по обеспечению нефтепродуктами нефтебаз. - М.: АО «Нефтепродуктпроект» Минтопэнерго Россия, 1995.

. Давлетьяров, Ф.Я. Нефтепродуктообеспечение [Текст] / Ф.Я. Давлетьяров, Е.И. Зоря, Д.В. Цагарелли - М.:ИЦ и Математика, 1998. - 380 с.

. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин [Текст] / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. - М.: Высшая школа, 1985. - 416 с.

. Забиров, И.М. Проектирование нефтебаз, нефтескладов и топливозаправочных комплексов [Текст] / Пенза: РИОПГСХА, 2002. - 89 с.

. Зазуля, А.Н. Нефтепродукты, оборудование нефтескладов и заправочные комплексы [Текст] / А.Н. Зазуля, С.А. Нагорнов, В.В. Остриков. - М: Информагротех, 1999. - 385 с.

. Костенко, Н.А., Сопротивление материалов [Текст] / Н.А. Костенко, С.В. Балясникова, Ю.Э. Волошановская. - М.: Высшая школа, 2000. - 512 с.

12. Лышко, Г.П. Топливо и смазочные материалы: учебное пособие для высших с.-х. учебных заведений [Текст] / Г.П. Лышко. - М.: Агропромиздат, 1985. - 354 с.

13. Лышко, Г.П. Нефтепродукты и технические жидкости. [Текст] / Г.П. Лышко. - М.: Агропромиздат, 1987. - 382 с.

. Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте. Руков. Департамента материально-технического и социального обеспечения МНС России Н.В. Руцкой. 9 апреля 2003.

. Правила технической Эксплуатации автозаправочных станции. [Текст] / М.: Изд. Министерство Энергетики, 1 августа 2001.

. Рекомендации по контролю качества нефтепродуктов в сельском хозяйстве. МСХ РСФСР. 1991.

. Решетов, Д.Н. Детали машин [Текст] / Д.Н. Решетов. - М.: Машиностроение, 1989. - 548 с.

. Скребков, С.В. Применение топлива, смазочных материалов и технических жидкостей в агропромышленном комплексе: Учебное пособие. [Текст] / С.В. Скребков, В.В. Стрельцов. - Белгород, 1999. - 327 с.

. Справочник для руководителей нефтебаз и АЗС [Текст] / Коломийчук И.И., Белокугов А.А., Белокурова Е.В. - Тюмень: ООО «Эксо-ТЭК», 2003. - 289 с.

. Техническое предложение для организации цеха очистки и регенерации отработанных масел. Изд. Научно-Техническии центр «Экология производства» 17 марта 2006.