ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
на выполнение научно-исследовательской работы
«Определение оптимальных конструктивных решений установок водяного охлаждения резервуаров»
Москва
2017
1 Наименование проводимой разработки
1.1. Полное наименование разработки – «Определение оптимальных конструктивных решений установок водяного охлаждения резервуаров», в т. ч. проведение испытаний различных вариантов установок водяного охлаждения. Сравнительный анализ результатов испытаний.
1.2. Вид разработки – научно-исследовательская работа (НИР).
1.3. Характеристика планируемого результата: определение зависимости фактически защищаемых площадей стенки резервуара от расходов воды, подаваемых через отверстия перфорированного трубопровода и/или оросители при различном их положении по отношению к стенке и верхней кромки стенки вертикального стального резервуара.
2 Срок выполнения
Начало разработки – 13 октября 2017.
Окончание разработки – 23 ноября 2018.
Указанные сроки выполнения разработки могут быть скорректированы техническим заданием или календарным планом.
3 Область применения разработки
3.1 Разработка применима для установок водяного орошения (далее УВО) системы охлаждения вертикальных стальных резервуаров нефти или нефтепродуктов номинальным объемом от 1 000 м3.
3.2 Полученные зависимости позволят задать новые технологические и конструктивные параметры УВО на стадии проектирования, реконструкции и капитального ремонта вертикальных стальных резервуаров нефти/нефтепродуктов.
4 Цель разработки и ожидаемые результаты
4.1 Цель разработки – исследование существующих систем охлаждения резервуаров и экспериментальное определение оптимальных конструктивных и технологических решений элементов установок водяного охлаждения вертикальных стальных резервуаров.
4.2 В результате выполнения НИР должны быть решены задачи:
- определены зависимости фактически защищаемых площадей стенки резервуара от расходов воды, подаваемых через отверстия перфорированного трубопровода и/или оросители при различном их положении по отношению к стенке и верхней кромки стенки вертикального стального резервуара;
- проведены гидравлические испытания по определению полезного объема воды, использованной на охлаждение стенки резервуара, в зависимости от диаметра отверстий перфорированного трубопровода, расстояния между отверстиями, угла наклона отверстий к горизонту, расстояния от стенки и верхней кромки стенки резервуара, наличия щелевых оросителей на кольце орошения установки водяного охлаждения;
- проведены сравнительные испытания щелевых оросителей с целью определения эффективности охлаждения стенки модельного резервуара в ходе испытаний;
- определена эффективность УВО в зависимости от изменяемых технологических параметров (давления и расхода воды в кольце орошения), диаметра отверстий и расстояния между оросителями (различной конструкции и типа) на кольце УВО, от угла наклона отверстий оросителей на кольце УВО к стенке резервуара, от расстояния от кольца УВО до стенки резервуара и верхней кромки стенки резервуара.
5 Основные параметры и технические требования
5.1. При выполнении работы должен быть проведен сбор данных и анализ публикаций, проведен анализ международной и российской нормативной документации в области проводимых исследований и конструктивных решений.
5.2. Должны быть проведены гидравлические и огневые испытания с учетом требований СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности» (Раздел 13.2), в составе:
- проведение гидравлических испытаний на экспериментальном стенде с моделью секции горизонтального кольца орошения, с изменяемыми технологическими параметрами (давлением и расходом воды в кольце орошения), с изменяемым углом и шагом размещения отверстий перфорированного трубопровода и щелевых оросителей, с целью определения объема воды, не участвующего в процессе охлаждения вертикальной стальной стенки резервуара
- проведение гидравлических испытаний на экспериментальном стенде с моделью секции горизонтального кольца орошения с подачей воды через различные конструкции щелевых оросителей, с целью определения положения и шага размещения оросителей;
- проведение огневых испытаний на экспериментальном стенде с моделью секции горизонтального кольца с целью определения фактически защищаемых площадей вертикальной стальной стенки резервуара от фактических значений давления и расхода воды, подаваемой через отверстия перфорированного трубопровода и/или щелевые оросители при различном их положении по отношению к стенке и верхней кромки резервуара;
- определение данных свободного напора в кольце орошения и фактических расходов воды в зависимости и шага размещения щелевых оросителей на кольце орошения резервуара, при которых эффективно применение УВО.
Экспериментальный стенд для определения тактико-технических параметров отверстий и оросителей кольца орошения установки водяного охлаждения разрабатывается силами Подрядчика.
5.3. По результатам проведенных испытаний должен быть разработан научно-технический отчет, содержащий акт проведения испытаний, протоколы испытаний и значений давления и расхода воды в кольце орошения в зависимости от положения и шага размещения отверстий и/или щелевых оросителей на кольце орошения резервуара, при которых эффективно применение УВО.
6 Потребность в результатах разработки (планируемые направления применения результата)
Создание эффективной установки водяного орошения системы охлаждения позволит минимизировать материальный ущерб от возможного возникновения пожара в резервуаре для нефти и нефтепродуктов организаций системы «Транснефть».
7 Научно-технический задел и взаимосвязь с другими работами
В ходе НИР необходимо использовать научно-технический задел, полученный Российскими компаниями при разработке системы охлаждения вертикальных стальных резервуаров нефти или нефтепродуктов.
8 Стадии и этапы разработки
8.1 Разработка выполняется в два этапа.
8.2 На первом этапе выполняется:
- анализ международной и российской нормативной документации в области проводимых исследований и конструктивных решений УВО.
Форма и вид отчетности:
- научно-технический отчет, содержащий анализ международной и российской нормативной документации в области проводимых исследований и конструктивных решений УВО.
Начало первого этапа – 13 октября 2017 г.
Окончание первого этапа – 24 февраля 2018 г.
8.3 На втором этапе выполняется:
8.3.1 Экспериментальное определение значения свободного напора в кольце орошения и фактического расхода воды в зависимости от положения и шага размещения отверстий перфорированного трубопровода и щелевых оросителей на кольце орошения резервуара, при котором сохраняется эффективность применения УВО, в т. ч.:
- проведение гидравлических испытаний на экспериментальном стенде с моделью секции горизонтального кольца орошения, с изменяемым углом и шагом размещения отверстий перфорированного трубопровода и щелевых оросителей, с целью определения объема воды, не участвующего в процессе охлаждения вертикальной стальной стенки резервуара;
- проведение гидравлических испытаний на экспериментальном стенде с моделью секции горизонтального кольца орошения с подачей воды через различные конструкции щелевых оросителей, с целью определения положения и шага размещения оросителей;
- проведение огневых испытаний на экспериментальном стенде с моделью секции горизонтального кольца с целью определения фактически защищаемых площадей вертикальной стальной стенки резервуара от фактических расходов воды, подаваемых через отверстия и/или щелевые оросители при различном их положении по отношению к стенке и верхней кромки стенки резервуара;
- определение данных свободного напора в кольце орошения и фактических расходов воды в зависимости и шага размещения щелевых оросителей на кольце орошения резервуара, при которых эффективно применение УВО.
Форма и вид отчетности:
- научно-технический отчет, содержащий акт, протоколы испытаний, значения давления и расхода воды в кольце орошения в зависимости от положения и шага размещения отверстий и/или щелевых оросителей на кольце орошения резервуара, при которых эффективно применение УВО.
Начало второго этапа – 25 февраля 2018 г.
Окончание второго этапа – 23 ноября 2018 г.
9 Требования к защите результатов разработки
9.1 Отчетные материалы должны быть оформлены в соответствии с требованиями ГОСТ 7.32-2001 «Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления».
9.2 Состав работ по этапам и комплектность отчётных материалов, представляемых для защиты результатов работ, уточняется при заключении договора на выполнение НИР и устанавливается техническим заданием и календарным планом выполнения работ.
10 Результаты разработки
Научно-технический отчет, содержащий акт, протоколы испытаний, значения давления и расхода воды в кольце орошения в зависимости от положения и шага размещения отверстий и/или щелевых оросителей на кольце орошения резервуара, при которых эффективно применение УВО.
