Проектирование многопостового терминала налива не сводится к многократному копированию одного наливного поста. Реальная пропускная способность терминала определяется сразу несколькими величинами: числом постов, количеством наливных устройств на каждом посту, числом продуктов, которые может отпускать каждое устройство, количеством стояков, которые насосы способны питать одновременно, и организацией въезда и выезда автоцистерн. Грамотный план начинается с раздельного определения этих параметров и их совместной проверки на нагрузку пикового часа.
Три независимых измерения: пост, рукав, продукт
Три термина, которые часто используют как синонимы, соответствуют разным проектным решениям:
· Многопостовой (multi-bay): число мест, где автоцистерны могут стоять под наливом одновременно. Определяет, сколько машин терминал обслуживает параллельно.
· Многорукавный (многолинейный): несколько наливных устройств и измерительных линий на одном посту, что позволяет заполнять несколько секций одной машины одновременно.
· Многопродуктовый: пост или стояк, способный отпускать несколько продуктов — через отдельные стояки либо через один стояк с последовательным или пропорциональным смешением.
Эти измерения независимы: у терминала с малым числом постов, но большим числом стояков на посту узкое место возникает иначе, чем у терминала с множеством однопродуктовых постов. Единого стандартизованного определения этих терминов нет, поэтому в техническом задании и коммерческом предложении их смысл следует оговаривать явно. Есть и влияние на систему управления: часть контроллеров налива способна из одного устройства управлять несколькими стояками и несколькими продуктами на стояк, поэтому матрица «стояк — продукт» напрямую задаёт архитектуру управления.
Матрица «стояк — продукт»
Строки матрицы — посты, столбцы — продукты; каждая ячейка показывает, каким стояком продукт отпускается на данном посту. Продукты с большим спросом обычно доступны на всех постах, а малооборотные можно оставить только на выбранных. Если требуется смешение, при последовательном смешении компоненты проходят поочерёдно через один счётчик и клапан, а при пропорциональном каждый компонент через собственный счётчик и регулирующий клапан поступает в общий коллектор. У каждого решения есть выигрыш и цена:
Решение по матрице | Выигрыш | Цена |
Каждый продукт на каждом посту | Машину можно направить на любой свободный пост, очереди выравниваются | Больше стояков, счётчиков и трубопроводов; выше капитальные и эксплуатационные затраты |
Малооборотные продукты на выбранных постах | Меньше оборудования и затрат | Машины за этими продуктами могут ждать определённых постов |
Несколько продуктов через один стояк | Меньше стояков; гибкое приготовление продуктов с присадками и смесей | Нужно управлять остатком в линии при смене продукта и рецептурами |
Отдельный стояк для каждого продукта | Самое наглядное и проверяемое разделение продуктов | Шире пост, выше плотность стояков |
Общий насосный коллектор и гидравлическое взаимовлияние
На многопостовых терминалах каждый продукт обычно распределяется по постам через общий коллектор, питаемый группой насосов. При изменении числа стояков, одновременно отбирающих один продукт, меняются давление в коллекторе и расход на каждом стояке: при пуске ещё одного стояка расход на остальных может снизиться, при закрытии — давление может вырасти. На одиночном посту такого взаимовлияния нет, но в многопостовом проекте это ключевой инженерный вопрос, который решается для наиболее неблагоприятного сценария одновременной работы. Главные вопросы:
· Сколько стояков будет одновременно работать на каждом продукте в пиковый час и с какими потерями давления коллектор пропустит суммарный расход?
· Из скольких насосов состоит группа и как насосы включаются и отключаются при изменении нагрузки?
· Сможет ли регулирующий клапан каждого стояка удерживать заданный расход и профиль медленного пуска и останова при колебаниях давления в коллекторе?
· Вызовет ли одновременное закрытие нескольких стояков гидроудар в коллекторе и как согласовать время закрытия клапанов и сброс давления?
Предотвращение смешения продуктов
Разделение продуктов обеспечивается на механическом уровне и на уровне управления. Механически продуктовые линии разводятся раздельно, стояки чётко маркируются по продукту, а на общих стояках управляется остаток в линии при смене продукта. На уровне управления разрешение получает только стояк и секция, назначенные продукту из заказа. API RP 1640 содержит рекомендации по оборудованию и процедурам приёма, хранения, смешения и отгрузки светлых нефтепродуктов, компонентов смешения и присадок на распределительных терминалах, что напоминает: качество продукта — задача всего терминала, а не только поста налива.
Движение транспорта и очереди
Число постов обычно определяется не одним временем налива, а полным временем пребывания машины на посту: постановка, заземление и подключения, налив, отсоединение и оформление документов. Узкими местами перед постами могут стать КПП, накопительная площадка, весы и выездной маршрут. Одностороннее движение, расстановка постов без манёвров задним ходом и накопительная площадка, соразмерная числу постов, влияют на пропускную способность не меньше, чем количество постов. Расчёт следует вести по прибытию машин и структуре продуктов в пиковый час, а не по среднесуточным значениям, которые занижают потребность в постах.
Проектирование с запасом на расширение
В проектах расширения терминала реальным ограничением часто оказывается не сам новый пост, а способность существующих коллектора, насосной группы и системы управления принять дополнительную нагрузку. Резервирование места под будущие посты, точек врезки на коллекторах, свободных каналов и кабельных трасс в системе управления при первой очереди строительства упрощает рост терминала без длительных остановок. При добавлении поста к действующему терминалу сначала следует оценить фактическое поведение коллектора по измеренным данным давления и расхода.
Данные для расчёта пропускной способности
· Перечень продуктов с суточным и пиковым часовым объёмом отгрузки по каждому
· Секционность автоцистерн парка и типичные сочетания продуктов на одну машину
· Способ налива (нижний или верхний) и целевой расход на один стояк
· Производительность существующих насосов, коллекторов и выходных патрубков резервуаров
· Режим работы, сменность и характер прибытия машин
· Требования к дозированию присадок и смешению
· Резерв постов и продуктов на будущее расширение
· Генплан площадки, маршруты въезда и выезда, границы взрывоопасных зон
Роль TLY Enerji
В зависимости от объёма проекта TLY Enerji оказывает поддержку в инженерной оценке компоновки постов и стояков по данным о продуктах и отгрузке, поставке насосов, арматуры, расходомеров и приборов, интеграции постов в систему управления и мониторинга на базе ПЛК и SCADA, а также в монтаже, испытаниях и пусконаладке. Строительные работы и распределение ответственности по терминалу в целом определяются в начале проекта в техническом задании.
Связанные страницы
· Автоматизированные терминалы налива автоцистерн: Автоматизация потока заказов, разрешений и записей на многих постах.
· Системы налива автоцистерн: Цепочка насос — счётчик — клапан одного наливного поста.
· Системы нижнего налива: Интерфейс автоцистерны и терминала для одновременного налива секций.
· Многопостовые терминалы налива нефтепродуктов: Расчёт постов и стояков под продуктовую линейку моторного топлива.
Часто задаваемые вопросы
Как определить необходимое число постов налива?
Отправная точка — ожидаемое число машин в пиковый час и полное время пребывания каждой машины на посту, включающее постановку, подключения, отсоединение и документы, а не только налив. Затем учитываются структура продуктов и матрица «стояк — продукт»: если часть продуктов доступна лишь на некоторых постах, по ним могут возникать очереди даже при достаточном общем числе постов. Запас на расширение добавляется на последнем шаге.
Создаёт ли отпуск нескольких продуктов через один стояк риск смешения?
При каждой смене продукта в стояке и линии остаётся часть предыдущего продукта. Допустимость её влияния на следующую отгрузку зависит от совместимости продуктов и требований к качеству. Для совместимых продуктов общие стояки и смешение широко применяются, для несовместимых выделяются отдельные стояки или линии. Решение принимается совместно со службой, отвечающей за качество продукции на терминале.
Нужен ли каждому посту собственный контроллер налива?
Не обязательно. Некоторые контроллеры управляют несколькими стояками из одного устройства, что сокращает число приборов и кабелей, но тогда отказ одного устройства может затронуть несколько стояков. Выбор зависит от того, сколько стояков допустимо одновременно вывести из работы, от длин кабельных трасс, от размещения интерфейса оператора на посту и от схемы связи с системой автоматизации верхнего уровня.
Что проверить в первую очередь при добавлении поста к действующему терминалу?
Прежде всего — способны ли существующая насосная группа и продуктовый коллектор обеспечить дополнительный расход новых стояков, не нарушая профили налива на других постах. Далее оцениваются резерв каналов и пропускная способность связи в системе управления, движение транспорта по площадке и изменение границ взрывоопасных зон с появлением нового поста. По возможности следует опираться на измеренные эксплуатационные данные давления и расхода.