Распределение нефтепродуктов по группам
Потери нефтепродуктов от испарения бывают при хранении, отпуске и приёмке, перевозках, заправках и других операциях. В резервуарах, заполненных нефтепродуктами, всё время происходят сложные процессы испарения, что приводит к потерям нефтепродуктов. Потери топлив неизбежны при так называемых «дыханиях» резервуаров [14, 19]. Различают малое «дыхание», наблюдаемое из-за разности температур дня и ночи, и большое «дыхание», например при наполнении резервуаров нефтепродуктами. В резервуаре, имеющем некоторое количество продукта, газовое пространство заполнено паровоздушной смесью. Количество нефтепродукта (массовое, кг) в этой паровоздушной смеси равно М = · V,(14.1) где – плотность паров нефтепродукта (0,3 – 0,6 кг/м3); V – объем газового пространства, м3. Всякое выталкивание паровоздушной смеси из газового пространства резервуара в атмосферу сопровождается потерями нефтепродукта. Они происходят по следующим причинам: 1) Потери от вентиляции газового пространства. Если в крыше резервуара имеются в двух местах отверстия, расположенные на некотором расстоянии Н по вертикали, то более тяжелые бензиновые пары будут выходить через нижнее отверстие, а атмосферный воздух будет входить через верхнее отверстие. Установится естественная циркуляция воздуха и бензиновых паров в резервуаре, образуются так называемые газовые сифоны.
Объемная потеря газа в единицу времени (м3/с) в результате работы газового сифона определится уравнением (14.2) где – коэффициент расхода отверстия; F – площадь отверстия; Р – перепад давления, под действием которого происходит истечение , (14.3) здесь Н – высота между отверстиями; и – плотность, соответственно, паровоздушной смеси и воздуха (например, 1,6 и 1,2 кг/м3); g – ускорение свободного падения. Потери от вентиляции могут происходить через открытые люки резервуаров путем простого выдувания бензиновых паров ветром. Поэтому люки необходимо тщательно герметизировать. 2) Потери от больших «дыханий» – от вытеснения паров нефтепродуктов из газового пространства закачиваемым нефтепродуктом. Нефтепродукт, поступая в резервуар, сжимает паровоздушную смесь до давления, на которое установлена арматура. Как только давление станет равным расчетному давлению дыхательного клапана, из резервуара будут выходить пары нефтепродукта, начнется большое «дыхание» («выдох»). Если давление газа в резервуаре большой ёмкости превысит допустимое, например 2000 Па, то возможно разрушение его конструкции. При откачке нефтепродукта из резервуара происходит обратное явление: как только вакуум в резервуаре станет равным вакууму, на который установлен дыхательный клапан, в газовое пространство начнет входить атмосферный воздух – происходит «вдох». 3) Потери от «обратного выдоха». Вошедший в резервуар воздух начнет насыщаться парами нефтепродукта. Количество газов в резервуаре будет увеличиваться; поэтому по окончании «вдоха», спустя некоторое время, из резервуара может произойти «обратный выдох» – выход насыщающейся газовой смеси. 4) Потери от насыщения газового пространства. Если в пустой резервуар, содержащий только воздух, залить небольшое количество нефтепродукта, последний начнет испаряться и насыщать газовое пространство. Паровоздушная смесь будет увеличиваться в объеме, и часть ее может покинуть резервуар. 5) Потери от малых «дыханий» происходят в результате следующих причин: а) из-за повышения температуры газового пространства в дневное время (при нагреве солнечными лучами). Паровоздушная смесь стремится расшириться, концентрация паров нефтепродукта повышается, давление растет. Когда давление в резервуаре станет равным давлению, на которое установлен дыхательный клапан, он открывается и из резервуара начинает выходить паровоздушная смесь – происходит «выдох». В ночное время из-за снижения температуры часть паров конденсируется, паровоздушная смесь сжимается, в газовом пространстве создается вакуум, дыхательный клапан открывается и в резервуар входит атмосферный воздух – происходит «вдох»; б) из-за снижения атмосферного давления. При этом разность давлений атмосферного и в газовом пространстве резервуара может превысить перепад давлений, на который установлен дыхательный клапан, он откроется и произойдет «выдох» (барометрические малые «дыхания»). При повышении атмосферного давления может произойти «вдох». Потери топлива при «малых дыханиях» зависят от объема залитого топлива Vт, изменения температуры ∆ t и коэффициента объемного расширения при изменении температуры на 1 °С. При повышении температуры объем нефтепродукта увеличивается и определяется по формуле: . (14.4) В результате увеличения объема топлива на величину пары топлива, находящиеся в резервуаре, вытесняются в атмосферу, способствуя потерям нефтепродукта. В таблице 14.2 приведены значения коэффициента объемного расширения на 1°С нефтепродуктов в зависимости от плотности при 20 °С.
Таблица 14.2
|