Материал: 2254
kТ 0,85 T 
H ,
где T – коэффициент, учитывающий высоту НЕ (равную диаметру) наливаемой ёмкости [24]:
|
|
|
|
T |
1при HE 1м; |
|
|||||
|
|
|
|
|
HE при HE |
1м, |
|
||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|||||
Т |
|
1 |
|
0,82; |
|
kТ 0,85 0,82 |
|
0,322; |
|||
|
|
0,213 |
|||||||||
|
|
||||||||||
|
1,22 |
|
|
|
|
32 857 |
|
|
|
|
|
|
|
МТ |
0,322 8,5 3 |
|
2,60 кг. |
(16.10) |
|||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
101320 |
|
|
|
|
|
Плотность испарившегося топлива будет равна 2,6 / 8,5 = 0,3 кг/м3. Из результатов расчёта видно, что по сравнению с наливом открытой струёй налив бензина под уровень (закрытой струёй) в рассматриваемом
случае позволяет сократить потери в 2,4 раза.
Рекомендуется также проводить ряд других мероприятий для уменьшения потерь нефтепродуктов от испарения: хранение легкоиспаряющихся жидкостей в подземных резервуарах, в вертикальных наземных резервуарах, окрашенных в светлые цвета, отражающие солнечные лучи и обеспечивающие меньшее нагревание нефтепродукта.
Потери увеличиваются при большой поверхности испарения. Поэтому для уменьшения потерь выгоднее хранить нефтепродукт в большей ёмкости, чем в нескольких малых ёмкостях. Конструкция резервуара должна быть такой, чтобы при допустимой высоте налива свободная поверхность, граничащая с воздушной средой, была минимальной. Верхняя часть вертикального резервуара должна быть сходящей.
Качественные потери нефтепродуктов происходят при длительном хранении в результате внутренних химических превращений, от загрязнения и обводнения или их смешивании.
При хранении топлив при высокой температуре осуществляется интенсивное окисление с образованием смол. Окисление происходит под действием кислорода, которого в воздухе 21% по объёму. При повышении температуры на 10 °C скорость окисления увеличивается в 3 раза.
В результате окисления октановые числа бензинов снижаются, уменьшается и теплотворная способность. Например, бензол С6Н6 до окисления имел теплотворную способность 43 МДж/кг, а после окисления кислородом (20%) превратился в фенол С6Н6О с теплотворной спо-
~136~
собностью 32 МДж/кг [25]. Чем больше окислено топливо, тем меньше в нём запаса теплоты.
На рис. 16.1 показано изменение теплотворной способности Qн бензола в результате его окисления. Теплотворная способность – это количество теплоты в Дж, выделяющейся при полном сгорании одного килограмма топлива.
Рис. 16.1. Изменение теплотворной способности бензола С6Н6 (точка 1) в зависимости от степени окисления:
2 – фенол С6Н6О; 3 – гидрохинон С6Н6О2; 4 – пирогаллол – С6Н6О3
Если бензин хранится в наземных резервуарах, то для уменьшения нагрева их окрашивают в белый цвет. Он отражает солнечные лучи от поверхности резервуара, и нагрев уменьшается. Черный цвет «притягивает» солнечные лучи, увеличивая нагрев.
В табл. 16.3 показано влияние цвета, применяемого при окраске резервуаров, на образование смолистых веществ (для различных сроков хранения нефтепродукта).
Таблица 16.3
Влияние цвета окраски резервуаров на образование смолистых веществ в топливе при его хранении, в мг на 100 см3
Срок хранения нефтепродукта |
Белый цвет |
Черный цвет |
|
|
|
|
|
Начало эксперимента |
4 |
4 |
|
Срок хранения 2 |
месяца |
5 |
6 |
Срок хранения 6 |
месяцев |
10 |
25 |
Срок хранения 12 месяцев |
20 |
60 |
|
~137~
От степени заполнения резервуара зависит содержание смол в топливе. Например, при полном заполнении резервуара и 25% заполнении содержание смол за 10 месяцев хранения увеличилось соответственно в 4 и 20 раз. Увеличение содержания смол приводит к образованию нагара в цилиндрах двигателя.
Цвет резервуара влияет на потери бензина от нагрева лучами солнечного света и испарения. В табл. 16.4 указаны потери бензина за год хранения в зависимости от цвета резервуара.
Таблица 16.4
Потери бензина в зависимости от цвета резервуара
Цвет |
Коэффи- |
Потери, |
Цвет |
Коэффици- |
Потери, |
|
резервуара |
циент от- |
% |
резервуара |
ент отраже- |
% |
|
ражения |
|
ния |
||||
Черный |
– |
1,24 |
Голубой |
0,85 |
0,56 |
|
Серый |
0,47 |
1,03 |
Светло - |
|
|
|
кремовый |
0,88 |
0,45 |
||||
|
|
|
||||
Алюми- |
0,67 |
0,83 |
Белый |
0,90 |
|
|
ниевый |
0,42 |
|||||
|
|
Срок хранения бензина зависит от индукционного периода, который представляет промежуток времени в минутах, в течение которого испытываемый бензин объёмом 100 см3, находящийся в замкнутой системе в среде кислорода при давлении 0,7 МПа и температуре 100 оС, не подвергается окислению. Окисление начинается при снижении давления (масса кислорода уменьшается), контролируемого по манометру. По ГОСТ Р1105 – 97 индукционный период должен быть не менее 360 мин, что соответствует сроку хранения бензина до 6 месяцев. Допустимые сроки хранения нефтепродуктов приведены в табл. 16.5.
Таблица 16.5
Сроки хранения эксплуатационных материалов в центральной климатической зоне
Виды эксплуатационных материалов |
Сроки хранения |
|
|
|
|
Бензин – наземный резервуар |
1 |
год |
Бензин – заглубленный резервуар |
1,5 года |
|
Дизельное топливо |
3 |
года |
Масла всех типов, антифризы, тормозные жидкости |
3 |
года |
Пластичные смазки (Литол – 24) |
5 |
лет |
|
|
|
~138~
Срок хранения бензинов в южных районах снижается в 2 раза. Бензин нужно хранить в ёмкостях, залитых топливом до требуемого уровня. С одного квадратного метра поверхности можно потерять за месяц хранения следующее количество топлива:
Бензин: наземное хранение.............. |
2 кг; |
заглубленное хранение...... |
0,5 кг; |
Дизельное топливо.............................. |
0,01 кг; |
Масла ................................................... |
0,06 кг; |
Смазки.................................................. |
0,005 кг. |
В табл. 16.6 указаны потери бензина за год в зависимости от степени
заполнения резервуара.
Таблица 16.6
Влияние степени заполнения резервуара на потери бензина за год
Степень |
Потери, % , в клима- |
Степень |
Потери, % , в клима- |
|||
заполнения, |
тической зоне |
заполнения, |
тической зоне |
|||
% |
|
|
% |
|
|
|
средней |
южной |
средней |
южной |
|||
|
|
|||||
90 |
0,3 |
0,4 |
60 |
1,6 |
2,3 |
|
80 |
0,6 |
0,9 |
40 |
3,6 |
5,2 |
|
70 |
1,0 |
1,5 |
20 |
9,6 |
13,9 |
|
16.2. Способы снижения потерь нефтепродуктов
16.2.1. Газовая обвязка резервуаров
Для дополнительного снижения потерь нефтепродуктов от испарения
производят газовую обвязку резервуаров. Газовую обвязку целесообразнее выполнять с применением сборника конденсата (рис. 16.2). В этом случае необходимо, чтобы операция заполнения одних резервуаров совпадала по времени с опорожнением других. Паровоздушная смесь из заполняемых резервуаров не вытесняется в атмосферу, а поступает в опорожняемые резервуары [23]. Часть паровоздушной смеси конденсируется в сборнике 8.
~139~
Рис. 16.2. Схема газовой обвязки со сборником конденсата: 1, 2, 3 – резервуары с одинаковыми нефтепродуктами;
4 – дыхательный клапан; 5 – задвижка; 6 – отвод; 7 – коллектор; 8 – сборник конденсата
Уравнительная система газа отличается от газовой обвязки наличием сборника конденсата и газгольдера (рис. 16.3). Он служит для того, чтобы аккумулировать (накапливать) часть паровоздушной смеси при несовпадении операций закачки – выкачки. Благодаря этому сокращаются потери нефтепродуктов по сравнению с газовой обвязкой, изображенной на рис. 16.2. Газгольдер 8 (англ. держатель газа) – стационарное стальное сооружение для приёма и хранения газовых фракций нефтепродукта. Конструкция газгольдера может быть резинотканевой или синтетической.
Рис. 16.3. Уравнительная система парка резервуаров: 1 – резервуар; 2 – дыхательный клапан; 3 – газгольдер;
4 – регулятор давления; 5 – сборный газопровод; 6 – сборник конденсата; 7 – насос для откачки конденсата; 8 – трубопровод для отвода конденсата
На рис. 16.4 показана система, которая накапливает паровоздушную смесь в мягких резервуарах-газгольдерах. При помощи компрессора газообразная фаза преобразуется в жидкость и направляется в сборник кон-
~140~