Материал: Температурный режим хранения нефтепродуктов в резервуарах. Мартыненко Г.Н., Тульская С.Г

• предохранительные клапаны;

• дыхательная арматура;

• замерные и световые люки;

• оборудование для отбора проб и измерения уровня взлива;

• патрубки.

Коэффициент температуропроводности нефтепродукта, м²/с, определяется по формуле

(3.5)

Параметр Прандтля

( 3.6)

Критерий Грасгофа

(3.7)

где – ускорение свободного падения, м/с²; – температурный коэффициент объемного температурного расширения нефти, 1/К; – температурный напор, К; – температура нефтепродукта, К; – температура стенки резервуара, К; – характерный линейный размер (для горизонтальных резервуаров , для вертикальных резервуаров ), м; – кинематическая вязкость, м²/с.

Площадь поверхности днища резервуара, м²

(3.8)

где – внутренний диаметр стенки, м.

Площадь поверхности кровли (крыши) резервуара, м²

( 3.9)

где – высота кровли (крыши) резервуара, м.

Площадь поверхности контактирующей через стенку в области жидкости, м²

( 3.10)

где – высота взлива нефтепродукта, м.

Площадь поверхности контактирующей через стенку в области газового пространства, м²

( 3.11)

где – высота стенки резервуара, м.

Общая площадь поверхности резервуара, м²

( 3.12)

Масса нефти в резервуаре

, (3.13)

где – плотность нефтепродукта при температуре , кг/м³; –площадь поверхности днища резервуара, м²; – высота взлива нефти, м.

Эквивалентная высота цилиндра

(3.14)

где – высота кровли резервуара , м; – диаметр резервуара, м.

Полная высота газового пространства

(3.15)

где – высота резервуара, м.

4. Расчет температурного режима нефтепродукта при хранении

4.1. Вероятная температура нефтепродукта в резервуарах (емкостях) при хранении

Для тепловых расчетов при хранении и отпуске вязких и высокозастывающих нефтей и нефтепродуктов необходимо знать начальную температуру (перед подогревом), которая зависит от времени хранения, температуры окружающей среды, конструкции, габаритных размеров емкости и т.д. Так как учесть все факторы, от которых зависит температура нефтепродукта в резервуаре, практически невозможно, ее определяют с некоторой степенью вероятности (вероятная температура) по формуле

, (4.1)

где – вероятная температура нефтепродукта в конце периода хранения, ⁰С; – температура окружающей среды, ⁰С; – температура нефтепродукта, с которой он был залит в емкость, ⁰С; – коэффициент теплопередачи от нефтепродукта в окружающую среду, Вт/(м² град); F – полная поверхность охлаждения емкости, м²; – время хранения нефтепродукта, сут; G – масса нефтепродукта, т; – удельная массовая теплоемкость нефтепродукта, Дж/(кг К).

Средняя за время хранения температура нефтепродукта в емкости

. (4.2)

Температуру окружающей среды определяют следующим образом:

– для железнодорожных цистерн

, (4.3)

где – температура воздуха, К.

– для емкостей, находящихся в двух средах

, (4.3а)

где – поверхности емкостей, соприкасающиеся с разными средами, м²; – средние температуры этих сред, К.

Например, стенки надземных и полуподземных резервуаров вступают в контакт с грунтом и воздухом, стенки танкеров – с водой и воздухом.

Для подземных емкостей температура окружающей среды определяется как средняя температура грунта, соответствующая средней части заглубленной емкости.

Коэффициент теплопередачи от нефтепродукта в емкости (резервуаре) в окружающую среду определяют по выражению

, (4.4)

где – коэффициенты теплопередачи через днище, Вт/(м² К); –коэффициенты теплопередачи через стенку в области газового пространства Вт/(м² К); – коэффициенты теплопередачи через стенку в области жидкости, Вт/(м² К); – коэффициенты теплопередачи через крышу резервуара, Вт/(м² К); – площадь поверхности днища резервуара, м²; – площадь поверхности кровли (крыши) резервуара, м²; – площадь поверхности контактирующей через стенку в области газового пространства, м²; – площадь поверхности контактирующей через стенку в области жидкости, м².

Коэффициент теплопередачи через стенку емкости

, (4.5)

где – коэффициенты теплоотдачи от нефтепродукта к стенке емкости, Вт/(м² К); – коэффициенты теплоотдачи от наружной поверхности стенки в окружающую среду, Вт/(м² К); – коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости радиацией, Вт/(м² К); – толщина стенки емкости, изоляции, мм; – коэффициент теплопроводности материала, стенки, изоляции, Вт/(м К).