контрольная. Потери нефти и нефтепродуктов

• Название: Потери нефти и нефтепродуктов
• Анкор: контрольная
• Дата: 29.06.2021
• Размер: 118.06 Kb.
• Имя файла: KR1.docx
• Тип: Документы; #222477
• страница: 2 из 5

Основные уравнения потери нефтепродуктов от испарения

V = 0 - понтон, плавающая крыша.

T₁ = T₂; P_у1 = P_у2- подземный резервуар.

Меры по сокращению потерь от испарения. Результаты анализа основных уравнений потерь.

• 
  Если газовое пространство резервуара V<0, то потери от всех видов "дыханий" теоретически равны нулю;
  
• 
  Если температура газового пространства резервуара не изменяется, то потерь от "малых дыханий" не будет;
  
• 
  При хранении нефти и нефтепродукта под избыточным давлением потери от "малых дыханий" ликвидируются полностью.
  

Методы сокращения потерь нефти и нефтепродуктов от испарения.

1. 
   Уменьшение или полное устранение газового пространства резервуара.
   
2. 
   Сокращение амплитуды колебаний температуры газового пространства и поверхности нефтепродукта.
   
3. 
   Хранение нефти и нефтепродуктов под избыточным давлением.
   
4. 
   Использование установок по улавливанию паров легких фракций углеводородов (ЛФУ), выходящий из резервуара.
   
5. 
   Рациональная организация эксплуатации резервуаров и других сооружений.
   

Мероприятия по сокращению объема газового пространства резервуара.

1. Использование покрытий резервуара малой конусности (двояко).

2 . Хранение на водяных подушках.

V = const. 5 лет хранения (гарантия), реально 3 года для бензина.

Асфальто-смолистые вещества ->нагар в двигателе ->снижение гарантированного срока хранения бензина.

3. Покрытие поверх нефти и нефтепродуктов синтетической пеной.

4. Покрытие зеркала нефти и нефтепродуктов мелкодисперсными синтетическими материалами (только при положительной температуре).

5. Использование понтонов и плавающих крыш.

Мероприятия по сокращению амплитуды колебаний температуры газового пространства резервуара.

1. Отражение солнечной радиации:

• 
  Предохранительная окраска (алюминиевые красители, белые эмалированные краски - дорогие, срок службы 5, 10, 15 лет).
  
• 
  Использование теплоотражающих экранов (панели из негорючих материалов, создают тень - теоретический способ).
  
• 
  Теплоизоляция резервуаров (применяется для хранения теплого дизельного топлива в районах крайнего север (для котельных)).
  

2 . Охлаждение резервуаров (охлаждение газового пространства):

• 
  Установка водяного экрана
  

Вода испаряется, забирает тепло из газового пространства (в умеренных климатических условиях).

Пресная вода - скорость снижения воды большая - не везде есть вода для пополнения.

• 
  С пециальное оборудование поливного орошения резервуара
  

Или форсунки, распыляющие пресную воду ->облако пара ->охлаждение газового пространства (нельзя отключать).

Резервуары классифицируются:

1. По материалу, из которого они изготовлены:

• 
  металл;
  
• 
  железобетон;
  
• 
  синтетические;
  
• 
  земляные;
  
• 
  ледогрунтовые;
  
• 
  в горных выработках.
  

В железобетонных - нефть и вязкие нефтепродукты (типа мазута). Бетон стареет, появляются трещины, через них выходит нефтепродукт, незаметно, обнаруживается через многое время.

2. По величине избыточного давления:

• 
  низкого давления Pи ≤ 0,002 МПа(атмосферные резервуары);
  
• 
  высокого давления Pи > 0,002 МПа.
  

3. По конструкции:

• 
  вертикальные цилиндры с коническими или сферическими крышами и плоскими или пространственными днищами.концентратор напряжения - L-уторный шов резервуара (при плоском дне);
  
• 
  РГС - горизонтальный цилиндрический с плоскими или пространственными днищами (АЗС) (избыточное давление, хорошо работает);
  
• 
  шаровые (на НПЗ) (избыточное давление, хорошо работает);
  
• 
  каплевидные (избыточное давление, хорошо работает).
  

4. По технологическим операциям:

• 
  для хранения маловязких нефтей и нефтепродуктов;
  
• 
  для хранения высоковязких нефтей и нефтепродуктов;
  
• 
  отстойники - технологические емкости;
  
• 
  смесители- технологические емкости;
  
• 
  буферные- технологические емкости;
  
• 
  специальной конструкции (с плавающей крышей или понтоном).
  

5. По расположению относительно поверхности земли:

• 
  наземные; (уровень максимального взлива и отметка площадки:
  
• 
  подземные. h_взлпл 200 и более метров разница)
  

Байпас устанавливается за задвижкой для выравнивания давления.

Хлопуша, как обратный клапан, препятствует обратному движению нефтепродукта при однотрубной схеме (при Kоб ≤ 3).

Непримерзающий дыхательный клапан.

Непримерзающий дыхательный клапан типа НДКМ (нефтяной дыхательный клапан механический).

Предохранительный гидравлический клапан типа КПГ (клапан предохранительный гидравлический):

• 
  страхует работу основного механического клапана;
  
• 
  мерное стекло незамерзающей жидкости.
  

Перепад давления на дыхательном клапане

Общий перепад давления на дыхательном клапане:



где перепад давления на огневом предохранителе;

перепад давления в самой конструкции клапана;

уставка срабатывания дыхательного клапана.

где коэффициенты местных сопротивлений, соответственно, огневого предохранителя и корпуса клапана;

скорость прохождения паровоздушной смеси, соответственно, через огневой предохранитель и корпус клапана;

плотность паровоздушной смеси;

n< 1 − коэффициент настройки дыхательного клапана (зависит от веса тарелок клапана).

Поскольку паровоздушная смесь должна проходить через дыхательный клапан (после его срабатывания) свободно, не сжимаясь, можно предположить, что .

Следовательно,



Отсюда:

С учетом того, что максимальный объемный расход паровоздушной смеси, проходящий через дыхательный клапан.



где диаметр присоединительного патрубка дыхательного клапана, можем записать:



Из этого выражения можно получить формулу для определения необходимого диаметра присоединительного патрубка дыхательного клапана



Если расчетное значение , то необходимо устанавливать несколько дыхательных клапанов меньшего диаметра.

Максимальный расход паровоздушной смеси, проходящей через дыхательный клапан резервуара

Максимальный расход паровоздушной смеси определяется как сумма четырех слагаемых:



где расход паровоздушной смеси, обусловленный закачкой в резервуар нефти или нефтепродукта;

расход паровоздушной смеси, обусловленный разогревом газового пространства резервуара;

расход паровоздушной смеси, обусловленный закачкой в резервуар нефти или нефтепродукта с температурой выше, чем температура в резервуаре;

расход паровоздушной смеси, обусловленный дегазацией нефти или нефтепродукта (зависит от газового фактора нефти).



где коэффициент объемного расширения паровоздушной смеси;

скорость разогрева газового пространства резервуара;

максимальный объем газового пространства резервуара.

После подстановки получим:





где коэффициент теплоотдачи, ;

площадь зеркала нефтепродукта, ;

температура нефтепродукта после закачки, К;

температура газового пространства резервуара, К;

теплоемкость, ;

универсальная газовая постоянная, ;

давление в газовом пространстве резервуара, Па.

Для практических расчетов можно пользоваться приближенной формулой:



где D−диаметр резервуара;

A−коэффициент, зависящий от разности .

К	5	10	15	20	30	40	50
A, м/с	0,074	0,089	0,310	0,470	0,810	1,180	1,620

При отгрузке нефтепродукта из резервуара в газовое пространство через дыхательный клапан будет поступать воздух. Максимальный объем воздуха можно рассчитать по следующей формуле: ,

где объемный расход воздуха, обусловленный откачкой нефтепродукта из резервуара;

объемный расход воздуха, обусловленный охлаждением газового пространства резервуара и частичной конденсаций паров нефтепродукта.



где скорость охлаждения газового пространства резервуара (максимальная летом в ливень).

Подставив , получим:



Диаметр клапана выбирается по расходу паровоздушной смеси.

Мероприятия по улавливанию паров нефтепродуктов

1. Резервуары с дышащими крышами.

Применяются для долговременного хранения нефтепродуктов в целиком заполненном резервуаре.

З а счет подъема крыши (до 0,5 м) объем газового пространства увеличивается до 5%. Этого достаточно для компенсации "малых дыханий" при полностью заполненном резервуаре.

Оболочка типа РВС, крыша - стальная, плоская конструкция, которая под собственной тяжестью прогибается, стоит на стойках.

При увеличении давления, объем газового пространства увеличивается, крыша вышибается.

2 . Резервуары с баллонными крышами.

Давление	Увеличивается	Уменьшается
Баллон	Растягивается	Сжимается

В баллоне расположены по спирали грузы, они обеспечивают равномерное складывание.

Применяются при хранении нефтепродуктов в частично заполненных резервуарах.

При это объем резервуара увеличивается на 8-12%.

3 . Резервуары с мембранными дышащими крышами.

Применяются на резервуарах емкостью до 2000 куб.м.

Оболочка - РВС, мембрана из резино-тканевого материала. При увеличении давления, мембрана присоединяется к крыше. Нет контакта с воздухом (нет окисления, загрязнения и насыщения газового пространства).

4 . Резервуары с подъемными крышами.

При низких коэффициентах оборачиваемости эти резервуары эффективнее резервуаров с плавающими крышами и понтонами.

Крыша подвижная. При увеличении давления крыша поднимается. Выход паровоздушной смеси через зазоры предотвращается незамерзающей жидкостью (мокрый газгольдер).

При закачке крыша поднимается, при откачке - отпускается.

5. Газоуравнительная система.

Т рубное соединение газовых пространств системы резервуаров + пустой резервуар (газгольдер) с паровоздушной смесью. Асинхронная работа всех резервуаров системы. В случае воспламенения одного резервуара, гореть будут все. Нужны огнепреградители (но их хватает на 15 минут). Запрещены в Транснефть.

Весьма эффективна на нефтебазах с высоким коэффициентом оборачиваемости резервуаров, когда прием и отпуск нефтепродуктов производится в значительной степени одновременно. В систему, обычно, включается газокомпенсатор (газгольдер) или резервуар с подъемной крышей. При этом полностью ликвидируются потери от "малых дыханий" и частично от "больших".

6. Сорбционные установки.

В качестве активных адсорбентов используются активированный уголь, пористые полимеры, силикагель.

В качестве абсорбентов - керосин, дизельное топливо и т.п.

7. Конденсационные системы (одно- или двухступенчатые).

Принцип действия основан на более высокой температуре конденсации паров углеводородов по сравнению с воздухом.

8. Компрессионные системы.

Сущность функционирования заключается в компримировании отобранной из емкости паровоздушной смеси с целью ее аккумулирования или реализации.

Эти системы бывают эжекторные или компрессорные.

9. Комбинированные системы.

• 
  конденсационно-адсорбционные;
  
• 
  конденсационно-абсорбционные;
  
• 
  конденсационно-компрессорные;
  
• 
  абсорбционно-адсорбционные.