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 V_т, 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