124232 (689931), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Определяем среднюю высоту газового пространства:
,
где Н – высота корпуса;
Нвзл – высота взлива;
НК – высота корпуса крыши.
Находим объем газового пространства резервуара:
,
гдеFH – площадь зеркала нефтепродукта в резервуаре;
НГ – средняя высота газового пространства.
Молярная масса бензиновых паров определяется по формуле:
,
где ;
ТНК – температура начала кипения бензина, ТНК= 311 К.
Газовую постоянную бензиновых паров находят по формуле:
,
гдеМ – молярная масса бензиновых паров.
Среднюю температура нефтепродукта принимаем равной средней температуре воздуха:
,
где максимальная температура воздуха;
минимальная температура воздуха.
Определяем теплопроводность бензина:
,
гдеТп.ср – средняя температура нефтепродукта.
Находим удельную теплоемкость:
,
(для практических расчетов можно принять равной 0,13 Вт/(мК) ).
Рассчитываем коэффициент температуропроводности:
,
где плотность нефтепродукта при средней температуре нефтепродукта Тп.ср.;
удельная теплоемкость;
теплопроводность;
Находим коэффициент m:
,
где продолжительность дня.
По графику для определения расчетного склонения солнца находим среднее расчетное отклонение солнца (для 15 числа месяца).
Для этого дня определяется интенсивность солнечной радиации без учета области или с учетом, в зависимости от задания:
,
где коэффициент прозрачности атмосферы, защитой от ее влажности, облачности, запыленности,
при безоблачном небе;
географическая широта места установки резервуара.
Находим площадь проекции поверхности стенок, ограничивающих газовое пространство резервуара на вертикальную и горизонтальную плоскости:
;
,
гдеD – диаметр резервуара;
НГ – средняя высота газового пространства.
Определяем площадь проекции стенок газового пространства резервуара на плоскость, нормальную к направлению солнечных лучей в полдень:
,
для сферических и сфероидальных резервуаров:
.
Определяем площадь поверхности стенок, ограничивающих газовое пространство:
.
Количество тепла, получаемое 1 м2 стенки, ограничивающей газовое пространство резервуара, за счет солнечной радиации:
,
где степень черноты внешней поверхности резервуара (0,27…0,67) для алюминиевой краски;
io – интенсивность солнечной радиации;
F – площадь поверхности стенок;
Fo – площадь проекции стенок газового пространства резервуара на плоскость.
По графикам для определения коэффициентов теплоотдачи находим коэффициенты теплоотдачи в дневное и ночное время в Вт/(м2К):
где и
– коэффициенты теплоотдачи от стенки резервуара к паровоздушной смеси, находящейся в газовом пространстве, соответственно для дневного и ночного времени;
и
– коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости к внешнему воздуху соответственно в дневное и ночное время лучеиспусканием;
и
– то же – конвекцией;
и
– коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости к внешнему воздуху соответственно в дневное и ночное время;
и
– коэффициенты теплоотдачи радиацией от стенки резервуара к нефтепродукту через газовое пространство в дневное и ночное время.
Вычисляем коэффициенты теплоотдачи и
:
;
.
Приведенные коэффициенты теплоотдачи от стенки к нефтепродукту вычисляют по формуле:
;
,
где и
– соответственно коэффициенты теплоотдачи от паровоздушной смеси, находящейся в газовом пространстве резервуара, к поверхности жидкости для дневного и ночного времени;
FH – площадь зеркала нефтепродукта в резервуаре;
F – площадь поверхности стенок;
– теплопроводность бензина.
Определяем избыточные температуры:
,
где ;
-минимальная температура воздуха;
- средняя температура нефтепродукта.
,
где ;
- максимальная температура воздуха.
;
.
Находим минимальную и максимальную температуры газового пространства резервуара:
,
.
По графику для определения давления насыщенных паров нефтепродукта определяем при
, Па.
Находим минимальное парциальное давление в газовом пространстве резервуара:
,
где – объем газового пространства резервуара;
– объем бензина в резервуаре.
При степени заполнения резервуара менее 0,6 определяют минимальное парциальное давление в газовом пространстве резервуара по формуле:
,
где ;
и
– высоты газового пространства в резервуаре соответственно до и после выкачки нефтепродукта;
при известном
определяют по графику прирост
относительной концентрации во время выкачки из резервуара с двумя клапанами типа НДКМ, где скорость входящего воздуха определяется по формуле:
,
гдеQ – производительность выкачки;
n – число дыхательных клапанов на резервуаре;
d – диаметр монтажного патрубка дыхательного патрубка;
принимаем по графику зависимость прироста концентрации от длительности простоя резервуара и погодных условий.
Находим температурный напор по графику для определения температурного напора.
Определяем почасовой рост концентрации в газовом пространстве резервуара:
,
где , Па;
D – диаметр резервуара;
Rn – газовая постоянная бензиновых паров;
Тп.ср.- средня температура нефтепродукта.
Определяем продолжительность выхода
ч,
где , ч , здесь
и
в градусах.
Находим минимальную и максимальную концентрацию:
,
,
гдеРа – атмосферное давление;
Рmin – минимальное парциальное давление в газовом пространстве резервуара.
Рассчитываем максимальное парциальное парциальное давление в газовом пространстве:
.
Находим среднее массовое содержание паров бензина в газовоздушной смеси:
.
Объем вытесняемой паровоздушной смеси:
.
Потери нефтепродукта от “малых дыханий” за 1сутки:
,
где – среднее массовое содержание паров бензина в газовоздушной смеси;
– объем вытесняемой паровоздушной смеси.
Потери нефтепродукта от “малых дыханий” за месяц:
.
3.2 Расчет потерь нефти от «обратного выдоха»
Определяется объём газового пространства после закачки нефтепродукта:
гдеFH – площадь зеркала нефтепродукта.
3.2.2 Определяем высоту газового пространства после откачки:
,
гдеD – диаметр резервуара;
Vr – объем газового пространства после закачки нефтепродукта.
Абсолютное давление в газовом пространстве:
,
гдеРа – атмосферное давление.
Определим высоту газового пространства после откачки:
.
По графику для определения давления насыщенных паров нефтепродукта определяем Рs при средней температуре нефтепродукта.
Значение определяют по графику зависимость прироста концентрации от длительности простоя резервуара и погодных условий при времени простоя
.
Скорость движения воздуха через дыхательные клапаны при откачке с производительностью Q найдем из формулы:
,
гдеD – диаметр резервуара;
Q – производительность при откачке.
По графику прирост относительной концентрации во время выкачки из резервуара приближенно определяем:
.
Определяем:
.
Находим среднее парциальное давление паров нефтепродуктов:
.
Находим парциальное давление паров нефти:
.
Вычисляем потери от “обратного выдоха“:
.
3.3 Расчет потерь нефти от «больших дыханий» на примере РВС-5000
Исходные данные:
Резервуар РВС-5000;
Г.Оренбург;
Первоначальная высота взлива: 8,6м;
Месяц: Июль.
Находим абсолютное давление в газовом пространстве в начале закачки:
– в начале закачки днем.
По графику для определения плотности бензиновых паров находим плотность паров бензина , кг/м3 или по формуле:
,
гдеТ – температура нефтепродукта в летний период;
R’ – газовая постоянная;
М – молярная масса.
Находим величину газового пространства после закачки бензина:
,
где НР – высота резервуара;
Нвзл 2 –высота взлива;
НК – высота корпуса крыши.
Определяем объем газового пространства перед закачкой нефтепродукта, V.
Объем закачиваемого бензина:
,
где - время закачки;
Q – производительность закачки бензина;
.
Время закачки:
Найдем общее время:
Где =6 – время простоя резервуара.
Находим при
по графику для определения температурного напора.
Находим скорость выхода газовоздушной смеси через дыхательные клапаны:
,
гдеQ – производительность закачки бензина;
D – диаметр резервуара.
Определяем по графику прироста относительной концентрации во время выкачки из резервуара.
Находим среднюю относительную концентрацию в газовом пространстве:
где
Определяем давление РS=19кПа по графику для определения насыщенных паров нефтепродуктов, при Т=Тп.ср=293К
Находим среднее парциальное давление паров нефтепродукта:
,
гдеРS – давление насыщенных паров нефтепродукта.
Потери бензина от одного “большого дыхания”:
,
где
4 Мероприятия по сокращению потерь нефти от испарения
Всякое уменьшение газового пространства является одним из эффективных методов борьбы с потерями от испарения. Этот метод получил воплощение в резервуарах с плавающими крышами, с понтонами или плавающими экранами, с плоскими крышами, при хранении на водяных подушках или в настоящее время в контакте с рассолом в подземных соляных куполах. На рис.13 схематично изображен резервуар с плавающей крышей. При выкачке или заполнении резервуара крыша следует за уровнем продукта, насыщенное парами газовое пространство сведено до минимума.