Научная статья на тему 'Особенности оценки и нормирования естественной убыли нефтепродуктов в эластичных резервуарах'

Особенности оценки и нормирования естественной убыли нефтепродуктов в эластичных резервуарах Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
181
42
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОНИЦАЕМОСТЬ / СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ / ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ / ЭЛАСТИЧНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ / МАССА НЕФТЕПРОДУКТОВ / НОРМЫ

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Рыбаков Юрий Николаевич

Разработана эффективная технология проведения экспериментальных исследований по определению потерь нефтепродуктов в эластичных резервуарах. Определены нормы технологических потерь нефтепродуктов от проницаемости, набухания и смачивания оболочки эластичных резервуаров.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Рыбаков Юрий Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EVALUATION AND RATIONING OF NATURAL LOSS OF OIL PRODUCTS IN FLEXIBLE TANKS

An effective technique for experimental studies to determine the losses of petroleum products in flexible tanks is suggested. Standards of technological losses of petroleum products on the permeability, swelling and wetting flexible tanks are defined.

Текст научной работы на тему «Особенности оценки и нормирования естественной убыли нефтепродуктов в эластичных резервуарах»

УДК 66-948.1

ОСОБЕННОСТИ ОЦЕНКИ И НОРМИРОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ УБЫЛИ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ЭЛАСТИЧНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ

Ю.Н. РЫБАКОВ

Разработана эффективная технология проведения экспериментальных исследований по определению потерь нефтепродуктов в эластичных резервуарах. Определены нормы технологических потерь нефтепродуктов от проницаемости, набухания и смачивания оболочки эластичных резервуаров.

Ключевые слова: проницаемость, солнечная радиация, технологические потери, эластичные резервуары, масса нефтепродуктов, нормы.

Технологические потери нефтепродуктов в эластичных резервуарах (ЭР) складываются из потерь, связанных с максимальной проницаемостью (ГОСТ 27896) [1] - массой нефтепродукта, прошедшего через материал ЭР за определенное время, и диффузионной сорбцией, следствием которой является увеличение массы и объёма оболочки.

Технологические потери нефтепродуктов, связанные с максимальной проницаемостью, набуханием и смачиванием, зависят от температуры климатического района использования, интенсивности солнечной радиации, подгруппы и марки нефтепродукта и постоянной площади внутренней поверхности ЭР [2].

Распределение среднедневных сумм солнечной радиации на территории РФ представлено на рис. 1.

40

40 60 80 100 120 140 160 180

Долгота, град.

Рис. 1. Среднедневные суммы солнечной радиации

Обобщенные данные замеров температуры прогрева нефтепродуктов на различной глубине при испытаниях ЭР приведены в табл. 1.

Анализ представленных в табл. 1 результатов показал, что характер зависимости температуры по высоте нефтепродукта существенно меняется в течение суток, однако можно утверждать, что на глубине более 50 см температура остается практически неизменной.

Таблица 1

Суточное колебание температур в резервуаре ЭР-25 при солнечной радиации 5,0 кВтч/м сут.

Время суток, ч Температура, 0С

окружающего воздуха нефтепродукта на глубине, см

2 5 10 20 30 40 50

945-1000 29 36 33 32 28 28 28 28

1215-1235 35 59 55 46 40 35 34 28

1520-1555 38 63 60 54 42 35 33 28

1710-1730 37 60 60 55 45 38 36 29

1910-1930 35 54 54 53 46 39 36 30

2145-2200 34 47 47 47 47 44 39 31

745 ^00 23 28 28 28 28 28 28 28

Принципиальная схема температурных полей в ЭР, установленных в обваловании, представлена на рис. 2.

Т - температура воздуха

Солнечная радиация

Температура внутренней поверхности - 1в

Температура наружной поверхности

Температура нефтепродукта по высоте

Рис. 2. Принципиальная схема температурных полей в ЭР

Если в качестве основного определяющего параметра взять температуру верхнего слоя нефтепродукта (непосредственно примыкающего к оболочке резервуара - 10 см), которая практически равна температуре внутренней поверхности верхнего полотнища ЭР, то с погрешностью не более 2оС температура по глубине нефтепродукта х (см) может быть аппроксимирова-

на линейной функцией вида

г - 30

*(х) = гсП -

т 50

• х,

(1)

где 1;ст - температура стенки, С.

Нагрев нефтепродукта в ЭР выше температуры окружающего воздуха возможен только за счёт солнечной радиации. В этой связи основной задачей исследований являлось определение температуры нагрева внешней поверхности ЭР, определяющей параметры процесса теплопередачи через полотнища резервуара и толщу нефтепродукта (рис. 3).

По результатам исследований установлено [3], что при интенсивности солнечной радиации 4,0, 4,5 и 5,0 кВтч/м2сут. (рис. 3) среднесуточная температура нефтепродукта в ЭР на глубине 10 см (1;10 ,0С) соответственно равна

^о = t

окр.возд.

+ 10, 13 и 15°С.

(2)

Результаты определения массы нефтепродуктов в зоне максимального нагрева в ЭР представлены в табл. 2.

а 40

о к

о £

20--Ц—1—И — 1 —

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40

Температура, С

-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50

Температура, С

20 30 40

Температура, 0 С

5,7 50

100 80 60 ■ 40 20 0

-30 -20 -10 0 10 20 30 40

Температура, 0 С

120 100 ! 80 60 40 20 0

120 100 80 60 40 20 0

140 120 > 100 80 60 40 20 0

120 100 80

Умеренный

0,45

81,7

-20 -10 0 10 20 30 40 50

Температура, 0 С

-10 0 10 20 30 40 50

Температура, 0 С

-10 0 10 20 30 40

Температура, 0 С

10 20 30 40 50

Температура, 0 С

Рис. 3. Характеристика температуры нагрева внешней поверхности ЭР по среднесуточной температуре с учётом среднедневных сумм солнечной радиации

80

0

107,2

97,9

44,65

35,7

6,25

10

Таблица 2

Масса нефтепродуктов в зоне максимального нагрева в ЭР

Тип резервуара Объем, м3 Масса нефтепродукта М10, кг

V V1 Vlо Регуляр-92 р420=750кг/м3 Нормаль-80 р420=730кг/м3 ТС-1 Р420=780кг/м3 ДЗ Р420=840кг/м3

ЭР-4 6,60 5,44 1,16 870 847 905 974

ЭР-6 9,42 7,83 1,59 1193 1161 1240 1336

ЭР-10 19,12 16,64 2,48 1860 1810 1934 2083

ЭР-25 35,75 31,58 4,17 3128 3044 3253 3503

ЭР-50 73,23 65,65 7,58 5685 5533 5912 6367

ЭР-150 144,07 130,19 13,88 10410 10132 10826 11659

ЭР-250 255,68 233,82 21,86 16395 15958 17051 18362

Технология проведения экспериментальных исследований по определению потерь нефтепродуктов представлена на рис. 4.

Расчётные нормы технологических потерь нефтепродуктов от проницаемости, набухания и смачивания оболочки ЭР представлены в табл. 3, 4 соответственно [4; 5].

Таким образом, установлено, что технологические потери нефтепродуктов при хранении в ЭР складываются из потерь за счет проницаемости, набухания и смачивания оболочки. При этом потери от проницаемости в десятки раз превышают величину потерь от других причин.

Таблица 3

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Нормы естественной убыли нефтепродуктов в месяц в ЭР за счёт проницаемости

Тип резервуара Нефтепродукт Норма убыли, кг

Климатический район по ГОСТ 16350, период действия

11, 12, 112 113, 114, 115 116, 117 119, 1110 1111, 1112

май- апрель- февраль- февраль- январь-

сентябрь октябрь ноябрь декабрь декабрь

ЭР-4 Нормаль-80 27 33 35 39 45

Регуляр-92 45 54 59 63 78

ТС-1 18 21 22 24 28

ДЗ 6 9 9 10 11

ЭР-6 Нормаль-80 36 45 47 53 61

Регуляр-92 60 75 80 85 106

ТС-1 24 27 30 33 38

ДЗ 9 12 12 13 14

ЭР-10 Нормаль-80 57 69 74 82 96

Регуляр-92 96 117 124 134 166

ТС-1 36 45 47 52 60

ДЗ 15 18 18 20 23

ЭР-25 Нормаль-80 96 117 123 136 159

Регуляр-92 159 195 207 222 276

ТС-1 60 75 78 86 99

ДЗ 24 30 30 33 38

ЭР-50 Нормаль-80 174 210 221 245 286

Регуляр-92 288 354 375 402 499

ТС-1 111 135 141 156 179

ДЗ 45 54 55 61 69

ЭР-150 Нормаль-80 315 381 403 448 522

Регуляр-92 531 645 701 753 942

ТС-1 204 243 257 284 326

ДЗ 81 93 99 109 124

ЭР-250 Нормаль-80 492 597 632 701 819

Регуляр-92 822 1008 1070 1148 1425

ТС-1 321 384 404 447 513

ДЗ 126 147 156 171 195

Таблица 4

Нормы естественной убыли нефтепродуктов при хранении в ЭР за счет набухания и смачивания оболочки

Тип резервуара Норма убыли, кг

Нормаль-80 Регуляр-92 ТС-1 ДЗ

ЭР-4 2 4 1 1

ЭР-6 2 5 1 1

ЭР-10 4 8 1 1

ЭР-25 8 18 2 1

ЭР-50 12 27 2 1

ЭР-150 20 44 4 2

ЭР-250 31 68 6 3

| Подготовка образцов |

]

Подготовка к испытаниям I -^-'

Протирка спиртом образцовом ячейки

Кондиционирование при _

_(23±2)0С_

Измерение толщины *

Пр ов едение испытани й * "

Залив рабочей среды

Л

«

ч

I

I

о

Ьн

I

т

Установка образца,

сбор ячейки +

Взвешивание ячейки

Конструкционный материал ЭР Измерение толщины образца и диффузионная ячейка

Термостатирование и определение проницаемости ЭР 300

Термостатирование при заданных температуре и продолжительности

Обработка результатов

з:

Потери, кг/сут, 1т мах

Пт =Пт мах /1000 х 8

£ 250

г, 200

СО

га

1 150

<и ев Я

■а _

0 <и <и ^

55 >н

1 *

х о

О V®

о. <я

и ^

а и

Т

1

>н ¡3

0

= 1 8 ш в

§ и

т

о Л

с

100

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

50

Протокол испытаний

10 20 30 40 50 60 70

Температура, 0С

» Регуляр-92 —■-ТС-1 —■-ДЗ —■-Нормаль 80

1

2

0

Рис. 4. Технология проведения и результаты экспериментальных исследований по определению потерь нефтепродуктов за счёт проницаемости конструкционных материалов эластичных резервуаров

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 27896-88. Резины, полимерные эластичные материалы, прорезиненные ткани и ткани с полимерным эластичным покрытием. Методы определения топливонепроницаемости. - М.: Изд-во стандартов, 1988.

2. Исследования по разработке временных норм естественной убыли нефтепродуктов при их хранении и транспортировке: отчет о НИР. - М.: ФАУ «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России», 2009.

3. Внедрение новых конструкционных материалов и покрытий для оборудования и технических средств нефтепродуктообеспечения: отчет о НИР. - М.: ФАУ «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России», 2009.

4. Передвижные эластичные резервуары. Оценка потерь нефтепродуктов при проведении испытаний: ВМИ 23-ПЭР.275-2009. - М.: ФАУ «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России», 2009.

5. Акт государственных испытаний. Передвижные эластичные резервуары из синтетических материалов вместимостью 4, 10, 25, 50, 150, 250 м3: утв. решением № 357, 2009.

EVALUATION AND RATIONING OF NATURAL LOSS OF OIL PRODUCTS IN FLEXIBLE TANKS

Ribakov Y.N.

An effective technique for experimental studies to determine the losses of petroleum products in flexible tanks is suggested. Standards of technological losses of petroleum products on the permeability, swelling and wetting flexible tanks are defined.

Key words: permeability, solar radiation, technological losses, flexible tanks, rationing.

Сведения об авторе

Рыбаков Юрий Николаевич, 1961 г.р., окончил МИНХ и ГП им. И.М. Губкина (1983), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, заслуженный изобретатель РФ, начальник 23 отдела «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России», автор более 200 научных работ, область научных интересов - нефтепродуктообеспечение, полимерные материалы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.