8.2 Обладнання і прилади

Лабораторна робота виконується на установці “Модель магістрального нафтопродуктопроводу” (див. рисунок 1.2, лабораторна робота № 1). Робочими рідинами для виконання роботи є вода і водний розчин карбоксиметилцелюлози (КМЦ). КМЦ – це високомолекулярна речовина, що представляє собою натрієву сіль простого ефіру целюлози і гліколевої кислоти. Залежно від кількості КМЦ, розчиненої у воді, можна одержувати рідини різної в’язкості. Контроль зміни концентрації здійснюється за в’язкістю з використанням капілярних віскозиметрів.

8.3 Порядок проведення роботи і обробка

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДАНИХ

1. В одній із ємностей готується рідина заданої в’язкості, решта ємностей заповнюється водою.

2. Перед закачуванням у трубопровід в’язкий розчин підфарбовується барвником для того, щоб у процесі перекачування можна було візуально спостерігати через прозору стінку скляного трубопроводу за сумішоутворенням рідин і за їх місцезнаходженням в той чи інший момент часу.

3. Відбираються проби робочих рідин і трубопровід заповнюється водою.

4. Здійснюється послідовне перекачування рідин, під час якого фіксується по п’єзометру час закачування певного об’єму в’язкого розчину в трубопровід і час проходження зоною суміші одного кругу (91 м) .

5. Вся суміш приймається в бачки каруселі, після чого виключається насос і привод каруселі.

6. Капілярні віскозиметри типу ВПЖ заповнюються відібраними пробами робочих рідин, а також рідиною з бачків каруселі. Віскозиметри поміщаються у водяну ванну, де проходить термостатування рідин за певної температури. За даними чотирьох вимірювань визначається в’язкість рідини. Перед повторним використанням віскозиметри промиваються рідиною, в’язкість якої необхідно далі вимірювати.

Результати вимірювань заносяться в таблицю 8.1.

Таблиця 8.1 – Результати вимірювання режиму перекачування рідин

Параметр	Позначення	Одиниця вимірювання	Величина
Зміна рівня рідини в резервуарі з в’язким розчином		см
Час перекачування, за який рівень рідини в резервуарі змінився на величину		с
Витрата рідини		л/с
Час проходження рідиною віддалі 91 м (одного кругу)		с
Швидкість перекачування рідини: за зміною рівня в п’єзометрі за рухом зони суміші середня		м/с м/с м/с
Віддаль перекачування рідин		м
Середній час витікання рідин через капіляр віскозиметра: для води для в’язкого розчину		с с

Продовження таблиці 8.1

Параметр	Позна-чення Позна-чення	Одиниця вимірювання	Величина
Кінематичний коефіцієнт в’язкості робочих рідин: води в’язкого розчину		сСт сСт

Методика визначення , , і наведена в лабораторних роботах № 5 і № 7.

7. За знайденою в’язкістю суміші в бачках каруселі за допомогою графіка (додаток Н) визначається масовий вміст КМЦ в ній.

8. Будується графік залежності концентрації розчину від масового вмісту КМЦ у відібраній пробі , причому вихідний вміст КМЦ у в’язкому розчині в г/л приймається за 100 %. За допомогою даного графіка за масовим вмістом КМЦ в пробі визначається миттєва концентрація в’язкої рідини в суміші.

9. Результати контролю зони суміші заносяться в таблицю 8.2.

Таблиця 8.2 – Контроль зміни концентрації рідин у суміші

№№ бачків	Об’єм рідини в бачку Vб, л	Об’єм зростаючим підсумком V, л	№№ віскозиметрів	Стала віскозиметра 	Середній час витікання рідини із капіляра, , с	В’язкість рідини в бачку , сСт , сСт сСт	Масовий вміст КМЦ в суміші, М, г/л	Миттєва концентрація в’язкої рідини в суміші K,%
								за експериментом	за фор-мулою (1.1)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

10. За даними таблиці 8.2 будується суміщений графік зміни концентрації в’язкого розчину від кінематичного коефіцієнта в’язкості суміші за результатами експерименту і за формулою Кендела і Монрое (8.1).

11. За даними таблиці 8.2 також будується графік зміни концентрації по довжині зони суміші , який суміщається з графіком зміни концентрації по довжині зони суміші, побудованим без врахування різниці в’язкостей транспортованих рідин. Методику побудови такого графіка див. в лабораторній роботі № 5 (пункти 13, 14 і алгоритм обробки результатів експериментів). Результати проміжних розрахунків для побудови теоретичної кривої зводяться в таблицю 8.3.

Таблиця 8.3 – Розрахунок теоретичної кривої зміни концентрації рідин

№№ пп				, %
1	2	3	4	5

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що називається циклом послідовного перекачування?

2. Як впливає різниця густин транспортованих рідин на процес сумішоутворення?

3. Пояснити суть фізичного процесу заміщення високов’язкої рідини малов’язкою і зворотного порядку їх руху у випадку послідовного перекачування.

4. Записати і пояснити формулу Кендела і Монрое для визначення в’язкості суміші.

5. Нарисувати графік зміни концентрації рідини, що рухається позаду, у випадку заміщення високов’язкого нафтопродукту малов’язким і за зворотного порядку їх переміщення в трубопроводі.

ПЕРЕЛІК РЕКОМЕНДОВАНИХ ДЖЕРЕЛ

10. Трубопроводный транспорт нефти и газа: Учеб. для вузов/ Р.А.Алиев, В.Д.Белоусов, А.Г.Немудров и др. – М.: Недра, 1988. – 368 с.

11. Середюк М.Д. Проектування та експлуатація нафтопродуктопроводів. – Івано-Франківськ: Факел, 2002. – 282 с.

12. Нечваль М.В., Новоселов В.Ф., Тугунов П.И. Последовательная перекачка нефтей и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам. – М.: Недра, 1976. –221 с.

13. Оптимизация последовательной перекачки нефтепродуктов / М.В.Лурье, В.И.Марон, Л.А.Мацкин и др. – М.: Недра, 1979. - 256 с.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 9