Исходные данные к заданию по теме «отстойники»

Таблица 8.1

Вариант	Плотность нефти при 20 оС, кг/м3
1	826
2	879
3	857
4	863
5	815
6	843
7	884
8	838
9	849
10	891

9. Оценка потерь нефти при хранении ее в резервуарах

ТИПОВАЯ ЗАДАЧА 9.1

Определить потери бензина в июне от одного «малого дыхания» в стальном цилиндрическом вертикальном резервуаре объемом 4600 м³ (d = 22.8 м, H = 11.4 м, высота конуса крыши h = 0.47 м), установленного в Москве и заполненного наполовину (Н_г = 0.5 Н). Температура начала кипения бензина t_нк = 46 ^оС. Среднее атмосферное давление Р_а = 10⁵ Па. Среднемесячная температура воздуха в июне в Москве t_bср = 17.8 ^оС. Среднемесячная минимальная температура t_bmin = 12.3 ^оС. Амплитуда суточного колебания температуры газового пространства резервуара Δt_г = 27.8 ^оС.

Дано: V = 4600 м³; t_нк = 46 ^оС; Д = 22.8 м; Р_а = 10⁵ Па; Н = 11.4 м; t_bср = 17.8 ^оС; h = 0.47 м; t_bmin = 12.3 ^оС; Н_г = 0.5 Н; Δt_г = 27.8 ^оС;

Найти: G_tмд =?

Решение

Определяем температуру в газовом пространстве резервуара:

а) среднемесячная амплитуда колебания температуры воздуха:

Δt_b / 2 = t_bср - t_bmin

Δt_b = 2 * (17.8 - 12.3) = 11 ^оС

в) минимальная температура в газовом пространстве резервуара:

t_гmin = t_bmin = 12.3 ^оС

с) максимальная температура в газовом пространстве резервуара:

t_гmax = t_гmin + Δt_г = 12.3 + 27.8 = 40.1 ^оС

Определяем температуру верхних слоев нефти:

t_bcmin = t_bcp - 0.3 * Δt_г / 2 = 17.8 - 0.3 * 27.8 / 2 = 13.7 ^оС

t_bcmax = t_bcp + 0.3 * Δt_г / 2 = 17.8 + 0.3 * 27.8 / 2 = 21.9 ^оС

Определяем объемную концентрацию паров нефти или нефтепродукта в газовом пространстве резервуара:

а) для этого, пользуясь графиком зависимости давления насыщенных паров нефтей или нефтепродуктов от температуры), находим давление насыщенных паров P_y при t_bcmin и t_bcmax:

P_y1 = 0.027 МПА и P_y2 = 0.04 МПа

в) соответствующие концентрации паров:

C₁ = P_y1 / P_a = 0.027 / 0.1 = 0.27 C₂ = P_y2 / P_a = 0.04 / 0.1 = 0.4

с) средняя объемная концентрация:

С = (С₁ + С₂) / 2 = (0.27 + 0.4) / 2 = 0.335

Определяем молекулярный вес бензиновых паров:

М_б = 60 + 0.3 * t_к + 0.001 * t_к ² = 60 + 0.3 * 46 + 0.001 * 46 ² = 75.9 кг/(кмоль)

Потери бензина за одно «малое дыхание»

G_tмд = V * P_a * [(1 - C₁) / T₁ - (1 - C₂) / T₂] * C / (1 - C) * М_б / R' = 4600 * 0.5 * 10 ⁵ * [(1 - 0.27) / (273 + 12.3) - (1 - 0.4) / (273 + 40.1)] * 0.335 / (1 - 0.335) * 75.9 / 8314 = 679.487 кг

где Т₁ = t_гmin + 273, Т₂ = t_гmax + 273.

ТИПОВАЯ ЗАДАЧА 9.2

По условиям типовой задачи 9.1 определить потери от одного «большого дыхания».

Решение

По графику определить давление насыщенных паров бензина при его средней температуре

t_bccp = t_bcp = 17.8 ^оС, при t = 17.8 ^оС P_y = 0.035 МПа

Средняя объемная концентрация бензиновых паров в газовом пространстве резервуара:

C = P_y / P_a = 0.035 / 0.1 = 0.35

Средняя температура в газовом пространстве резервуара:

t_гcp = (t_гmax + t_гmin) / 2 = t_bcp + (Δt_г - Δt_b) / 2 = 17.8 + (28.7 - 11) / 2 = 26.2

Потери бензина за одно «большое дыхание», при коэффициенте использования емкости 0.95, составляет:

G_бд = (V₁ - V₂) * P_a / T * C * M_б / R' = 4600 * 0.95 * 10 ⁵ * 0.35 * 75.9 / 8314 / (273 + 26.2) = 4666.8 кг

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ЗАДАНИЮ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ «РЕЗЕРВУАРЫ»

ЗАДАЧА 9.1

Определить потери нефти от одного «малого дыхания» в стальном цилиндрическом вертикальном резервуаре заданного объема (V), заполненного на определенную часть. Среднее атмосферное давление Р_а=10⁵ Па. Заданы: температура начала кипения нефти (t_нк), среднемесячная температура воздуха (t_вср), среднемесячная минимальная температура (t_вmin), амплитуда суточного колебания температуры газового пространства резервуара (λ t_г), плотность нефти (ρ).

ЗАДАЧА 9.2

По условиям задачи 9.1 определить потери нефти от одного «большого дыхания» при заполнении 95% объема резервуара.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ЗАДАНИЮ ПО ТЕМЕ «РЕЗЕРВУАРЫ»

Таблица 9.1

N варианта	V, м3	Степень заполнения	tнк, оС	tв ср, оС	tв min, оС	Δ tг, оС	ρ, т/м3
1	3370	1/3	55	18	14	28	0,90
2	4866	1/2	50	20	15	33	0,84
3	2157	1/2	46	19	15	32	0,84
4	4866	1/3	60	17	13	29	0,90
5	10950	0.8	55	21	15	33	0,90
6	4866	2/3	43	19	15	32	0,84
7	3370	3/4	53	18	14	28	0,86
8	10950	3/4	62	17,8	12,5	27,8	0,87
9	4866	1/2	60	17	13	29	0,90
10	2157	3/4	46	19	15	32	0,85