Определение величины потери нефтепродуктов от испарения

Чтобы определить количество паров нефтепродуктов, которые может теряться при «дыхании резервуаров», необходимо знать:

1. температуру поверхностного нефтепродукта или температуру газового пространства (если она ниже первой);

2. упругость и молекулярный вес паров нефтепродуктов, полностью насыщающих газовое пространство, при различных температурах поверхностного слоя;

3. степень насыщения газового пространства парами нефтепродуктов;

4. объем газовой фазы, вытесненной из резервуара при «дыхании».

Определение потерь нефти и нефтепродуктов от испарения из вполне герметичных резервуаров, сообщающихся с атмосферой через дыхательные клапаны, при изменении температуры производится по уравнению:

,

где G – потеря продукта за одно «дыхание», кг;

V₁; C₁; Р₁; Т₁ – соответственно объем газового пространства в резервуаре (м³), объемная концентрация паров нефтепродукта, давление (мм. рт. ст.) и абсолютная температура в газовом пространстве в начале «дыхания»;

V₂; C₂; Р₂; Т₂ – соответственно, те же обозначения для конца «дыхания»;

С – средняя объемная концентрация паров нефтепродукта;

М – молекулярный вес паров нефтепродукта, кг/моль;

848 – универсальная газовая постоянная.

Объемные концентрации паров нефтепродукта С₁ и С₂ определяются по графикам, на которых приведены кривые упругости паров в зависимости от температуры верхних слоев жидкости.

Рис. 38 Температурные кривые упругости паров нефтепродуктов

Молекулярный вес паров нефтепродукта определяется по формуле Б.П. Воинова

(кг/моль)

где t – температура начала кипения нефтепродукта.

Потери от «больших дыханий» происходят при заполнении резервуара в сравнительно короткие сроки, в связи с чем с достаточной для практических расчетов точностью можно считать, что за этот период времени:

, , ,

Подставляя в начальное уравнение указанные соотношения, получим расчетную формулу для «больших дыханий».

Потери от «малых дыханий» из наземных резервуаров происходят в основном за счет колебаний температуры газового пространства при незначительном колебании давления:

, , ,

Подставляя в начальное уравнение указанные соотношения получим:

Потери от «малых дыханий» из подземных резервуаров происходят в основном за счет изменения барометрического давления, так как суточные колебания температуры затухают в почве на глубине 30-40 см.

, , ,

Тогда расчетная формула примет вид:

На колебания температуры газового пространства влияют следующие факторы:

1. суточные изменения температуры наружного воздуха;

2. солнечная радиация;

3. широта местности;

4. время года;

5. продолжительность дня;

6. конструкция резервуара;

7. отношение поверхности боковых стенок резервуара, ограждающих газовое пространство F_ст, к площади крыши F_к:

,

где Н_Г – высота газового пространства резервуара;

R – радиус резервуара;

- угол наклона крыши резервуара к горизонту.

Суточное колебание температуры газового пространства резервуаров определяется по формулам:

Для неизолированных резервуаров:

Для изолированных резервуаров:

,

где - суточные колебания температуры наружного воздуха

f – функции, определяемые по графикам

Минимальная, максимальная и средняя температуры газового пространства равны:

Средняя, максимальная и минимальная температуры верхних слоев продукта в резервуаре равны: