6. Физические свойства нефтей и нефтепродуктов

Физические свойства нефтей и светлых нефтепродуктов, имеющие существенное значение для организации технологического процесса их транспортировки по трубопроводам, характеризуются плотностью , а также динамической  и кинематической  вязкостями.

Плотность жидкости. Плотность  представляет собой массу жидкости в единице объема. Единицей измерения плотности в системе СИ служит 1 кг/м³. Например, плотность бензинов составляет 730-760 кг/м³, керосинов 780-830кг/м³, дизельных топлив 840 - 850 кг/м³, нефтей - 840 - 960 кг/м³.

При изменении давления и температуры плотность нефти или нефтепродукта также изменяется, поэтому  есть функция от давления Р и температуры Т. Для расчета плотности в зависимости от температуры используется формула

p(T) = p₂₀[l+(20-T)], (6.1)

в которой  (1/ С )-коэффициент объемного расширения; Т-температура (С), а ₂₀ — плотность жидкости при нормальных условиях (Т = 20°С, р₀ = р_атм = 0.1013 МПа.)

Из формулы (1) следует, что в тех случаях, когда Т > 20С ,  < ₂₀, а в тех случаях, когда Т < 20°С,  > р₂₀.

Для расчета плотности нефти или нефтепродукта в зависимости от давления используется формула

(6.2)

в которой Р (1/Па) называется коэффициентом сжимаемости, а К = 1/ (Па) - модулем упругости жидкости. Средние значения модуля К упругости для бензинов составляют  10 Па (1000 МПа); для керосинов, дизельных топлив и нефтей = 1,5-10⁹ Па (1500 МПа). Используется также обобщенная формула, учитывающая как барическое, так и тепловое расширение

(6.3)

Коэффициент  объемного расширения

Плотность , Кг/м3	Коэффициент , 1/С
700-719	0,001225
720-739	0,001183
740-759	0,001118
760-779	0,001054
780-799	0,000995
820-839	0,000937
840-859	0,000882
860-879	0,000831
880-899	0,000782
900-919	0,000688
920-939	0,000645

Вязкие свойства жидкостей. Объемный расход Q ламинарного течения вязкой несжимаемой жидкости в горизонтальной трубе кругового сечения с радиусом r₀ под действием разности давлений р определяется формулой Гагена - Пуазейля:

(6.4)

где L - длина трубы,  - коэффициент динамической вязкости.

Единицей измерения  в системе СИ является Пуаз, при этом

1 Пз = 1/10-кг/(м с).

Испаряемость жидкостей. При каждой температуре для нефти и нефтепродуктов существует давление р_у, при котором жидкая и паровая фаза находятся в термодинамическом равновесии. Это давление называют упругостью насыщенных пиров. Р_у (кг/м с²). Например, упругость насыщенных паров бензина при Т = 20С составляет  0,07 МПа. для различных керосинов, дизельных топлив и нефтей p_v  0,01  0.02 МПа.

7. Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов

Резервуарами называются стационарные или передвижные сосуды разнообразной формы и размеров. Резервуары являются наиболее ответственными сооружениями, в них хранятся в больших количествах ценные жидкости.

В зависимости от материала, из которого они изготавливаются, резервуары делятся на металлические и неметаллические. Металлические сооружают преимущественно из стали, иногда из алюминия. К неметаллическим относятся железобетонные и пластмассовые резервуары.

Резервуары бывают по форме: вертикальные цилиндриче­ские, горизонтальные цилиндрические, прямоугольные, каплевидные и др.

По схеме установки резервуары делятся на: наземные, у которых днище находится на уровне или выше планировочной отметки прилегающей площадки; подземные когда наивысший уровень жидкости в резервуаре находится ниже наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки (в пределах 3 м) не менее чем на 0,2 м.

Резервуары сооружают различных объемов - от 5 до 120 000 м³. Для хранения светлых нефтепродуктов применяют преимущественно стальные резервуары, а также железобетонные с бензоустойчивым внутренним покрытием — листовой стальной облицовкой и др. Для нефти и темных нефтепродуктов применяют в основном железобетонные резервуары. Хранение смазочных масел осуществляется в стальных резервуарах.

Расстояния между резервуарами принимают равными: для резервуаров с плавающими крышами не менее 0,5 диаметра; для резервуаров со стационарными крышами и понтонами — 0,65 диаметра; для резервуаров со стационарными крышами, но без понтонов — 0,75 диаметра.

Каждая группа наземных резервуаров ограждается земляным валом или стенкой, высота которых принимается на 0,2 м выше расчетного уровня разлившейся жидкости.