ХРАНЕНИЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ И ИХ ПОТЕРИ

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Потери топлив неизбежны при так называемых «дыханиях» резервуаров. Различают малое «дыхание», наблюдаемое из-за разности температур дня и ночи, и большое «дыхание», например, при наполнении резервуаров нефтепродуктами.

В резервуаре, имеющем некоторое количество продукта, газовое пространство заполнено паровоздушной смесью. Количество нефтепродукта (массовое, кг) в этой паровоздушной смеси равно

V – объем газового пространства, м3.

Всякое выталкивание паровоздушной смеси из газового пространства резервуара в атмосферу сопровождается потерями нефтепродукта. Они происходят по следующим причинам:

1) Потери от вентиляции газового пространства. Если в крыше резервуара имеются в двух местах отверстия, расположенные на некотором расстоянии Н по вертикали, то более тяжелые бензиновые пары будут выходить через нижнее отверстие, а атмосферный воздух будет входить через верхнее отверстие. Установится естественная циркуляция воздуха и бензиновых паров в резервуаре, образуются так называемые газовые сифоны.

Объемная потеря газа в единицу времени (м3/с) в результате работы газового сифона определится уравнением

(14.2)

давления, под действием которого происходит истечение

здесь Н – высота между отверстиями; c и в – плотность, соответственно, паровоздушной смеси и воздуха (например, 1,6 и 1,2 кг/м3); g – ускорение свободного падения.

Потери от вентиляции могут происходить через открытые люки резервуаров путем простого выдувания бензиновых паров ветром. Поэтому люки необходимо тщательно герметизировать.

2) Потери от больших «дыханий» – от вытеснения паров нефтепродуктов из газового пространства закачиваемым нефтепродуктом. Нефтепродукт, поступая в резервуар, сжимает паровоздушную смесь до

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

давления, на которое установлена арматура. Как только давление станет равным расчетному давлению дыхательного клапана, из резервуара будут выходить пары нефтепродукта, начнется большое «дыхание» («выдох»). Если давление газа в резервуаре большой ёмкости превысит допустимое, например 2000 Па, то возможно разрушение его конструкции.

При откачке нефтепродукта из резервуара происходит обратное явление: как только вакуум в резервуаре станет равным вакууму, на который установлен дыхательный клапан, в газовое пространство начнет входить атмосферный воздух – происходит «вдох».

3)Потери от «обратного выдоха». Вошедший в резервуар воздух начнет насыщаться парами нефтепродукта. Количество газов в резервуаре будет увеличиваться; поэтому по окончании «вдоха», спустя некоторое время, из резервуара может произойти «обратный выдох» – выход насыщающейся газовой смеси.

4)Потери от насыщения газового пространства. Если в пустой резервуар, содержащий только воздух, залить небольшое количество нефтепродукта, последний начнет испаряться и насыщать газовое пространство. Паровоздушная смесь будет увеличиваться в объеме, и часть ее может покинуть резервуар.

5)Потери от малых «дыханий» происходят в результате следующих причин:

а) из-за повышения температуры газового пространства в дневное время (при нагреве солнечными лучами). Паровоздушная смесь стремится расшириться, концентрация паров нефтепродукта повышается, давление растет. Когда давление в резервуаре станет равным давлению, на которое установлен дыхательный клапан, он открывается и из резервуара начинает выходить паровоздушная смесь – происходит «выдох». В ночное время из-за снижения температуры часть паров конденсируется, паровоздушная смесь сжимается, в газовом пространстве создается вакуум, дыхательный клапан открывается и в резервуар входит атмосферный воздух – происходит «вдох»;

б) из-за снижения атмосферного давления. При этом разность давлений атмосферного и в газовом пространстве резервуара может превысить перепад давлений, на который установлен дыхательный клапан, он откроется и произойдет «выдох» (барометрические малые «дыхания»). При повышении атмосферного давления может произойти «вдох».

Потери топлива при «малых дыханиях» зависят от объема залитого

топлива Vт, изменения температуры ∆t и коэффициента объемного расширения при изменении температуры на 1 °С.

При повышении температуры объем нефтепродукта увеличивается и определяется по формуле:

В результате увеличения объема топлива на величину V пары топлива, находящиеся в резервуаре, вытесняются в атмосферу, способствуя потерям нефтепродукта.

Снижение потерь от малых дыханий достигается уменьшением колебания температуры газового пространства. В результате исследований установлено, что средняя температура парового пространства в резервуаре выше средней температуры наружного воздуха на 2 – 8 °С для вертикальных и на 1 – 10 °С для горизонтальных резервуаров.

Потери топлива от «больших дыханий» (при заполнении резервуара топливом) с 1 м3 вытесняемой паровоздушной смеси составляют летом до 0,6 кг, зимой – 0,4 кг.

Уменьшить потери от испарения при больших «дыханиях» резервуара можно проведением следующих мероприятий:

1)уменьшением различных перекачек нефти внутри нефтебазы;

2)заполнением резервуара снизу под уровень находящегося в резервуаре продукта, что снижает на 30 – 40 % потери по сравнению с наливом открытой струёй сверху;

3)установкой на крыше резервуаров возвращающих адсорберов, в которые улавливается нефтепродукт, находящийся в паровоздушной смеси;

4)применением газгольдера, компрессора, насоса, возвращающего пары топлива обратно в резервуар;

5)установкой газовых труб, с помощью которых соединяют между собой резервуары, предназначенные для хранения одного сорта нефтепродуктов (при заполнении одного резервуара паровоздушная смесь будет вытесняться в другой, а не теряться в атмосфере);

6)запрещением проветривать резервуар перед заполнением. Рекомендуется также проводить ряд других мероприятий для

уменьшения потерь нефтепродуктов от испарения: хранение легкоиспаряющихся жидкостей в подземных резервуарах, в вертикальных наземных резервуарах, окрашенных в светлые цвета, отражающие солнечные лучи и обеспечивающие меньшее нагревание нефтепродукта.

Потери увеличиваются при большой поверхности испарения, поэтому для уменьшения потерь выгоднее хранить нефтепродукт в большей ёмкости, чем в нескольких малых ёмкостях.

Качественные потери происходят при длительном хранении топлива, от загрязнения и обводнения нефтепродуктов в результате внутренних химических превращений.