книги / Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа

охлаждения). Коррозионный износ двигателя зависит также от многих других факторов: типа двигателя, его технического со­ стояния, температуры окружающего воздуха и качества исполь­ зуемых моторных масел.

Склонность топлива к образованию высокотемпературных отложений нормируют рядом показателей, значения которых таковы: зольность —не более 0,01 %; отсутствие механических примесей; коксуемость —10 %, остаток топлива —не более 0,3 %; йодное число —не более 6 г йода на 100 г топлива; количество фактических смол для летних сортов —до 40 мг/100 мл, зимних — до 30 мг/100 мл топлива.

Плотность дизельного топлива марок Л и 3 при температуре 20 °С —не более 860 и 840 кг/м3 соответственно.

Температура воспламенения летнего дизельного топлива рав­ на 300 °С, зимнего —310 °С. Температурные пределы воспламе­ нения: у летнего —нижний 69 °С, верхний 119 °С, у зимнего — соответственно 62 и 105 °С.

Характеристики вырабатываемых отечественной промыш­ ленностью дизельных топлив приведены в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Показатели качества дизельных топлив

Чтобы избежать образования паровоздушных пробок в ней и срыва работы насосов, устанавливается предельная величина давления насыщенных паров.

Применение топлива, загрязненного механическими приме­ сями, содержащего кристаллы льда или воду, приводит к засо­ рению фильтров и, в конечном итоге, отказу двигателя. Кроме того, в связи с тем, что топливная аппаратура двигателя выпол­ нена по высокому классу точности, даже небольшая коррозия может нарушить ее нормальную работу.

Повышенная вязкость топлива приводит к перегрузкам в ра­ боте насоса и регулирующих устройств, ухудшает распыление топлива форсункой. С укрупнением капель, в свою очередь, резко замедляется прогрев и испарение топлива, снижается пол­ нота сгорания, ухудшается запуск двигателя, увеличивается нагарообразование.

На заре развития реактивной авиации ее потребность в топ­ ливе полностью удовлетворялась топливом Т-1, получаемым из малосернистых нефтей. Однако уже в 50-е годы XX века возник­ ла необходимость расширения производства реактивных топлив, что было сделано за счет вовлечения в переработку восточных сернистых нефтей. В результате было разработано топливо ТС -1, ставшее основной маркой реактивных топлив.

При подмешивании бензина к реактивным топливам проис­ ходит уменьшение температур вспышки, начала кипения, а так­ же выкипания 10, 50 и 90 %, что для авиационных топлив недо­ пустимо.

Печное бытовое топливо предназначено для коммунально-бы­ товых нужд, снабжения населения, а также предприятий сельско­ го хозяйства. Его выпускают малосернистым (содержание серы не более 0,5 %) и сернистым (содержание серы не более 1,1 %).

В отличие от дизтоплива печное бытовое топливо имеет бо­ лее высокую вязкость и более тяжелый фракционный состав.

Подмешивание бензинов и дизельных топлив к топливу печ­ ному бытовому изменяет его фракционный состав и температу­ ру вспышки, делая их несоответствующими применяемому топ­ ливному оборудованию. Сведения об основных показателях ка­ чества рассмотренных нефтепродуктов приведены в табл. 5.6.

Предельно допустимые концентрации дизельного топлива в

бензине в дт и наоборот (вб ) в процентах могут быть рассчита­ ны по формулам

*28 - (р дт- 753)

ния бензина и вспышки дизельного топлива, уста­

новленные ГОСТом; Ткк,Тв - фактические величины

указанных температур; Рдт ~ плотность дизельного топ­

лива при температуре 293 К, кг/м3.

Поскольку фактические характеристики нефтепродуктов, выра­ батываемых на НПЗ, являются случайными величинами, то и зна­ чения в дт, в б для каждой конкретной партии бензина и дизель­ ного топлива являются различными. Ориентировочные значения величины в для разных пар нефтепродуктов приведены в табл. 5.7.

Таблица 5.7

Ориентировочные предельно допустимые концентрации в одних нефтепродуктов вдругих, %

Образующуюся в процессе последовательной перекачки смесь необходимо как-то реализовать. Применяют следующие способы реализации (рис.5.19):

1)прием всей смеси в отдельный резервуар;

2)деление смеси пополам;

3)прием всей смеси в один из контактирующих нефтепродук­ тов (например, в более дорогой);

4)деление смеси на «голову», «хвост» и «середину»;

5)распределение смеси по нескольким резервуарам. Рассмотрим эти способы подробнее.

Рис. 5.19. Варианты распределения смеси по товарным нефтепродуктам:

1 — прием всей смеси в специальный («смесевой») резервуар; 2 - деление смеси пополам; 3 - прием всей смеси в один из нефтепродуктов; 4 —деление смеси на три неравные части; 5 —распределение смеси по нескольким резер­ вуарам.

Прием всей смеси в отдельный резервуар

Самый простой способ распорядиться смесью —это принять ее всю в отдельный («смесевой») резервуар, а затем распределить по товарным нефтепродуктам с учетом допустимых концентраций.

Средние концентрации нефтепродуктов А и Б в «смесевом» резервуаре при известных рАи рБ, после замера р^, можно вычис­ лить по формуле (5.13).

Объем смеси, которую можно добавить в резервуары с чисты­ ми нефтепродуктами без ущерба для их качества, подсчитыва­ ется исходя из условия, что концентрация примеси в резервуаре не превысит допустимой величины. Например, пусть в резервуа­ ре с продуктом А имеется объем нефтепродукта VpA. Допустимая концентрация продукта Б в продукте А составляет вБрА, а факти­ ческая концентрация продукта Б смеси равна КБ. Тогда макси­

мальный объем смеси У ^ А, добавляемой в резервуар с продук­ том А, найдем из условия

Й_

ырл~ V,, ’

что дает

V,„. =VрА

вБрА

в в

По аналогии для резервуара с продуктом Б получаем,

где Усм А, Усм Б —объемы смеси, принимаемые в резервуа­ ры с товарным нефтепродуктом соответственно А и Б; VpA, УрБ —объемы товарных нефтепродуктов А и Б в ре­ зервуарах, в которые добавляется смесь; вБрА, в —до­ пустимые концентрации нефтепродуктов соответствен­ но Б и А в резервуарах с товарными нефтепродуктами соответственно Aw Б.

Деление смеси пополам

Деление смеси пополам применяют для того, чтобы не допус­ тить изменения количества закачиваемых в трубопровод нефте­

продуктов. В этом случае, чтобы не исП0Ртить качества чистых жидкостей, их объем в партии должен быть больше некоторой минимально допустимой величины.

Пусть ведется последовательная пСРекачка прямым контак­ тированием бензина А-76 и дизельноГ° топлива зимнего. Объ­ ем образующейся смеси равен У^, а объем примеси в половине смеси Jo. Если добавить половину смеси к чистому бензину объ­ емом Vg, то концентрация д и зт о п л и в а в чистом нефтепродукте составит

расчета Кдт. Одновременно упрощается вывод искомого соотно­

При раскладке смеси должно выполняться условие Кдт

у

то есть 0,0858—— < вдт. Отсюда находим необходимый объем чистого бензина для реализации половины образовавшейся смеси

Рассуждая аналогично, найдем необходимый объем чистого дизтоплива для реализации половины образовавшейся смеси

Ъ. =\в6 =0,35-10'2 1= 24,5 -^. (5.16)

Приведем без вычислений некоторые другие результаты рас­ чета величин отношения минимального объема чистого нефте­ продукта к объему смеси (табл. 5.8).

Ориентировочные величины V ^ / V ^ для различных контактов нефтепродуктов

Из таблицы видно, что:

1)при делении смеси пополам нельзя перекачивать прямым контактированием бензин А-76 и топливо ТС-1;

2)наиболее предпочтительна перекачка прямым контактирова­ нием:

бензина А-76 и керосина тракторного; топлива ТС -1 и дизтоплива зимнего или летнего; дизтоплива зимнего и керосина тракторного.

Соответственно формируется и последовательность закачки нефтепродуктов в трубопровод.

Прием всей смеси в один чистый нефтепродукт

Принимать всю смесь в один чистый нефтепродукт мы вы­ нуждены при контакте, например, топлива ТС-1 и бензина. Концентрация топлива ТС-1 в бензине в этом случае равна

Здесь коэффициент 0,5 показывает, что в смеси 50 % объема занимает топливо ТС -1.

Так как из условия сохранения качества бензина должно вы­ полняться условие , < вт1, то можем записать