Потери нефтепродуктов наносят большой вред народному хозяйству, поэтому борьба с потерями - актуальная задача. Потери происходят (рис. 8.1) от утечек, испарения, смешения различных сортов нефтепродуктов. Примерно 75 % потерь происходит от испарения.
Потери от утечек происходят через неплотности резервуаров, трубопроводов, задвижек, при случайном разливе и т.д. и предотвращаются проведением профилактических ремонтов и специальных мероприятий.
Потери от смешения происходят при последовательной перекачке нескольких нефтепродуктов и при случайном их смешении в резервуарах.
Потери от испарения. В резервуаре, имеющем некоторое количество продукта, газовое пространство заполнено паровоздушной смесью.
Рис. 8.1. Типичные источники потерь на нефтеперерабатывающем заводе
1 –сгорание газа в факелах; 2- испарение из резервуара; 3 – утечки в задвижках, линиях, насосах и т.д.; 4 – потери нефти в стоке нефтеперерабатывающего завода; 5 – испарение в ловушке-водоотделителе;
6 – потери при погрузке железнодорожных цистерн; 7 – смешение бензина
|
|
Количество нефтепродукта в этой паровоздушной смеси
G = c × r × V,
где с — объемная концентрация паров нефтепродукта в паровоздушной смеси; r - плотность паров продукта; V — объем газового пространства.
Всякое выталкивание паровоздушной смеси из газового пространства резервуара в атмосферу сопровождается потерями нефтепродукта — это и есть потери от испарения. 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 работы газового сифона определяется по уравнению
где m — коэффициент расхода отверстия; F — площадь отверстия; Р — давление, под которым происходит истечение; оно равно разности весов столбов высотой Н паровоздушной смеси плотностью рс и воздуха плотностью рв:
P = H-(rc-rв)-g.
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 давления, на которое установлена арматура. Как только давление станет равным расчетному давлению дыхательного клапана, из резервуара будут выходить пары нефтепродукта, начнется «большое дыхание» («выдох»).
|
|
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» резервуара.
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 уйти из резервуара - произойдут потери от насыщения.
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»;
6) из-за снижения атмосферного давления. При этом разность давлений в газовом пространстве резервуара и атмосферного может превысить перепад давлений, на который установлен дыхательный клапан, он откроется и произойдет «выдох» (барометрические малые дыхания). При повышении атмосферного давления может произойти «вдох».