Расчет потерь нефти от испарения при хранении в РВС

3. Расчет потерь нефти от испарения при хранении в РВС

 

3.1 Расчет потерь нефти от «малых дыханий»

 

Находим площадь зеркала нефтепродукта в резервуаре:

,

гдеD – диаметр резервуара.

Определяем среднюю высоту газового пространства:

,

где Н – высота корпуса;

Н_взл – высота взлива;

Н_К – высота корпуса крыши.

Находим объем газового пространства резервуара:

,

гдеF_H – площадь зеркала нефтепродукта в резервуаре;

Н_Г – средняя высота газового пространства.

Молярная масса бензиновых паров определяется по формуле:

,

где;

Т_НК – температура начала кипения бензина, Т_НК= 311 К.

Газовую постоянную бензиновых паров находят по формуле:

 ,

гдеМ – молярная масса бензиновых паров.

Среднюю температура нефтепродукта принимаем равной средней температуре воздуха:

 ,

гдемаксимальная температура воздуха;

минимальная температура воздуха.

Определяем теплопроводность бензина:

 ,

гдеТ_п.ср – средняя температура нефтепродукта.

Находим удельную теплоемкость:

,

(для практических расчетов можно принять равной 0,13 Вт/(мК) ).

Рассчитываем коэффициент температуропроводности:

 ,

гдеплотность нефтепродукта при средней температуре нефтепродукта Т_п.ср.;

удельная теплоемкость;

теплопроводность;

Находим коэффициент m:

,

гдепродолжительность дня.

По графику для определения расчетного склонения солнца находим среднее расчетное отклонение солнца j (для 15 числа месяца).

Для этого дня определяется интенсивность солнечной радиации без учета области или с учетом, в зависимости от задания:

 ,

гдекоэффициент прозрачности атмосферы, защитой от ее влажности, облачности, запыленности,  при безоблачном небе;

географическая широта места установки резервуара.

Находим площадь проекции поверхности стенок, ограничивающих газовое пространство резервуара на вертикальную и горизонтальную плоскости:

; ,

гдеD – диаметр резервуара;

Н_Г – средняя высота газового пространства.

Определяем площадь проекции стенок газового пространства резервуара на плоскость, нормальную к направлению солнечных лучей в полдень:

 ,

для сферических и сфероидальных резервуаров:

.

Определяем площадь поверхности стенок, ограничивающих газовое пространство:

.

Количество тепла, получаемое 1 м2 стенки, ограничивающей газовое пространство резервуара, за счет солнечной радиации:

 ,

гдестепень черноты внешней поверхности резервуара (0,27…0,67) для алюминиевой краски;

i_o – интенсивность солнечной радиации;

F – площадь поверхности стенок;

F_o – площадь проекции стенок газового пространства резервуара на плоскость.

По графикам для определения коэффициентов теплоотдачи находим коэффициенты теплоотдачи в дневное и ночное время в Вт/(м²К):

гдеи  – коэффициенты теплоотдачи от стенки резервуара к паровоздушной смеси, находящейся в газовом пространстве, соответственно для дневного и ночного времени;

и  – коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости к внешнему воздуху соответственно в дневное и ночное время лучеиспусканием;

 и  – то же – конвекцией;

 и  – коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости к внешнему воздуху соответственно в дневное и ночное время;

 и  – коэффициенты теплоотдачи радиацией от стенки резервуара к нефтепродукту через газовое пространство в дневное и ночное время.

Вычисляем коэффициенты теплоотдачи и :

 ;

 .

Приведенные коэффициенты теплоотдачи от стенки к нефтепродукту вычисляют по формуле:

 ;

 ,

где и  – соответственно коэффициенты теплоотдачи от паровоздушной смеси, находящейся в газовом пространстве резервуара, к поверхности жидкости для дневного и ночного времени;

F_H – площадь зеркала нефтепродукта в резервуаре;

F – площадь поверхности стенок;

 – теплопроводность бензина.

Определяем избыточные температуры:

 ,

где;

 -минимальная температура воздуха;

 - средняя температура нефтепродукта.

 ,

где;

- максимальная температура воздуха.

 ;

 .

Находим минимальную и максимальную температуры газового пространства резервуара:

,

.

По графику для определения давления насыщенных паров нефтепродукта определяем  при , Па.

Находим минимальное парциальное давление в газовом пространстве резервуара:

 ,

где – объем газового пространства резервуара;

 – объем бензина в резервуаре.

При степени заполнения резервуара менее 0,6 определяют минимальное парциальное давление в газовом пространстве резервуара по формуле:

 ,

где ;

 и  – высоты газового пространства в резервуаре соответственно до и после выкачки нефтепродукта;

 при известном  определяют по графику прирост
относительной концентрации во время выкачки из резервуара с двумя клапанами типа НДКМ, где скорость входящего воздуха определяется по формуле:

 ,

гдеQ – производительность выкачки;

n – число дыхательных клапанов на резервуаре;

d – диаметр монтажного патрубка дыхательного патрубка;

 принимаем по графику зависимость прироста концентрации от длительности простоя резервуара и погодных условий.

Находим температурный напор  по графику для определения температурного напора.

Определяем почасовой рост концентрации в газовом пространстве резервуара:

 ,

где , Па;

D – диаметр резервуара;

R_n – газовая постоянная бензиновых паров;

Т_п.ср.- средня температура нефтепродукта.

Определяем продолжительность выхода

 ч,

где, ч , здесь  и  в градусах.

Находим минимальную и максимальную концентрацию:

 ,

 ,

гдеР_а – атмосферное давление;

Р_min– минимальное парциальное давление в газовом пространстве резервуара.

Рассчитываем максимальное парциальное парциальное давление в газовом пространстве:

 .

Находим среднее массовое содержание паров бензина в газовоздушной смеси:

.

Объем вытесняемой паровоздушной смеси:

 .

Потери нефтепродукта от “малых дыханий” за 1сутки:

 ,

где – среднее массовое содержание паров бензина в газовоздушной смеси;

 – объем вытесняемой паровоздушной смеси.

Потери нефтепродукта от “малых дыханий” за месяц:

 .