Определение степени заполнения танка наливным грузом. Цель и порядок определения.

Наливные грузы. Классификация. Основные транспортные характеристики.

Подразделяются на 4 класса: нефть и нефтепродукты, пищевые (прочие), химические, сжиженные газы.Транспортные характеристики: объемно-массовые: плотность, вязкость давление, фракционный состав, органолептические характеристики; теплофизические: температуры плавления, застывания, испаряемость, тепло– и температуропроводность, теплоемкость, диэлектрические свойства; характеристики опасности: температуры вспышки, воспламенения, самовоспламенения, концентрационные и температурные пределы воспламенения, скорость выгорания, давление взрыва, коррозионность, токсичность, октановое, цетановое и йодной число, экологическая опасность.

Плотность и вязкость наливных грузов.

Плотность определяется при помощи ареометра или гидростатических весов. Точность измерения плотности нефтепродуктов ареометром состав­ляет 0,05 %, а в лабораторных условиях с помощью гидростатиче­ских весов или пикнометра – до 0,005 %. Плотность высоковязких нефтепродуктов определяется расчетами. Пробу исследуемого продукта смешивают с таким же количеством маловязкого растворителя, плотность кото­рого известна, и определяют плотность смеси. Часто относительную плотность наливных грузов называют «удельным весом», что неправильно. Для определения ко­личества (массы) груза необходимо знать плотность, а для определения плотности значение относительной плотности (удельного веса) нужно умножить на величину стандартной плотности воды: r^t = d^t ×r_ст. Относительная плотность – плотность по отношению к стандартному веществу. В СНГ стандартной является плотность воды при температуре 4°С, приравненная 1 т/м³ (0,999973), поэтому относительная плотность (удельный вес) нефтепродукта численно равна истинной плотности d^t₄ = r^t , т. е. не требует пересчетов. Вязкость определяет подвижность (текучесть) жидкости и оказывает существенное влияние на условия транспортирования, перекачки и выполнения операций по сливу и наливу. Различают динамическую, кинематическую и условную вяз­кость. Вязкость зависит от температуры и давления. Динамическая вязкость – сопротивление внешним силам, вызывающим течение жидкости. Эта сила прямо пропорциональна скорости сдвига, коэффициент пропорциональности – коэффициент динамической вязкости. Его отношение к плотности – кинематическая вязкость.

Определение степени заполнения танка наливным грузом. Цель и порядок определения.

Плотность наливных грузов зависит от температуры, поэтому одна и та же масса груза при разных температурах занимает разный объем, что может привести к разливу нефтепродуктов или нерациональному использованию емкости танков.

При наливе танки необходимо заполнить так, чтобы на переходе, при повышении температуры, объем нефтепродуктов не превысил объем танка и не было разлива. Разлив нефтепродуктов ведет к большим материальным потерям из-за уменьшения количества груза и штрафов за загрязнения окружающей среды.

С другой стороны, при максимальной температуре на переходе в танке не должно быть пустот, т. е. при загрузке танки должны быть заполнены до максимально возможной величины. Наличие недогрузки танков (пустот) приносит материальные потери (в меньшей степени, чем разлив), так как «перевозка воздуха» не оплачивается.

 При переходе из теплой зоны в холодную, танкер просто загружается до своей грузоподъемности.В любой случае танкер (отдельные танки) не загружается на весь свой объем, так как должен оставаться определенный свободный объем в расчете на расширение при «малом дыхании».

Для определения момента окончания загрузки танкера необходимо определить количество Q (объем V) груза,который будет загружаться в каждый танк. В свою очередь Q (V) груза зависит от уровня заполнения отдельных танков.

Для определения уровня налива груза в танке необходимо:

· знать плотность (r) при наливе и при максимальной температуре;

· знать коэффициент объемного расширения (b) наливного груза;

· иметь калибровочные таблицы танков (табл.. 1);

· иметь надежные приборы для определения уровня груза.

Температура на переходе определяется по гидрометеорологическим прогнозам или по справочной литературе.

Каждому значению объема в калибровочной таблице соответствуют значения высоты уровня груза и пустоты.

Поэтому вместо калибровочных таблиц можно использовать соответствующие калиброванные шкалы уровнемеров.

В справочной литературе и в документах на груз, как правило, приводится плотность при 20°С (r20). Для ряда

грузов в нормативных документах приведены таблицы изменения плотности (объема 1 т) в зависимости от температуры.

Но часто возникает вопрос определения (перерасчета) плотности для нужной температуры. Пересчет для нужной

(расчетной) температуры производится по следующей формуле: ρр= ρ + b (t – tр),

где ρ и ρр – соответственноплотность при известной и расчетной температуре, т/м3;t и tр – соответственно известная и расчетная температура, °С;b – коэффициент объемногорасширения груза, т/м3Чград.

4.Октановое число Цетановое число Йодное число Химическая и физическая стабильность

Октановое число определяет детонационную стойкость, за 100 % принят изооктан.

Цетановое число характеризует дизельное топливо по способности его к самовоспламенению при впрыскивании его в камеру сгорания. При высоком значении этого числа (45 –50) топливо сгорает полностью и равномерно.

Йодное число характеризует химическую стабильность (наличие в топливе непредельный углеводородов).

Химическая и физическая стабильность означает постоянство химического и физического состава в течение определенного перио­да времени. Нефть и нефтепродукты в процессе хранения вступают в контакт с кислородом, металлом, светом, повышенной темпера­турой и другими факторами, которые обусловливают процессы окисления, полимеризации и конденсации. Наибольшие изменения свойств наблюдаются в результате окисления кислородом воздуха химически наиболее неустойчивых соединений, входящих в состав нефтепродуктов (например, непредельных углеводородов крекинг бензина). Образующиеся при этом смолы и нерастворимые осадки резко ухудшают качество топлива. Процесс окисления – самоускоряющийся процесс, так как образовавшиеся кислые соединения становятся в свою очередь катализаторами и увеличивают скорость реакции.

Химическая стабильность характеризуется йодным числом и индукционным периодом (временем, в течение которого испытуемое топливо, на­ходящееся в условиях, регламентированных стандартами, практически не подвергается окислению). Для увеличения срока годности топлива в него добавляют спе­циальные антиокислительные присадки. На основе химической ста­бильности установлены предельные сроки хранения нефтепродук­тов (0,5 – 6 лет) в зависимости от типа топлива, хранилища и кли­матической зоны. Физическая стабильность означает постоянство фракционного состава и упругости паров, что достигается хранением и перевозкой в герметических емкостях, исключающих потери легких фракций.

5 .Сырая нефть Фракционный составТр. Характеристики .

Сырая нефть представляет собой горючую маслянистую жид­кость, обладающую характерным запахом, цвет которой меняется от светло–желтого до коричневого, почти черного. Физические и хи­мические свойства нефти зависят от ее месторождения и даже го­ризонта залегания.

Нефть – это сложная смесь различных веществ.

Фракционный состав определяет количество продукта в процен­тах от общего объема, выкипающее в определенных температурных режимах. В нефти различают легкие (светлые) фракции, выкипаю­щие при температуре до 350°С, и тяжелые (темные) с температу­рой кипения выше 350°С. Легкие являются основой для получения светлого топлива (бензин различного назначения, керосин и т. д.), тяжелые – для получения мазута и продуктов его переработки. Содержание легких фракций в объеме нефти составляет не более 30 – 50 %. Фракционный состав существенно влияет на плотность и испаряемость, которые характеризуют эффективность использова­ния нефтепродуктов и величину потерь от испарения.Тр. Характеристики

Быстрое охлаждение нефти приведет к образованию небольших отдельных кристаллических гранул, так как времени для образования ядра кристаллизации недостаточно. В результате кристаллические агрегаты парафина ие будут увеличиваться. В этом случае ядро адсорбирует смолистые компоненты, которые снижают сродство связей среди кристаллов парафина. Таким образом развивающиеся мельчайшие гранулы кристаллов в значительной степени могут стабилизироваться.Скорость охлаждения обычно должна составлять 0,3-1,0°С/с.