Расчет потерь нефти от «малых дыханий»

 

Находим площадь зеркала нефтепродукта в резервуаре:

 

,

 

гдеD – диаметр резервуара.

Определяем среднюю высоту газового пространства:

 

,

 

где Н – высота корпуса;

Нвзл – высота взлива;

НК – высота корпуса крыши.

Находим объем газового пространства резервуара:

 

,

 

гдеFH – площадь зеркала нефтепродукта в резервуаре;

НГ – средняя высота газового пространства.

Молярная масса бензиновых паров определяется по формуле:

 

,

 

где ;

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

Газовую постоянную бензиновых паров находят по формуле:

 

,

 

Где М – молярная масса бензиновых паров.

Среднюю температура нефтепродукта принимаем равной средней температуре воздуха:

 

,

 

где максимальная температура воздуха;

минимальная температура воздуха.

Определяем теплопроводность бензина:

 

,

 

гдеТп.ср – средняя температура нефтепродукта.

Находим удельную теплоемкость:

 

,

 

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

Рассчитываем коэффициент температуропроводности:

 

,

где плотность нефтепродукта при средней температуре нефтепродукта Тп.ср.;

удельная теплоемкость;

теплопроводность;

 

Находим коэффициент m:

 

,

 

где продолжительность 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:

 

,

 

где коэффициент 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;

НГ – 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:

 

,

 

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

io – интенсивность солнечной радиации;

F – площадь поверхности стенок;

Fo – 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):

где и – 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;

FH – 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:

 

,

 

Где Q – 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;

Rn – газовая постоянная бензиновых паров;

Тп.ср.- средня температура нефтепродукта.

Определяем продолжительность выхода

 

ч,

где , ч, здесь и в градусах.

Находим минимальную и максимальную концентрацию:

 

,

,

 

гдеРа – атмосферное давление;

Рmin – 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:

 

.