ПОТЕРИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОТЕРЬ

Потери нефтепродуктов наносят большой вред народному хозяйству, поэтому борьба с потерями - актуальная задача. Поте­ри происходят (рис. 11.1) 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. 11.1. Типичные источники потерь на нефтеперерабатывающем заводе:

1 — сгорание газа в факелах; 2 — испарение из резервуаров; 3 — утечки в задвижках, линиях, насосах и т.д.; 4 — потери нефти в стоке нефтеперерабатывающего завода; 5 — испарения в ловуш­ке-водоотделителе; 6 — потери при погрузке железнодорожных цистерн и автоцистерн; 7 — смешение бензина

Количество нефтепродукта в этой паровоздуш­ной смеси

G = c ·p ·V,

где с — объемная концентрация паров нефтепродукта в паровоз­душной смеси; р - 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 μ— коэффициент расхода отверстия; F — площадь отвер­стия; Р — давление, под которым происходит истечение; оно равно разности весов столбов высотой Н паровоздушной смеси плотностью р_с и воздуха плотностью р_в:

P = H ·(p_{c ·} p_e)· 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 дыханийпроисходят 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».