22 Источники и причины потерь нефтепродуктов

Количественные потери нефтепродуктов происходят от неудовлетворительного технического состояния сооружений и оборудования нефтебаз, а также в результате небрежности и халатности отдельных работников.

Основные причины потерь нефтепродуктов от утечек и разлива на нефтебазах — неисправное состояние днищ и корпусов стальных резервуаров, вызывающих течь и потение швов, а также резервуарного оборудования (хлопушек, подъемных труб, сифонных кранов, задвижек, водоспускных кранов и др.); неумелое удаление подтоварной воды из резервуаров (переливы резервуаров, железнодорожных цистерн, автоцистерн, мелкой тары и т. п.); неправильная зачистка остатков из резервуаров; неисправность технологических трубопроводов и трубопроводной арматуры, насосных установок (течи во фланцах сальниках, швах); неправильный подогрев нефтепродуктов в железнодорожных цистернах и других емкостях, сопровождающийся выбросом части нефтепродукта, аварии с резервуарами, трубопроводами и другими устройствами, нефтебаз, вызывающие разлив нефтепродуктов.

Эти потери могут быть устранены при своевременном проведении профилак­тических ремонтов и внимательном отношении к порученной работе обслуживающего персонала.

Качественные потери нефтепродуктов происходят от смешения при небрежном или неправильном выполнении операций по приему, хранению и отпуску нефтепродуктов, когда различные сорта их смешиваются, от обводнения и загрязнения механическими примесями.

23 Испарение

Обычно под испарением понимают парообразование, происходящее на свободной поверхности жидкости при температуре ниже точки кипения при данном давлении. Если давление насыщенного пара становится равным внешнему давлению или превышает его, то испарение переходит в кипение. Учитывая данное определение можно с уверенностью заметить, что склонность к испарению у таких многокомпонентных жидкостей как нефтепродукты, возрастает с увеличением содержания в них легких углеводородов.

По склонности к испарению и по изменению качества нефтепродукты располагаются в следующий убывающий ряд; бензин, реактивные топлива, дизельные топлива, газотурбинные топлива, котельные топлива, масла для реактивных двигателей, автомобильные масла, мазуты.

В бензинах вследствие потерь легких фракций понижается октановое число, уменьшается содержание бромистого этила – выносителя свинца, повышается температура начала кипения. При этом ухудшаются пусковые свойства топлива и приемистость двигателей, увеличивается нагароотложение и происходит ускорение износа деталей двигателя.

Очень большими могут быть потери от испарения при наличии газового сиропа, когда один конец трубы соединен с паровым пространством, а другой опущен до низа резервуара с внешней стороны и не закрыт. Потери опасны еще и тем, что создается видимость герметичного хранения.

Наличие свободного газового пространства в емкостях также приводит с существенным потерям. Так при заполнении резервуара на 90%, потери в средней климатической зоне составят 0,3%, на 60% уже на 1,6%, а заполнение всего на 20% способствует увеличению потерь до 10%, причем в южной зоне это значение потерь может составить до 15%.

Объем потерь нефтепродуктов при хранении в результате малых и больших дыханий зависит от условий работы резервуарных парков. Например, в условиях длительного хранения потери происходят в основном при «малых дыханиях», при увеличении коэффициента сворачиваемости возрастает доля потерь от больших дыханий. Таким образом, потери при наливе открытой струей в два раза выше потерь при нижнем наливе под уровнем. Здесь скорость испарения также зависит от ряда факторов: давления насыщенных паров, концентрации паров, метода налива и т.д.

24 Потери топлива от малых дыханий

Существенное влияние на потери топлива от малых дыханий оказывают колебания суточных температур воздуха и паровоздушной смеси, заполняющей газовое пространство резервуара. При повышении температуры давление паровоздушной смеси в резервуаре возрастает и как только оно превысит предельное давление, на которое отрегулирован дыхательный клапан, происходит выпуск паровоздушной смеси в атмосферу. При понижении температуры и давления в резервуаре двигательный клапан впускает в него атмосферный воздух. Эффективными способами борьбы с потерями горючего от суточных колебаний температуры являются следующие: окраска наземных резервуаров в светлые тона; орошение наружной поверхности резервуара водой; тепловая изоляция резервуара; заглубление резервуара в грунт. Но и при постоянной температуре воздуха и паровоздушной смеси потери топлива могут быть разными. Они зависят от объема газового пространства (объема резервуара, не заполненного жидким топливом) и будут тем больше, чем больше поверхность испарения и меньше высота заполнения резервуара топливом. Опытами установлено, что при высоте заполнения резервуара на 40% потери бензина от малых дыханий в 12...13 раз больше, чем при заполнении на 90%. Таким образом, для уменьшения потерь от малых дыханий необходимо поддерживать как можно большую высоту заполнения резервуара путем своевременного группового завоза топлива (чтобы за один прием заполнить резервуар полностью) и в холодное время суток, когда температура газового пространства минимальная. При этом следует заметить, что заполнять резервуары, как и другие емкости, для хранения и транспортирования нефтепродуктов более чем на 95% не следует, так как при нагревании произойдет расширение и вытекание нефтепродуктов из резервуара.

25 Потери от «больших дыханий» имеют место при операциях за­полнения. При откачке нефтепродукта из резервуара объем газо­вого пространства увеличивается. Поэтому давление в нем падает, и через дыхательную арматуру в резервуар подсасывается атмосфер­ный воздух. Это, с одной стороны, приводит к снижению средней концентрации углеводородов в ГП, а с другой стороны, струя воз­духа омывает поверхность нефтепродукта. В результате процесс его испарения интенсифицируется. При последующем заполнении ре­зервуара насыщенная углеводородами паровоздушная смесь вытес­няется в атмосферу.

Потери от «обратного выдоха» обусловлены следующим. После частичного опорожнения резервуара до некоторого уровня его газо­вое пространство недонасыщено углеводородами. При дальнейшем простое резервуара происходит донасыщение ГП, что вызывает рост давления в нем. Как только оно достигает уставки клапана давления, последний открывается и происходит вытеснение в атмосферу неко­торого объема паровоздушной смеси.

Потери от вентиляции газового пространства в литературе обычно объясняют наличием двух и более отверстий в крыше или кор­пусе резервуара, расположенных на разных уровнях. Считается, что в этом случае вследствие разности плотностей воздуха и паровоз­душной смеси образуется газовый сифон: паровоздушная смесь ис­текает через нижнее отверстие, а освободившееся пространство за­нимает воздух, подсасываемый через верхнее отверстие.

Однако такой механизм вентиляции имеет место только в част­ном случае, когда давление в верхней точке ГП равно атмосферно­му. На самом деле вследствие изменения температуры и испарения нефтепродуктов оно, как правило, либо больше, либо меньше атмо­сферного.

Соответственно, при этом через все имеющиеся отверстия либо происходит истечение паровоздушной смеси в атмосферу, либо в ре­зервуар подсасывается воздух.

Следовательно, потери от вентиляции газового пространства име­ют место, когда давление в ГП превышает атмосферное, но дыхатель­ная арматура закрыта.