Определение плотности груза

Плотность жидких грузов определяется в соответствии с ГОСТами при помощи ареометров, нефтеденсиметров, гидростатических весов или пикнометров. Эти приборы градуируются в соответствии с требованиями стандарта для определённой температуры, называемой стандартной.

За стандартную температуру в России принимается температура нефтепродукта при +20° С.

Плотностью нефтепродукта называют отношение его массы при температуре +20° С к массе воды в том же объёме при температуре +4°С. Такая плотность обозначается ²⁰ и называется стандартной.

В практике работы транспортного флота плотность жидкого груза при любой температуре определяют расчётным методом, используя фор­мулу:

^t=^20\4+(20-t), (1)

где  ^f- плотность груза при температуре t;

t - фактическая температура груза;

р ^20\4 -плотность груза по паспортным данным (стандартная);

 - поправка на плотность при изменении температуры груза на 1°С (выбирается из таблицы № 1).

Знак поправки получает отрицательное значение при температуре жидкого груза выше +20° С.

Если приборы для определения плотности градуированы не по стан­дарту, необходимо произвести пересчёт показаний к стандартной плотности ^20\20 .

Пересчёт показаний приборов, градуированных при температуре 20° С и отнесенных к плотности воды при температуре 20° С, производится по формуле:

^20\4=0,99823^20\20 (2)

где, ^20\20 - плотность при температуре воды +20° С.

0,99823 - плотность воды при температуре +20°С.

Вместо умножения на 0,99823 можно пользоваться нижеследующи­ми поправками, которые следует вычитать из полученного показания плотности ^20\20.

0,0012	0,6497-0,7062
0,0013	0,7063-0,7627
0,0014	0,7628-0,8192
0,0015	0,8193-0,8757
0,0016	0,8758-0,9322
0,0017	0,9223-0,9887

Пересчёт плотности жидкого груза, определённой при температуре +15°С и отнесенной к плотности воды при температуре +15° С, в стан­дартную плотность производится по формуле:

^20\4 =1,00564 р ^15/15 - 0,00908 (3)

В Англии стандартной считается плотность при +15,6° С, или 60°F, т.е.  60/60. Перевод её в стандартную плотность, принятую в России, производится по формуле:

^20\4 = 1 ,00477 р ^60/60 - 0,00799 (4)

Перевод шкалы API, принятой в США, в отечественный стандарт производится по формуле:

^20/4 = 142,175 / (API + 131,5) - 0,00799 (5)

Чтобы определить массу груза, имеющего плотность, показанную в одной из приведенных систем, необходимо перевести эту плотность в отечественный стандарт (²⁰), затем ввести поправку на плотность при той температуре, которую он имел в момент замера взлива или пустот по формуле (1):

Q = Wp^t. (6)

где Q - масса груза;

W -объём груза ;

^t -плотность груза при данной температуре.

Плотность и температуру наливного груза определяют по соответ­ствующим измерениям средних проб, взятых из каждого танка на неско­льких уровнях согласно ГОСТа.

Среднюю температуру однородного груза t _cp определяют как сред­нюю арифметическую величину из средних температур в отдельных танках:

tc_P = (t₁ + t₂+.....+ t_n)/n. (7)

где t _cp -средняя температура груза;

t₁, t ₂, .... t _n- средняя температура в отдельных танках;

n- число танков, которых измерялась температура,

Если в группе танков или в одном из них температура груза резко отличается от остальных, поправку на температуру вводят не на весь груз, а отдельно для каждого танка или группы танков.

Определение температуры необходимо вести с точностью до 0,1°С, так как ошибка приведёт к ошибке в определении количества груза.

Жидкие грузы одного наименования могут поступать на судно из нескольких береговых резервуаров, в связи с чем вероятно их различие в температуре и плотности.

В этом случае при определении массы жидкого груза одного наиме­нования может быть использована средневзвешенная плотность при t=+20°C, которая определяется по формуле:

^20\4_ср=(Р₁₁^20/4+Р₂₂^20/4+…..+Р_n_n^20\4)/(P₁+Р₂+…..+Р_n). (8)

где Р ₁, P_2…..Р_n- массовое количество жидкого груза, поступившее на судно из каждого берегового резервуара;

₁^20\4, ₂^20\4….._n^20\4- плотность груза в каждом из резервуаров (определяется по паспорту качества).

Теперь необходимо исправить средневзвешенную плотность попра­вкой (из-за отличия температуры от стандартной) способом, изложенным выше.

Массовое количество груза в тоннах определяют по формуле:

Q=W^20\4_ср. (9)

При перевозке нефтепродуктов из одной климатической в другую возможно расширение груза в случае повышения температуры окружаю­щей Среды. Следовательно, увеличивается и объём нефтепродуктов в тан­ках. Это вынуждает оставлять в танках достаточный запас свободного объ­ёма (пустоты).

Для расчёта наименьшего запаса пустоты на расширение необхо­димо знать плотность ^20\4 и температуру погрузки груза t₁.

Наибольшей температурой в рейсе t _max задаются по наибольшим температурам подогрева или температуре морской воды. Дальнейший расчёт идёт по следующей схеме:

1. Определяют плотность груза при температуре погрузки по формуле (1).

2. Раcсчитывают плотность p^{f max/4} при максимально возможной температуре в рейсе по формуле (1).

3. Определяют предельное количество груза в единицах массы в танке с учётом расширения по формуле:

Q_max=W_max^{t max\4} (10)

где W _mах - максимально допустимый объём грузового танка, м .

4. Рассчитывают объём груза в танке W _гр при температуре погрузки груза t_1:

W_rp = Q_max/p^t2/4 (11)

5. Незаполненный объём (запас на расширение W) получается как разность:

W=W_max-W_гр. (12)

По полученному объёму W из таблицы ёмкости танка (калибро­вочной таблицы) выбирают необходимый запас пустоты под палубой на расширение груза.

Лаборатория нефтебазы выдаёт на танкер паспорт качества на неф­тепродукт, в котором указывает его свойства: плотность при +20°С; ок­тановое число; температуру начала и конца кипения; температуру вспы­шки; температуру застывания; йодное число; механические примеси; про­цент воды; цвет; прозрачность и т.д. На паспорте инспектор по качеству ставит штамп и подпись.