Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова
(технический университет)
Кафедра транспорта и хранения нефти и газа
Исследование расхода газовой фазы через дыхательную арматуру резервуаров
Методическое указание к лабораторной работе
по дисциплине “Проектирование и эксплуатация нефтехранилищ и АЗС ”
для студентов специальности 130501
“Проектирование, сооружение и эксплуатация
газонефтепроводов и газонефтехранилищ”
Санкт-Петербург
2010
УДК 622.002.5.004.62(075.80)
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСХОДА ГАЗОВОЙ ФАЗЫ ЧЕРЕЗ ДЫХАТЕЛЬНУЮ АРМАТУРУ РЕЗЕРВУАРОВ. Методическое указание к лабораторной работе по дисциплине “Проектирование и эксплуатация нефтехранилищ и АЗС” / Коршак А.А., Дзарданов О.И., Подавалов И.Ю.; Санкт-Петербургский государственный горный институт (ТУ), СПб, 2010, 13 с.
Методическое указание предназначено для студентов специальности 130501 “Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ” очной формы обучения. В ней даны краткие теоретические данные, описан принцип действия лабораторной установки, дана методика проведения экспериментов и обработки результатов.
Табл. 02, ил.05, Библиогр.: 000 назв.
Научный редактор проф. А.А. Коршак
© Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова,
2010 г.
Содержание
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСХОДА ГАЗОВОЙ ФАЗЫ ЧЕРЕЗ ДЫХАТЕЛЬНУЮ АРМАТУРУ РЕЗЕРВУАРОВ 1
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСХОДА ГАЗОВОЙ ФАЗЫ ЧЕРЕЗ ДЫХАТЕЛЬНУЮ АРМАТУРУ РЕЗЕРВУАРОВ. Методическое указание к лабораторной работе по дисциплине “Проектирование и эксплуатация нефтехранилищ и АЗС” / Коршак А.А., Дзарданов О.И., Подавалов И.Ю.; Санкт-Петербургский государственный горный институт (ТУ), СПб, 2010, 13 с. 2
1. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ 4
2. УСТРОЙСТВО ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА И ПРИНЦИП ЕГО РАБОТЫ 6
3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ 8
4. ПРОСМОТР ТРЕНДОВ 11
5. ЗАДАНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ 12
6. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА 13
7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 13
8. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ 13
1. Краткая теория
Многочисленными промышленными экспериментами установлено, что расход паровоздушной смеси (ПВС) из заполняемых резервуаров превышает расход закачки. Мерой, учитывающей увеличение расхода ПВС над расходом закачиваемого нефтепродукта, является коэффициент превышения Кпз, равный отношению расхода вытесняемой ПВС к расходу закачки нефтепродукта.
Для определения величины
запишем уравнение состояния ПВС в
газовом пространстве (ГП) заполняемого
резервуара
|
(1) |
,где Р, Т – соответственно давление и температура в ГП объемом V; R - газовая постоянная ПВС; G – масса ПВС в ГП.
Скорость изменения объема
ГП
,
а изменения давления
в ГП при открытом дыхательном клапане
.
Изменение массы ПВС в ГП связано, с одной
стороны, с ее вытеснением в атмосферу,
а с другой - с ее донасыщением при
испарении нефтепродукта и равно
|
(2) |
,
где
-
плотность потока массы испаряющегося
нефтепродукта при закачке; F
- площадь поверхности испарения;
-
плотность и расход ПВС соответственно.
С учетом сделанных замечаний можем переписать уравнение состояния ПВС в виде
|
(3) |
,
Отсюда с учетом, что
,
получаем
|
(4) |
,т.е. видно, что расход ПВС превышает расход закачки на величину, соответствующую массе нефтепродукта, испаряющейся в единицу времени.
Отсюда коэффициент превышения при закачке
|
(5) |
,
Величина
в течение времени заполнения существенно
неравномерна: по мере заполнения
резервуара она уменьшается, стремясь
к единице. Объясняется такой характер
изменения
следующим. В начале заполнения резервуара
концентрация углеводородов в его газовом
пространстве минимальна и поэтому нефть
(бензин) испаряется наиболее интенсивно.
Максимальной величине
соответствует и максимальная величина
.
В процессе заполнения резервуара
вследствие испарения нефти (бензина)
концентрация углеводородов в его газовом
пространстве увеличивается. Это ведет
к уменьшению интенсивности испарения
нефти (бензина), а, следовательно, к
снижению величин
и
При опорожнении резервуара
с расходом
в него поступает воздух плотностью
и расходом
,
а в нем самом плотность ПВС равна,
,
соответственно в виде
|
(6) |
,
Где
- плотность потока массы испаряющейся
жидкости в процессе опорожнения
резервуара (режим - откачка).
Подставив (6) в (1) после простых преобразований получим
|
(7) |
,
С учетом, что плотность ПЗС подчиняется зависимости
можем приписать (7) в виде
|
(8) |
,
где; с – средняя концентрация
углеводородов в газовом пространстве
резервуара;
,
- соответственно плотность паров нефти
(бензина) и воздуха
Следовательно, относительный расход
подсасываемого воздуха
равен
|
(9) |
,
При известных расходах откачки
и подсасываемого воздуха
формула (8) может быть решена относительно
плотности потока массы испаряющейся
жидкости, что дает
|
(10) |
,Цель лабораторной работы – изучение закономерности изменения расхода ПВС и при заполнении воздуха - при опорожнении модельной емкости легкоиспаряющейся жидкостями.