розміри флотаторов
§ 4. Замір і облік нафтопродуктів
Точний і своєчасний облік нафтопродуктів на нафтобазах при операціях прийому, зберігання і реалізації має дуже важливе значення. В даний час облік нафтопродуктів на нафтобазах Радянського Союзу проводиться трьома методами: ваговим, об'ємно-ваговим і об'ємним.
При ваговому методі вага визначається зважуванням затаренного нафтопродукту на спеціальних важільних вагах. Для визначення ваги нафтопродукту, налитого в автоцистерну, служать автомобільні ваги.
Об'ємно-ваговий метод застосовується при визначенні ваги великої кількості нафтопродуктів, що зберігаються в резервуарах.
За цим методом за допомогою спеціальних вимірювальних приладів і калібрувальних таблиць визначають об'єм нафтопродукту в резервуарі, а також щільність при температурі виміру.
Об'ємний метод широко застосовується при відпустці дрібних партій нафтопродуктів через заправні колонки. Кількість нафтопродукту може вимірюватись в одиницях об'єму.
калібрування резервуарів
Для швидкого і оперативного визначення обсягу нафтопродукту в резервуарі треба мати вимірну таблицю, в якій вказані значення питомих обсягів по висоті (зазвичай через 1 см). Існує кілька способів складання калібрувальних таблиць ємностей:
за допомогою мірного резервуара, з якого перекачують певний (заміряний) обсяг води, одночасно вимірюючи зміну висоти рівня в Калібруемие ємності;
при заповненні резервуара водою, закачиваемой насосом через об'ємний витратомір з відомою шкалою похибки;
шляхом безпосереднього обмірювання резервуарів.
Якщо перші два способи в основному використовують для калібрування ємностей складної форми (танки нафтоналивних суден, підземні ємності та інші), то третій спосіб застосовують для резервуарів правильної геометричної форми (циліндричні, кульові, конічні ємності).
Калібрування вертикальних циліндричних резервуарів виробляють шляхом вимірювання висоти h і внутрішнього діаметра кожного пояса D.
Тоді загальний обсяг резервуара
де п - число поясів; Vi - обсяг одного пояса.
Висоту h кожного пояса резервуара і товщину δ листів поясів вимірюють з внутрішньої сторони не менше ніж в трьох точках по колу резервуара, приймаючи в розрахунках среднеарифметические їх значення. Внутрішні діаметри поясів знаходять по зовнішньому діаметру другого поясу
де S2 - виміряний периметр окружності другого поясу.
У резервуарах телескопічною збірки: D1 = D
Особливість вимірювальних таблиць для резервуарів з телескопічним розташуванням поясів полягає в тому, що обсяги, що припадають на 1 см ви-стільники, різні для всіх поясів, а тому таблиці складаються для кожного пояса.
У резервуарах із ступінчастим розташуванням поясів внутрішні діаметри всіх непарних поясів рівні і відповідають величині D
Ємність резервуара із ступінчастим розташуванням поясів зазвичай розраховують за середнім внутрішньому діаметру:
де п - число поясів в корпусі резервуара.
Повний обсяг резервуара в цьому випадку
де Н - повна висота циліндричної частини резервуару.
Перевага калібрування резервуарів із ступінчастим розташуванням поясів - можливість складання поінтервального таблиць, в яких обсяги нафтопродуктів є постійною функцією висоти.
Методика складання калібрувальних таблиць для горизонтальних циліндричних резервуарів відрізняється від вищевикладених і заснована на обчисленні коефіцієнтів площ. Сутність цього методу може бути показана на конкретному прикладі. Виділимо в горизонтальному циліндричному резервуарі з плоскими днищами елементарну смужку висотою dy і шириною 2х (рис. 5.12), що має площу df = 2xdy.
Мал. 5.12. Розрахункова схема калібрування горизонтального циліндричного резервуара.
З прямокутного трикутника ABC маємо:
а площа повного сегмента
Розділивши обидві частини рівняння на F = π R 2. отримаємо
Це рівняння є ставлення змінної площі сегмента до площі перпендикулярного перетину резервуара.
Значення K, відповідні відносної висоті y / R, обчислюються через кожні сантиметр вимірювання у, і за цими даними визначають відповідні площі сегментів fс = KF. Тоді обсяги сегментів, відповідні обчисленим площам, будуть: V
де L - довжина горизонтального резервуара.
Для горизонтальних резервуарів зі сферичними днищами загальний обсяг
де Vц - обсяг циліндричної частини резервуару; Vc.д - обсяг сферичного днища
z - стрілка купола.
Обсяги сферичних частин днищ визначаються за відомими таблицями, в яких дані значення коефіцієнта K 'в залежності від ступеня заповнення h / D. Коефіцієнт K 'показує відношення обсягу частини сферичного днища Vс.д при різних значеннях рівня h до повного об'єму днища Vд:
Отримані значення Vc.д додаються до відповідних обсягам сегмента при однакових h / D. Тоді повний обсяг сегмента з урахуванням частини обсягу сферичного днища складе:
ЗдесьV
Повний обсяг горизонтального циліндричного резервуара з сферичними днищами
При користуванні калібрувальними таблицями необхідно дотримуватися суворої горизонтальність осі резервуара. Наведені вище методи калібрування резервуарів мають деякі істотні недоліки, так як форма резервуара не стабілізується після закінчення будівництва, а безперервно змінюється в процесі експлуатації:
Корпус резервуара може деформуватися і відхилятися від правильної геометричної форми (волнообразованіе по утворюючим, перекіс і овальність корпусу, нерівномірні осідання основи, вм'ятини, гофри та ін.). Основні фактори, що впливають на правильність форми резервуара, будівельні (комплекс операції зборки, технологія зварювання, міцність і стійкість фундаменту) і експлуатаційні (гідростатичний тиск продукту, вакуум в резервуарі, вітрове навантаження і температурні впливи).
В процесі експлуатації температура корпусу резервуара tp постійно змінюється, а калібрування резервуара зазвичай виробляють при певній температурі tк. Зміна температури викликає відповідні коливання обсягу ΔV, яке може бути враховано зміною діаметра на ΔD
де Vо - об'єм резервуара при температурі tк
нехтуючи (
Значення ΔD можна обчислити за формулою
Відносне збільшення обсягу
Негативне значення ΔVt показує, що обсяг резервуара зменшився, позитивне значення - що обсяг резервуара збільшився.
Для практичних розрахунків tp приймаються рівними температурі нафтопродукту.
У калібрувальних таблицях необхідно відзначати tк і докладати до них таблицю поправок εt. обчислених для температури через 1 ° С.
3. Під дією гідростатичного тиску нафтопродукту резервуари розширюються. При цьому збільшення обсягу для вертикальних циліндричних резервуарів може бути підраховано наступним методом.
Елементарний малий обсяг резервуара
де F - площа поперечного перерізу резервуара; h - висота стовпа нафтопродукту над даним перерізом.
При зміні діаметра на ΔD під дією гідростатичного тиску h ρg згідно (4.28) обсяг збільшиться на
Підставляючи значення ΔD / D, отримуємо
Після інтегрування цього рівняння для резервуарів з δ = const маємо:
Замінивши Fh = Vн (об'єм нафтопродукту в резервуарі), отримаємо
Для резервуара зі змінною товщиною стінок інтегрування вихідного рівняння необхідно проводити в межах висоти, де δ = const, т. Е. По поясах
де h2i і hi - глибина занурення нижнього і верхнього обріза i-того пояса під рівень нафтопродукту; δi - товщина стінки i-того пояса.
Зазвичай до калібрувальним таблицями резервуарів докладають таблицю поправок ΔV
Поправка на нафтопродукти з щільністю ρв
Якщо резервуар обміряли порожнім, то величину ΔV
4.Вследствіе стисливості нафтопродукту під дією гідростатичного тиску р = h ρg його обсяг в резервуарі зменшиться на ΔVc. При збільшенні тиску на dp = pgdh це зменшення обсягу складе:
де β - коефіцієнт об'ємного стиснення нафтопродукту.
Після інтегрування від 0 до h, отримаємо
або відносний стиск нафтопродукту
Поправку εс особливо необхідно вносити в таблиці калібрування резервуарів, що працюють під великим надлишковим тиском.
5. При складанні калібрувальних таблиць слід враховувати обсяги, займані в ємностях підігрівниками, колонами, фермами, вимірну і іншими пристроями.