Содержание к диссертации
Введение
1. Краткий обзор исследований потерь бензинов от испарения и средств их сокращения на АЗС 12
1.1. Потери бензинов от испарения на АЗС 12
1.2. Методы расчета потерь нефтепродуктов из горизонтальных стальных резервуаров 20
1.3. Современные средства и методы сокращения потерь бензинов из резервуаров типа РГС на АЗС 37
2. Экспериментальные исследования по изучению процессов испарения в подземных горизонтальных резервуарах АЗС 53
2.1. Методика эксперимента 54
2.2. Получение критериальных уравнений массоотдачи 57
2.2.1. Обработка экспериментальных данных при неподвижном хранении бензина в резервуаре 57
2.2.1.1. Отбрасывание резко выделяющихся наблюдений при неподвижном хранении бензина в резервуаре 65
2.2.1.2. Получение критериального уравнения массоотдачи для случая неподвижного хранения бензина 71
2.2.2. Обработка экспериментальных данных при заполнении резервуара бензином 73
2.2.2.1. Отбрасывание резко выделяющихся наблюдений при заполнении бензином резервуара 77
2.2.2.2. Получение критериального уравнения массоотдачи для случая заполнения бензином резервуара 88
Выводы по 2-й главе 92
3. Разработка методики расчета потерь нефтепродуктов из подземных горизонтальных резервуаров АЗС 93
3.1. Вывод уравнения для расчета потерь бензинов из подземных горизонтальных резервуаров АЗС 93
3.2. Определение погрешности расчета потерь бензинов из подземных горизонтальных резервуаров АЗС по разработанной методике 107
3.3. Анализ влияния различных факторов на величину потерь бензинов из подземных горизонтальных резервуаров АЗС 112
Выводы по 3-й главе 118
4. Разработка системы улавливания легких фракций для резервуаров АЗС 119
4.1. Система улавливания легких фракций типа «АЗС-ТР» 119
4.2. Экспериментальное исследование сокращения выбросов углеводородов в атмосферу при использовании системы улавливания легких фракций типа «АЗС-ТР» 120
4.2.1. Описание лабораторной экспериментальной установки 121
4.2.2. Планирование эксперимента по изучению замещения воздуха в «транзитной» емкости бензиновой паровоздушной смесью 123
4.2.3. Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение 127
4.3. Промышленные исследования сокращения потерь бензинов при использовании системы улавливания легких фракций типа «АЗС-ТР» 134
4.3.1. Описание промышленной экспериментальной установки 134
4.3.2 Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение... 136
Выводы по 4-й главе 148
Основные выводы и рекомендации 149
Список литературы
- Методы расчета потерь нефтепродуктов из горизонтальных стальных резервуаров
- Обработка экспериментальных данных при заполнении резервуара бензином
- Анализ влияния различных факторов на величину потерь бензинов из подземных горизонтальных резервуаров АЗС
- Экспериментальное исследование сокращения выбросов углеводородов в атмосферу при использовании системы улавливания легких фракций типа «АЗС-ТР»
Методы расчета потерь нефтепродуктов из горизонтальных стальных резервуаров
Зависимость потерь углеводородов от степени заглубленное резервуара показана в [62]. Там говорится, что если потери бензинов от испарения при наземном размещении горизонтальных резервуаров АЗС принять за 100 %, то при их полу заглубленном размещении потери снизятся до 60 %, а при заглубленном - до 30 %. Данная закономерность объяснятся отсутствием суточных колебаний температуры в грунте на глубине 0,3...0,4.
Результаты исследований температурного режима подземных резервуаров, а также потерь нефтепродуктов от испарения из них приведены в работах Абузовой Ф.Ф., Бударова К.П, Бунчука В.Л, Константинова Н.Н., Черникина В.И., Цимблера Ю.А. и др. [3, 7, 36, 64, 82, 84, НО], а для условий АЗС такие исследования проводили только Прохоров А.Д. и Гиззатов М.А.[48, 98]
Бударов И.П. [36] проводил свои исследования температурного режима нескольких подземных и заглубленных резервуаров в различных климатических зонах. Им установлено, что в резервуарах, заглубленных на глубину 0,3...0,4 м, суточные колебания температуры отсутствуют.
С Бударовым И.П. солидарны авторы обзора [7]. Они также считают, что у подземных резервуаров изменения температуры ГП в течение суток незначительны. Наконец, авторы справочника [87] предлагают считать, что в подземных резервуарах «малых дыханий» от температурных колебаний внешней среды нет.
Бунчук В.А. [38] проводил свои исследования при долговременном хранении нефтепродуктов в подземных резервуарах. Им установлено, что в резервуарах с толщиной засыпки свыше 0,7... 1,0 м температурные колебания почти полностью затухают. Для них характерно постоянство суточного температурного режима, а его колебания наблюдаются лишь по сезонам года.
В своих исследованиях Бунчук В.А. отмечает, что потери нефтепродуктов от «малых дыханий» стремятся к нулю уже при засыпке толщиной от 0,2 до 0,6 м в зависимости от физических показателей грунта. При этом любопытен следующий факт: грунт со стороны стенок резервуара оказывает влияние лишь на величину средней температуры в резервуаре, но не влияет на температурные колебания газового пространства и нефтепродукта в резервуаре.
Значительный объем экспериментальных исследований распределения температур, а также процессов испарения и насыщения ГП подземных вертикальных и горизонтальных резервуаров при хранении бензина выполнены Абузовой Ф.Ф. и Черникиным В.И. [3,5].
Они установили, что у резервуаров с толщиной засыпки грунтом над кровлей 0,4... 0,5 м (и более), влияние суточных колебаний температуры атмосферного воздуха на температуру газового пространства практически отсутствуют и поэтому температурный режим при неподвижном хранении является практически изотермическим. Однако у резервуаров с толщиной засыпки 0,2...0,3 м, газовое пространство может испытывать влияние суточных колебаний температуры атмосферного воздуха.
Отсутствие в заглубленных подземных резервуарах потерь от температурных «малых дыханий» отмечают Черникин В.И. и Цимблер Ю.А. [ПО]. «Малые дыхания», обусловленные колебаниями атмосферного давления, по их мнению, малы и могут быть ликвидированы увеличением уставок дыхательных клапанов. В целом авторы [ПО] считают, что для подземных резервуаров характерны только два вида потерь: от «больших дыханий» и от насыщения газового пространства.
В методике [84] прослеживается влияние давления срабатывания дыхательных клапанов на потери от «малых дыханий». Указывается, что из резервуаров с толщиной засыпки грунтом над верхней образующей 0,2...0,3 м при уставке клапанов давления около 400 Па потери вследствие суточных колебаний температур в газовом пространстве могут происходить, а для тех же резервуаров, у которых уставка клапанов около 2000 Па потери от суточных колебаний можно не учитывать. Кроме того, в методике отмечается, что наиболее характерными видами потерь из заглубленных резервуаров являются потери от «больших дыханий» и «обратного выдоха». При этом потери от «обратного выдоха» составляют не более 15 % от потерь при «большом дыхании» в случае полного заполнения емкости.
Прохоровым А.Д. были выполнены экспериментальные исследования температурного режима и величины потерь автобензинов от испарения из резервуаров АЗС, заглубленных более чем на 1,1 м от верхней образующей в условиях г. Москвы [98]. На их основании им впервые сделаны выводы,, что в подземном горизонтальном резервуаре АЗС изменение температуры по длине ГП незначительно. Также было установлено, что в промежутке между двумя заполненьями резервуара температура массы бензина практически остается постоянной и определяется температурой остатка и сливаемого бензина, а средняя температура ГП резервуара, как правило, на 3 ... 6 градусов выше среднесуточной температуры воздуха и близка к температуре бензина в резервуаре. Кроме того, Прохоров А.Д. установил, что температура бензина, сливаемого из автоцистерны в резервуар АЗС, близка к температуре бензина в резервуаре нефтебазы. Это объясняется сравнительно небольшим плечом доставки бензинов с нефтебазы на АЗС.
В связи с вышесказанным в решении задачи разработки методики расчета потерь бензинов от испарения вследствие «малых дыханий» из подземных резервуаров типа РГС нет необходимости. Достаточно создать методику оценки потерь от «больших дыханий».
В «Нормах естественной убыли» [71,] принятых к использованию в системе нефтепродуктообеспечения, указывается, что в средней климатической зоне потери от испарения при приеме бензина в резервуары составляют в сенне-зимний период 0,36 кг на 1 тонну принятого продукта, а в весенне-летний - 0,4 кг на 1 тонну.
Обработка экспериментальных данных при заполнении резервуара бензином
Бензин охлаждался в теплообменнике 8 рассолом (раствором хлористого кальция) из испарителя 2. Воздух с несконденсировавшейся частью бензиновых паров, пройдя через каплеотбойник, уходил в атмосферу.
Исследования проводились при начальных температурах сорбента от минус 5 до минус 15 С, давлениях смеси от 0,12 до 0,2 МПа, соотношениях объемов паровоздушной смеси и бензина от 4 до 80. Установлено, что наибольшая конденсация бензиновых паров (73 ... 90 %) обеспечивается при температуре процесса минус 10 С, избыточном давлении 0,17...0,18 МПа и соотношении фаз, равном 50 ... 70. По данным авторов, срок окупаемости установки 2-3 года. С точки зрения эксплуатации и автоматизации процесса улавливания конденсационный и конденсационно-абсорбционный методы очень удобны. Применение низких температур ( минус 45-50 С) позволяет на 85 ... 90 % улавливать пары углеводородов, выбрасываемые в атмосферу. Однако, внедрение этих методов сдерживается сложностью аппаратурного оформления процесса. Эффективность абсорбционного метода с применением в качестве абсорбента дизельных и керосиновых фракций не превышает 70 ... 80 %, а регенерация абсорбента требует больших энергетических затрат.
В компрессионных системах УЛФ паровоздушная смесь подвергается компримированию с тем, чтобы либо направить ее к месту утилизации, либо для создания в системе термодинамических условий, обеспечивающих переход углеводородов из газовой фазы в жидкую [10, 33, 128]. По способу компримирования эти системы делятся на компрессорные и эжекторные [11, 12, 14, 27, 69]. При значительных расходах парогазовой смеси, вытесняемой из ГП резервуаров, для ее улавливания наиболее целесообразно использовать компрессорное оборудование. Компрессорные системы классифицируются по типу используемых компрессоров (поршневые, винтовые, роторные, ротационные). Условием безопасного компримирования в данном случае является отсутствие воздуха в газовой смеси.
Более безопасно компримировать ПВС с помощью эжекторов. Рабочей средой в них является жидкость (техническая вода, углеводороды и т. д.) или газ. Соответственно эжекторы называют жидкостно-газовыми (ЖГЭ) или газ - газовыми (ГГЭ).
Принцип действия эжекторов заключается в частичной передаче кинетической энергии от рабочего тела к подсасываемому (эжектируемому) газу в камере смешения потоков и последующем восстановлении давления смеси «рабочее тело - газ» в диффузоре. При использовании ГГЭ разделение смеси, как правило, не производят. Если же газ компримируется с помощью ЖГЭ, то полученная смесь разделяется в специальной емкости, после чего газ направляется по назначению, а рабочая жидкость используется вновь.
Применение компрессорных систем УЛФ целесообразно при больших расходах парогазовой смеси. КПД компрессоров и развиваемое ими давление достаточно высоки. Вместе с тем, применение поршневых компрессоров требует значительных капитальных затрат, а винтовые компрессоры не всегда имеют достаточную эксплуатационную надежность. Кроме того, в компрессорных системах УЛФ компримирование паров приводит к повышению их температуры, что требует обязательного охлаждения паров с целью обеспечения конденсации углеводородов. Охлаждение паров и создание их запасов для заполнения ГП требуют дополнительных затрат.
Достоинствами эжекторных установок являются простота, надежность. Однако, они имеют низкий КПД, не превышающий 0,4.
Одним из экономичных способов сокращения потерь нефтепродуктов от испарения является газоуравнительная система (ГУС), представляющая собой систему трубопроводов, соединяющих газовые пространства резервуаров. Принцип ее работы для условий АЗС заключается в том, что при заполнении резервуара часть паровоздушной смеси по ГУС перетекает в автоцистерну, из которой в данное время происходит откачка нефтепродукта в тот же резервуар.
Во Франции находит применение следующая схема сокращения потерь углеводородов на АЗС. Доставка нефтепродуктов на АЗС обычно осуществляется специальными автомобильными цистернами полуприцепами, которые должны обеспечивать безопасное транспортирование нефтепродуктов и выполнять другие функции, например, измерение количества отгружаемых продуктов, а в новых условиях обеспечивать рекуперацию паров бензина. Это позволит осуществлять транспортирование нефтепродуктов по закрытой цепи и тем самым избежать выбросов паров углеводородов в атмосферу при проведении сливно-наливных операций с транспортными цистернами.
Автомобильная цистерна, приспособленная для рекуперации паров углеводородов должна иметь необходимую трубопроводную обвязку, предназначенную для сбора паровоздушной смеси в каждом грузовом отсеке. Эта обвязка в месте установки всасывающего устройства крепится в верхней части грузового отсека, а внизу имеет соединительное устройство для подключения к гибкому шлангу, по которому пары отводятся на установку рекуперации. Управление операцией сбора и отвода паров углеводородов в цистерне должно проводиться автоматически.
При применении на АЗС ГУ С, связывающей резервуар с топливным баком автомобиля, при котором происходит возврат паров бензина обратно в резервуар, откуда выдается бензин, позволяет сокращать потери нефтепродукта от донасыщения газового пространства резервуара АЗС, т.к. поступающая паровоздушная смесь уже является насыщенной и поэтому нефтепродукт, находящийся в резервуаре, испаряется не с такой интенсивностью, как это было бы при поступлении атмосферного воздуха через дыхательный клапан [48].
Значительный эффект снижения потерь от «больших дыханий» будет достигнут при применении газовой обвязки на всех этапах движения нефтепродукта от нефтебазы до потребителя. Эффективность от применения газовых обвязок будет существенно выше в случае использования на нефтебазе установок для улавливания и конденсации паров бензина [48].
Анализ влияния различных факторов на величину потерь бензинов из подземных горизонтальных резервуаров АЗС
При обработке результатов проведенных экспериментов необходимо определить, обусловлено ли различие двух или более рядов независимых случайных величин влиянием каких-либо неслучайных факторов или оно является чисто случайным и лежит в пределах допустимого статистического разброса [52].
Так как большее количество информации о конкретных значениях случайной величины позволяет получить более достоверные значения и выборочную дисперсию, желательно иметь выборки, содержащие большое число значений случайной величины. Проверим гипотезу об отсутствии разницы в Ktnp для результатов измерений по различным видам бензина. Оценка производится с использованием t - критерия Стьюдента. Определяется общее среднее Далее производится сравнение значения t с табличным для т степеней свободы и заданного уровня значимости. Если t меньше табличного, то гипотеза о различии выборок отвергается, т.е. значения выборки «у» принадлежат к той же генеральной совокупности и наоборот.
Производим расчет по вышеприведенным формулам для экспериментальных значений, полученных для бензина А-76 и Аи-95. пх=5: (0,5; 0,93; 0,3; 1,07; ОДНО-5; пу=6: (4,36; 0,44; 0,3; 0,3; 97; 48 10"5. Вычисляем значения статистики t для двух выборок по формуле (2.13):
При доверительной вероятности р — 0,99 по результатам 11 измерений коэффициент распределения Стыодента должен составить tcm = 4,781 [52], и так как tcm = 4,781 / = 1,16 , то таким образом результаты рассматриваемых измерений однородны. Аналогичным образом проверим гипотезу об отсутствии разницы в значениях Ктпр для результатов измерений различных исследователей. Тогда статистические данные по значению Ktnp для разных исследований можно было бы рассматривать выборками одной генеральной совокупности. Оценка производится также с использованием критерия Стьюдента. Расчеты показали, что для данных, полученных:
Следовательно, выборки по всем бензинам можно считать выборками одной генеральной совокупности и обрабатывать совместно.
При изучении результатов проведенных экспериментов было замечено, что некоторые наблюдения резко отличались от основной группы наблюдений. В этом случае можно было предположить, что сильно отличающиеся наблюдения являются случайными для данного объекта и вызваны не природой изучаемого объекта, а влиянием каких-то сторонних факторов, ошибками прибора и т.д. Чтобы определить, стоило ли включать резко выделяющихся измерения в серию или исключить их, можно применить критерий Стьюдента. При этом общая выборка результатов экспериментов разбивалась на две таким образом, чтобы резко выделяющиеся наблюдения составили одну совокупность, а остальные -другую.
Обозначая варианты не выделяющихся наблюдений через x(xi,...,x„i), а варианты резко выделяющихся наблюдений через у(уі=х„і+/, У2=х„і+2, ynj-x„i+n2) можно сравнить эти две выборки по критерию Стьюдента, тогда если п2=1 и у=хп1+] - отдельное наблюдение, которое подлежит проверке, получим критерий для отбрасывания выпавшего наблюдения.
При этом следовало отметить, что исключение одного из элементов выборки практически не влияет на точность выводов, так как выборочное среднее оставшихся наблюдений будет почти таким же, как и выборочное среднее всех наблюдений.
Алгоритм отбрасывания резко выделяющихся наблюдений аналогичен выше приведенному методу: определяется общее среднее по формуле (2.13), выбираются значения, довольно сильно отличающиеся от той же совокупности. Для определения того, что эти значения принадлежат той же совокупности или можно считать их «выскакивающими», разобьем выборку на две: хиу.
Вычисляем значения статистики / для двух выборок но формуле (2.15), где хІУук- i-ые и k-ые значения выборок х и у, а w, ,и2- объем выборок соответственно -X" и у. Вычисляется оценка &-_- по формуле (2.16), значение / вычисляется по формуле (2.17). Число степеней свободы определяется по формуле (2.18). Производится сравнение значения t с табличным для т степеней свободы и 5%-ного уровня значимости [52].
При доверительной вероятности р = 0,95 по результатам 26 измерений коэффициент распределения Стьюдента должен составить tcm = 2,08 [52], но так как tcm = 2,08 t = 2,69 , то таким образом выделенные значения можно считать заведомо ошибочными и исключить из рассматриваемой выборки.
Экспериментальные точки по массоотдаче при неподвижном хранении бензина в подземных резервуарах типа РГС после отбраковки 2.2.1.2. Получение критериального уравнения массоотдачи для случая неподвижного хранения бензина
Из формулы (2.1) следует, что критерий Ktnp зависит от двух параметров: Ал и Sc. Для определения тесноты связи Kinp с параметрами Ал и Sc составим корреляционную матрицу [52] по данным табл. 2.2 с учетом отбракованных точек. где гху- величина коэффициента корреляции между искомыми параметрами; n - число экспериментальных точек. При табл с вероятностью 0,95 можно утверждать о существовании корреляционной связи между параметрами. Проверка значимости коэффициентов корреляции показала следующее: -для 5с t =2,893; -для Ал = 2,423.
Так как табличная величина tma6n = 2,086, то при получении критериального уравнения для случая неподвижного хранения бензина рассматриваем оба эти параметра.
Для получения критериального уравнения был использован специальный математический пакет для обработки данных «DataFit», созданный в редакторе «Excel».
Полученное критериальное уравнение имеет следующий вид: Ktпр= 0,001 Атг] п6 -Sc0 364. (2.20) Среднеквадратическая погрешность расчета величины Ktnp по ней составляет 24,5 % (см. приложение табл. П.1), что точнее, чем по формулам других авторов. Кроме того, зависимость (2.20) справедлива для современных бензинов и для резервуаров различной вместимости.
Об отклонении расчетных величин Ktnp от экспериментальных можно судить по графику, приведенному на рис. 2.4, на который нанесены полученные по программе «DataFit» расчетные ((KtIip)p) и экспериментальные значения ((Ktnp)3).
Используя полученную при простое формулу (2.20), выведем критериальное уравнение массоотдачи для процесса заполнения. Искомая формула должна удовлетворять правилу предельного перехода, т.е. при скоростях заполнения близких к нулю переходить в критериальную формулу массоотдачи при неподвижном хранении бензина. Поэтому используя опытные данные, полученные при заполнении резервуара, сначала по формуле (2.20) определим для этих данных критерий Ktnp при простое для каждого варианта значений. После чего найдем величину отношения KtJKtnp.
Критерий подобия для описания процесса массоотдачи при заполнении резервуара, согласно [75], рекомендуется описывать следующей зависимостью: т.к. при скорости заполнения равной нулю должно выполняться равенство Kt3=Ktnp, характеризующее правило предельного перехода.
Скорость испарения бензинов при заполнении резервуаров выше, чем при неподвижном хранении. Причины этого явления заключаются в следующем. При заполнении резервуаров происходит перемешивание находящегося в них бензина, что приводит к турбулизации его поверхности и, соответственно, интенсификации испарения.
Поскольку теоретическое описание процессов, происходящих при заполнении резервуаров, представляет собой очень сложную задачу, то распространение получили эмпирические уравнения массоотдачи с использованием тех или иных критериев подобия.
При заполнении резервуаров степень турбулизации поверхности бензина в работе [1] предложено характеризовать числом Рейнольдса, в котором в качестве определяющего размера принят диаметр резервуара, а в качестве определяющей скорости — скорость перемещения уровня бензина в нем. Использование в числе Рейнольдса диаметра резервуара практически исключает исследование массоотдачи от поверхности бензина при заполнении модельных емкостей. Скорость же перемещения уровня бензина в резервуаре недостаточно характеризует турбулизацию его поверхности, так как последняя в значительной степени зависит от количества бензина (его текущего уровня) в емкости.
Экспериментальное исследование сокращения выбросов углеводородов в атмосферу при использовании системы улавливания легких фракций типа «АЗС-ТР»
Система работает следующим образом. Пары углеводородов из резервуара 1 с бензином по трубопроводу 3, на котором установлен обратный клапан 4, попадают в резервуар 2 с дизельным топливом. На входе в резервуар с дизельным топливом установлена гофрированная труба 5 с поплавком 6. Поплавок постоянно находится на поверхности дизельного топлива, при этом его конструкция обеспечивает распространение паров бензина непосредственно над поверхностью дизельного топлива. При этом пары бензиновой ПВС, будучи более тяжелыми, занимают нижнюю часть газового пространства и вытесняют в атмосферу пары ПВС дизельного топлива. Поскольку концентрация углеводородов в паровоздушной смеси резервуара с дизельным топливом существенно меньше, чем у резервуара с бензином, то при этом достигается значительное сокращение выбросов углеводородов в атмосферу.
Времени последующего хранения может оказаться недостаточно для полного поглощения паров бензинов поверхностью дизельного топлива в резервуаре 2. Поэтому данный резервуар оборудуется специальным узлом приема 7, позволяющим при сливе дизельного топлива осуществлять абсорбцшо паров бензина в противотоке газовой и жидкой фаз.
Данная схема может быть реализована на всех АЗС, где производится отпуск, как бензина, так и дизельного топлива. Так, для г. Уфы, из 32 АЗС, производящих отпуск бензина, на 24 также отпускается дизельное топливо, что составляет 75% от общего количества станций.
Экспериментальное исследование сокращения выбросов углеводородов в атмосферу при использовании системы улавливания легких фракций типа «АЗС-ТР» Изучение эффективности работы системы улавливания легких фракций «АЗС-ТР» производились нами в лабораторных и промышленных условиях.
Лабораторная установка для исследования сокращения потерь бензина при использовании системы улавливания легких фракций типа «АЗС-ТР» (рис. 4.2) состояла из следующих основных элементов: модели емкости горизонтального стального резервуара 5, полностью геометрически подобной реальному РГС, емкости для приготовления бензиновой паровоздушной смеси 4, емкости с подсоленной водой 1, насоса 2 и трубопроводов. Ее общий вид представлен на рис. 4.3.
Для проведения эксперимента по изучению замещения воздуха в «транзитной» емкости бензиновой ПВС необходимо определить объем паровоздушной смеси равный объему жидкости Уж, которую надо прокачать через модельную емкость 5 (см. рис. 4.3) с объемом газового пространства представляет собой кривую, наиболее интенсивно изменяющуюся при малых величинах Уж/Угп (здесь сь с2 - мгновенные концентрации углеводородов в ПВС, вытесняемой из резервуара соответственно с бензином и с дизельным топливом). Поэтому весь возможный диапазон изменений Уж/Угп разобьем не на равные интервалы, а в геометрической прогрессии.
Пусть объем бензиновой ПВС, проходящей через транзитную емкость, равный объему жидкости, заполняемой в емкость 4, равен:
Полагая, что для полного замещения газового пространства «транзитного» резервуара необходимо прокачать четыре его объема, Угт находим степень увеличения объема прокачиваемой ПВС:
Величину первоначально заливаемого объема бензина Уж, назначаем равной 0,1- Угп от величины объема газового пространства «транзитного» резервуара, так как для завоза бензина используются топливозаправщики с объемом перевозимого продукта от 8 до 16 м3, а резервуары АЗС имеют номинальные объемы 3, 5, 10, 25, 50, 75, 100 м3, то для емкостей от 25 до 100 м величины отношений объема принимаемого бензина к объему газового пространства в транзитном резервуаре, при их минимальном соотношении:
Для изучения замещения воздуха в «транзитной» емкости бензиновой ПВС, в зависимости от уровня взлива жидкости в ней были выбраны три варианта, соответствующие минимальному, среднему и максимальному уровню заполнения при соответствующих объемах газового пространства. Результаты расчета приведены в табл. 4.2.
Перед началом эксперимента емкость 1 заполняли подсоленной водой. В пустую емкость 4, в соответствии с расчетом, заливали 300 мл бензина, который, испарившись, образовывал в ней паровоздушную смесь (емкость 4 герметична, кран на трубопроводе 3 в процессе испарения бензина закрыт). После испарения залитого бензина, в емкость 4 из емкости 1 заливали объем воды, равный объему паровоздушной смеси, которую необходимо прокачать через модельную емкость 5 (табл. 4.2). При этом кран на трубопроводе 3 открывали, паровоздушная смесь, разбавленная воздухом, из модельной емкости 5 поступала на газоанализатор ИГМ-034, с помощью которого измерялась концентрация углеводородов в паровоздушной смеси емкости 5.
Из формулы (4.4) следует, что сг / с і = 1 при Уж / Угп = 2,12 при условии, что функция асимптотично приближается к единице и погрешность инженерных расчетов составляет 3 %. То есть концентрация углеводородов в ПВС, выходящей из «транзитной» емкости, становится равной концентрации углеводородов в емкости с бензином при прохождении через транзитную емкость объема ПВС, примерно в два раза превышающего объем ее газового пространства. Данный результат в определенной степени соответствует рекомендациям по пользованию газоанализаторами ПГ-2, ПГФ2М1 при измерении концентрации углеводородов в газовой смеси: отобранная проба считается достаточной, если через камеру прокачено четыре ее объема.
В случае, когда в качестве «транзитного» резервуара используется резервуар для хранения низколетучей жидкости, в его газовом пространстве первоначально содержится некоторое количество углеводородов. Обозначим их концентрацию через с2(0). При этом формулу (4.4) необходимо уточнить.
