Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса и постановка задач исследования 8
1.1. Влияние изменения качества нефтепродуктов в процессе транспортных, нефтескладских и заправочных операций на работоспособность сельскохозяйственной техники 8
1.2. Классификация загрязнений в нефтепродуктах, причины и источники их появления 11
1.3. Состав и свойства остаточных загрязнений 13
1.4. Методы очистки резервуаров от остаточных загрязнений 23
1.5. Оборудование для очистки резервуаров 29
1.6. Утилизация продуктов, образующихся при очистке резервуаров, и регенерация моющих растворов 39
1.7. Выводы по главе и постановка задач исследования 42
Глава 2. Теоретические предпосылки оптимизации процессов очистки резервуаров от загрязнений ...45
2.1. Исследование процессов образования загрязнений в резервуарах 45
2.2. Математическое моделирование распределения отложений в горизонтальных резервуарах с нефтепродуктами 56
2.3. Исследование воздействия струи моющего раствора на внутреннюю поверхность очищаемой емкости 63
2.4. Исследование процесса удаления остаточных загрязнений из резервуаров методом ваккумирования 67
2.5. Теоретические предпосылки утилизации нефтеотходов при очистке резервуаров 71
2.6. Выводы по главе 75
Глава 3. Методика экспериментальных исследований 76
3.1. Задачи экспериментальных исследований 76
3.2. Методика исследования распределения остаточных загрязнений в горизонтальных резервуарах 77
3.3. Методика определения состава загрязнений на внутренних поверхностях резервуаров 80
3.4. Методика определения моющей способности и коррозионных свойств моющих средств 81
3.5. Методика исследования эффективности использования струйных устройств с дифференцированной подачей моющего раствора 89
3.6. Методика исследования процесса зачистки горизонтальных резервуаров методом вакуумирования 90
3.7. Методика исследования эффективности биологических методов утилизации нефтеотходов 92
3.8. Выводы по главе 95
4. Экспериментальные исследования процессов очистки горизонтальных резервуаров от остаточных загрязнений и утилизации нефтеотходов 96
4.1. Исследование накопления загрязнений в резервуарах 96
4.2. Определение состава загрязнений 104
4.3. Исследование моющей способности и коррозионных свойств моющих средств 106
4.4. Исследование эффективности применения струйной очистки с дифференцированной подачей моющего раствора 112
4.5. Исследование процесса зачистки горизонтальных резервуаров методом вакуумирования 114
4.6. Исследование биологических методов утилизации нефтеотходов после зачистки резервуаров 117
4.7. Выводы по главе 118
Глава 5. Реализация результатов исследований и их технико-экономическая эффективность 120
5.1. Разработка оборудования для струйной очистки горизонтальных резервуаров 120
5.2. Разработка оборудования для удаления из резервуаров остаточных загрязнений и их утилизация 132
5.3. Комплект оборудования для очистки горизонтальных резервуаров 135
5.4 Технико-экономическая оценка результатов исследований 143
5.5 Выводы по главе 149
Общие выводы 150
Список литературы
- Влияние изменения качества нефтепродуктов в процессе транспортных, нефтескладских и заправочных операций на работоспособность сельскохозяйственной техники
- Исследование процессов образования загрязнений в резервуарах
- Методика исследования распределения остаточных загрязнений в горизонтальных резервуарах
- Исследование накопления загрязнений в резервуарах
Введение к работе
Сельское хозяйство является одним из самых массовых потребителей нефтепродуктов, расходуя более 40 % дизельного топлива и около 30 % автобензина, производимых в стране. Большое значение для надежной работы сельскохозяйственной техники имеет сохранение качества нефтепродуктов в процессе их поставки, заправки и применения. Основным показателем качества топлив и масел, которые способны резко изменяться в процессе нефтескладских и транспортных операций, является уровень их загрязненности, оказывающий определяющее влияние на надежность двигателей внутреннего сгорания и их топливной аппаратуры, смазываемых узлов и агрегатов мобильных машин. Поэтому обеспечение чистоты нефтепродуктов в сельскохозяйственном производстве является важной научно-технической проблемой.
Одним из источников загрязнения нефтепродуктов являются остаточные загрязнения. Органические и неорганические вещества, оседающие в складских резервуарах и транспортных емкостях из нефтепродукта или образующихся вследствие коррозии их стенок, загрязняют, в свою очередь, следующие партии нефтепродукта, заливаемые в этот резервуар. В связи с этим при эксплуатации резервуаров, железнодорожных и автомобильных цистерн, а также нефтеналивных судов предусмотрена такая обязательная технологическая операция, как очистка емкостей для хранения и транспортирования нефтепродуктов.
Очистка резервуаров и автомобильных цистерн производится в установленные сроки при техническом обслуживании номер два (ТО-2), а также при заливе в них другого вида нефтепродукта и перед проведением ремонтных работ. Периодическая очистка резервуаров существенно повышает чистоту хранимых на нефтескладе нефтепродуктов. Так, по данным [1], после внедрения технологии очистки резервуаров на сельскохозяйственных предприятиях Ростовской области количество сдаваемой в ремонт дизельной топливной аппаратуры снизилось на 30 %, хотя применяемые там методы очистки являются не самыми эффективными.
Из сказанного видно, что решение проблемы обеспечения чистоты нефтепродуктов невозможно без их защиты от попадания остаточных загрязнений, что может быть достигнуто качественной очисткой резервуаров и транспортных емкостей с применением высокоэффективных и экономически оправданных методов. К сожалению, существующие методы очистки и применяемое для этой цели оборудование имеют ряд недостатков, которые не позволяют в полной мере достигнуть необходимых результатов. Это объясняется, в первую очередь, неизученностью распределения загрязнений в горизонтальных резервуарах, что не позволяет обеспечить рациональный режим промывки, соответствующий реальной загрязненности отдельных участков их внутренней поверхности, а также отсутствием исследований в области обоснования конструкции эффективных устройств для струйной очистки и удаления отмытых загрязнений из резервуара, нерешенностью вопросов утилизации этих загрязнений.
Решения задачи защиты нефтепродуктов от попадания в них остаточных загрязнений в значительной мере можно добиться путем разработки прогрессивной технологии и создания эффективного оборудования для очистки резервуаров, используемых при хранении нефтепродуктов в сфере сельскохозяйственного производства.
Цель работы — обеспечение чистоты нефтепродуктов, применяемых в сельскохозяйственном производстве, путем предотвращения попадания в них остаточных загрязнений.
Научная новизна заключается в нахождении аналитических зависимостей, описывающих попадание в нефтепродукты атмосферных и коррозионных загрязнений, в построении математической модели распределения загрязнений в горизонтальных резервуарах с нефтепродуктами, в разработке физических моделей струйной очистки моющими растворами горизонтальных резервуаров и удаления из них нефтеотходов с применением вакуумирования, в обосновании возможности применения биопрепаратов для утилизации нефтеотходов путем биодеградации.
Практическая полезность работы и реализация ее результатов. Разработана технология механизированной очистки горизонтальных резервуаров от остаточных загрязнений и утилизации нефтеотходов, сконструирован комплект соответствующего оборудования. Результаты работы внедрены в ЗАО «Домодедово Джет Сервис», ЗАО «Куликово», ЗАО «Агрофирма «Бунятино» и в «ГУП «Мосгортранс» 11-й Автобусный парк».
Влияние изменения качества нефтепродуктов в процессе транспортных, нефтескладских и заправочных операций на работоспособность сельскохозяйственной техники
Современная сельскохозяйственная техника является весьма энергоемкой. Рост единичной мощности мобильных машин, достигаемый ранее путем повышения энергопотребления, привел к весьма высокому уровню расхода ими нефтепродуктов. В этих условиях перспективным является курс на рациональное и эффективное использование топлив и смазочных материалов с целью снижения расхода этих продуктов. Значительного снижения потребления топлив и масел можно добиться при условии высоких показателей их качества.
Технический прогресс в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности позволил существенно улучшить качество производимых нефтепродуктов. Однако в обеспечении сельскохозяйственного производства топливами и маслами имеются существенные недостатки, которые вызывают ухудшение качества нефтепродуктов в процессе транспортных, нефтескладских и заправочных операций. Это, в свою очередь, снижает долговечность и эффективность использования сельскохозяйственной техники, вызывает перерасход нефтепродуктов, повышает эксплуатационные расходы и трудоемкость технического обслуживания мобильных машин, ухудшает экологическую обстановку при их эксплуатации и т.д.
Известно, что качество топлив и масел характеризуется многими показателями, которые на пути от нефтеперерабатывающего предприятия до средства заправки мобильных машин могут существенно изменяться в сторону ухудшения. Однако в условиях сельскохозяйственного производства длительного хранения нефтепродуктов не происходит, поэтому глубокие изменения физико-химических свойств топлив и масел, связанные со структурными преобразованиями их химического состава, как правило, не наблюдаются. В то же время существенное ухудшение качества нефтепродуктов может произойти вследствие их загрязнения и обводнения. Эти процессы протекают даже при кратковременном контакте нефтепродукта с запыленным и влажным атмосферным воздухом, а также при попадании в нефтепродукт частиц износного, коррозионного происхождения, микрокапель воды и т.д.
Загрязнения в топливе, применяемом при эксплуатации сельскохозяйственной техники, оказывают отрицательное воздействие на работу двигателей, что может привести к выходу машины из строя при внезапных отказах и к сокращению срока службы, связанному со снижением ресурса ее работы. Особенно опасно присутствие частиц загрязнений в дизельном топливе, так как топливная аппаратура дизелей имеет прецизионные пары с очень высокой чистотой поверхности и весьма малыми зазорами. Так, зазор между плунжером и гильзой нового топливного насоса составляет 1,5...5 мкм, а в процессе эксплуатации машины увеличивается до 15 мкм. Попадание загрязнений в этот зазор может вызвать заклинивание плунжера [2]. Частицы загрязнений, попадая под иглу форсунки, нарушают плотность ее посадки в седло распылителя и вызывают подтекание топлива, а попадая в зазор между иглой и стенкой распылителя, могут привести к зависанию иглы и прекращению подачи топлива в цилиндры двигателя. От 30 до 95 % внезапных отказов дизелей вызывается неисправностями системы питания, причем половина этих отказов связана с загрязненностью дизельного топлива. Помимо этого содержащиеся в дизельном топливе абразивные частицы загрязнений значительно ускоряют износ прецизионных и сопловых отверстий форсунок, что приводит к неравномерной подаче топлива, ухудшению процесса его сгорания и увеличению расхода, затруднению пуска двигателя и снижению его мощности, повышению содержания токсичных веществ в выхлопных газах. При увеличении зазора между плунжером и гильзой топливного насоса с 5 до 10 мкм расход топлива увеличивается на 10 %, а при увеличении диаметра сопловых отверстий форсунок с 250 до 300 мкм - на 8...10% [3].
Присутствие в дизельном топливе свободной воды даже в небольших количествах ведет к неравномерному его распылению, изменяя поверхностное натяжение капель топлива, что вызывает значительное увеличению их размеров, и приводит к неполному сгоранию топлива. В присутствии воды усиливаются коррозионные процессы, повышается склонность топлива к окислению и т.д.
При эксплуатации карбюраторных двигателей частицы загрязнений в автомобильном бензине приводят к отказам системы питания (засорение клапанов поплавкового механизма и ускорительного насоса карбюратора, закупоривание его каналов и жиклеров, зависание клапанов топливного насоса, забивка топливных фильтров) [4]. По причине наличия в бензине твердых частиц загрязнений происходит около 25 % всех отказов карбюраторных двигателей или около 50 % отказов системы питания. Забивка элементов системы питания частицами загрязнений приводит к нарушению подачи бензина, что затрудняет запуск двигателя, вызывает перегрев и является причиной повышенного расхода бензина. Например, негерметичность клапана экономайзера из-за попадания под него твердых частиц может увеличить расход бензина на 20 %. Загрязнения в топливе вызывают повышенный износ деталей цилиндропоршневой группы -зеркала цилиндров, верхних поршневых колец, поршневых канавок; это ухудшает компрессию в цилиндрах и снижает мощность двигателя.
Попадание в бензин воды ухудшает его низкотемпературные свойства, снижая прокачиваемость и, повышая температуру начала кристаллизации, что может привести к значительному обводнению рабочей смеси в карбюраторе при отрицательных температурах. В зимнее время может наблюдаться забивка кристаллами льда топливных фильтров и замерзание воды в топливном баке, что приводит к прекращению подачи бензина.
Исследование процессов образования загрязнений в резервуарах
В разделах 1.2 и 1.3 рассмотрены состав и свойства остаточных загрязнений, а также причины и источники их появления в нефти и нефтепродуктах, однако имеющиеся в литературных источниках данные относятся, главным образом, к сырой нефти и мазуту, хранящимся в вертикальных цилиндрических резервуарах большой вместимости, поэтому вопросы образования и распределения загрязнений в светлых нефтепродуктах (автомобильном бензине и дизельном топливе), хранящихся в горизонтальных резервуарах, требуют теоретического рассмотрения и экспериментального исследования.
Приведенные в разделе 1.3 данные позволяют сделать вывод, что в состав остаточных загрязнений входят органические и неорганические вещества, причем процентное содержание последних увеличивается по мере снижения плотности загрязненного нефтепродукта, однако как те, так и другие загрязнения содержатся во всех нефтепродуктах.
Процессы образования органических загрязнений в нефтепродуктах и основные факторы, влияющие на эти процессы, представлены на схеме, приведенной на рис. 1.3. Основным из этих процессов является окисление, в результате чего в нефтепродукте образуются смолы и осадки.
Вначале, до воздействия кислорода, нефтепродукт в идеальном случае можно рассматривать, как истинный раствор сераорганических, азотоорганиче-ских и кислородоорганических соединений в углеводородной среде. Содержание перечисленных соединений в нефтепродуктах различно и колеблется в широких пределах. Наиболее распространенными являются сераорганические соединения. В бензине их содержится не более 0,05-0,1% (в пересчете на серу), а в дизельном топливе 0,14-0,19% [64]. При взаимодействии с кислородом наименее стабильные углеводородные компоненты начинают, окислятся с образо ванием гидроперикисеи вида ROOH (где R-углеводородный радикал). При дальнейшем окислении образуются более сложные кислородосодержащие углеводородные соединения - спирты, кетоны, альдегиды, кислоты, эфиры и т.п., являющиеся промежуточными продуктами при образовании твердых (карбонильных и асфальтеновых) и пластичных (асфальто-смолистых) органических загрязнений.
Процесс окисления углеводородов, на наш взгляд, необходимо рассматривать совместно с окислительными превращениями сераорганических соединений, которые вначале протекают параллельно, а затем, по мере образования более сложных химических веществ, осуществляются взаимосвязано.
Этот процесс для углеводородных соединений в случае образования спиртов в качестве промежуточного продукта можно представить в виде: RH — 2—» ROOH — - ROH+H20 — RO+H20 (2.1) а для сераорганических соединений в виде: RSH — -» RSOO — - RSH — -» RSH RSOH — 1— ROSOH (2.2) Одновременно может происходить конденсация с образованием сложных эфиров и воды по схеме: ROH + RSOH -» ROSOR + Н20 (2.3)
В результате конденсации и полимеризации продуктов окисления в нефтепродукте появляются молекулы, масса которых значительно превышает среднюю массу молекул нефтепродукта. При дальнейшем окислительном уплотнении образуются молекулы, выпадающие из раствора, т.е. раствор из истинного превращается в коллоидный, а коагуляция коллоидных частиц приводит к образованию смол и осадков.
Предложенная схема образования органических загрязнений в нефтепродуктах является весьма приближенной, но дает представление о процессах, ведущих к возникновению остаточных загрязнений в резервуарах. Такие факторы, как повышенная температура, каталитическое воздействие металлов и их оксидов, присутствие воды, способствуют интенсификации процесса образования смол и осадков, однако описать их влияние на этот процесс в аналитической форме затруднительно и для определения такого влияния целесообразно провести соответствующие экспериментальные исследования с нефтепродуктами различного химического состава. Следует учитывать, что количество образовавшихся в нефтепродукте инкреторных загрязнений зависит от количества содержащихся в нем нестабильных углеводородных компонентов, вступающих в реакции окисления с кислородом. Поэтому определить аналитическим путем количественное содержание этих загрязнений в нефтепродукте не представляется возможным, однако рассмотренные реакции позволяют оценить химическую структуру органических веществ, загрязняющих нефтепродукты и отлагающиеся в складских и транспортных емкостях.
Неорганические загрязнения, накапливающиеся в резервуарах и цистернах, имеют главным образом атмосферное или коррозионное происхождение.
Количество атмосферной пыли, попадающие в резервуар в процессе его эксплуатации в работе [65] предлагается определять из выражения, которое можно представить в виде: /= п G = V У С . (2.4) загр / і і / = 1 где G3arp - масса атмосферной пыли, попавшей в нефтепродукт, кг; V - объем сливаемого из резервуара нефтепродукта, м ; п - количество сливных операций; Cj - концентрация атмосферной пыли в воздухе при і-ой операции, кг/м .
Это выражение справедливо для случая, когда газовое пространство резервуара непосредственно соединяется с атмосферой, а упругостью паров нефтепродукта можно пренебречь. Тогда объем поступившего в резервуар воздуха равен объему слитого нефтепродукта, а количество попавших в резервуар атмосферных загрязнений равно произведению их концентрации в воздухе на указанный объем. Очевидно, что рассмотренный случай будет иметь место при операциях с вязкими нефтепродуктами (смазочными маслами, топочными мазутами и т.п.) хранящимся при атмосферном давлении. При исследовании процесса загрязнения атмосферной пылью резервуаров для хранения светлых нефтепродуктов (бензина, дизельного топлива, керосина и т.п.) необходимо учитывать, что эти резервуары снабжены дыхательной арматурой, рассчитанной на открытие при некотором избыточном давлении и вакууме, отличных от атмосферного, а хранимые в этих резервуарах продукты обладают значительной упругостью паров.
Методика исследования распределения остаточных загрязнений в горизонтальных резервуарах
Анализ состояния вопроса и теоретическое обоснование возможности повышения эффективности очистки резервуаров от остаточных загрязнений и путей утилизации этих загрязнений позволит определить задачи экспериментальных исследований.
Экспериментальные исследования имеют своей целью проверить обоснованность положений, принятых при проведении теоретического анализа факторов, влияющих на процесс удаления загрязнений с внутренних стенок резервуаров и утилизация этих загрязнений. Исходя из сказанного, задачами экспериментальных исследований являются: определение фактического распределения остаточных загрязнений в горизонтальных резервуарах; определение состава и физико-химических свойств отложившихся на стенках резервуара загрязнений; исследование эффективности применения современных моющих средств для удаления остаточных загрязнений, оценка их коррозионного воздействия на обрабатываемые металлические поверхности и возможности защиты этих поверхностей от коррозии; исследование эффективности использования струйных устройств с дифференцированной подачей моющего раствора на обрабатываемые поверхности; исследование эффективности использования вакуумных устройств для удаления загрязненного моющего раствора из резервуара; исследование процесса разделения нефтепродукта, моющих растворов и нефтеотходов после их удаления из резервуара; исследование возможностей утилизации нефтеотходов биологическими методами.
Для решения перечисленных задач экспериментальных исследований необходимо разработать соответствующие методики, сконструировать лабораторные установки и модельные стенды.
Отбор проб загрязнений с внутренней поверхности резервуаров производится на участках поверхности размерами 500x500 мм, расположенных не менее чем в двух вертикальных сечениях цилиндрической обечайки резервуара в следующих точках: на уровне нижней образующей резервуара; на уровне 0,125 диаметра резервуара от нижней образующей; на уровне 0,25 диаметра резервуара от нижней образующей; на уровне горизонтальной оси резервуара; на уровне 0,75 диаметра резервуара от нижней образующей.
Вертикальные сечения резервуара, в которых отбираются пробы загрязнений, располагаются соответственно в плоскости горизонтальной оси горловины резервуара и на расстоянии 0,5 длины резервуара от его днищ. Схема отбора проб загрязнений с внутренних поверхностей стенок резервуаров приведена на рис. 3.1.
Отбор проб загрязнений осуществляется из резервуаров вместимостью от 5 до 50 м3 для хранения нефтепродуктов на нефтескладах сельскохозяйственных предприятий. Для отбора проб выбираются новые резервуары или находящиеся в эксплуатации после зачистки. Отбор проб производится с периодичностью 3 и б месяцев (соответственно для ДТ и авто-бензина). Перед отбором проб резервуар опорожняется, производится слив жидкого осадка через грязеводоспу-скную трубку.
Персонал, осуществляющий отбор проб, снабжался защитной маслобензо-стойкой одеждой и шланговыми противогазами в соответствии с требованиями техники безопасности при ручной зачистки резервуаров.
Отбор проб загрязнений осуществляется при помощи трафарета, выполненного из листового алюминия с отверстием размерами 500x500 мм, который накладывается на внутреннюю поверхность резервуара в перечисленных выше точках. Для определения точек отбора проб служит специальная Т- образная линейка, горизонтальная телескопическая часть которой, снабжена уровнем, может свободно перемещаться в пазах вертикальной стойки и закрепляться на ней с помощью прижимного винта на требуемой высоте.
Загрязнения счищаются со всей площади отверстия с помощью скребка в предварительно промытый и высушенный лоток.
После отбора проб загрязнений в каждой точке содержимое лотка перекладывается в чистую сухую стеклянную банку с полиэтиленовой крышкой. На банку наклеивается этикетка с указанием наименования хозяйства, марки и номера резервуара, сорта хранимого нефтепродукта, места отбора пробы (№№ точек на схеме), времени последней зачистки резервуара, даты отбора пробы.
Количество загрязнений на внутренних поверхностях резервуаров определяются путем взвешивания полученных проб на аналитических весах. На изложенную методику получен патент на изобретение № 218639.
Определение химического (структурно-группового) состава загрязнений, отложившихся на внутренних поверхностях резервуаров проводилось методом ЯМР - спектроскопии с использованием спектрометра ядерно-магнитного резонанса высокого разрешения марки VNM - ЗН - 60.
Для проведения анализа образец загрязнений растворяют в четыреххлори-стом углероде и 2 мл полученного раствора наливают в ампулу. Затем включают спектрометр и настраивают высокое разрешение по эталонному образцу этилбензола. Метод определения структурно-группового состава загрязнений основан на соответствии количества сигналов в спектре ЯМР углерода С и неэквивалентных типов углерода в соединении, мультиплетности полученных сигналов, числа атомов водорода на атоме углерода, а также аддитивности химического сдвига углерода С13.
Обработка результатов исследования проводилось по методике, принятой при определении структурно-группового состава нефтепродуктов с использованием ЯМР - дефектоспектроскопии [66].
Определение эффективности использования моющих средств проводилось в два этапа. На первом этапе сравнительная оценка моющей способности проводилась на лабораторной установке, принцип действия которой существенно не отличается от описанных в работах Н.Ф. Тельнова [34]. Отличие в конструкции данной установки от ранее применяемых состояло в том, что обеспечивалась непрерывная циркуляция нагретого раствора через бак установки; это предпочтительней с точки зрения моделирования реального процесса промывки резервуаров, чем статическая промывка образцов, при которой движение моющего раствора относительно образца достигается только за счет использования мешалки.
Исследование накопления загрязнений в резервуарах
Исследования распределения остаточных загрязнений в горизонтальных резервуарах нефтескладов сельскохозяйственных предприятий определялись в соответствии с методикой, излагаемой в разделе 3.2.
Определялось распределение загрязнений в расходных резервуарах Р-25 с бензином А-80 и дизельным топливом (ДТ), в течение срока эксплуатации резервуаров до очередной их зачистки. Существующие нормативные документы [70] определяют периодичность зачистки резервуаров с ДТ - 1 год, резервуаров с автомобильным бензином и другими нефтепродуктами - 2 года.
Пробы отбирались в соответствии со схемой приведенной на рис. 3.1 каждые 3 месяца с целью изучения динамики накопления загрязнений. Полученные результаты приведены в таблицах 4.1 и 4.2.
Динамика накопления остаточных загрязнений в резервуаре Р-25 с дизельным топливом: 1- на нижней образующей резервуара; 2- на высоте, равной 0,125 внутреннего диаметра; 3- на высоте, равной 0,25 внутреннего диаметра; 4- на высоте, равной 0,5 внутреннего диаметра.
Распределение загрязнений в резервуаре соответствует теоретическим положениям, высказанным в разделе 2.2, это подтверждается сравнением полу ченных данных с геометрическими параметрами резервуара Р-25. Резервуар Р-25 ГОСТ 17032 имеет наружный диаметр 2768 мм, длину 4840мм, выпуклость конического днища 328 мм, толщину днища 5 мм и обечайки 4 мм, полную вместимость 25,7м3
Длина цилиндрической части резервуара ,- -24.=4,175 где Lp - полная длина резервуара, м; h - выпуклость конического днища, м; Ьд„ толщина днища, м. Объем цилиндрической части резервуара VmK = n »-15 L = 24,96м"; где 80д- толщина обечайки, м. При коэффициенте заполнения резервуара 0,9 объем нефтепродукта в его цилиндрической части составит 22,5 м3.
Из соотношения Унп — Уцт Кц находим по тарировочной таблице [71]: При Кц=0.9 отношение уровня нефтепродуктов к внутреннему диаметру h резервуара — = 085, откуда hHn =2,3 5м. Отсюда высота газового простран ства h = 0,4 м, а ширина зеркала нефтепродукта в резервуаре a = 2 (DH-28o6)h -h 2 = 1,4м .
Тогда ширина 2ой зоны будет равна 1,14 м, а максимальная ширина левой и правой частей 1оизоны составит по 0,81 л (рис.4.3). Полученные геометрические соотношения соответствуют данным, приведенным на рис 4.4, где наблюдается резкое разделение количества отложений по зонам.
Толщина слоя загрязнений во 2ой зоне для автомобильного бензина после 24 месяцев эксплуатации составляет 7-8 мм, а для дизельного топлива после 12 месяцев-6-11 мм. В л ОЙ и 1 зоне толщина слоя загрязнении резко уменьшается и стремится к нулю.
Определялось также общее количество загрязнений в горизонтальных ре а зервуарах вместимостью от 8 до 25 м заправочных пунктов автотранспортных предприятий. Результаты исследований приведены в таблице 4.3.
Фактическая чистота резервуаров оценивалась по результатам анализа донной пробы, отобранной в соответствии с требованиями ГОСТ 2517.
Установлено, что донные пробы содержат механические загрязнения и воду соответственно в 85% и 60% обследованных резервуаров. Анализ механических загрязнений показал, что основу их на 50-80% составляют окись железа (ржавчина) с включением песка и смолистых отложений.
Определялся также объем несливаемого остатка в горизонтальных резервуарах нефтескладов сельскохозяйственных предприятий других регионов, путем замера высоты взлива остатка с последующим пересчетом в объемные единицы с помощью тарировочных таблиц. Результаты приведены в таблице 4.4.
Химический состав загрязнений определялся в соответствии с методикой изложенной в разделе 3.3.
Определение химического состава в образцах производилось в пробах отобранных в различных регионах (Московской области, Краснодарском крае и др.). Результаты приведены в таблице 4.5.
Химический состав загрязнений (отложений), в том числе и соотношение количества неорганических и органических соединений в составе этих загрязнений, зависят от условий их образования и продолжительности накопления. Эти соотношения могут варьировать в очень широких пределах: содержание твёрдых загрязнений минерального происхождения можно составлять от 0,5 до 28.4% от общего состава загрязнений.
Анализ результатов исследований подтверждает данные, приведенные в [7-12] о том, что остатки в резервуарах и других ёмкостях характеризуются большим содержанием твердых органических загрязнений -асфальто-смолистых веществ, карбенов и карбоидов. Это создаёт определённые трудности при очистке резервуаров от загрязнений. Высокомолекулярная органическая часть остаточных загрязнений обладает высокой эмульгирующей способностью по отношению к воде, и может создавать трудности при очистке емкостей с применением ПАВ.
