Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [ 61 ] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

Экономическая оценка ущерба, причиняемого испарением 1 т нефти (нефтепродукта) в атмосферный воздух, выполняется в соответствии с рекомендациями

(в ценах 1982 г.)

(10.69)

где у э - постоянный множитель, у, = 2,4 руб/т; А - показатель относительной агрессивности углеводородных выбросов: в широтном поясе южнее 45°с.ш. А = 1,26, а севернее 45°с.ш. А =3,16; f„ - поправка, учитывающая характер рассеяния выбросов в атмосфере

(l + u)(l + 0,01h)

(10.70)

u - среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера; если U неизвестно, то его следует принимать равным 3 м/с; h -расчетная высота устья источника выброса по отношению к загрязняемой территории, м; с„ - показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха (табл. 10.14).

При расчете средневзвешенной для зоны активного загрязнения (ЗАЗ) величины о, используется формула

1 "

м с /-i

(10.71)

где F, - площадь территории i-ro типа в составе ЗАЗ.

Для организованных источников выброса, которыми являются резервуары

Fзaз=IF,=3967гh

(10.72)

Для одиночного резервуара расчетная высота устья источника выброса принимается равной высоте его стенки, а для группы резервуаров находится как средневзвещенная величина

h=i:Hp,v7ivp,,

(10.73)

где И pi - высота резервуара объемом Vp; Пр - число резервуаров в группе.

При выборе а„, необходимо учитывать также, что: 1) для центральной части городов с населением свыше 300 тыс. чел. независимо от плотности населения = 8;

Таблица 10.14

Значение показателя о,; над территориями различных типов

2) для орошаемых земель, садов, виноградников, сенокосов величины а„ надо брать увеличенными в 2 раза по сравнению с приведенными в табл. 10.10.

§10.6. Истечение нефти и нефтепродуктов из трубопроводов и резервуаров

Расход нефти (нефтепродукта), вытекающей через отверстия в стенке нефтепроводов и резервуаров, описывается формулой

Q,=).ipfpV2iAH:

(10.74)

где Рр - коэффициент расхода; fp - площадь отверстия; АН - напор, под действием которого происходит истечение.

В общем случае величина коэффициента расхода зависит от формы отверстия, толщины стенки сооружения, числа Рейнольдса для условий истечения, а также среды, в которую вьпкает жидкость. Стенка считается тонкой, если ее толщина в 5 и более раз меньше диаметра отверстия.

При истечении маловязких жидкостей через отверстие в тонкой стенке величина коэффициента расхода может быть найдена по одной из формул

npnRe < 25 Re

npH25<Re<300 0,592 + приз 00 < Re < 10000

1,5 + 1,4-Re 0,27

(10.75)

Re"* 5 Re°

0,592 + npHRe > 10000

Для нефтегазоконденсатных смесей получены следующие зависимости:

- истечение в атмосферу и воду

а = ехр

"т5

; (10.76)

- истечение в водонасыщенный грунт

10* ехр (-Re 10"*)

1640000 -2,15 Re- (212000 -2,67 Re)k.,o + (7500 - 0,733 Re)!

(10.77)

где a„...aj - числовые коэффициенты, величина которых зависит от -толщины стенки и среды, в которую происходит истечение (табл. 10.15); Re - число Рейнольдса для условий истечения

Re =

LV2gAH V

(10.78)

L - характерный линейный размер отверстия

L = 4ух,; (10.79)

Хр- периметр отверстия; к„- коэффициент, учитывающий форму отверстия: к.1= О - для ромба, к= 1 - для круга, к.„= 2 - для прямоугольника, к„= 3 - для треугольника; v - кинематическая вязкость жидкости.

Для оценочных расчетов можно принять Цр =0,65. Площадь отверстия также рассчитывается в зависимости от его формы;

- для круглого коррозионного отверстия диаметром d

fp=0,257rd;; Np= 7cd,p (10.80)

- для эллиптического коррозионного отверстия с размерами осей

fp = 0,25Kd.,d ; к = 0,5 • 71 • (d„„ + d„J;

(10.81)

- для протяженного коррозионного повреждения длиной и шириной Ь.

fp=.-b.; Хр= 2(. + Ь.); (10.82)

- для ромбовидного отверстия с длинами осей Ь„)„ и Ь,,,

fp =o,5b„.nb.ax; = 2VbLTbL; (10.8З)

- для разрывов кольцевых швов с расхождением кромок

fp=rtdb; Хр = 2-(rtd + bj; (10.84)

- для разрывов заводских продольных и спиральных швов длиной и шириной bp, а также для разрывов по основному металлу тех же размеров

fp=0,5pbp, ii = р + 2

(10.85)

Напор, под которым происходит истечение, находится в зависимости от конкретных условий.

Если истечение происходит из резервуара или простаивающего трубопровода через малое отверстие, когда потерями напора при движении жидкости к нему можно пренебречь, то ,ы ,

ЛН = 0,5(Н,+Н2),

(10.86)

где Н,, Н2 напор жидкости соответственно в начальный и конечный моменты, времени.

Для резервуаров и трубопроводов с суфлирующим отверстием (или вантузом) Н равно превыщению уровня жидкости Z, над местом расположения отверстия Zq в соответствующий момент времени, т. е.

Hi " Zji - Zq.

Если воздух в трубопровод (над поверхностью жидкости) не поступает, то

Н, = - z„ -

(10.87)

где - давление насыщенных паров нефти (нефтепродукта) при температуре перекачки.

Средний расход, с которым нефть вытекает из работающего трубопровода, вычисляется по формуле (10.74), в которой

ЛН = Н, - AZ, + £ А, - (fx + X Б. )Q"",

(10.88)

где AZ„ - разность нивелирных отметок места разгерметизации трубы и головной насосной станции; х - расстояние до места утечки от начала трубопровода; п, - число насосных станций, расположенных на участке длиной х; Q - производительность трубопровода при наличии утечки

H, + XA,-Az-H,n

2-m n,

Гх + ]Б,+ф""

f(L-x)+ X Б,

i=n+l

(10.89)

Ф - относительная величина утечки, ф = 1 - Qy / Q.

Нетрудно видеть, что задача определения Q, в данном случае рещается методом последовательных приближений. Для инженерных целей, учитывая малость Q,, можно рекомендовать следующий алгоритм. Полагая ф = О, по формуле (10.89) находится первое приближение Q, по формуле (10.88) - первое приближение АН и далее по формуле (10.74) - первое приближение Qy. Уточнив величину ф, расчет повторяют. Для нахождения Qy с заданной точностью достаточно 2...3 итераций.

§10.7. Расчет безвозвратных потерь разлившейся нефти

Несмотря на все усилия по сбору разлившейся нефти определенная ее часть все-таки теряется вследствие испарения, инфильтрации в грунт и несоверщенства средств сбора.

Потери нефти от испарения с поверхности грунта и воды вычисляются по формуле

G„.,=a„pV„„, (10.90)

где а„ - массовая доля испарившейся нефти; р, V„ „ - плотность и объем нефти, находящейся на поверхности грунта (воды). Массовая доля испарившейся нефти

A,Op(2-co«»).h„.t!+-

(10.91)

где Фр - массовая доля в нефти углеводородов, выкипающих до 200 "С; т - продолжительность испарения, ч; (В(, - скорость ветра на-поверхности испарения, м/с; Ь, „ - средняя высота слоя испаряющейся нефти, м; t„n - средняя за период испарения температура нефти, °С; Aq, А,, В„, В,, Bj - постоянные числовые коэффициенты, величина которых зависит от условий испарения (табл. 10.16).

При отсутствии экспериментальных данных по разгонке нефти массовая доля углеводородов, выкипающих до 200 °С, может быть найдена по эмпирической формуле

/ 0,67

•293 ~ 1323

•293 1323 ,

(10.92)

где Р293, Рз2з ~ динамическая вязкость нефти при температурах 293 К и 323 К. соответственно.