Главная -> Словарь

Межслоевое расстояние

Погрешности ТПР делятся на основную и дополнительные. С учетом особенностей ТПР основной считают погрешность, определенную на месте эксплуатации в рабочем диапазоне расходов при постоянном значении вязкости жидкости . Дополнительные погрешности могут быть соизмеримы и даже превышать основную погрешность и возникают при изменении таких параметров, как вязкость жидкости, размеры и конструкция измерительной линии и др. Поэтому на коммерческих УУН необходимо обеспечить такие условия поверки и работы, при которых дополнительные погрешности исключаются или пренебрежимо малы. Обычно это достигается поверкой ТПР на месте эксплуатации, ограничением пределов влияющих параметров, сокращением межповерочного интервала или введением поправок. Поэтому в дальнейшем будем рассматривать только основную погрешность ТПР.

Необходимо отметить, что количество УУН, на которых вязкость непостоянна, невелико по сравнению с общим количеством УУН. Причем, закон изменения вязкости на таких УУН может быть различным. От характера изменения вязкости жидкости зависит способ введения поправки. Если период изменения вязкости велик, например, сезонные изменения, то исключить влияние вязкости можно уменьшением межповерочного интервала и изменением коэффициента преобразования на вторичных приборах. Если вязкость изменяется часто или непрерывно, то её влияние можно исключить только автоматическим введением поправок в результаты измерений. Поэтому для решения вопроса об исключении влияния вязкости нефти на погрешность определения ее количества в первую очередь необходимо исследовать закон изменения вязкости на УУН.

4. С учетом закона изменения вязкости определить способ внесения поправки: уменьшением межповерочного интервала или внесением поправки в результаты измерений в соответствии с функцией влияния вязкости.

Остановимся ещё на одном факторе, который может оказать заметное влияние на точность учета нефти - временной стабильности метрологических характеристик ТПР. Анализ результатов поверки ТПР за длительный период показывает, что коэффициент преобразования ТПР от поверки к поверке изменяется. Это изменение проявляется двояко: изменения происходят случайным образом; коэффициент преобразования в постоянных условиях работы плавно нарастает и, достигнув определенного значения, стабилизируется . Случайные изменения коэффициента преобразования вполне естественны, так как он является случайной величиной. Влияние этих изменений можно свести к приемлемому минимуму путем подбора межповерочного интервала и контроля метрологических характеристик ТПР между поверками.

В некоторых случаях результаты поверки могут содержать систематическую погрешность, которую можно выявить только специальной проверкой, например, определением объема ТПУ различными экземплярами эталонов или различными методами. О достоверности данных очередной поверки можно судить, сравнивая их с результатами предыдущих и даже первичной поверок. При этом необходимо иметь в виду, что большинство разработчиков и изготовителей ТПУ не нормирует изменение объема от поверки к поверке, так как считается, что ТПУ должна сохранять постоянные метрологические характеристики в пределах межповерочного интервала. Значение калиброванного объема ТПУ зависит не только от расстояния между детекторами, но и от глубины погружения штока в трубу и усилия на нем, задаваемого пружиной. Так как регулировка указанных параметров в конструкции большинства детекторов не предусмотрена, то любая их замена приводит к некоторому изменению объема калиброванного участка. Исключение составляют регулируемые детекторы венгерского производства. Поверке ТПУ, проводимой один раз в год или в два года, предшествует техническое обслуживание с ревизией, ремонтом или заменой детекторов. Кроме того, объем калиброванного участка со временем может измениться вследствие коррозии, износа труб или покрытия, т.е. сохранить его постоянным в течение всего периода эксплуатации трудно и в этом нет необходимости. При поверке всегда определяется новое значение объема.

Периодической поверке подлежат средства измерений, находящиеся в эксплуатации или на хранении, через определенные межповерочные интервалы. Конкретные перечни средств измерений, подлежащих поверке, составляют их владельцы. Результаты периодической поверки действительны в течение межповерочного интервала. Первый межповерочный интервал устанавливается при утверждении типа. Корректировка межповерочных интервалов конкретных экземпляров средств измерений с учетом условий их эксплуатации проводится органами государственной метрологической службы по согласованию с метрологической службой юридического лица, применяющих эти средства. В качестве методического материала при корректировке межповерочных интервалов следует исполь-

Таким образом, возникает задача определения оптимального межповерочного интервала для измерительных устройств. Подобная задача чрезвычайно актуальна и сложна; ей посвящено большое количество работ. Применительно к отдельным группам измерительных устройств эта задача решена в работах Новицкого, Фридмана, Резника и др. .

от Времени, полученных в результате обработки представительного статистического материала. В процессе эксплуатации и периодической поверки большого числа измерительных устройств сбор статистического материала продолжается и принятые решения могут корректироваться. Существуют специальные алгоритмы определения оптимальных стратегий поверки измерительных устройств. Однако вследствие ограниченного производства, тяжелых условий эксплуатации и необходимости демонтажа промышленных анализаторов для поверки, сбор статистических данных не всегда возможен. Поэтому в настоящей главе сделана попытка найти упрощенный метод определения оптимального межповерочного интервала анализаторов состава и свойств нефтепродуктов с учетом специфики управления процессами нефтепереработки.

Для решения задачи допустим, что периодическая поверка каждого анализатора проводится точно по регламенту и межповерочные интервалы не зависят друг от друга. Это даст возможность задачу об определении оптимальных межповерочных интервалов для группы анализаторов свести к решению задачи для отдельного анализатора. В условиях нефтеперерабатывающих производств колебания планируемых затрат на поверку, вызванные изменениями межповерочных интервалов, незначительны по сравнению с потерями, вызванными простоями и неудовлетворительной работой измерительных устройств. Оптимальное значение межповерочного интервала для какого-либо анализатора можно определить путем анализа характеристик суммарных потерь, обусловленных неидеальной работой этого анализатора. Такой характеристикой может быть среднее квадрэтическое отклонение суммарной недостоверности, усредненной по различным состояниям анализатора а2 , которое, в соответствии с положениями теории вероятностей, будет определяться по формуле:

Величины ot не зависят от межповерочного интервала tn0B. Поэтому при определении оптимального значения tUOB они будут с целью уменьшения громоздкости выводов записываться в общем виде.

Таким образом, определение оптимального межповерочного интервала сводится к решению квадратного уравнения.

Известно , что в интервале температур 450—480 °С межслоевое расстояние в кристаллитах нефтяных коксов является наименьшим. Выпрямление вогнутой поверхности кристаллитов и их параллельная укладка осуществляются за счет избыточной поверхностной энергии ненасыщенных краевых атомов углерода. На кинетику роста размера кристаллитов кроме свойств сырья большое влияние оказывают температура, давление, длительность процесса, коэффициент рециркуляции сырья и др. .

Рис. 43. Межслоевое расстояние в кристаллитах коксов и содержание в них серы в зависимости от температуры обработки:

Двумерное упорядочение характеризуется дальнейшим структурированием кристаллитов углеродистого вещества. В промышленных условиях на этом этапе регулируют поверхностную энергию нефтяных коксов. В результате двумерного упорядочения межслоевое расстояние в кристаллитах несколько снижается при одновременном увеличении их размеров. При этом пикнометрическая плотность для разных нефтяных коксов возрастает не до одинакового значения. Ограничивающим фактором верхнего предела температуры прокаливания нефтяных коксов является начало снижения пикнометри-ческой плотности, которая на предкристаллизационной стадии проходит через минимум* .

Известно, что нефтяные углероды наряду с упорядоченными графитоподобными слоями содержат неупорядоченный углерод, который соединяет кристаллиты друг с другом. Межкристаллит-ные изменения сопровождаются упорядочением, в результате чего снижается межслоевое расстояние и происходит рост размеров кристаллитов по Ьа и Ьс и их сращивание с образованием кристаллов гексагональной формы со строго упорядоченной структурой базисных шлоскостей.

где ймакс — расстояние между слоями в предкристаллизационный период ; ймян — расстояние между слоями для предельно графитированного углерода ; йооз — межслоевое расстояние в кристалле в данный момент графитации, А.

Остаток, из которого получен кокс Температура термообработки, Межслоевое расстояние, ^002- Размеры кристаллитов, Л УЭС, СМ-ММ2/М Плотность, кг/мЗ Дефектность структуры.

По расширению интерференционных 'полос 002 и 100 можно рассчитать размеры кристаллитов и при низких температурах полуширину линии 002—Ь002. Межслоевое расстояние dQ02 было использовано в качестве показателя степени структурной упорядоченности для коксов, прокаленных выше 1000 °С.

Двумерное упорядочение характеризуется дальнейшим структурированием кристаллитов углеродистого вещества, в результате чего межслоевое расстояние уменьшается до 3,43 А и La возрастает до 70—100 А. При этом пикнометрическая плотность для разных коксов составляет 2,10— 2,14 г/см3.

и межслоевое расстояние являются весьма существенными показателями процесса карбонизации и прокаливания и наряду с другими показателями оказывают существенное влияние на различные свойства обожженых нефтяных коксов. Пользуясь этими показателями, авторы при изучении процесса прокаливания различных углей методом рентгепоструктурного анализа пришли к выводу, что в интервале 500—1000°С размеры плоских сеток из ароматических колец увеличиваются с 5—15 до 55А, оставаясь на этом уровне до конца предкристаллизационной стадии.

В предкристаллизацпонной стадии дегидрирование практически завершается, а затем протекает деструкция упрочненных осколков молекул, что обеспечивает подвижность кристаллитов на стадии кристаллизации. После предварительного ориентирования относительно друг друга кристаллиты срастаются и образуют кристалл гексагональной формы со строго упорядоченной структурой базисных плоскостей. Межслоевое расстояние при этом уменьшается с 3,43 до 3,358А, что является характерным для предельно графитированного углерода. Межслоевое расстояние и другие размеры кристалла, а также характер и распределение пористости в массе графита являются важными характеристиками, оказывающими существенное влияние на его физико-химические и механические свойства.

где d±. - межсловное расстояние при температуре Т;