Коршак А.А., Коробков Г.Е., Муфтахов Е.М. Нефтебазы и АЗС

Подождите немного. Документ загружается.

321

«Hermetic», который предназначен для учета нефтепродуктов в ре-

зервуарах и на морских танкерах. Уровнемер «Hermetic», называе-

мый еще погружной рулеткой, обеспечивает одновременное изме-

рение уровня жидких сред, границы раздела фаз и температуры.

Весит прибор около 4 кг и имеет точность измерения уровня ±2 мм,

питается от батареи в 9 вольт.

Для измерения уровня подтоварной воды применяются водо-

чувствительные ленты и пасты. Ленты прикрепляются, а пасты на-

носятся тонким слоем с двух сторон на груз рулетки или метрошток.

Пасты применяются в основном для измерения подтоварной

воды в светлых нефтепродуктах.

Плотность в отобранных пробах определяется ареометрами стек-

лянными типа АН или АНТ-1 по ГОСТ 18481—81, имеющими по-

грешность измерения ±5 кг/м

, или гидростатическими весами.

Из резервуаров и транспортных средств пробы отбираются

в соответствии с ГОСТ 2517—85. В стационарных резервуарах для

отбора проб должны применяться сниженные пробоотборники

по Р 50194—92 или ручные пробоотборники по ГОСТ 2517—80.

Температура нефтепродуктов должна измеряться термометра-

ми ртутными стеклянными лабораторными типа ТЛ-4. Измерять

среднюю температуру в резервуарах можно с помощью термомет-

ров сопротивления. Погрешность средств измерения температуры

не должна превышать ± 0,5

С.

Массовый метод измерения

Этот метод используется для измерения массы нефтепродуктов

в таре и транспортных средствах путем взвешивания на весах.

Для взвешивания нефтепродуктов в таре применяют весы товар-

ные общего назначения грузоподъемностью до 3000 кг, шкальные и

циферблатные. Нефтепродукты в мелкой таре взвешиваются на на-

стольных весах с пределами взвешивания от 5 до 20 кг.

Автоцистерны с нефтепродуктами взвешиваются на весах авто-

мобильных стационарных и передвижных общего назначения гру-

зоподъемностью от 10 до 30 т.

Железнодорожные цистерны взвешиваются на специальных ве-

сах в соответствии с ГОСТ 8.424—81.

322

Масса нефтепродукта определяется как разность между массой

брутто и массой тары.

Казанским опытным заводом «Эталон» создан измерительный

комплекс УМН-100 для учета нефтепродуктов в единицах массы

с погрешностью ±0,25 % (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Комплекс измерительный УМН-100

Объемный метод измерения

Объемный метод является частью объемно-массового мето-

да, т. к. измеряется только объем нефтепродукта. Объемный метод

в основном применяется на АЗС для учета нефтепродуктов.

323

Для измерения объема используют топливораздаточные колон-

ки и маслораздаточные колонки. Точность работы топливораздаточ-

ной колонки проверяется образцовым мерником второго разряда.

Мерники образцовые второго разряда М2р-СШ со специальной

шкалой номинальной вместимостью 10, 20, 50 дм

предназначены

для поверки топливораздаточных колонок, дозаторов бензина и ди-

зельного топлива. Мерники позволяют измерять дозу рабочей жид-

кости как при температуре измерения, так и с приведением к 20

С.

Пределы относительной погрешности в условиях измерения ±0,1 %.

Гидростатический метод измерения

Масса нефтепродукта определяется как произведение разности

давлений столба продукта (в начале и конце товарной операции)

и средней площади сечения части резервуара, из которой отпущен

продукт, деленных на ускорение свободного падения

G = ΔР · F

ср

(Н)/g,

где F

ср

— среднее сечение части резервуара, из которого отпущен

продукт

ср

= ΔV/ΔH.

Для определения массы нефтепродукта в резервуаре необходима

аппаратура коммерческого гидростатического учета, погрешность

которой не должна превышать 0,5 %. Такая погрешность складыва-

ется из погрешностей преобразования, передачи измерения гидро-

статического давления и калибровки резервуара.

8.4. Отбор проб нефтепродуктов

При количественном и качественном учете нефтепродуктов

для определения их свойств одной из важных операций являет-

ся отбор проб. Пробы отбираются из резервуаров, железнодорож-

ных и автомобильных цистерн, наливных судов, тары и трубопро-

водов. Методы отбора проб стандартизированы и нормируются

по ГОСТ 2517—85.

Нефтепродукты, хранящиеся в емкостях, имеют неоднородности

по объему. Это обусловлено неравномерным оседанием воды, солей

и механических примесей. Кроме того, из-за естественного измене-

324

ния температуры окружающей среды наблюдается и температур-

ная неоднородность продукта в резервуаре. Так, например, верхние

слои имеют более высокую температуру, чем нижние. Поэтому для

характеристики качества нефтепродукта, хранящегося в резервуа-

ре, отбирают среднюю пробу.

Пробу из резервуара с нефтепродуктом, находящимся под дав-

лением свыше 1960 Па (200 мм вод. ст.), отбирают без разгермети-

зации резервуара, а из резервуара с понтоном или плавающей кры-

шей — из перфорированной колонны (пробоотборника).

Из вертикальных цилиндрических резервуаров с нефтепродук-

тами, имеющими давление насыщенных паров ниже 100 кПа, про-

бы отбираются: сниженным стационарным пробоотборником, ста-

ционарным пробоотборником для отбора точечных проб с трех

уровней (рис. 8.2), пробоотборником с перфорированной отбор-

ной трубкой; переносными пробоотборниками: металлическими

(рис. 8.3), стеклянными в металлическом каркасе (рис. 8.4), термо-

статическими (рис. 8.5).

Рис. 8.2. Стационарный пробоотборник для отбора точечных проб

с трех уровней:

1 — кран; 2 — пробозаборные трубки; 3 — несущий рычаг; 4 — попла-

вок

325

Рис. 8.3. Металлические переносные пробоотборники:

1 — корпус; 2 — крышка; 3 — скоба; 4 — шток с клапаном; 5 — днище

Рис. 8.4. Пробоотборник стеклянный

в металлическом каркасе:

1 — бутылка; 2 — металличес-

кий каркас; 3 — пробка;

4 — замок

Рис. 8.5. Пробоотборник

термостатический:

1 — наружный цилиндр; 2 —

внут ренний корпус; 3 — проб-

ка

326

Отбор проб из вертикального цилиндрического резервуара от-

бирают стационарным или переносным пробоотборником с трех

уровней:

— верхнего — на 250 мм ниже поверхности нефтепродукта;

— среднего — с середины высоты столба нефтепродукта;

— нижнего — на 250 мм выше днища резервуара.

Из горизонтальных цилиндрических резервуаров отбор проб

производится следующим образом.

Если горизонтальный цилиндрический резервуар имеет диа-

метр D > 2,5 м, то среднюю пробу составляют из проб, отобранных

с трех уровней: на 200 мм ниже поверхности нефтепродукта, с се-

редины высоты взлива нефтепродукта и на уровне 250 мм выше

от внутренней образующей резервуара. Средняя проба получается

смешиванием этих проб в следующем соотношении по объему: для

вертикальных резервуаров 1 : 3 : 1, для горизонтальных резервуа-

ров 1 : 6 : 1.

Из горизонтальных стационарных цилиндрических резервуаров

диаметром D < 2,5 м пробу отбирают с двух уровней: с середины вы-

соты столба жидкости и на 250 мм выше нижней внутренней об-

разующей резервуара. Средняя проба составляется смешиванием

проб среднего и нижнего уровня в соотношении 3 : 1.

Из четырехосной железнодорожной цистерны отбирают две

пробы: на расстоянии 250 мм от дна и на высоте ⅓ диаметра цистер-

ны от ее дна. Среднюю пробу составляют из равных по объему час-

тей отборных проб.

Из автомобильной цистерны отбирают одну пробу с уровня, рас-

положенного на высоте ⅓ диаметра от ее дна.

При отправке в один пункт, а также при поступлении желез-

нодорожного маршрута с одним продуктом отбирают одну пробу

из головной цистерны, а для остальных цистерн составляют сред-

нюю пробу из равных по объему частей проб, отобранных из каж-

дой 4-й цистерны.

Из наливного судна, загруженного одним нефтепродуктом, про-

бы отбирают не менее чем из 25 % всех танков; в том числе: из 5 %

танков носовой, 5 % танков кормовой и 15 % танков центральной

части судна.

327

Средние пробы по каждому танку составляют из проб, отобран-

ных с трех уровней: на 200 мм ниже поверхности продукта — одна

часть; с середины высоты взлива продукта — три части; одна часть

с уровня на 250 мм выше днища танка.

При загрузке судна разными нефтепродуктами средние пробы

отбирают не менее чем из 25 % танков, заполненных одним нефте-

продуктом, но не менее чем из двух танков. Отобранные пробы сме-

шивают в равных объемах.

Для анализа нефтепродуктов, хранящихся в мелкой таре, состав-

ляют среднюю пробу из равных частей проб, отобранных:

— из бочек — от 5 % предъявляемого количества, но не менее чем

из двух бочек;

— из бидонов, бутылей, банок — от 1 % предъявляемого количест-

ва, но не менее чем из двух бидонов, бутылей, банок.

Перед отбором проб нефтепродукты перемешивают.

Отбор проб из трубопроводов производят следующим образом:

— или непрерывно в течение всего времени перекачки при помощи

автоматических пробоотборников, отбирающих пробу пропор-

ционально расходу перекачиваемого продукта;

— или периодически при помощи автоматических приборов или

прооботборных кранов.

8.5. Потеря качества нефтепродуктов

Нефтепродукты, произведенные на нефтеперерабатывающих за-

водах на всех стадиях хранения транспортировки и отпуска непре-

рывно ухудшают свои качественные показатели, указанные в паспор-

те качества. Изменение качества нефтепродуктов происходит под

воздействием внешних факторов в зависимости от их химического

состава, условий транспортировки и хранения.

Основные физические и химические процессы, приводящие к из-

менению качества нефтепродуктов, следующие: испарение, загрязне-

ние водой и механическими примесями, отслоение, смешение раз-

носортных нефтепродуктов, разложение, конденсация, коррозия,

полимеризация и др.

Рассмотрим процессы, которые оказывают значительное влияние

на изменение качества нефтепродуктов.

328

Испарение. Это один из основных процессов, который вызывает

не только качественные, но и количественные потери нефтепродуктов.

Испарение представляет собой процесс парообразования, который

происходит на свободной поверхности продукта при температуре

ниже точки кипения при давлении окружающей среды. Чем больше

легких фракций в нефтепродукте, тем более интенсивно происходит

его испарение. Например, испаряемость бензина в 1000 раз выше, чем

у масел и мазутов. В бензинах вследствие потерь легких фракций сни-

жается октановое число, повышается температура начала кипения,

что приводит к ухудшению запуска двигателей, к нагарообразованию

и, как следствие, — к ускорению его износа. Так, при испарении из бен-

зина 8 % легких фракций, износ двигателя увеличивается в 2…3 раза.

При правильном хранении процессы испарения топлив мож-

но свести к минимуму. Для этого хранение и транспортировка топ-

лив должны производиться только в исправном оборудовании с ис-

пользованием специальных мероприятий. Слив и налив должны

осуществляться закрытой струей и быть герметизированы.

Обводнение. Этот процесс происходит в результате поглощения

атмосферной влаги при хранении, сливоналивных операциях, на-

рушении герметичности систем охлаждения, конденсации водяных

паров, смешении нефтепродуктов с подтоварной водой.

Вода существенно ухудшает качество нефтепродуктов. При этом

повышается их вязкость, снижается прокачиваемость и фильтруе-

мость, повышается температура кристаллизации, ухудшаются про-

цессы горения, снижается теплота сгорания, усиливаются процессы

коррозии, ухудшаются диэлектрические свойства. Вода существен-

но уменьшает смазывающие свойства топлив и масел.

Загрязнение. Загрязнение зависит в основном от условий хра-

нения и транспортирования нефтепродуктов, а также от загрязнен-

ности внешней среды. В общем случае причины и источники загряз-

нений можно классифицировать следующим образом:

1) на нефтебазах и автозаправочных станциях — остаточные за-

грязнения, загрязнения, вызванные продуктами износа и корро-

зии оборудования, пылью;

2) в железнодорожных и автоцистернах топливо загрязняется ат-

мосферной пылью при сливоналивных операциях, продуктами

коррозии оборудования;

329

3) с заводов, производящих нефтепродукты, топливо поступает

с продуктами коррозии оборудования, атмосферной пылью, вла-

гой и др.

Загрязнения, находящиеся в нефтепродуктах, отрицательно

влия ют на работу двигателей машин и механизмов, поэтому в стан-

дартах качество топлив и масел регламентировано рядом показате-

лей, характеризующих и загрязненность. Например, у автомобиль-

ных бензинов допускается иметь загрязненность не более 0,0005 %,

а максимальный размер загрязнений не должен превышать 10 мкм.

Наиболее жесткие требования предъявляются к чистоте авиа-

ционных нефтепродуктов. Это связано с надежностью самолетов

и безопасностью полетов.

Окисление. В процессе хранения и транспортировки нефтепро-

дуктов под воздействием кислорода воздуха протекают процессы

окисления, причем они усиливаются в присутствии каталитически

активных металлов, их окислов, различных примесей. Следствием

процесса окисления является образование высокомолекулярных ве-

ществ — смол и осадков, которые при определенных условиях ухуд-

шают эксплуатационные свойства топлив и масел. Это приводит

к понижению надежности работы двигателей, уменьшению их мощ-

ности и экономичности.

Наличие смол в топливах приводит к образованию нагара в дви-

гателях автотранспортной и авиационной техники, что может при-

вести к тяжелым последствиям.

Коррозия. В нефтепродуктах присутствуют коррозионно-актив-

ные вещества: органические кислоты, меркаптаны, сера и серово-

дород. Продукты коррозии в нефтепродуктах не растворяются. Это

приводит к их загрязнению, ухудшению качества. Коррозия приво-

дит к разрушению технических средств хранения, транспортиров-

ки и перекачки.

Смешение. При большом ассортименте нефтепродуктов на неф-

тебазах в полной мере не обеспечивается их раздельная перекачка,

что приводит к смешению и пересортице нефтепродуктов. Напри-

мер, при попадании моторного топлива, масел в дизельное топливо,

качество последнего резко ухудшается. Утяжеляется фракционный

состав дизельного топлива, повышается его вязкость, коксуемость,

зольность и температура застывания. В связи с этим обслуживаю-

330

щий персонал должен правильно проводить все технологические

операции с нефтепродуктами и не допускать завышенного смеше-

ния и пересортицы.

8.6. Восстановление качества нефтепродуктов

Как отмечалось выше, проходя весь технологический цикл неф-

тепродукты на нефтебазе могут терять и теряют свое качество. Пока-

затели качества нефтепродуктов, имеющих отклонение от техничес-

ких требований стандарта, могут быть восстановлены следующим

путем:

— отстаиванием;

— фильтрацией;

— сепарацией;

— осушкой;

— добавлением присадок;

— обработкой в магнитном, электрическом и ультразвуковом по-

лях;

— смешением с нефтепродуктами той же марки, имеющими запас

качества по данному показателю.

Самым простым способом восстановления качества являет-

ся отстаивание. Этот метод позволяет удалить из нефтепродукта

значительную часть механических примесей и воды. Отстаивание

особенно эффективно при существенной разнице плотностей за-

грязнения и продукта. Однако процесс отстаивания достаточно дли-

телен и зависит от внешних воздействий, размеров частиц примесей

и свойств нефтепродуктов. Эффект отстаивания у многих нефте-

продуктов усиливается при подогреве, при искусственном увели-

чении частиц примесей — коагуляции. Процесс коагуляции можно

выз вать с помощью поверхностно-активных веществ, вибрацией,

пропусканием через продукт электрического тока.

Высокую степень очистки может дать совместное применение

процесса коагуляции и фильтрации нефтепродуктов. При фильтра-

ции твердые частицы загрязнений задерживаются на фильтрующей

поверхности и проникают в ее поры. В настоящее время фильтраци-

ей удаляют частицы размером до 5 мкм, которые не удается убрать

отстоем. Автотранспорт разрешается заправлять, пропустив нефте-

продукты через фильтры тонкой очистки (до 20 мкм). Например,