Добрый день!

Есть вопрос такого рода.

При хранении топлива (дизеля, напрмер) в наземном резервуаре, да еще и без теплоизоляции, внутри на стенках будет появлятся конденсат из-за перепада температур стенки. Этот водный конденсат будет стекать в объем топлива. Но так как вода тяжелее нефтепродукта, конденсат будет накапливаться со временм на дне резервуара, без возможности испарения.

Т.е. во время хранения топлива оно будет постепенно обводняться (т.к. резервуар связан с атомосферой).

Прошу помочь с методикой расчета объема водного конденсата во время хранения топлива (наверное это значение должно зависеть от геометрии, заполнения резервуара, влажности воздуха, перепада температур и времени хранения)

зачем вам это? Вы хотите посчитать, когда надо сливать воду с резервуара чтоли?

Нет. Подрядчик не хочет ставить плавающее заборное устройство в резервуар для питания ГТУ. Забор топлива осуществляется через патурбок, расположенный в 350 мм от дна. Как вариант - хочу проверить образование воды при хранении...

Топливо - пускове и аварийное. Т.е. возможно длительное хранение год и более.

Вы же пишете, что будет накапливаться вода. Если это так, то установите два датчика контроля плотности жидкости один на другим в емкости и сливайте воду с момента достижения верхнего значения до момента достижения нижнего значения.

Делов то - поставьте на резервуар сифонный кран (если РВС) или донный клапан (если РГС) и подрезайте по мере накопления

Проработал 5 лет на нефтебазе - никогда не слышал о проблеме обводнения... Если клапана дыхательные в порядке и посторонних дыр нет - там особо конденсироваться нечему, точнее, оно все сконденсируется в первый же мороз, а количество все равно потом никаким сифонным краном не "поймаешь"...

На нефтебазе скорее всего топливо не хранилось в течение года. Речь идет именно о длительном хранении.
Воздухообмен внутреннего объема над зеркалом жидкости с атмосферой через клапан все-равно будет происходить.
А это значит, что водяные пары будут восполняться из атмосферы взамен сконденсированной воды, которая опустилась на дно танка под толщу нефтепродукта.
Таким образом обводнение за счет конденсата будет увеличиваться по мере длительного хранения.



Коллеги,

Моя задача найти причину, чтобы заставить Подрядчика поставить плавающее заборное устройство. В нормативах РФ его установка для топливоснабжения ГТУ обязательна, но к сожалению, на наш проект нормативы РФ не распространяются. Топливоснабжение ГТУ забором с околодонной области резервуара, там где много примесей, осадков, смолистых компонентов, витающих над дном, может привести к проблемам с ГТУ..

Вопрос не в том, как отследить конденсат во время эксплуатации или удалить его, а в том как его посчитать, и найти обоснование для изменения конфигурации топливозабора из резервуара на стадии проектирования.

Если кто-то из форумчан сталкивался с такой методикой - прошу поделиться.

Можете поискать РМП №17-1978, там описано, как нужно определять расход подтоварной воды на складе нефтепродуктов.

Если вы не хотите брать грязь со дна, то так и напишите - со дна не брать, т.к. там много грязи. И причем тут вообще мнение какого-то подрядчика?! Он против проектировщика хочет пойти? Да нехай. Пускай с заказчиком согласовывает отступление от проекта. Будет его зона ответственности тогда.

Спасибо! А у Вас случайно не сохранился данный документ? В Инете нет ничего про него...

Светлые нефтепродукты долго не хранят - ЕМНИП, несколько месяцев - и все... И да, я видел, во что превращается дизтопливо через 10 лет хранения в резервуаре...
Да, малые дыхания будут понемногу затягивать воздух в резервуар, и будет конденсат, но его количество... У нас подтоварную воду практически не использовали, и я ничего не слышал о методике расчета воды от конденсата. Помню только, что нижнюю часть измерителя уровня вроде бы надо было натирать мелом - на той части, которая попадет в воду, мел потемнеет...

В том то и дело, что в нашем случае хранить дезельное топливо придется долго - вплоть до года.
Это аварийное топливо для ГТУ. Если завод встает, подача газа прекращается. Пуск завода и электростанции должен осуществляться на дизельном топливе. За время хранения топливо разлагается, появляются смолы, остадки, увеличивается объем подтоварной воды. И если сврху резервуара качество топлива еще примелемое, то забирая топливо с низа танка через патрубок - вся дрянь пойдет в систему топливоснабжения ГТУ. Поэтому и используют плавающие заборные устрйоства.

Сжигать дизель (а это почти 1000 кубов) чаще и заменять его новым - в нашей ситуации почти нереально.

Увеличение воды - это лишь один из негативных факторов, по которому я обратился тут...

Я был бы благодарен, если бы Вы смогли подробнее описать, во что же превращается дизельное топливо через 10 лет. Очень интересно. Может у Вас и фото сохранились?

andr111, так, а почему вы просто не предусмотрите сифонный кран для слива подтоварной воды, как требуют нормы? Да и датчик раздела фаз хорошо бы поставить, но скорее всего никто не захочет тратить лишние деньги.

потому что вопрос совсем в другом. Мне нужно обеспечить забор чистого продукта с поверхности танка, а не загрязненного водой, смолами и песком топлива со дна. Вопрос по воде лишь один из способов заставить это сделать. Т.е. вопрос не в том, как удалить воду, а в том, как заставить сделать то, что нужно именно по забору топлива для ГТУ.

Я прошу не уходить в сторону от вопроса. Вопрос именно в методике расчета, а не в технических средствах удаления воды...

К вышеперечисленным недостаткам длительного хранения следует добавить "уход" легких фракций и "утяжеление" топлива...
Фото не сохранилось, т.к. никто не фотографировал. В резервуаре остался полуметровый слой буро-зеленоватой жижи с кусками гущи типа чайного гриба, на дне грязь с ржавчиной.

Так её сливают, как раз, чтобы она не шла в линию продукта, а прочий мусор осядет на фильтрах на всасе насосов. В том же РМП нет методики расчета, там на основе опыта эксплуатации приведены количества воды для разных объемов и продуктов.

Мне кажется такой расчет вряд ли поможет, даже если найдете. Ну посчитаете вы объем подтоварной воды теоретически - упрямый заказчик скажет: "мы будем через сифонный кран регулярно сливать и все ок будет".
Аргументы здесь - здравый смысл и опыт инженера проектировщика.

Как раз сталкивался именно с таким случаем: Резервуары подачи ДТ на ГТУ. Подъемной трубы не было, забор с обычного патрубка. При первом! же пуске импортная турбина, стоимостью в 10-20 таких резервуаров, навернулась. Все что могло там забилось, и не надо надеяться на фильтры на насосах.
Теперь заказчик очень хочет поставить не только плавающее ЗУ, но и все трубы из нержавейки и новые супер-фильтры и т.д.

Аргумент здесь - да просто соотнести стоимость ПЗУ и турбины, принимая во внимание нашу низкую культуру строительства и производства. У вашего заказчика видмо нет опыта эксплуатации подобного оборудования, ну что ж, дураки учатся на своих ошибках.

...Если завод встанет

Если завод -скорее всего, есть автотранспорт, в том числе дизельный. Если так, то
правильное решение, на мой взгляд - ОРГАНИЗОВАТЬ ОБОРОТ резервного диз. топлива. Объединить запасы и расходовать на заправку авто, поддерживая объем на складе больше минимального резерва.

Чисто теоретически.
Можно посчитать объем выбрасываемой газо-воздушной смеси исходя из норм естественной убыли нефтепродукта при хранении в резервуаре для климатической зоны и концентрации насыщенных паров нефтепродукта при средней температуре хранения. Затем принять, что объем подсасываемого воздуха равен объему выбрасываемой газо-воздушной смеси. Объем конденсата рассчитать исходя из средней влажности атмосферного воздуха климатической зоны.
Потом, в дизельном топливе изначально есть какое-то количество воды.

Такой задачи никогда не стояло, а вот рассчитывать выбросы вредных веществ при «малом» дыхании резервуара приходилось.

Подрядчику наверное бюджет не позволяет ставить требуемое, вот они напару с заком и выпендриваются. В таком случае лучше просто встать из-за стола и мило попрощаться. Даже за хорошие деньги нет смысла работать с идиотами.

думаю сюда надо добавить количество воздуха попадающего в резервуар, так как эта цифра неизвестна или она будет колебаться от ... и до... , расчеты проводить не нужно, а попросту из опыта эксплуатации сливать воду раз в энное время. Другими словами, Ваши труды (которые будут сравнимы с расчетом космического корабля) ни кому не нужны, ибо при первом же отклонении от расчетных условий, с емкости или потечет топливо или не сольют всю воду.
Методика примерно такая:
кол-во "свежего" воздуха => его параметры => температура внутренней поверхности стенки => определение параметров внутреннего воздуха при которых перестанет образовываться конденсат => вычитаем разницу между параметрами воздуха на "входе" и без конденсации на расход воздуха. где то так.
К пенсии думаю закончите математическое моделирование столь важного процесса ))

Почесал тыковку, покурил... и ваши разработки и вычисления должны окончится в разработке визуального уровня, по которому раб будет определять сколько конденсата а сколько топлива.

Методика эта - это определение точки росы воды в смеси воздух-нефтепродукт. Рассчитать такое практически не реально, т.к. не известно парциальное давление воздуха в смеси. В вашем случае обоснование не удачное, т.к. при постоянном хранении дыхание резервуара будет происходить только при суточных колебаниях температуры воздуха. Учитывая очень незначительный коэффициент объемного расширения ДТ - объемы будут мизерными. К тому же скорее всего будет происходить процесс описаный lovial - постепенная диффузия легких фракций и их унос по системе дыхания в атмосферу. Так что конденсата там реально не будет.

Другой момент, что в самом ДТ всегда есть равновесное содержание воды. Как в растворенном состоянии, так и в виде взвеси. Насколько я знаю в товарном ДТ на выходе из завода стараются поддерживать около 300 ppmw воды. Поскольку товарное ДТ выходит из завода обычно с температурой 70-90 °С, то при хранении ДТ в резервуаре при -30 °С будет выделятся равновесное количество. Вот его и можете посчитать.

Примите содержание воды в ДТ перед наливом с учетом того, что нефтепродуктовых базах обычно очень плохие условия хранения - на промывочно-пропарочной базе никто бочки после пропарки обычно не сушит, а воду дренируют редко. И примите условно, что вся вода выделится в виде тяжелой жидкой фазы. Соответственно получите объем.

У меня нет такой уверенности - что конденсата не будет.

Испарение легких фракций, и соответственно подпор наружного воздуха - это то явленbе, которое меня тоже смущает. С этим согласен.

Но с другой стороны, у резервуара нет дыхательного клапана (в нашем случае).
Он постоянно связан с атмосферой через дыхательную трубку с пламегасителем, а не только при изменении уровня или давления.

Это значит, что при падении температуры снаружи, на внутренней стенке выпадет конденсат из объема воздуха внутри танка, при этом его относительная влажность уменьшиться, и станет примерно такой как снаружи. Потом, когда снаружи днем температура повыситься, измениться и влажность воздуха снаружи (увеличиться). И это значит, что через открытую дыхательную трубу восстановиться и влажность внутри резервуара (я пока не учитываю подпор от испарений топлива). И при очередном цикле охлаждения наружного воздуха ночью, произойдет выпадение в топливо очередной порции конденсата.

Теперь насчет испарений- в холодное время суток, когда резервуар не нагревается солнечной радиацией, уровень испарения может быть настолько мал, что не сможет препятствовать прохождению воздуха внутрь танка.

При длительном хранении топлива, может накапливаться вполне значительный объем воды в танке.

Я согласен, что считать все это теоретически фактически нереально. Да и кто поверит такой самопальной методике...
Я наделся на наличие такого расчетного метода в каком-нибудь нормативе или справочнике, который, скорее всего, должен был бы носить эмпирический характер...

В технике (той же энергетике) есть очень много задач, которые не решаются теоретически, но при помощи эмпирических диаграмм задачу можно решить (например, Нормативный метод теплового расчета котельных агрегатов).

Делая данный запрос, я надеялся, что кто-то где-то когда-то таким вопросом озадачился и сделал соответствующую методику....

Эх, ленивые вы, сходил в библиотеку за вас РМП №17-1978 О сбросе подтоварной воды: Нажмите для просмотра прикрепленного файла качество, чуть более чем нечитаемое для ознакомления, я думаю, хватит

Спасибо большое!!!

Как оказалось, конденсация влаги при изменении температры воздуха окружающей среды, происходит не только на металлические свободные внутренние поверхности резервуара, но и на само топливо (зеркало поверхности), температура которого долгое время будет ниже чем температура воздуха (напрмер перепад день-ночь) в силу большой тепловой инерции. Т.е. процесс конденсации будет происходить дольше, чем на металлических поверхностях резервуара, а, следовательно, и конденсата будет больше.

Процесс хорошо описан в книге:

Большаков Г.Ф. Восстановление и контроль качества нефтепродуктов

Ленинград: Недра, 1974. — 320 с.

на странице 137.

Кому надо, книгу можно взять тут.

http://www.twirpx.com/file/739807/

Методики расчета, к сожалению, не приводится.