 |
9.4. Низкотемпературные характеристики
|
|
|
|
9. 4. Низкотемпературные характеристики
Нефть и нефтепродукты не являются индивидуальными веществами, а представляют собой сложную смесь органических соединений. Поэтому они не имеют определенной температуры перехода из одного агрегатного состояния в другое. Влияние температуры на агрегатное состояние нефти и нефтепродуктов имеет важное значение при их транспортировке и эксплуатации.
Температура застывания и плавления – это температура, при которой твердое кристаллическое тело совершает переход в жидкое состояние и наоборот.
Эти характеристики для различных видов нефти неодинаковы. Обычно нефти в природе в жидком состоянии, однако, некоторые из них загустевают при незначительном охлаждении. Температура застывания нефти зависит от ее состава. Чем больше в нефти смолистых веществ, тем ниже температура ее застывания. Парафины оказывают противоположное влияние - с повышением их содержания температура застывания повышается.
По содержанию парафинов выделяют 3 вида нефти:
- П1 – малопарафиновую, если в нефти содержится не более 1, 5% парафина;
- П2 - парафиновую, если содержание парафина от 1, 5 до 6%;
- П3 - высокопарафиновую, если содержание парафинов выше 6.
Кристаллизация парафина сопровождается помутнением нефти или нефтепродукта. Появление мелких кристаллов в массе нефтепродукта считается моментом помутнения. Температура, зафиксированная при этом, называется температурой помутнения. Ее определяют визуально, сравнивая охлаждаемый нефтепродукт с эталоном.
При транспортировке парафинсодержащей нефти, на стенках трубопроводов, а также на деталях оборудования часто откладывается парафин. Это объясняется тем, что температура стенок трубопровода может быть ниже, чем у перекачиваемой жидкости, а также тем, что частицы парафина, выделившиеся из нефти, вследствие высокой концентрации или колебания температуры на различных участках трубопровода, прилипают к его стенкам. Это приводит к уменьшению эффективного сечения труб и оборудования, что в свою очередь требует повышения давления для поддержания необходимого расхода (объема протекающей жидкости) и может привести к снижению производительности всей системы.
|
|
|
Таким образом, знание содержания в нефти и нефтепродуктах количества парафина и температуры его массовой кристаллизации позволяет определить технологический режим эксплуатации магистральных трубопроводов.
Также, к низкотемпературным характеристикам относят также температуру кристаллизации.
Температурой начала кристаллизации принято характеризовать нефтепродукты, в особенности она актуальна при определения качества топлив. При повышенном содержании бензола и некоторых других ароматических углеводородов эти высокоплавкие соединения могут выпадать из нефтепродуктов в виде кристаллов, что приводит к засорению топливных фильтров и остановке двигателя.
9. 5. Высокотемпературные характеристики
Температура вспышки — это минимальная температура, при которой пары нефтепродукта (или нефти) образуют с воздухом смесь, способную к кратковременному образованию пламени при внесении в нее внешнего источника воспламенения (пламени, искры). Для большинства нефтей температура вспышки ниже 0°С. Она зависит от фракционного состава нефти или нефтепродукта.
Температура воспламенения — такая температура, при которой пары нефтепродукта, нагреваемого в строго определенных условиях, загораются при поднесении пламени и не гаснут впоследствии.
Температура воспламенения всегда выше температуры вспышки
|
|
|
Температура самовоспламенения — такая температура, при которой нефтепродукт при соприкосновении с воздухом воспламеняется самопроизвольно.
Температура самовоспламенения зависит от стойкости продукта к действию кислорода. Наиболее подвержены самовоспламенению тяжелые остатки переработки нефти (гудроны, сажа и др. ).
Чем ниже пределы кипения нефтяной фракции, тем она менее опасна с точки зрения самовоспламенения. Температура самовоспламенения уменьшается с увеличением среднего молекулярного веса нефтепродукта. Тяжелые нефтяные остатки самовоспламеняются при 300-3500С, а бензины только при температуре выше 5000С.
При появлении внешнего источника пламени (огня или искры) положение резко меняется, и легкие нефтепродукты становятся взрыво- и пожароопасными.
Из углеводородов самыми высокими температурами самовоспламенения характеризуются ароматические углеводороды.
9. 6. Пожароопасность нефти и нефтепродуктов
Продукты нефтепереработки относятся к числу пожароопасных веществ. Пожароопасность керосинов, масел, мазутов и других тяжелых нефтепродуктов оценивается температурами вспышки и воспламенения.
Нефтепродукты в зависимости от температуры вспышки паров нефтепродуктов разделяют на 3 категории: первая - ниже-18 ОС; вторая - от -18 ОС до +23 ОС; третья - от 23 до +61 ОС.
В связи с повышенной пожароопасностью нефтепродуктов является обязательным соблюдение мер пожарной безопасности на всех стадиях нефтедобычи и нефтепереработки (от требований, предъявляемых к буровой или лаборатории по анализу нефтепродуктов до АЗС и далее при индивидуальной эксплуатации нефтепродукта конечными потребителями).
Подробнее вопросы пожаро- и взрыво- безопасности будут рассмотрены нами в главе 11.
|
|
|
