Нефть и нефтепродукты

Плотность нефти и нефтепродуктов р зависит от температуры, ее выражают как в абсолютных (с указанием температуры, которой она соответствует) так и в относительных (отношение плотности нефтепродукта при температуре 20 °С к плотности воды при 4 °С—р₄²⁰) единицах. Абсолютная плотность в зави­симости от вида нефти и нефтепродукта колеблется от 700 до 1000 кг/м³, а относительная — от 0,7 до 1.

Плотность нефтепродукта при температуре t определяют но формуле р_t = р₂₀ —£(t—20), где р₂₀ — плотность нефтепро­дукта при 20°С; |— температурная поправка £= 1,825— -0,00131 р_{20 .}

Вязкость — свойство нефти и нефтепродукта оказывать со­противление перемещению одной части нефти или нефтепро­дукта относительно другой. Различают динамическую n и ки­нематическую v вязкости: v = n |/ p.

Вязкость нефтепродукта зависит от его температуры. Вяз­кость некоторых нефтсй настолько велика, что перекачка их по нефтепроводу при температуре ниже 25—30°С практически невозможна. Поэтому транспортирование таких нефтепродук­тов (их называют высоковязкими, или застывшими) может осу­ществляться только с подогревом. При изменении температуры кинематическую вязкость можно рассчитывать по формуле Рейнольдса

где v_* — кинематическая вязкость при t_*; и — коэффициент, оп­ределяемый по известным вязкостям при двух температурах.

При расчете трубопровода на конкретный нефтепродукт не­обходимо иметь график зависимости v от t для этого нефте­продукта. График строится на основании данных лабораторных исследований. При этом необходимость в использовании фор­мулы (2.4) отпадает.

Теплопроводность К и удельная теплоемкость с_р характери­зуют теплофизические свойства нефти и нефтепродуктов:

где p₁₅ — плотность нефти или нефтепродукта при t=15 °С. Следует иметь в виду, что с_р в интервале температур 0—110 °С изменяется в пределах 1680—2500 Дж/(кг*°С). Поэтому в прикидочных расчетах можно принимать значение с_р посто­янным и средним между крайними значениями, например с_р = = 2100 Дж/(кг*°С).

Одной из важнейших для строительного проектирования ха­рактеристик является степень огнеопасности нефтепродуктов. Наиболее реальна опасность воспламенения паров нефтепро­дуктов. Поэтому для оценки огнеопасности служит наинизшая температура вспышки паров нефтепродукта, при которой вспых­нувшая смесь воздуха и паров при атмосферном давлении зату­хает. По степени огнеопасности нефтепродукты подразделены на 4 класса (табл. 2.1).

Взрывоопасность — способность паров нефтепродуктов взры­ваться в смеси. Ниже нижнего предела она не взрывается и не горит; при концентрации выше верхнего предела смесь горит.

Таблица 2.1. Классификация нефтепродуктов по огнеопасности

Электризация — способность нефти и нефтепродуктов накап­ливать и сохранять длительное время электрический заряд. При возникновении высоких потенциалов трубопроводов и резервуа­ров относительно земли возможно возникновение искры. Если при этом паровоздушная смесь находится в состоянии взрыво­опасности, то происходит взрыв. Поэтому конструкции, по ко­торым транспортируется или в которых хранятся нефть и неф­тепродукты, должны быть заземлены.

Пары нефти и нефтепродуктов содержат различные опас­ные для здоровья людей включения. Так, очень вредны этили­рованные бензины, содержащие такое ядовитое вещество, как тетраэтилсвинец; пары сернистых нефтей. Установлено, что весьма опасно для здоровья человека содержание в воздухе в виде паров 0,3 мг/л и более бензина или керосина, 0,01 мг/л сероводородных паров. Проектируя объекты нефтя­ной промышленности, необходимо предусматривать во всех по­мещениях такую систему вентиляции, которая обеспечивает при любых режимах работы содержание вредных фракций в паро­воздушной смеси ниже опасных для здоровья человека пре­делов.