附录 A 固定顶罐总损失计算 固定顶罐总损失是静置损失与工作损失之和。
E固?Es?Ew (式A-1)
式中:
E固——固定顶罐总损失,磅/年; ES——静置损失,磅/年; EW——工作损失,磅/年。 A.1 静置损失
静置损失是指由于罐体蒸汽空间呼吸导致的储存气相损耗。
通常不考虑地下卧式罐的静置损失,因为地下土层的绝缘作用使得地下储罐的昼夜温 差的变化较小。
固定顶罐的静置损失采用公式A-2计算。
Es?365VvWvKEKs (式A-2)
式中:
ES——静置损失,磅/年;
VV——蒸汽空间容积,立方英尺,见公式 A-3; WV——蒸汽密度,磅/立方英尺; KE——蒸汽空间膨胀因子,无量纲; KS——外排蒸气饱和因子,无量纲;
-1
365——常数,取自一年中工作天数365天,年; A.1.1 蒸汽空间容积 VV
立式罐蒸汽空间容积按公式 A-3 计算。
Vv?(?4D2)Hv0 (式A-3)
式中:
VV——蒸汽空间容积,立方英尺; D——罐径,英尺;
HVO——蒸汽空间高度,英尺;
Hv0?Hs?HL?HRO (式A-4)
式中:
HS——罐体(柱体)高度,英尺; HL——液体高度,英尺;
HRO——罐顶折算高度,英尺;(注:罐顶容积折算为相等容积的罐体高度)
锥顶罐罐顶折算高度:
HR0?1/3HR (式A-5)
式中:
HR——罐顶高度,英尺;
HR?SRRs (式A-6)
SR——罐锥顶斜率,英尺/英尺;无数据时,取0.0625;
Rs——罐壳半径,英尺。
-26-
拱顶罐灌顶折算高度:
HR0?HR[1?1(HR)2] (式A-7)
26Rs 式中:
Rs——罐壳半径,英尺; HR——罐顶高度,英尺;
HR?RR?(RR?Rs)0.5 (式A-8)
式中:
RR——罐拱顶半径,英尺;
RR的值一般介于0.8D-1.2D之间,其中D=2Rs。如果RR未知,则用罐体直径代替。
Rs——罐壳半径,英尺;
由公式A-3,公式A-2简化为:
22Es?365KE(?2D)Hv0KsWv (式A-9) 4如果是卧式罐,公式A-3中的罐径D则为有效罐径DE: DE?L?D (式A-10) ?4式中:
L——卧式罐(含封头)总长,英尺; D——卧式罐垂直剖面的直径,英尺。 A.1.2 蒸汽空间膨胀因子KE
气相空间膨胀因子KE的计算取决于罐中液体的特性和呼吸阀的设置。 若已知储罐位置,罐体颜色和状况,KE计算方式如下: A.1.2.1 油品(如汽油、柴油)
?Tv?P??PBKE??V?0 (式A-11)
TLAPA?PVA式中:
ΔTv——日蒸汽温度范围,兰氏度;
ΔTv=0.72ΔTA+0.028α×I (式A-12) 式中:
ΔTA——日环境温度范围,兰氏度;
ΔTA=TAX-TAN (式A-13)
式中:
TAX——日最大环境温度,兰氏度; TAN——日最小环境温度,兰氏度。 α——罐漆太阳能吸收率,无量纲,见表A-1; I——太阳辐射强度,英热/(平方英尺?天)
ΔPv——日蒸汽压范围,磅/平方英寸; PV?0.50BPVA?TVT2LA (式A-14)
式中:
-27-
B——蒸汽压公式中的常数,兰氏度,见A.1.6
PVA——日平均液体表面温度下的蒸汽压,磅/平方英寸,见A1.1.6 TL A——日平均液体表面温度,兰氏度,见公式A-19 ΔTv——日蒸汽温度范围,兰氏度,见公式 A-12 ΔPB——呼吸阀压力设定范围,磅/平方英寸;
ΔPB=PBP-PBv (式A-15)
式中:
PBP——呼吸阀压力设定,磅/平方英寸; PBV——呼吸阀真空设定,磅/平方英寸;
如果呼吸阀门压力设定和真空设定信息缺乏,则假定PBP为0.03磅/平方英寸、PBV
为-0.03磅/平方英寸。如果固定顶罐是螺栓固定或铆接的,其中罐顶和罐体是非密封的,则不管是否有呼吸阀,都设定ΔPB=0。
PA——大气压力,磅/平方英寸;
PVA——日平均液体表面温度下的蒸汽压,磅/平方英寸,见 A.1.6;
TLA——日平均液体表面温度,兰氏度,见 A.1.5。
表 A-1 罐漆太阳能吸收率(α)
罐漆吸收率(α) 漆罐颜色 银白色 银白色 铝罐 米色/乳色 黑色 棕色 灰色 灰色 绿色 红色 锈色 茶色 白色 喷漆色光 高光 散射 光面,不涂漆 / / / 淡 中等 暗 底漆 红色氧化铁 / / 罐漆状况 好 0.39 0.6 0.1 0.35 0.97 0.58 0.54 0.68 0.89 0.89 0.38 0.43 0.17 差 0,49 0.68 0.15 0.49 0.97 0.67 0.63 0.74 0.91 0.91 0.5 0.55 0.34
A.1.2.2 纯化学品及其混合物(如苯、对二甲苯)
KE?0.0018?Tv?0.0018[0.72(TAX?TAN)?0.028?I] (式A-16)
式中:
KE——蒸汽空间膨胀因子,无量纲; ΔTV——日蒸气温度范围,兰氏度; TAX——日最高环境温度,兰氏度; TAN——日最低环境温度,兰氏度;
α——罐漆太阳能吸收率,无量纲,见表 A-1; I——太阳辐射强度,英热/(平方英尺·天);
-1
0.0018——常数,(兰氏度); 0.72——常数,无量纲;
0.028——常数,兰氏度·平方英尺·天/英热。
-28-
A.1.3外排蒸汽饱和因子Ks
1 (式A-17) Ks?1?0.053PVAHVO式中:
Ks——外排蒸汽饱和因子,无量纲;
PVA——日平均液面温度下的饱和蒸气压,磅/平方英寸(绝压),或参照A.1.6章节; HVO——蒸汽空间高度,英尺,见公式A-4;
-1
0.053——常数,(磅/平方英寸(绝压)·英尺)。 A.1.4蒸汽密度Wv
WV?MVPVA (式A-18) RTLA式中:
WV——蒸汽密度,磅/立方英尺; Mv——蒸汽分子质量,磅/磅-摩尔;
R——理想气体状态常数,10.731磅/(磅-摩尔·英尺·兰氏度)
PVA——日平均液面温度下的饱和蒸气压,磅/平方英寸(绝压),或参照 A.1.6 章节;
TLA——日平均液体表面温度,兰氏度,取年平均实际储存温度,见表A-2;如无该数据,或参照 A.1.5 章节。
表A-2 年平均储藏温度计算表
罐体颜色 白 铝 灰 黑 年平均储藏温度,TS(华氏度) TAA+0 TAA+2.5 TAA +3.5 TAA +5.0 A.1.5 日平均液体表面温度 TLA TLA?0.44TAA?0.56TB?0.0079?I (式A-19)
T?TANTAA?(AX) (式A-20)
2TB?TAA?6??1 (式A-21)
式中:
TLA——日平均液体表面温度,兰氏度。 TAA——日平均环境温度,兰氏度;
TAX——计算月的日最高环境温度,兰氏度; TAN——计算月的日最低环境温度,兰氏度。 TB——储液主体温度,兰氏度;
α——罐漆太阳能吸收率,无量纲,见表 A-1; I——太阳辐射强度,英热/(平方英尺·天)。 A.1.6 真实蒸气压PVA
(1)对于特定的石油液体出料的日平均液体表面温度下的蒸汽压按公式A-22计算。
BPVA?exp[A?()] (式A-22)
TLA式中:
A——蒸汽压公式中的常数,无量纲;
-29-
B——蒸汽压公式中的常数,无量纲; TLA——日平均液体表面温度,兰氏度。 对于油品:
0.50.5
A=15.64-1.854S-(0.8742-0.3280S)ln(RVP)
0.50.5
B=8742-1042S-(1049-179.4S)ln(RVP) 对于原油:
A=12.82-0.9672ln(RVP),B=7261-1216ln(RVP) 式中:
S——10%蒸发量下 ASTM 蒸馏曲线斜率,华氏度/体积百分比;
S?15%馏出温度-5%馏出温度
15-5RVP——雷德蒸汽压,磅/平方英寸。
(2)对于纯物质(如苯、对二甲苯)的日平均液体表面蒸气压,采用安托因方程计算。
BlgPVA?A?() (式A-25)
TLA?C式中:
A、B、C——安托因常数;
TLA——日平均液体表面温度,摄氏度;
PVA——日平均液面温度下的饱和蒸气压,毫米汞柱。
A.2 工作损失
工作损失与储料的装卸作业相关,固定罐的工作损失按公式A-26计算。
5.614 (式A-26) EW?MVPVAQKNKPKBRTLA式中:
EW——工作损失,磅/年;
MV——蒸汽分子量,磅/磅-摩尔; PVA ——日平均液体表面温度下的蒸气压,磅/平方英寸(绝压),或参照 A.1.1.6 章节; Q——物料周转量,桶/年;
KP——工作损失产品因子,无量纲,原油 KP=0.75,其他 KP=1; KN——工作损失周转(饱和)因子,无量纲;
当周转数>36,KN=(180+N)/6N; 当周转数≤36,KN=1;
N 为年周转数量,无量纲;
5.614Q (式 A-27) N?VLX式中:
VLX—— 储罐的最大液体容量,立方英尺;
R——理想气体状态常数,10.731磅/(磅-摩尔·英尺·兰氏度); TLA——日平均液体表面温度,兰氏度,见A.1.5
KB——呼吸阀工作校正因子
呼吸阀工作时的校正因子,KB可用式A-28和式A-29计算: 当
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