2.11. Объемное расширение и сжимаемость жидких углеводородов

Жидкие углеводороды обладают высоким коэффициентом объемного расширения βp, который показывает относительное изменение объема при изменении температуры на 1С.

 При одном и том же повышении температуры пропан (бутан) расширяется в 16,1 (11,2) раза больше, чем вода, и в 3,2 (2,2) раза больше, чем керосин (табл. 2.7, 2.8). При отсутствии опытных данных коэффициент объемного расширения может быть приближенно определен из формулы:

ρ1 = ρ2 [1 + βp (t2 - t1)]

где ρ1, ρ2 — плотности жидкой фазы при t1 и t2 (см. табл. 2.5, 2.6).

При повышении температуры сжиженные газы, расширяясь, создают опасные напряжения в металле, которые могут привести к разрушению резервуаров. Это следует учитывать при заполнении последних, сохраняя требуемый для безопасной эксплуатации объем паровой фазы, т. е. необходимо предусматривать паровую подушку. Для резервуаров, где разность температуры не превышает 40С, степень заполнения принимается равной 0,85, при большей разности температур —меньше. Резервуары заполняются по массе в соответствии с рекомендациями табл. 2.9. Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением ПБ 03-576-03 Госгортехнадзора РФ.

Степень сжатия жидкой фазы в сосуде оценивается коэффициентом объемного сжатия βсж (табл. 2.10.), который показывает относительное изменение объема при повышении давления на 0,1 МПа. Зависимость давления от коэффициентов расширения и сжатия следующая:

Δр = (βp /βсж) Δt

 где Δt — разность температур, С.

Таблица 2.7. Опытные коэффициенты объемного расширения βр                                                     

 Таблица 2.8. Зависимость коэффициента объемного расширения βр , С-1•10-5, от температуры и давления

Таблица 2.9. Нормы наполнения резервуаров сжиженными газами по Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03) 

 Таблица 2.10. Зависимость коэффициента объемного сжатия βсж, от давления, МПа-1•10-6