2.11. Объемное расширение и сжимаемость жидких углеводородов

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

р₁ = р₂ [1 + β_p (t₂ - t₁)] (2.46)

где р₁, р₂ — 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 40°С, 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 β_сж (табл. 2.10.), который показывает относительное изменение объема при повышении давления на 0,1 МПа. Зависимость давления от коэффициентов расширения и сжатия следующая:

Δр = (β_p/β_сж) Δt (2.47)

где Δt — разность температур, °С.

Таблица 2.7. Опытные коэффициенты объемного расширения β_р.

Таблица 2.8. Зависимость коэффициента объемного расширения β_р , °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 β_сж, от давления, МПа^-1•10^-6.