ПГУПС Грузоведение упражнение 3

Упражнение 3

Определение сверхнормативных потерь нефтепродуктов

Проверка массы груза при выдаче его получателю должна производиться
с учетом его физических свойств и норм естественной убыли. Эти нормы
установлены отдельно для каждого груза и периодически пересматриваются.

В Правилах перевозок грузов железнодорожным
указывается: «Масса грузов, перевозимых наливом,
дорогой совместно с грузополучателем тем же
определена масса такого груза при отправлении».

транспортом кн.1 [4]
проверяется железной
способом, каким была

Для наливных грузов проверка фактического наличия груза
производится, кроме того, с учетом температуры продукта в момент
проверки.

Определение объема жидкости в цистернах

Объем жидкости в цистернах определяется по «Таблицам калибровки
железнодорожных цистерн» [9], исходя из типа цистерны и высоты налива.

Высота налива определяется специальным измерительным прибором –
метрштоком.

Метршток представляет собой металлическую трубу 2 (рис.3.1,а)

диаметром 20–25 мм с длиной шкалы до 3500 мм. Цена наименьшего деления
шкалы 1 мм.

а)

б)

Рис.3.1

Нижний конец прибора имеет медный наконечник 1, а верхний –
металлическое кольцо 3 или серьгу.

Для замеров разрешается пользоваться и деревянными брусковыми
метрштоками (рис.3.1,б), состоящими из бруска 4 сечением из дерева
твердых пород, к которому прикрепляется металлическая пластина 5 со
шкалой. Нижний конец деревянного метрштока армируется медным
наконечником 6.

Метршток должен тщательно предохраняться от искривления. Хранить
его рекомендуется только вертикально в подвешенном положении.

Во время замера метршток плавно и строго вертикально опускается через
люк колпака до самой нижней точки котла. Опущенный до нормального
положения метршток быстро, но плавно извлекается, и по линии смачивания
на нем определяется высота налива в сантиметрах. Высота налива замеряется
метрштоком в двух противоположных точках люка (колпака) по продольной
осевой линии цистерны, не менее двух раз в каждой точке. Расхождение
между двумя отсчетами замера не должно превышать 0,5 см. В случае
расхождения, превышающего 0,5 см, измерение повторяется. За
действительную высоту налива принимается среднее арифметическое
результатов замеров, произведенных в двух противоположных точках.

Полученный результат округляется до целого сантиметра, т.е. величина
менее 0,5 см отбрасывается, а 0,5 см и более считается за целый сантиметр.

При измерении высоты налива светлых нефтепродуктов (бензина,
лигроина, керосина) металлическим метрштоком рекомендуется шкалу
прибора в границах предполагаемого отсчета натереть мелом и слегка
протереть для лучшего определения линии смачивания.

По высоте налива в сантиметрах для каждого калибровочного типа по
соответствующей таблице калибровки определяется объем налитой жидкости
в кубических дециметрах (дм³).

От правильности замера высоты налива зависит точность определения
объема, а значит, и веса груза в цистерне, поэтому на тщательность замера
высоты налива должно быть обращено самое серьезное внимание.

Операции с метрштоком (погружение в жидкость, извлечение из
цистерны и отсчет по линии смачивания) во избежание ошибок должны
производиться тщательно.

Извлеченный из цистерны метршток должен быть насухо протерт.

При наливе цистерн жидкость часто насыщается воздухом, а также на ее
поверхности образуются слои пены. Из-за этого результаты замеров
искажаются в сторону завышения. Поэтому замер высоты налива должен
производиться после некоторого отстоя продукта при спокойной
поверхности жидкости и отсутствии на ней пены.

Влияние слоя пены на определение уровня налива может быть исключено
путем замера высоты налива при помощи очень простого приспособления,
называемого пеноизолятором.

Пеноизолятор (рис.3.2) представляет собой тонкостенный металлический
конус 3 длиной около метра и диаметром в широком конце 160 мм, в узком
60 мм. Узкий конец имеет донышко 1, которое может открываться ручкой
рычага 2, помещенной у широкого края.

Рис.3.2

Пеноизолятор погружают в цистерну с пенистой жидкостью узким
концом вниз при закрытом донышке. Когда закрытый конец прибора
окажется ниже слоя пены, донышко открывают рычагом, в результате чего
полость конуса заполняется продуктом без пены. После этого метршток
опускается в жидкость через пеноизолятор.

Пеноизолятор применяют при замере высоты налива маловязких
жидкостей.

Определение плотности жидкости

Для того, чтобы установить вес жидкости в цистерне в килограммах,
необходимо знать, кроме объема, также плотность продукта.

Плотностью жидкости называется ее масса, заключенная в единице
объема. Размерность г/см³ или кг/дм³. Нормальной принято считать
плотность нефтепродукта при температуре 20°С. Эта плотность численно
равна удельному весу жидкости, отнесенному к удельному весу воды при
4°С. Численное значение плотности при любой температуре продукта
одновременно равно весу 1 дм³ (литра) этого продукта (в кг) при температуре
измерения.

Плотность жидкого продукта определяется специальным прибором—
денсиметром. Денсиметр (рис.3.3) представляет собой запаянную с обеих
сторон трубку 1, уширенную книзу. В верхней узкой части помещена шкала
денсиметра. Каждое деление шкалы 2 соответствует 0,0005 единицы
плотности. В уширенной части прибора может быть помещен термометр со
шкалой 3, а в самом низу в специальной камере помещается балласт (дробь).

Рис.3.3

Рис.3.4

Продукт для определения плотности наливается в прозрачный
цилиндрический сосуд, высота которого должна быть больше длины
денсиметра. Денсиметр погружают в жидкость плавно и строго вертикально,
держа его за верхний конец.

После того как денсиметр установится и прекратятся его колебания,
производится отсчет по верхнему краю 2 (рис.3.4) мениска, то есть по
границе смачиваемости трубки 1 денсиметра.

При отсчете глаз наблюдающего должен находиться на уровне мениска.
Показание по денсиметру отсчитывается с точностью до одного
наименьшего деления (0,0005 единицы плотности).

Одновременно с замером плотности определяют температуру продукта
по термометру денсиметра или отдельному термометру.

Температуру продукта измеряют во всех случаях непосредственно у
цистерны одновременно с определением высоты налива.

Если имеются паспортные данные о плотности нефтепродукта при 20°С,
можно определить его фактическую плотность при данной температуре и без
денсиметра — при помощи приведенной в приложении таблицы П.2.1
средних температурных поправок плотности нефтепродуктов.

Для выполнения упражнения расчеты следует проводить в следующем
порядке.

• 1. Определить разность температур.

Как уже указывалось, за нормальную плотность принята плотность
продукта при 20°С, поэтому разность температур:

∆t = 20⁰-tК , (3.1)

где Δt – разность температур, °С;

t – температура во время замера на станции назначения, °С.

• 2. Определить температурную поправку.

Зная паспортную плотность нефтепродукта р, по табл.П.2.1 средних

температурных поправок определяем поправку (р1) на 1°С.

С учетом разности температур определяем, на какую величину плотность
нефтепродукта отличается от паспортной

Ар = PjA; , (3.2)

где Ар - температурная поправка, г/см³.

• 3. Определить плотность нефтепродукта в момент замера, т.е. на станции
  назначения.

При понижении температуры плотность продукта увеличивается, при
повышении температуры плотность уменьшается.

Если температура на станции назначения во время замера ниже, чем
20°С, плотность нефтепродукта увеличивается:

рк = р + ^АР. (3.3)

Если температура на станции назначения во время замера выше, чем
20°С, плотность нефтепродукта уменьшается:

Рк = Р - ^АР , (3.4)

где р - паспортная плотность нефтепродукта, г/см³;

р_к - плотность продукта на станции назначения при температуре замера,
г/см³.

• 4. Определить объем груза (V) на станции назначения.

По замеренной высоте налива в сантиметрах определить по таблице
калибровки цистерн [9] для данного типа цистерны объем продукта в ней в
кубических дециметрах (литрах).

• 5. Определить массу продукта в цистерне:

ан=рк^ , (3.5)

где Q_Г^Н_Р – масса груза на станции назначения, кг;

V - объем груза в цистерне, соответствующий замеру высоты
нефтепродукта на станции назначения, определенный по таблице
калибровки цистерн, дм³.

• 6. Определить нормативные потери нефтепродукта, кг:

от

У = ^Qгр ϕ, (3.6)

100

где Q_г^о_р^т – масса груза, определенная на станции отправления (масса груза по
документам), кг;

• ϕ – норма естественной убыли нефтепродукта, %.

• 7. Определить массу груза на станции назначения с учетом нормативных
  потерь нефтепродукта, кг:

Qг^ур = Qг^ор^т- У (3.7)

где Q^У – масса груза на станции назначения с учетом нормативных потерь,
кг.

• 8. Определить сверхнормативные потери (избыток) нефтепродукта.

Если масса груза по документам с учетом нормативных потерь больше
определенной на станции назначения расчетным путем, будут иметь место
сверхнормативные потери нефтепродукта.

П = QГ^УР - QГ^НР (3.8)

Если масса груза по документам с учетом нормативных потерь меньше
определенной на станции назначения расчетным путем, будет иметь место
избыток нефтепродукта

И = QГ^НР - QГ^УР (3.9)

где П - сверхнормативные потери нефтепродукта, кг;

И – избыток нефтепродукта, кг.

Пример 1.

Перевозится керосин с плотностью по паспорту ρ = 0,8 г/см³ (кг/дм³,
т/м³ ) при 20°С. Температура воздуха на станции назначения в момент замера
27°С. Высота замера керосина в цистерне 284 см. Перевозка осуществляется
в цистерне типа 72. Норма естественной убыли керосина ϕ = 0,02 %. Масса
груза по документам Q^0Т = 57500 кг.

• 1. Определяем разность температур.

At = |20° -1К| = |20-27 = 7°С

• 2. Определяем температурную поправку.

По таблице П.2.1 температурных поправок находим, что плотности р =
0,8 г/см3 соответствует температурная поправка на 1°С р1 = 0,000765 г/см3.

Ap = p1A t = 0,000765 • 7 = 0,005355 г/см³

• 3. Определяем плотность нефтепродукта в момент замера, т.е. на станции
  назначения.

Так как температура в момент замера выше 20°С, плотность
нефтепродукта уменьшится, следовательно

РК = p - Ap = 0,8-0,00535 = 0,79 4 65 г/см³

• 4. Определяем объем груза на станции назначения.

По замеренной высоте налива в сантиметрах определяем по таблице
калибровки для данного типа 72 цистерны объем продукта в ней в
кубических дециметрах (литрах). Высоте замера 284 см соответствует объем
V = 70622 дм³.

• 5. Определяем массу керосина в цистерне.

q; = рКг = 0,79465 • 70622 = 56119,772 кг

• 6. Определяем нормативные потери керосина при норме естественной убыли
  р = 0,02%.

Qг^ор^т 57500

У = —-т =--0,02 = 11,5 кг

100 100

• 7. Определяем массу груза на станции назначения с учетом нормативных
  потерь нефтепродукта.

Q_rУ = Q0J - у = 57500 -11,5 = 57488,5 кг

• 8. Определяем сверхнормативные потери нефтепродукта.

Масса груза по документам с учетом нормативных потерь больше
определенной на станции назначения расчетным путем, следовательно
будут иметь место сверхнормативные потери керосина.

п = Q_rУ - Q^hН = 57488,5 -56119,772 = 1368,728 кг

Сверхнормативные потери керосина составили 1368,728 кг.

Пример 2.

Перевозится бензин с плотностью по паспорту р = 0,7 г/см3 при 20°С.
Температура воздуха на станции назначения в момент замера – 15°С. Высота
замера бензина в цистерне 289 см. Перевозка осуществляется в цистерне типа
73. Норма естественной убыли бензина ср = 0,03. Масса груза по документам
Q^0Т = 54600 кг.

• 1. Определяем разность температур.

at = ^0" -1 К| =20 - (-15) = 35^оС

• 2. Определяем температурную поправку.

По таблице температурных поправок находим, что плотности 0,7 г/см³
соответствует температурная поправка на 1°С pi = 0,000897 г/см³.

Ар = р1А = 0,000897 • 35 = 0,031395 г/см³

• 3. Определяем плотность нефтепродукта в момент замера, т.е. на станции
  назначения.

Так как температура в момент замера ниже 20°С, плотность
нефтепродукта увеличится, следовательно

р_К = р+Ар = 0,7 + 0,031395 = 0,731395 г/см³

• 4. Определяем объем груза на станции назначения.

По замеренной высоте налива в сантиметрах определяем по таблице
калибровки для данного типа 73 цистерны объем нефтепродукта в ней в
кубических дециметрах (литрах). Высоте замера 289 см соответствует объем
V = 74866 дм³.

• 5. Определяем массу бензина в цистерне.

q; = рКг = 0,731395 • 74866 = 54756,618 кг

• 6. Определяем величину нормативных потерь бензина при норме
  естественной убыли р = 0,03 %.

Qг^ор^т 54600

У = —— ю =--0,03 = 16,38 кг

100 100

• 7. Определяем массу груза на станции назначения с учетом нормативных
  потерь бензина.

Q_rP = Q^oОТ - У = 54600-16,38 = 54583,62 кг

• 8. Определяем величину избыточной массы бензина.

Масса груза по документам с учетом нормативных потерь больше
определенной на станции назначения расчетным путем, следовательно
будет иметь место избыточная масса бензина.

И = QrПР - Q^yУ = 54756,618 -54583,62 = 172,998 кг

Избыток бензина при определении массы на станции назначения с
учетом допустимых потерь составит 172,998 кг.