Name: התהליך הניסיוני במחקרי מעבדה של בחיי עיר בוער: דליקות והיעילות צריבה של נפט גולמי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 34 s
Description: חקור את דרישות ההצתה ויעילות השריפה של נפט גולמי במעבדה. פרוטוקול זה מאפשר ניתוח מקביל של דליקות ושריפה בתנאים מבוקרים לשיפור מענה לדליפות נפט.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים רוצה להודות המועצה הדנית מחקר עצמאי לצורך מימון הפרויקט (DDF גרנט - 1335-00282). COWIfonden מימנה את הבנייה של המנגנון דליקות נפט גולמי, מנתח גז, כולל את תותב צינור. מארסק שמן סטטאויל מסופקים השמנים גולמי ששימשו התוצאות נציג. אף אחד נותני החסות היו מעורבים הפרוטוקול או את התוצאות של מאמר זה. המחברים גם רוצה להודות יוליסס רוחאס עלוה על סיוע עם בניית בעל מדגם חרוט ששונה.

<ol><li>Allen, A. A. Contained Controlled Burning of Spilled Oil During the Exxon Valdez Oil Spill. Proceedings of the Thirteenth Arctic and Marine Oilspill Program (AMOP) Technical Seminar. 305-313 Environment Canada, , 305-313 (1990).</li>
<li>Allen, A. A., Jaeger, D., Mabile, N. J., Costanzo, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Use+of+Controlled+Burning+During+the+Gulf+of+Mexico+Deepwater+Horizon+MC-252+Oil+Spill+Response%5BTitle%5D)+AND+%22International+Oil+Spill+Conference+Proceedings%22%5BJournal%5D)">The Use of Controlled Burning During the Gulf of Mexico Deepwater Horizon MC-252 Oil Spill Response.</a> International Oil Spill Conference Proceedings. 2011 (1), 1-13 (2011).</li>
<li>AMAP. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Assessment+2007%3A+Oil+and+Gas+Activities+in+the+Arctic+-+Effects+and+Potential+Effects%22">Assessment 2007: Oil and Gas Activities in the Arctic - Effects and Potential Effects</a>. 1, AMAP. , Oslo, Norway. 423(2010).</li>
<li>Nuka, Research Planning Group, LLC. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Oil+Spill+Prevention+and+Response+in+the+U.S.+Arctic+Ocean%3A+Unexamined+Risks%2C+Unacceptable+Consequences%22">Oil Spill Prevention and Response in the U.S. Arctic Ocean: Unexamined Risks, Unacceptable Consequences</a>. , The PEW Environment Group. Washington, D.C. 136(2010).</li>
<li>Buist, I. A., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBuist%2C+IA+%22In+Situ+Burning+in+Ice-Affected+Waters%3A+State+of+Knowledge+Report+Final+Report+7.1.1%22">In Situ Burning in Ice-Affected Waters: State of Knowledge Report Final Report 7.1.1</a>. , Arctic Response Technology. 293(2013).</li>
<li>EPPR. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guide+to+Oil+Spill+Response+in+Snow+and+ce+Conditions+in+the+Arctic%22">Guide to Oil Spill Response in Snow and ce Conditions in the Arctic</a>. , Emergency Prevention Preparedness and Response (EPPR). 184(2015).</li>
<li>Opstad, K., Guénette, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fire+on+the+Sea+Surface%2C+Ignitability+and+Sustainability+Under+Various+Environmental+Conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Fire+Safety+Science%22%5BJournal%5D)">Fire on the Sea Surface, Ignitability and Sustainability Under Various Environmental Conditions.</a> Fire Safety Science. 6, 741-752 (2000).</li>
<li>Fritt-Rasmussen, J., Brandvik, P. J., Villumsen, A., Stenby, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparing+Ignitability+for+In+Situ+Burning+of+Oil+Spills+for+an+Asphaltenic%2C+a+Waxy+and+a+Light+Crude+Oil+as+a+Function+of+Weathering+Conditions+Under+Arctic+Conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Reg.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Comparing Ignitability for In Situ Burning of Oil Spills for an Asphaltenic, a Waxy and a Light Crude Oil as a Function of Weathering Conditions Under Arctic Conditions.</a> Cold Reg. Sci. Technol. 72, 1-6 (2012).</li>
<li>Guénette, C. C., Thornborough, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Assessment+Of+Two+Off-Shore+Igniter+Concepts%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Twentieth+Arctic+and+Marine+Oil+Spill+Program+%28AMOP%29+Technical+Seminar+%22%5BJournal%5D)">An Assessment Of Two Off-Shore Igniter Concepts.</a> Proceedings of the Twentieth Arctic and Marine Oil Spill Program (AMOP) Technical Seminar . , Environment Canada 795-808 (1997).</li>
<li>Brandvik, P. J., Fritt-Rasmussen, J., Daniloff, R., Leirvik, F., Resby, J. L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBrandvik%2C+PJ+%22Establishing%2C+testing+and+verification+of+a+laboratory+burning+cell+to+measure+ignitability+for+in+situ+burning+of+oil+spills.+Report+No.+20%2C+26%22">Establishing, testing and verification of a laboratory burning cell to measure ignitability for in situ burning of oil spills. Report No. 20, 26</a>. 20, SINTEF Materials and Chemistry. Trondheim. (2010).</li>
<li>Van Gelderen, L., Malmquist, L. M. V., Jomaas, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vaporization+order+and+burning+efficiency+of+crude+oils+during+in+situ+burning+on+water%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel%22%5BJournal%5D)">Vaporization order and burning efficiency of crude oils during in situ burning on water.</a> Fuel. 191, 528-537 (2017).</li>
<li>Farmahini Farahani, H., Shi, X., Simeoni, A., Rangwala, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Study+on+Burning+of+Crude+Oil+in+Ice+Cavities%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Combust.+Inst%22%5BJournal%5D)">A Study on Burning of Crude Oil in Ice Cavities.</a> Proc. Combust. Inst. 35 (3), 2699-2706 (2015).</li>
<li>Bullock, R. J., Aggarwal, S., Perkins, R. A., Schnabel, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scale-up+considerations+for+surface+collecting+agent+assisted+in+situ+burn+crude+oil+spill+response+experiments+in+the+Arctic%3A+Laboratory+to+field-scale+investigations%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Manage%22%5BJournal%5D)">Scale-up considerations for surface collecting agent assisted in situ burn crude oil spill response experiments in the Arctic: Laboratory to field-scale investigations.</a> J. Environ. Manage. 190, 266-273 (2017).</li>
<li>Fingas, M. F., et al. The Newfoundland Offshore Burn Experiment - NOBE. In Situ Burning Oil Spill Workshop Proceedings, , NIST. 63-70 (1994).</li>
<li>Guénette, C. C., Wighus, R. In situ Burning of Crude Oil and Emulsions in Broken Ice. Proceedings of the Nineteenth Arctic and Marine Oilspill Program (AMOP) Technical Seminar, , Environment Canada. 895-906 (1996).</li>
<li>Potter, S. Tests of Fire-Resistant Booms in Low Concentrations of Drift Ice - Field experiments May 2009. Report No. 27. 27, SINTEF. Trondheim. 17(2010).</li>
<li>AMAP. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Assessment+2007%3A+Oil+and+Gas+Activities+in+the+Arctic+-+Effects+and+Potential+Effects%22">Assessment 2007: Oil and Gas Activities in the Arctic - Effects and Potential Effects</a>. 2, AMAP. Oslo, Norway. 277(2010).</li>
<li>Buist, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Window-of-Opportunity+for+In+Situ+Burning%5BTitle%5D)+AND+%22Spill+Sci.+Technol.+Bull%22%5BJournal%5D)">Window-of-Opportunity for In Situ Burning.</a> Spill Sci. Technol. Bull. 8 (4), 341-346 (2003).</li>
<li>Wu, N., Kolb, G., Torero, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effect+of+Weathering+on+the+Flammability+of+a+Slick+of+Crude+Oil+on+a+Water+Bed%5BTitle%5D)+AND+%22Combust.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">The Effect of Weathering on the Flammability of a Slick of Crude Oil on a Water Bed.</a> Combust. Sci. Technol. 161 (1), 269-308 (2000).</li>
<li>Ranellone, R. T., Tukaew, P., Shi, X., Rangwala, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ignitability+of+crude+oil+and+its+oil-in-water+products+at+arctic+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Mar.+Pollut.+Bull%22%5BJournal%5D)">Ignitability of crude oil and its oil-in-water products at arctic temperature.</a> Mar. Pollut. Bull. 115 (1), 261-265 (2017).</li>
<li>Bech, C. M., Sveum, P., Buist, I. A. The Effect of Wind, Ice and Waves on the In situ Burning of Emulsions and Aged Oils. Proceedings of the Sixteenth Arctic and Marine Oilspill Program (AMOP) Technical Seminar, , Environment Canada. 735-748 (1993).</li>
<li>Van Gelderen, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Importance+of+the+Slick+Thickness+for+Effective+In+situ+Burning+of+Crude+Oil%5BTitle%5D)+AND+%22Fire+Saf.+J%22%5BJournal%5D)">Importance of the Slick Thickness for Effective In situ Burning of Crude Oil.</a> Fire Saf. J. 78, 1-9 (2015).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ISO+17554%3A2014%28E%29+Reaction+to+fire+tests+%E2%80%93+Mass+loss+measurement%22">ISO 17554:2014(E) Reaction to fire tests – Mass loss measurement</a>. , International Organization for Standardization. Geneva. 28(2014).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ISO%2FTR+9705-2%3A2001%28E%29+Reaction-to-fire+tests+%E2%80%93+Full-scale+room+tests+for+surface+products+%E2%80%93+Part+2%3A+Technical+background+and+guidance%0A+%22">ISO/TR 9705-2:2001(E) Reaction-to-fire tests – Full-scale room tests for surface products – Part 2: Technical background and guidance
 </a>. , International Organization for Standardization. Geneva. 39(2001).</li>
<li>Stiver, W., Mackay, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaporation+rate+of+spills+of+hydrocarbons+and+petroleum+mixtures%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Evaporation rate of spills of hydrocarbons and petroleum mixtures.</a> Environ. Sci. Technol. 18 (11), 834-840 (1984).</li>
<li>Buist, I., Potter, S., Zabilansky, L., Guarino, A., Mullin, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBuist%2C+I+%22Oil+Spill+Response%3A+A+Global+Perspective%22">Oil Spill Response: A Global Perspective</a>. Davidson, W. F., Lee, K., Cogswell, A. , Springer. Netherlands. 41-62 (2008).</li>
<li>Daling, P. S., Moldestad, M. Ø, Johansen, Ø, Lewis, A., Rødal, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Norwegian+Testing+of+Emulsion+Properties+at+Sea--The+Importance+of+Oil+Type+and+Release+Conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Spill+Sci.+Technol.+Bull%22%5BJournal%5D)">Norwegian Testing of Emulsion Properties at Sea--The Importance of Oil Type and Release Conditions.</a> Spill Sci. Technol. Bull. 8 (2), 123-136 (2003).</li>
<li>Arai, M., Saito, K., Altenkirch, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Study+of+Boilover+in+Liquid+Pool+Fires+Supported+on+Water+Part+I%3A+Effects+of+a+Water+Sublayer+on+Pool+Fires%5BTitle%5D)+AND+%22Combust.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">A Study of Boilover in Liquid Pool Fires Supported on Water Part I: Effects of a Water Sublayer on Pool Fires.</a> Combust. Sci. Technol. 71 (1-3), 25-40 (1990).</li>
<li>Garo, J. P., Vantelon, J. P., Fernandez-Pello, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Boilover+Burning+of+Oil+Spilled+on+Water%5BTitle%5D)+AND+%22Symp.+%28Int.%29+Combust%22%5BJournal%5D)">Boilover Burning of Oil Spilled on Water.</a> Symp. (Int.) Combust. 25 (1), 1481-1488 (1994).</li>
<li>Evans, D. D., Mulholland, G. W., Gross, H., Baum, H., Saito, K. Burning, smoke production, and smoke dispersion from oil spill combustion. Proceedings of the Eleventh Arctic and Marine Oilspill Program (AMOP) Technical Seminar, , Environment Canada. 41-87 (1988).</li>
<li>Guénette, C. C., Sveum, P., Buist, I., Aunaas, T., Godal, L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGu%C3%A9nette%2C+CC+%22In+situ+burning+of+water-in-oil+emulsions%22">In situ burning of water-in-oil emulsions</a>. , Marine Spill Response Corporation. Washington D.C. 139(1994).</li>
<li>Van Gelderen, L., Rojas Alva, U., Mindykowski, P., Jomaas, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+Properties+and+Burning+Efficiencies+of+Crude+Oils+and+Refined+Fuel+Oil%5BTitle%5D)+AND+%22International+Oil+Spill+Conference+Proceedings%22%5BJournal%5D)">Thermal Properties and Burning Efficiencies of Crude Oils and Refined Fuel Oil.</a> International Oil Spill Conference Proceedings. 2017 (1), 985-1005 (2017).</li>
<li>Quintiere, J. G. Ch 7. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aQuintiere%2C+JG+%22Fundamentals+of+Fire+Phenomena%22">Fundamentals of Fire Phenomena</a>. , John Wiley & Sons, Ltd. 159-190 (2006).</li>
<li>Janssens, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+rate+of+heat+release+by+oxygen+consumption%5BTitle%5D)+AND+%22Fire+Technol%22%5BJournal%5D)">Measuring rate of heat release by oxygen consumption.</a> Fire Technol. 27 (3), 234-249 (1991).</li>
<li>Brandvik, P. J., Faksness, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Weathering+processes+in+Arctic+oil+spills%3A+Meso-scale+experiments+with+different+ice+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Reg.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Weathering processes in Arctic oil spills: Meso-scale experiments with different ice conditions.</a> Cold Reg. Sci. Technol. 55 (1), 160-166 (2009).</li>
<li>Wighus, R., Guènette, C. Fire on the sea surface - Experiments hazard assessment 1995. Report No. NBL A07129. , SINTEF. Trondheim. 40(2007).</li>
<li>Guénette, C. C., Sveum, P., Bech, C. M., Buist, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+of+In+Situ+Burning+of+Emulsions+in+Norway%5BTitle%5D)+AND+%22International+Oil+Spill+Conference+Proceedings%22%5BJournal%5D)">Studies of In Situ Burning of Emulsions in Norway.</a> International Oil Spill Conference Proceedings. (1), 115-122 (1995).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

שתי השיטות בליה המתוארים במסמך זה הם הערכה פשוטה יחסית של תהליכי בליה שמן שנשפך על המים הוא נתון עד17. שיטות מתוחכמות בליה יותר יכול לשמש גם כדי לספק דוגמאות בליה נפט גולמי, כגון לבריכה במחזור המתואר באמצעות Brandvik ו- Faksness35. היתרון של השיטות הציג היא כי הם דורשים ציוד פשוט, יכול להתבצע בקלות בסביבת מעבדה. השמנים גולמי בליה וכתוצאה מכך ואז הם פונקציונליים למטרות של דליקות, יעילות בוער, בלימודים פרוטוקול זה, כפי שמתואר במקטע תוצאות נציג.
אחת...

בחיי עיר שריפת נפט גולמי שנשפך על המים היא שיטה התגובה לשפוך נפט ימיים זה מסיר שמן שנשפך מפני השטח המים על ידי צריבתו והפיכתו פיח ומוצרים גזי בעירה. שיטה זו התגובה הוחלה בהצלחה במהלך אקסון ואלדז1 ו אופק בעומק2 הנפט נשפך ולא מוזכר באופן קבוע שיטה התגובה לשפוך שמן פוטנציאליים עבור הארקטי3,4,5 ,6. שני הפרמטרים מפתח לקבוע אם בחיי עיר שריפת שמן יהיה מוצלח כשיטה התגובה לשפוך את דליקות הינם יעילות שריפת השמן. הפרמטר הראשון, דליקות, מתאר איך בקלות דלק יכול להידלק והוא יכול להוביל להבה מתפשטת על פני דלק כתוצאה מכך בשריפה מפותחת. הפרמטר השני, שריפת יעילות, מבטא את כמות השמן (ב wt %) מוסר ביעילות פני המים ליד האש. זה רלוונטי ובכך להבין את דליקות ואת היעילות בוער הצפוי של שמני גולמי שונים תחת בחיי עיר צריבה תנאים.
ההצתה של שמן כתמי מים בחיי עיר צריבה מטרות מופנית בדרך כלל בעיה מעשית, עם דיונים איכותי על ההצתה מערכות5,7,8,9. הגישה המעשית להצתה של נשפך שמן כבעיה בינארי, labelling שמנים "."הדבר הזה מצית אותך או "לא הדבר הזה מצית אותך" (למשל Brandvik, Fritt-רסמוסן, et al. 10), אולם הוא שגוי מנקודת מבט הבסיסית. בתיאוריה, כל דלק יכול להידלק בהתחשב מקור ההצתה המתאים. לכן זה רלוונטי לכמת את הדרישות ההצתה עבור מגוון רחב של סוגים שונים נפט גולמי כדי להבין טוב יותר את המאפיינים של נפט גולמי זה באותיות כמו "לא הדבר הזה מצית אותך". למטרה זו, השיטה שפותחה ניתן ללמוד את זמן ההשהיה ההצתה של שמן כפונקציה של שטף חום התקרית, שטף החום הקריטי של השמן, שלה האינרציה התרמית, כלומר כמה קשה זה לחמם את השמן.
במחקר הקודם, אנחנו הניחו כי הפרמטר העיקרי השולטת יעילות שריפת הוא המשוב חום דלק משטח11, אשר היא פונקציה של קוטר הבריכה. התיאוריה מסבירה את התלות גודל הבריכה נראית לעין ליעילות בוער מבוסס על מחקרי מעבדה דיווח נמוך בוער יעילות (32-80%)8,12,13 ולימודי בקנה מידה גדול (בריכה קוטר ≥2 ז) דיווח גבוהה בוער יעילות (90-99%)14,15,16. השיטה הנדונים כאן נועד לבחון את התיאוריה המוצע. במינים בקנה מידה קטן שמוכר כדי זרימה מתמדת חום חיצוני, ניתן לדמות את המשוב חום גבוה יותר לאש בריכה בקנה מידה גדול בתנאי מעבדה מבוקרת. ככזה, השיטה שפותחה מאפשרת ללמוד את יעילות שריפת ביעילות כפונקציה של הקוטר על ידי שינוי שטף חום חיצוני.
בנוסף שטף חום חיצוני כדי לדמות קנה מידה גדולה יותר של בחיי עיר שריפת פעולות, התכונה setups ניסיוני קירור של כתם שמן על ידי זרם מים קרים, להדמיית אפקט הקירור של הים הנוכחי. השיטה דנו היא יתר על כן תואם עם שמני גולמי הן טריים והן בליה. הבליה של נפט גולמי מתאר את התהליך הכימי והפיסי המשפיעות לנפט גולמי ברגע זה נשפך על המים, כגון הפסדים של מרכיביו נדיף ולערבב עם מים כדי אמולסיות מים בתוך שמן הטופס (לדוגמה, AMAP17). אידוי, תחליב שני תהליכי הבלייה העיקריים המשפיעים על דליקות של שמני גולמי18 , פרוטוקולים להדמיית תהליכים בלייה אלה כלולים ולכן השיטה דנו.
במסמך זה, אנו מציגים שיטה מעבדה הרומן הקובע את דליקות והיעילות הבוער של נפט גולמי בתנאים המדמים בחיי עיר צריבה פעולות על הים. מחקרים קודמים על דליקות ועל יעילות שריפת שמן גולמי בהשתתפות דומות ושיטות שונות. דליקות של שמני גולמי בליה ורענן כפונקציה של שטף חום חיצוני נחקר על המים19 ותחת טמפרטורות הקוטב20. מחקרים יעילות שריפת בדרך כלל מתמקדים סוגים שונים של טרי, בלויות שמני גולמי ותנאים סביבתיים בקנה מידה קבוע (למשל, Fritt-רסמוסן, et al. 8פרנילה בק, Sveum, et al. 21)-מחקר שנערך לאחרונה על שריפת שמן גולמי הנכללת רועים כימית היא, הידע של המחברים, הראשונים שלמדו את יעילות שריפת עבור קטן, בינוני, ו ניסויים בקנה מידה גדול תחת תנאים דומים13. הם ניסויים בקנה מידה גדול, עם זאת, לא זמינים ללימודי פרמטרית עקב כמות נרחבת זמן ומשאבים הדרושים עבור ניסויים כאלה. היתרון העיקרי של השיטה שהוצגו על המחקרים כאמור הוא שזה מאפשר עבור הלומדים בשתי דליקות את וצריבה היעילות של נפט גולמי בתנאים למחצה מציאותי בו זמנית. השילוב של לימוד אלה שני פרמטרים עבור שמני גולמי כפונקציה של סוגי שמן שונה והן את קוטר הבריכה (מדומה) דרך ניסויים בקלות הדיר היה בעבר ישים בפועל.

<table><tbody><tr><td>נפט גולמי DUC</td><td>Maersk</td><td>N/A</td><td>נפט גולמי קל עם r = 0.853 גרם/מ"ל ו-h = 6.750 mPa*s.</td></tr><tr><td>נפט גולמי גראן</td><td></td><td>Statoil N/A</td><td>נפט גולמי כבד עם r = 0.925 גרם/מ"ל ו-h = 133.6 mPa*s.</td></tr><tr><td>SVM 3000 Stabinger Viscometer</td><td>Anton Paar</td><td>C18IP007EN-P</td><td>מד צמיגות וצפיפות עבור הנפט הגולמי הטרי והבלוי.</td></tr><tr><td>Laboshake RO500</td><td>Gerhardt</td><td>11-0002</td><td>שולחן טלטול סיבובי לתחליב תערובות מים ושמן.</td></tr><tr><td>מדחף Jebao Wave Maker RW-4</td><td>Jebao</td><td>N/A</td><td>(זרימה של 500-4000 ליטר לשעה) המשמש במערך COFA ליצירת זרם.</td></tr><tr><td>משאבת אקווריום Aquabee UP 3000</td><td>Aquabee</td><td>UP 3000</td><td>לקירור מד שטף חום.</td></tr><tr><td>Adventurer Precision Electronic Balance</td><td>OHAUS</td><td>AX5205</td><td>משקל עומס המשמש לשקילת השמן לניסויי COFA ובמחזיק דגימת החרוט בהתאמה אישית להגדרת החרוט.</td></tr><tr><td>רפידות ספיגת שמן 3M</td><td>VWR</td><td>MMMAHP156</td><td>רפידות ספיגה הידרופוביות המשמשות לאיסוף שאריות שמן לקביעת יעילות השריפה של האש.</td></tr><tr>טכנולוגיית בדיקת אש <td>קלורימטר לאובדן מסה</td><td>(FTT)</td><td>B11325-650-1-1608</td><td>מחזיק עגול בהתאמה אישית שימש לבדיקת נפט גולמי ולא למחזיק המדגם המרובע הסטנדרטי. כולל מד שטף חום עם טווח של עד 100 קילוואט/מ"ר2.</td></tr><tr><td>34972A יחידת מתג איסוף נתונים / לוגר נתונים</td><td>RS רכיבים בע"מ</td><td>702-7958</td><td>מיוצר על ידי Keysight Technologies. מופעל על ידי תוכנת Keysight benchLink data logger 3 ומצויד במרבב 20 ערוצים.</td></tr><tr><td>Keysight Technologies 34901A מרבב 20 ערוצים</td><td>RS רכיבים בע"מ</td><td>702-7939</td><td>מיוצר על ידי Keysight Technologies.</td></tr><tr><td>שסתום אטום מפוח</td><td>Swagelok</td><td>SS-1GS6MM</td><td>שסתום החלפה לפתיחה/סגירה של המים פנימה ויציאה של מחזיק דגימת החרוט בהתאמה אישית להגדרת החרוט.</td></tr><tr><td>משאבה פריסטלטית Kronos 50</td><td>SEKO</td><td>KRFM0210M6000</td><td>משאבה פריסטלטית המשמשת לקירור מחזיק דגימת החרוט בהתאמה אישית להגדרת החרוט.</td></tr><tr><td>ARCTIC A28 Coold Circer</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>152-5281</td><td>מאגר קירור מים המשמש לקירור מי הקירור הזורמים דרך מחזיק דגימת החרוט בהתאמה אישית להגדרת החרוט. כולל בקר סירקולטור טבילה SC 100.</td></tr><tr><td>קונסולת מכשור לניתוח גז עם טכנולוגיית בדיקת אש להכנסת צינור</td><td>(FTT)</td><td>B11328-650-1-1609</td><td>מנתח גז עבור O2, CO2 ו-CO. משתמש ביחידת מתג 34972A לרכישת נתונים / לוגר נתונים.</td></tr><tr><td>קרמיקה & נירוסטה 2.5 מ"מ אלקטרודה</td><td>טכנולוגיית בדיקת אש (FTT)</td> <td>M015-4</td><td>מצת ניצוץ מהקלורימטר לאובדן מסה. משמש במערך COFA למדידת טמפרטורת פני השטח בעת ההצתה.</td></tr><tr><td>פולט אינפרא אדום M110/348</td><td>Heraeus</td><td>80046199</td><td>תנורי אינפרא אדום מקוריים עליהם התבסס העיצוב החדש עם מחזיק מקורר מים לגופי החימום. כולל שני פולטי צינורות תאומים בגל קצר (09751751). מופעל על ידי בקר כוח מסוג CB1x25 P.</td></tr><tr><td>בקר כוח Heratron&nbsp;</td><td>בקר כוח Heraeus</td><td></td><td>80055836 מסוג CB1x25 P עבור תנורי האינפרא אדום.</td></tr></tbody></table>

התהליך הניסיוני במחקרי מעבדה של בחיי עיר בוער: דליקות והיעילות צריבה של נפט גולמי

Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

שיטה חדשה עבור חקר דליקות סימולטני ויעילות הבוער של הנפט הגולמי בליה ורענן דרך שני כיוונוני מעבדה ניסויית מוצג. הניסויים הם הדיר בקלות לעומת ניסויים בקנה מידה תפעוליים (בריכה קוטר ≥2 מ'), בעוד שמציעות עדיין מציאותיים מאוד בחיי עיר צריבה בתנאים של נפט גולמי על המים. תנאים ניסיוני כוללים מים זורמים תת השכבה שמקררת את כתם שמן, של שטף חום חיצוני (עד 50 קילוואט/m2) המדמה את המשוב חום גבוה אל פני השטח דלק בשריפות מאגר נפט גולמי מידה תפעוליים. תנאים אלה מאפשרים מחקר מעבדה מבוקרת של יעילות שריפת שריפות מאגר נפט שוות ניסויים בקנה מידה תפעוליים. השיטה מספקת גם נתונים כמותיים לגבי הדרישות עבור והצתת שמני גולמי במונחים של שטף חום קריטי, זמן ההשהיה ההצתה כפונקציה של שטף חום האירוע, את טמפרטורת פני השטח בעת התנעה האינרציה התרמית. סוג נתונים זה יכול לשמש כדי לקבוע את הכוח הנדרש ואת משך הזמן של מקור ההצתה להצית סוג מסוים של נפט גולמי טריים או בליה. המגבלה העיקרית של השיטה היא כי אפקט הקירור של המים הזורמים תת השכבה על הנפט הגולמי בוער כמו פונקציה של שטף חום חיצוני יש לא היה מלא לכמת. תוצאות הניסוי הראו בבירור כי השכבה זורמים מים תת לשפר את נציג כמה המקום הזה בחיי עיר תנאי בוער, אבל באיזה היקף הייצוג הזה הוא מדויק היא כרגע לא בטוח. השיטה אף על פי כן כולל את ריאליסטי בחיי עיר צריבה תנאי מעבדה זמין כעת עבור הלומדים בו זמנית את דליקות וצריבה היעילות של נפט גולמי על המים.

איור 5 מראה את עקומת אידוי של שמן גולמי אור היה התאדו על פני ימים מרובים לאובדן של 30% wt באמצעות השיטה המתוארת בשלב 2. האיור מראה בבירור כי לאחר היום הראשון (19 h) בליה אויר, קצב אידוי מצטמצם באופן משמעותי, אשר מאפשר עבור השהיות כאמור בפרוטוקול.
איור 6 מראה את זמן ההשהיה ההצתה כפונקציה של שטף חום התקרית מן התנור קונוס (שלב 7, איור 2<strong...

כאן, אנו מציגים פרוטוקול ללמוד בו זמנית דליקות ויעילות הבוער של הנפט הגולמי בליה ורענן בתנאים המדמים בחיי עיר צריבה פעולות על הים.

A new method for the simultaneous study of the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil through two experimental laboratory ...

המטרה הכוללת של הליך ניסיוני זה היא לכמת ולשפר את ההבנה של דרישות ההצתה ויעילות השריפה הנובעת מכך של נפט גולמי שנשפך על מים למטרות תגובה לדליפת נפט. פרוטוקול זה יכול לעזור לענות על שאלות מפתח לשריפה באתרה של דליפות נפט גולמי, כגון החוזק וזמן החשיפה הדרושים למקור ההצתה. היתרון העיקרי של ניסויי מעבדה אלה הוא שניתן לחקור את הדליקות ויעילות השריפה של נפט גולמי בו זמנית בתנאים המייצגים שריפות נפט גולמי בקנה מידה מבצעי.התחל להכין דגימות שמן לניסויים. השתמש במיכל פלסטיק זה לתהליך הבליה. יש לו חורים שנקדחו במכסה שלו.יש גם חור בצדו כדי להכיל צינור פלסטיק המחובר לטבעת O עם חורים. הגדר את המיכל לבעבע אוויר דרך כמה ליטרים של נפט גולמי טרי. במהלך תהליך הבליה, עקוב אחר משקל השמן כדי לדעת את אחוז הירידה במשקל לאורך זמן.עצור כאשר הערך הרצוי מושג, מה שיכול להימשך מספר ימים. תחליב של נפט גולמי דורש שולחן טלטול סיבובי. ראשית, יש לנער במרץ 900 מיליליטר מתערובת הנפט הגולמי והמים הרצויה למשך דקה עד שתיים.לאחר מכן הניחו את הבקבוק על שולחן הניעור הסיבובי כדי לערבב בטמפרטורת החדר. מנגנון דליקות הנפט הגולמי או COFA נמצא מתחת למכסה המנוע. זהו אגן מים ממתכת עם כניסה וניקוז.לבדיקה הכינו גליל זכוכית. גובהו צריך להיות חמישה סנטימטרים וקוטרו כ -16 סנטימטרים. הרכיבו את הגליל על מעמד והניחו את המעמד והצילינדר במרכז האגן.המשך על ידי מילוי האגן במים מתוקים. עצור כאשר המים נמצאים סנטימטר אחד מתחת לקצה גליל הזכוכית. התקן מדחף על קיר האגן כדי לפנות ישירות לגליל הזכוכית ולהתאים את גובהו.הגדר את גובהו ומהירותו כך שהגלים הנוצרים בקושי נראים במים שבתוך הגליל. כבה את המדחף והכן את השמן. יוצקים את השמן בזהירות על פני המים שבתוך גליל הזכוכית.לאחר מכן, הוסיפו לאט לאט מים לאגן ועצרו כאשר פני השטח של כתם השמן נמצאים מילימטר עד שניים מתחת לקצה הגליל. הפעל את המדחף והתכונן לתזמן את הצריבה. השתמש בלפיד יד בוטאן כדי להצית את הנפט הגולמי.רשום את הזמן מההצתה ועד ההכחדה. לאחר כיבוי האש, השתמש ברפידות ספיגה הידרופוביות כדי לאסוף את השמן שנותר. יש לנער את כל המים שנאספו לפני שקילת הרפידות כדי לקבוע את יעילות הצריבה.הכינו מערך אחר מתחת למכסה המנוע כדי לחקור דליקות. השתמש בתנור חרוט המצויד בתריסים ובמצת ניצוץ. תנור חימום זה כולל גם מחזיק מדגם בהתאמה אישית.סכימה זו מדגישה את התכונות כאשר מחברים את השניים יחד. תנור החרוט יושב 23 מילימטרים מעל כתם שמן שנמצא במחזיק מתכת. שסתומים מווסתים את מי הקירור הזורמים מתחת לשמן.סכימה זו מספקת תחושה של האלמנטים מעבר לתנור החימום ומחזיק המדגם. יש יחידת בקרה לטמפרטורת החרוט ולמצת הניצוץ. מערכת המים השלמה נחשפת, וכך גם נוכחותו של מנתח גז הדוגם את גזי הפליטה.התחל בחימום החרוט כך שיהיה שטף חום של שלושה עד 50 קילוואט למ"ר על פני השמן. כמו כן, יש לקרר את המאגר לטמפרטורה שנקבעה בעבר. כשהכל מוכן, חבר את צינורות המים למחזיק הדגימה וקבל מים זורמים דרך המערכת.נער את מחזיק הדגימה כדי להסיר אוויר כלוא. כאשר טמפרטורות החרוט ומחזיק הדגימה מתייצבות, עצור את המשאבה. סגור את השסתומים משני צידי מחזיק הדגימה ואז נתק את הצינורות.קח את מחזיק המדגם לסולם עומס וטרס את המשקל. הוסף שמן בטמפרטורת החדר למחזיק הדגימה השווה לעובי חלקלק של 10 מילימטר. בסיום, חבר מחדש את מחזיק המדגם, פתח את השסתומים והפעל מחדש את זרימת המים.לאחר תחילת רכישת הנתונים, הנח בזהירות את מחזיק המדגם מתחת לקונוס. הכן שני שעוני עצר והעבר את מצת הניצוץ מעל הדגימה. לאחר מכן, פתח את תריסי החרוט והפעל את שעון העצר הראשון.כאשר השמן נדלק, עצור את שעון העצר הראשון והפעל את השני, ולאחר מכן העבר את המצת למצבו הנייטרלי. המתן לכיבוי האש כדי לעצור את שעון העצר השני. סגור את התריסים ועצור את איסוף הנתונים.לאחר מכן, עצור את זרימת המים במחזיק המדגם, סגור את השסתומים ונתק את הצינורות. הנח את מחזיק הדגימה על משקל מזופת ורשום את משקלו עם שאריות צריבה. נקה את המחזיק עם ממס נדיף ולא קוטבי.שקלו אותו שוב כדי לקבוע את משקל השאריות ובכך את יעילות הצריבה. נחזור ל-COFA. הנח גליל זכוכית על מעמד במרכז המכשיר.לאחר מכן, הניחו שני תנורי אינפרא אדום מקוררים במים על רגליים מתכווננות למקומם משני צידי הגליל. מקם אותם במרחק של סנטימטר עד חמישה סנטימטרים מהקצה החיצוני של הגליל. מלאו את מנגנון דליקות הנפט הגולמי במים.מפלס המים צריך להיות סנטימטר אחד מתחת לקצה גליל הזכוכית. הנח מדחף הפונה לצילינדר בגובה שנקבע קודם לכן. כעת, הכינו צמדים תרמיים לצילינדר.הרכיב שלושה צמדים תרמיים מסוג K בעובי מילימטר על מסגרת, תלה את המסגרת הזו מעל הגליל. כוון את המסגרת כך שהצמדים התרמיים יהיו לאורך הרדיוס, מילימטר עד שניים מתחת לקצה הצילינדר. הוסיפו לאט לאט מים לאגן ובדקו שהמים נוגעים בכל צמד תרמי במקביל לבדיקת מיקומם.כדי להמשיך, יש לנקז את המים כך שמפלסם יהיה שוב סנטימטר אחד מתחת לקצה הגליל. ודא שמצת ניצוץ יכול לנוע בקלות בין מצב ניטרלי למרכז הצילינדר. התחל אותו במצב ניטרלי.יוצקים נפט גולמי שווה ערך לכתם בעובי חמישה מילימטרים על המים שבתוך גליל הזכוכית. מוסיפים מים עד שהשמן פשוט בא במגע עם הצמדים התרמיים. הזז את מצת הניצוץ למקומו מעל השמן.התחל איסוף נתונים ושעון עצר בו זמנית. הפעל את מכסה המנוע, המדחף ומצת הניצוץ. הפעל את תנורי האינפרא אדום בעוצמתם שנקבעה מראש.עם הצתת השמן, עצור את שעון העצר. כבה את המצת והעבר אותו למקומו הנייטרלי. הפסק את איסוף הנתונים וכבה את תנורי החימום והמדחף.לאחר מכן, הסר את הצמדים התרמיים וכבה את האש באמצעות מכסה שאינו דליק. נתונים אלה מתייחסים לזמן עיכוב ההצתה כפונקציה של שטף החום המתרחש מהחרוט. ישנם נתונים על נפט גולמי כבד טרי ונפט גולמי כבד שעבר אידוי.האסימפטוטות האנכיות מראות את שטפי החום הקריטיים. תרשים זה הוא של קצב שחרור החום כפונקציה של זמן לנפט גולמי קל טרי. יש לו פרופיל קצב שחרור חום רגיל.השווה זאת לנתונים של נפט גולמי קל מתחלב שהיה לו רתיחה בסוף השריפה. שימו לב שהמאזניים שונים. להלן יעילות השריפה כפונקציה של שטף החום המתרחש עבור שני סוגי נפט, גולמי קל טרי ונפט גולמי כבד מתאדה.הנתונים התקבלו עם מערך החרוט. הנתונים מהמערך מאפשרים גם תרשים של קצב השריפה עבור שני סוגי הנפט. זוהי דוגמה לטמפרטורת פני השטח כפונקציה של זמן משני צמדים תרמיים במנגנון דליקות הנפט הגולמי.הדוקרן מציין את רגע ההצתה. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד ללמוד את הדליקות ויעילות השריפה של נפט גולמי בתנאים המדמים שריפות נפט גולמי בקנה מידה תפעולי על מים. לאחר שליטה, ניתן לבצע את הליכי הניסוי השונים תוך 20 עד 60 דקות לכל ניסוי אם הם מבוצעים כראוי.בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור שלמרות שמערכי הניסוי נועדו לדמות תנאים בקנה מידה מבצעי, הניסויים עדיין נערכים בסביבת מעבדה מבוקרת ולכן יש לפרש את התוצאות בהתאם. בעקבות הליך זה, ניתן להוסיף למערכי הניסוי פרמטרים נוספים המשפיעים על הבעיה כגון רוח וגלים כדי לשפר עוד יותר את הייצוגיות של ניסויים אלה בהשוואה לפעולות שריפה אמיתיות באתרן. אל תשכח שעבודה עם אש ונפט גולמי עלולה להיות מסוכנת ביותר ותמיד יש לנקוט באמצעי זהירות, כגון פריטי הגנה אישיים, מכסה מנוע תקין ושמירה על חומרים דליקים, בעת ביצוע הליך זה.

experimental-procedure-for-laboratory-studies-situ-burning

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

דגימת גז מלהבות מעבדה בקנה מידה עם ניתוח באינטרנט של כל המינים על ידי ספקטרומטריית מסה היא שיטה רבת עוצמה כדי לחקור את התערובת המורכבת של תרכובות כימיות המתרחשות בתהליכי בעירה. יחד עם יינון רך מתכונן באמצעות קרינת ואקום אולטרה סגול-סינכרוטרון שנוצר, בטכניקה זו מספקת מידע נפתר האיזומר ואפשרות ללא בר ספקטרום המוני.

ניסויי להבה במקור האור מתקדם: תובנה חדשות על תהליכי היווצרות פיח

אנו מתארים את השימוש במיקרו-צמדים תרמיים כדי להעריך שיפועי טמפרטורה מקומיים בלהבות דיפוזיה של שכבת גבול למינרית יציבה. על ידי הרחבה של אנלוגיית ריינולדס, ניתן להשתמש בשיפועי טמפרטורה מקומיים כדי להעריך את קצב שריפת המסה המקומית ושטפי החום בלהבות כאלה בדיוק גבוה.

מתודולוגיה ניסויית עבור הערכת שטפי חום מקומי שיעורי הבוער Steady להבות דיפוזיה שכבה למינרית גבול

יציבות חמצון של דלקים לתחבורה הפכה דאגה לפיתוח דלק בעתיד. עבודה זו מציגה מתודולוגיה מקורית שפותחה על ידי IFP אנרגיות Nouvelles להערכת יציבות דלק באמצעות שני כורים שונים. מתודולוגיה זו יושמה בהצלחה להשיג הבנה מעמיקה של קינטיקה חמצון מסלולים של מולקולות מודל ודלקים מסחריים.

גישה ניסויית מקורית להערכת יציבות הובלת דלק

מאמר זה מציג שיטה ניסיונית לייצר דלק ביולוגי ביוכימיים משמן קנולה מעורבב עם מזון מבוסס-מאובנים בנוכחות זרז בטמפרטורות מתונות. גזיות, נוזלי, ומוצרים מוצקים מיחידת התגובה הן לכמת ומאופיינת. תשואות מרת מוצר בנפרד מחושבות ומוצגות.

הפקת מעבדה של דלק ביולוגי ביוכימיים מתוך שמן לפתית באמצעות מרת פיצוח קטליטי

פרוטוקול ליצירת דגם פליטת בעירה עשירה בדלק מפותח באמצעות אפיון בעירה ומיושם לבדיקה ומחקר של תאי דלק בסיוע להבה מיקרו-צינורית.

אפיון שרפה ופיתוח דלק מודל מיקרו-צינורי בתאי דלק הלהבה בסיוע

מאמר זה מתאר הגדרה ושיטה להדמיה באתרה של דגימות שמן במגוון תנאי טמפרטורה ולחץ שמטרתם לחקות תהליכי זיקוק ושדרוג. הוא משמש בעיקר לחקר מדיה איזוטרופית ואנזוטרופית המעורבת בהתנהגות העכירות של הזנות נפט.

באתרו ויזואליזציה של התנהגות השלב של דוגמאות שמן בתנאי תהליך זיקוק

נוכח מכשירים בהתבסס על נחמש ההצתה מארז מווסת, מתודולוגיה המשויך כדי למדוד את הלחץ המינימלי הנדרש כדי לגרום בעירה מתמשכת בחומרי נפץ אמולסיה על בסיס מים. שיטה זו משפרת את אפיון המתירים להשתמש בהם בביטחה במהלך השאיבה ולערבב פעולות.

מינימום שריפת לחצים של חומרי נפץ אמולסיה על בסיס מים

חקירה של הכימיה בעירה חמצוני של הרומן דלק ביולוגי, דלק רכיבים או דלקים jet על-ידי השוואה של היווצרות המינים כמותיים המידע יוצג. הנתונים ניתן להשתמש עבור אימות מודל קינטי ומאפשר אסטרטגיות הערכה דלק. כתב יד זה מתאר את הכור אטמוספרי בטמפרטורות גבוהות זרימה ומדגים את יכולותיה.

כימיה בעירה של דלקים: נתונים כמותיים היווצרות המינים המתקבל של הכור אטמוספרי בטמפרטורות גבוהות לזרום עם מצמידים ספקטרומטר מסה מולקולרית-קרן אור

שיטה בטוחה בסיוע קולי transesterification עבור שמנים צמחיים באמצעות זרז אלקליין מוצג כאן. השיטה מהירה ויעילה להכנת מוצרי ביודיזל טהורים.

הכנה בסיוע אולטראסוני של מוצרי ביודיזל משמנים צמחיים

באתרו היצרות סיבי chalcogenide עבור דור Supercontinuum אמצע אינפרא אדום

חקור את דרישות ההצתה ויעילות השריפה של נפט גולמי במעבדה. פרוטוקול זה מאפשר ניתוח מקביל של דליקות ושריפה בתנאים מבוקרים לשיפור מענה לדליפות נפט.

התהליך הניסיוני במחקרי מעבדה של בחיי עיר בוער: דליקות והיעילות צריבה של נפט גולמי

גלה סרטונים נוספים