Experimentele Procedure voor laboratoriumonderzoek van In Situ branden: ontvlambaarheid en branden efficiëntie van ruwe olie

Het algemene doel van deze experimentele procedure is om de ontstekingsvereisten en de resulterende brandefficiëntie van ruwe olie die op water is gelekt, te kwantificeren en het begrip ervan te verbeteren voor olievlekbestrijding. Dit protocol kan helpen bij het beantwoorden van sleutelvragen voor het in situ verbranden van ruwe olie lekkages, zoals de sterkte en de benodigde blootstellingstijd voor de ontstekingsbron. Het belangrijkste voordeel van deze laboratoriumexperimenten is dat de ontvlambaarheid en de brandefficiëntie van ruwe olie gelijktijdig kunnen worden bestudeerd onder omstandigheden die operationele grootschalige ruwe olie branden vertegenwoordigen.

Begin met het voorbereiden van oliemonsters voor de experimenten. Gebruik deze plastic container voor het weerbeïnvloedingsproces. Er zijn gaten in het deksel geboord.

Er is ook een gat in de zijkant om ruimte te bieden voor een plastic buis verbonden met een O-ring met gaten. Zet de container op om lucht door meerdere liters verse ruwe olie te laten borrelen. Tijdens het weerbeïnvloedingsproces, bewaakt u het gewicht van de olie om het gewichtsverliespercentage in de loop van de tijd te kennen.

Stop wanneer de gewenste waarde is bereikt, wat enkele dagen kan duren. Emulgering van ruwe olie vereist een roterende schudtafel. Schud eerst krachtig 900 milliliter van de gewenste ruwe olie en watermix gedurende één tot twee minuten.

Plaats vervolgens de fles op de roterende schudtafel om bij kamertemperatuur te roeren. Het apparaat voor ruwe olie ontvlambaarheid of COFA bevindt zich onder een afzuigkap. Het is een metalen waterbak met een inlaat en afvoer.

Voor de test, bereid een glazen cilinder voor. Deze moet vijf centimeter hoog en ongeveer 16 centimeter in diameter zijn. Monteer de cilinder op een standaard en plaats de standaard en cilinder in het midden van de bak.

Vul vervolgens de bak met vers water. Stop wanneer het water een centimeter onder de rand van de glazen cilinder is. Monteer een propeller aan de wand van de bak zodat deze direct op de glazen cilinder is gericht en pas de hoogte aan.

Stel de hoogte en snelheid in zodat de gegenereerde golven nauwelijks waarneembaar zijn in het water binnen de cilinder. Zet de propeller uit en bereid de olie voor. Giet de olie voorzichtig op het wateroppervlak in de glazen cilinder.

Voeg vervolgens langzaam water toe aan de bak en stop wanneer het oppervlak van de oliefilm één tot twee millimeter onder de rand van de cilinder is. Start de propeller en bereid u voor op het meten van de brandtijd. Gebruik een butaan-handlamp om de ruwe olie te ontsteken.

Noteer de tijd van ontsteking tot extinctie. Wanneer het vuur is gedoofd, gebruik hydrofobe absorptiepads om de resterende olie te verzamelen. Schud eventueel opgevangen water af voordat u de gewichten weegt om de brandefficiëntie te bepalen.

Heb een andere opstelling klaar onder een kap om de ontvlambaarheid te bestuderen. Gebruik een kegelvormige verwarmer uitgerust met luiken en een vonkontsteker. Deze verwarmer heeft ook een op maat gemaakte steekhouder.

Deze schematische weergave benadrukt de functies wanneer de twee worden samengevoegd. De kegelvormige verwarmer bevindt zich 23 millimeter boven een oliefilm die zich in een metalen houder bevindt. Kleppen regelen de koelwaterstroom die onder de olie stroomt.

Deze schematische weergave geeft een idee van de elementen buiten de verwarmer en de steekhouder. Er is een regelunit voor de kegeltemperatuur en de vonkontsteker. Het complete watersysteem wordt onthuld, evenals de aanwezigheid van een gasanalysator die de uitlaatgassen bemonstert.

Begin met het verwarmen van de kegel zodat er een warmtestroom van drie tot 50 kilowatt per vierkante meter op het olieoppervlak is. Koel ook het reservoir af tot een vooraf bepaalde temperatuur. Wanneer alles klaar is, verbind de waterbuizen met de steekhouder en laat het water door het systeem stromen.

Schud de steekhouder om gevangen lucht te verwijderen. Wanneer de temperatuur van de kegel en de steekhouder is gestabiliseerd, stop de pomp. Sluit de kleppen aan beide zijden van de steekhouder en koppel vervolgens de buizen los.

Neem de steekhouder naar een weegschaal en nul de schaal. Voeg ruimte temperatuur olie toe aan de steekhouder gelijk aan een oliefilmdikte van 10 millimeter. Wanneer dit is gebeurd, koppel de steekhouder opnieuw, open de kleppen en start de waterstroom opnieuw.

Na het starten van de gegevensverzameling, plaats de steekhouder voorzichtig onder de kegel. Bereid twee stopwatches voor en verplaats de vonkontsteker over de steek. Open vervolgens de luiken van de kegel en start de eerste stopwatch.

Wanneer de olie ontsteekt, stop de eerste stopwatch en start de tweede, vervolgens verplaats de ontsteker naar zijn neutrale positie. Wacht tot het vuur is gedoofd om de tweede stopwatch te stoppen. Sluit de luiken en stop de gegevensverzameling.

Stop vervolgens de waterstroom in de steekhouder, sluit de kleppen en koppel de buizen los. Plaats de steekhouder op een gewogen schaal en registreer het gewicht met brandsediment. Reinig de houder met een vluchtige, niet-polaire oplosmiddel.

Weeg het opnieuw om het residugewicht en dus de brandefficiëntie te bepalen. Keer terug naar de COFA. Plaats een glazen cilinder op een standaard in het midden van het apparaat.

Plaats vervolgens twee watergekoelde infraroodverwarmers op verstelbare voetjes in positie aan weerszijden van de cilinder. Positioneer ze één tot vijf centimeter van de buitenrand van de cilinder. Vul het apparaat voor ruwe olie ontvlambaarheid met water.

Het waterniveau moet één centimeter onder de rand van de glazen cilinder zijn. Plaats een propeller op de eerder bepaalde hoogte, gericht op de cilinder. Bereid nu thermokoppels voor de cilinder voor.

Monteer drie K-Type thermokoppels van één millimeter dik op een frame, hang dit frame boven de cilinder. Orienteer het frame zodat de thermokoppels langs de straal staan, één tot twee millimeter onder de rand van de cilinder. Voeg langzaam water toe aan de bak en controleer of he