Методическая статья

Экспериментальная процедура для лабораторных исследований In Situ горения: воспламеняемости и эффективности сжигания нефти

DOI:

10.3791/57307

⸱

1 мая 2018 г.

 , 
1Department of Civil Engineering, Technical University of Denmark, 2School of Engineering, BRE Centre for Fire Safety Engineering, University of Edinburgh

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь мы представляем Протокол одновременно изучать воспламеняемости и эффективность сжигания свежие и выветривания нефти в условиях, которые имитируют в situ горения операции на море.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Представлен новый метод для одновременного изучения воспламеняемости и эффективность сжигания свежие и выветривания нефти через два экспериментальных лабораторных установок. Эксперименты легко повторяемые по сравнению с оперативной масштаб экспериментов (бассейн диаметр ≥2 м), показывая все еще вполне реально в situ горения условий сырой нефти на воде. Экспериментальные условия включают течет вода суб слой, который охлаждает нефтяное пятно и внешнего теплового потока (до 50 кВт/м2), которая имитирует выше обратной связи тепла с поверхности топлива в оперативных масштабах сырой нефти бассейн пожаров. Эти условия позволяют контролируемых лабораторное исследование эффективность сжигания нефти бассейн пожаров, которые эквивалентны оперативных масштабах экспериментов. Этот метод также предоставляет количественные данные о требованиях к пылц нефтей с точки зрения критических теплового потока, время задержки зажигания в зависимости от падающего теплового потока, температуры поверхности после зажигания и тепловой инерции. Этот тип данных может использоваться для определения необходимой прочности и продолжительность источника зажигания разжечь определенный тип свежие или выветрившихся сырой нефти. Основным ограничением метода является, что эффект охлаждения проточной воды югу слой на сжигание сырой нефти, как функция внешнего теплового потока полностью не определены. Экспериментальные результаты четко показали, что течет под слоем воды улучшить, как представитель этой установки является в situ горения условий, но в какой степени это представление точной, в настоящее время неизвестно. Метод тем не менее есть наиболее реалистичным в situ горения лабораторных условиях в настоящее время доступны для одновременно изучая воспламеняемости и сжигание эффективности сырой нефти на воде.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В situ сжигание разлитой нефти на воде является морских нефтяных разливов ответ метод, который удаляет разлитой нефти с поверхности воды, его сжигание и преобразования его в копоти и в продуктах сгорания газообразных. Этот ответ метод был успешно применен в ходе Exxon Valdez1 и разливов нефти Дипуотер Horizon2 и регулярно упоминается как потенциальные метод ответ разлива нефти для арктических3,4,5 ,6. Два ключевых параметров, которые определяют в situ сжигание нефти будет ли ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Этот протокол использует два различных экспериментальных установок, которые используются в шагах 4-8, как показано в сопутствующей схемы. Первые установки является сырая нефть воспламеняемости аппарат (COFA) (рис. 1 и рис. 4), который является 1.0 × 1.0 × 0,50 м3 металла водного бассейна, предназначенная для проведения небольших масштабах в situ сжигание нефти экспериментов, как показано, например в ван Gelderen, Brogaard, и др. 22 второй установки является конуса нагреватель23 с воспламенитель искры, что держатель на заказ о....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Рисунок 5 показывает кривая испарения легкой сырой нефти, который испаряется в течение нескольких дней к потере 30 wt %, с использованием метода, описанного в шаге 2. На рисунке четко показано, что после первого дня (19 h) испарительный выветривания, скорость испарения снижается значительно, что позволяет для паузы, как указано в протоколе.

Рисунок 6 показывает время за.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Два выветривания методы, описанные в настоящем документе являются сравнительно простая аппроксимация процессов выветривания, разлитой нефти на воде подвергается17. Другие, более сложные выветривания методы могут также использоваться для предоставить образцы выдержали сырой нефти, например циркулирующего лотковая, характеризуется Brandvik и Faksness35. Преимущество из представленных методов заключается в том, что они требуют простой оборудования и легко может проводиться в л.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы хотели бы поблагодарить Датский Совет независимых исследований для финансирования проекта (Грант DDF - 1335-00282). COWIfonden финансировал строительство аппарата воспламеняемости сырой нефти и газоанализатор, включая вставки воздуховодов. Маерск Ойл и Statoil условии сырой нефти, которые были использованы для представителя результаты. Ни один из авторов занимались протокол или результаты этой бумаги. Авторы хотели бы также поблагодарить Улисес Рохас Alva за помощь в создании держателя образца измененный конус.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
DUC Crude OilMaerskN/AЛегкая нефть с r = 0,853 г/мл и h = 6,750 мПа*с.
Grane Crude OilStatoilN/AТяжелая нефть с r = 0,925 г/мл и h = 133,6 мПа*с.
SVM 3000 Stabinger ВискозиметрAnton PaarC18IP007EN-PИзмеритель вязкости и плотности для свежей и выветренной сырой нефти.
Laboshake RO500Gerhardt11-0002Поворотный встряхивающий стол для эмульгирования водных и масляных смесей.
Jebao Wave Maker RW-4JebaoN/APropeller (расход 500-4000 л/ч) используется в установке COFA для генерации тока.
Aquabee UP 3000AquabeeUP 3000Аквариумный насос для охлаждения датчика теплового потока.
Прецизионные электронные весы AdventurerOHAUSAX5205Грузовые весы, используемые для взвешивания масла в экспериментах COFA, а также в изготовленном на заказ держателе для образцов конуса для установки конуса.
Прокладки для сорбента масла 3MVWRMMMAHP156Гидрофобные абсорбционные прокладки, используемые для сбора остатков масла для определения эффективности горения при пожаре.
калориметра с потерей массы(FTT)B11325-650-1-1608
34972A Коммутационный блок сбора данных / регистратора данныхRS Components Ltd.702-7958производства Keysight Technologies. Работает под управлением программного обеспечения Keysight benchLink data logger 3 и оснащен 20-канальным мультиплексором.
Keysight Technologies 34901A 20-канальный мультиплексорRS Components Ltd.702-7939производства Keysight Technologies.
Сильфонный клапанSwagelokSS-1GS6MMКоленчатый клапан для открытия/закрытия входа и выхода воды из изготовленного на заказ держателя образца конуса для установки конуса.
Перистальтический насос Kronos 50SEKOKRFM0210M6000Перистальтический насос, используемый для охлаждения изготовленного на заказ держателя образца конуса для установки конуса.
ARCTIC A28 Охлаждаемый циркуляторThermoFisher Scientific152-5281Резервуар для водяного охлаждения, используемый для охлаждения охлаждающей воды, которая протекает через изготовленный на заказ держатель для образца конуса для установки конуса. В комплект входит погружной циркуляционный контроллер SC 100.
Контрольно-измерительная консоль для анализа газов стехнологией испытаний на огнестойкость (FTT)B11328-650-1-1609Газоанализатор для O2, CO2 и CO. Используется переключатель сбора данных / регистратора данных 34972A.
Керамика и Нержавеющая сталь 2,5 мм Технология испытаний электродовна огнестойкость (FTT)M015-4Искровой воспламенитель от калориметра для потери массы. Используется в установке COFA для измерения температуры поверхности при воспламенении.
Инфракрасный излучатель-модуль M110/348Heraeus80046199Оригинальные инфракрасные обогреватели, на которых была основана новая конструкция с водяным охлаждением держателя для нагревательных элементов. Включает в себя два коротковолновых двухтрубных излучателя (09751751). Управляется контроллером питания типа CB1x25 P.
Контроллер мощности Heratron Heraeus80055836Тип CB1x25 P регулятор мощности для инфракрасных обогревателей.
Технология огневых испытаний

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. 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).
  2. Allen, A. A., Jaeger, D., Mabile, N. J., Costanzo, D. The Use of Controlled Burning During the Gulf of Mexico Deepwater Horizon MC-252 Oil Spill Response. International Oil Spill Confere....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи