Situ yanan laboratuar çalışmaları için deneysel işlemin: yanma ve yanma verimliliği ham petrol

Bu deneysel prosedürün genel amacı, petrol sızıntısına müdahale amacıyla suya dökülen ham petrolün ateşleme gereksinimlerinin ve bunun sonucunda ortaya çıkan yanma verimliliğinin anlaşılmasını ölçmek ve iyileştirmektir. Bu protokol, ham petrol sızıntılarının yerinde yakılmasına ilişkin olarak, ateşleme kaynağı için gereken güç ve maruz kalma süresi gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu laboratuvar deneylerinin temel avantajı, ham petrollerin yanıcılığının ve yanma verimliliğinin, operasyonel ölçekli ham petrol yangınlarını temsil eden koşullar altında aynı anda incelenebilmesidir.

Deneyler için yağ numuneleri hazırlamaya başlayın. Ayrışma işlemi için bu plastik kabı kullanın. Kapağına delikler açılmıştır.

Yan tarafında, delikli bir O-ringe bağlı plastik bir boruyu yerleştirmek için bir delik de vardır. Kabı, birkaç litre taze ham petrolden hava kabarcıklayacak şekilde ayarlayın. Ayrışma işlemi sırasında, zaman içindeki ağırlık yüzdesi kaybını bilmek için yağın ağırlığını izleyin.

İstenilen değere ulaşıldığında durun, bu birkaç gün sürebilir. Ham petrolün emülsifikasyonu, döner bir sallama tablası gerektirir. İlk olarak, istenen ham petrol ve su karışımından 900 mililitreyi bir ila iki dakika kuvvetlice çalkalayın.

Ardından şişeyi oda sıcaklığında karıştırmak için döner sallama masasının üzerine yerleştirin. Ham Petrol Yanıcılık Aparatı veya COFA bir egzoz davlumbazının altındadır. Giriş ve drenajı olan metal bir su havzasıdır.

Test için bir cam silindir hazırlayın. Beş santimetre yüksekliğinde ve yaklaşık 16 santimetre çapında olmalıdır. Silindiri bir standa monte edin ve sehpa ile silindiri lavabonun ortasına yerleştirin.

Havzayı tatlı suyla doldurarak devam edin. Su, cam silindirin kenarının bir santimetre altına geldiğinde durun. Cam silindire doğrudan bakmak ve yüksekliğini ayarlamak için lavabo duvarına bir pervane monte edin.

Yüksekliğini ve hızını, üretilen dalgalar silindirin içindeki suda zar zor gözlemlenebilecek şekilde ayarlayın. Pervaneyi kapatın ve yağı hazırlayın. Yağı, cam silindirin içindeki su yüzeyine dikkatlice dökün.

Daha sonra, havzaya yavaşça su ekleyin ve yağ tabakasının yüzeyi silindirin kenarının bir ila iki milimetre altına geldiğinde durun. Pervaneyi çalıştırın ve yanmayı zamanlamaya hazırlanın. Ham petrolü tutuşturmak için bir bütan el meşalesi kullanın.

Ateşlemeden sönmeye kadar geçen süreyi kaydedin. Yangın söndüğünde, kalan yağı toplamak için hidrofobik absorpsiyon pedleri kullanın. Yanma verimliliğini belirlemek için pedleri tartmadan önce toplanan suyu silkeleyin.

Yanıcılığı incelemek için kaputun altında farklı bir kurulum hazırlayın. Panjurlar ve kıvılcım ateşleyici ile donatılmış bir koni ısıtıcı kullanın. Bu ısıtıcı ayrıca özel yapım bir numune tutucuya sahiptir.

Bu şema, ikisi bir araya getirildiğinde özellikleri vurgular. Konik ısıtıcı, metal bir tutucuda bulunan bir yağ tabakasının 23 milimetre üzerinde oturur. Valfler, yağın altından akan soğutma suyunu düzenler.

Bu şema, ısıtıcı ve numune tutucunun ötesindeki elemanlar hakkında bir fikir verir. Koni sıcaklığı ve kıvılcım ateşleyici için bir kontrol ünitesi vardır. Egzoz gazlarını örnekleyen bir gaz analizörünün varlığı gibi tüm su sistemi ortaya çıkar.

Koniyi ısıtarak başlayın, böylece yağ yüzeyinde metrekare başına üç ila 50 kilovatlık bir ısı akışı olur. Ayrıca, rezervuarı önceden belirlenmiş bir sıcaklığa soğutun. Her şey hazır olduğunda, su tüplerini numune tutucuya bağlayın ve suyun sistemden akmasını sağlayın.

Sıkışan havayı çıkarmak için numune tutucuyu sallayın. Koni ve numune tutucu sıcaklıkları stabilize olduğunda pompayı durdurun. Numune tutucunun her iki yanındaki vanaları kapatın, ardından tüpleri ayırın.

Numune tutucuyu bir yük kantarına götürün ve tartıyı darasını alın. Numune tutucuya 10 milimetre kaygan kalınlığa eşdeğer oda sıcaklığında yağ ekleyin. İşiniz bittiğinde, numune tutucuyu yeniden bağlayın, vanaları açın ve su akışını yeniden başlatın.

Veri toplamaya başladıktan sonra, numune tutucuyu dikkatlice koninin altına yerleştirin. İki kronometre hazırlayın ve kıvılcım ateşleyiciyi numunenin üzerinde hareket ettirin. Ardından, koni panjurlarını açın ve ilk kronometreyi başlatın.

Yağ tutuştuğunda, ilk kronometreyi durdurun ve ikincisini başlatın, ardından ateşleyiciyi nötr konumuna getirin. İkinci kronometreyi durdurmak için yangının sönmesini bekleyin. Panjurları kapatın ve veri toplamayı durdurun.

Ardından, numune tutucudaki su akışını durdurun, vanaları kapatın ve tüplerin bağlantısını kesin. Numune tutucuyu darası alınmış bir teraziye yerleştirin ve ağırlığını yanık kalıntısı ile kaydedin. Tutucuyu uçucu, polar olmayan bir çözücü ile temizleyin.

Kalıntı ağırlığını ve dolayısıyla yanma verimliliğini belirlemek için tekrar tartın. COFA'ya geri dönün. Cihazın ortasındaki bir standın üzerine bir cam silindir yerleştirin.

Ardından, ayarlanabilir temeller üzerinde iki adet su soğutmalı kızılötesi ısıtıcıyı silindirin her iki yanındaki yerlerine yerleştirin. Bunları silindirin dış kenarından bir ila beş santimetre uzağa yerleştirin. Ham Petrol Yanıcılık Aparatını su ile doldurun.

Su seviyesi, cam silindirin kenarının bir santimetre altında olmalıdır. Daha önce belirlenen yükseklikte silindire bakacak şekilde bir pervane yerleştirin. Şimdi, silindir için termokupllar hazırlayın.

Bir milimetre kalınlığında üç adet K-Tipi termokupl monte edin, bu çerçeveyi silindirin üzerine asın. Çerçeveyi, termokupllar yarıçap boyunca, silindir kenarının bir ila iki milimetre altında olacak şekilde yönlendirin. Havzaya yavaşça su ekleyin ve suyun her bir termokuplla aynı anda temas edip etmediğini kontrol edin.

Devam etmek için suyu, seviyesi tekrar silindirin kenarının bir santimetre altında olacak şekilde boşaltın. Bir kıvılcım ateşleyicinin nötr konum ile silindir merkezi arasında kolayca hareket edebildiğinden emin olun. Nötr konumda başlatın.

Cam silindirin içindeki suya beş milimetre kalınlığında bir tabakaya eşdeğer ham petrol dökün. Yağ termokupllarla temas edene kadar su ekleyin. Buji ateşleyiciyi yağın üzerindeki konuma getirin.

Veri toplamaya ve kronometreye aynı anda başlayın. Egzoz davlumbazını, pervaneyi ve kıvılcım ateşleyiciyi açın. Kızılötesi ısıtıcıları önceden belirlenmiş güçlerinde açın.

Yağın tutuşması üzerine kronometreyi durdurun. Ateşleyiciyi kapatın ve nötr konumuna getirin. Veri toplamayı durdurun ve ısıtıcıları ve pervaneyi kapatın.

Ardından termokuplları çıkarın ve yanmaz bir örtü kullanarak yangını söndürün. Bu veriler, koniden gelen ısı akışının bir fonksiyonu olarak ateşleme gecikme süresi içindir. Buharlaşmaya uğramış taze ağır ham petrol ve ağır ham petrol için veriler var.

Dikey asimptotlar kritik ısı akışlarını gösterir. Bu grafik, taze hafif ham petrol için zamanın bir fonksiyonu olarak ısı yayma oranıdır. Düzenli bir ısı yayma oranı profiline sahiptir.

Bunu, yanığın sonunda kaynama olan emülsifiye edilmiş hafif ham petrol verileriyle karşılaştırın. Ölçeklerin farklı olduğunu unutmayın. Burada, taze hafif ham petrol ve buharlaşmış ağır ham olmak üzere iki petrol türü için gelen ısı akışının bir fonksiyonu olarak yanma verimliliği verilmiştir.

Veriler koni kurulumu ile elde edilmiştir. Kurulumdan elde edilen veriler ayrıca iki yağ türü için yanma hızının bir grafiğine de izin verir. Bu, Ham Petrol Yanıcılık Aparatındaki iki termokupldan zamanın bir fonksiyonu olarak yüzey sıcaklığının bir örneğidir.

Sivri uç, ateşleme anını gösterir. Bu videoyu izledikten sonra, su üzerinde operasyonel ölçekli ham petrol yangınlarını simüle eden koşullar altında ham petrollerin yanıcılığını ve yanma verimliliğini nasıl inceleyeceğinizi iyi anlamış olmalısınız. Bir kez ustalaştıktan sonra, çeşitli deneysel prosedürler, uygun şekilde gerçekleştirilirlerse deney başına 20 ila 60 dakika içinde gerçekleştirilebilir.

Bu prosedürü denerken, deney düzeneklerinin operasyonel ölçekli koşulları simüle etmek için tasarlanmış olmasına rağmen, deneylerin hala kontrollü bir laboratuvar ortamında yürütüldüğünü ve bu nedenle sonuçların buna göre yorumlanması gerektiğini unutmamak önemlidir. Bu prosedürü takiben, rüzgar ve dalgalar gibi problemi etkileyen diğer parametreler, gerçek yerinde yakma işlemlerine kıyasla bu deneylerin temsil edilebilirliğini daha da iyileştirmek için deney düzeneklerine eklenebilir. Yangın ve ham petrol ile çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu prosedürü gerçekleştirirken kişisel koruma öğeleri, uygun bir davlumbaz ve yanıcı maddelerin korunması gibi önlemlerin her zaman alınması gerektiğini unutmayın.