Цистерна с бутаном

[Lunohod]

На предприятии возникла проблема: грузополучатель жалуется на недогруз продукта (бутан нормальный марки А). Грузополучатель сливает продукт, оставляя стандартное давление в сосуде и отправляет цистерну обратно. По приходу к нам давление в бочке превышает допустимое. Есть подозрение что обратно отправляют емкости с жидким остатком, но по пути движения он переходит в газообразное состояние (соответственно увеличивается давление). Но доказать мы ничего не можем. Не буду вдаваться в тонкости технологии разгрузки-погрузки, но возможно ли вычислить сколько продукта находящегося в газообразном состоянии при данном обьеме и давлении равно тому же продукту при то-же обьеме и температуре но в жидкой фазе. Сам я не химик и извиняюсь если что-то покажется непонятным

[Константин_Б]

А при сдаче/приёмке продукта температура ёмкости как-то учитывается? А то Менделеев-Клайперон Вам бы многое мог объяснить

[Iskander]

Lunohod, Вы лучше скиньте данные, а именно давление, температуру при которой оно было измерено, объём бочки и плотность жидкого бутана. Расчёт нехитрый, но если Вы с ним не знакомы, то объяснять дольше получится.

[Бухалыч]

А то Менделеев-Клайперон Вам бы многое мог объяснить

Для бутана не проканает. Хотя бы

[Константин_Б]

А то Менделеев-Клайперон Вам бы многое мог объяснить

Для бутана не проканает.

Это конечно да. Имелось в виду на качественном уровне объяснить рост давления.

[Sovetnik]

Коллеги, не надо пугать автора формулами.

Lunohod, если по-простому, то при неизменной температуре окружающего (цистерну) воздуха, давление сжиженного газа (бутана) не зависит от его количества и определяется только этой самой температурой (по таблице давлений насыщенного пара).
То есть неважно, заполнена цистерна под завязку, или на дне осталось одно ведро - при данной температуре давление сжиженного газа неизменно.

[ИСН]

Попросту говоря, температуру в цистерне тоже важно контролировать, как и давление. То есть нет, ещё строже, потому что от неё всё может зависеть очень круто.

[Sovetnik]

Попросту говоря, температуру в цистерне тоже важно контролировать, как и давление. То есть нет, ещё строже, потому что от неё всё может зависеть очень круто.

В интервале от 20°С до 30°С, давление возрастает примерно от 2 до 3 атм, то есть на каждый градус повышения температуры давление растет на 0,1 атм!

[amik]

грузополучатель жалуется на недогруз продукта (бутан нормальный марки А)

Велик ли недогруз, может быть проще разок-другой цистерны взвесить ?
В России, кроме газовых, работают и некоторые неписанные законы

[Lunohod]

Коллеги, не надо пугать автора формулами.

Lunohod, если по-простому, то при неизменной температуре окружающего (цистерну) воздуха, давление сжиженного газа (бутана) не зависит от его количества и определяется только этой самой температурой (по таблице давлений насыщенного пара).
То есть неважно, заполнена цистерна под завязку, или на дне осталось одно ведро - при данной температуре давление сжиженного газа неизменно.

Хммм ну не знаю, на практике допустим тот же бутан в жидкой фазе практически не имеет давления и его можно в прямом смысле носить в ведрах (достаточно интерсное зрелище, особенно мыть руки ...) а вот уже в газообразном состоянии давление приличное. Температуру при разгрузке мы не знаем, да и по пути пока вагон проедет через всю страну он побывает в разных температурных зонах, поэтому говорить что-то определенное тут я не могу. Если условно принять температуру за константу то это сильно повлияет на точность расчетов?
З.Ы. Конкретные данные я могу представить завтра, когда будут на руках замеры.

[Lunohod]

Велик ли недогруз, может быть проще разок-другой цистерны взвесить ?
В России, кроме газовых, работают и некоторые неписанные законы

Недогруз порядка 500-1500 кг на цистерну.
Проблема в том, что у нас при отправке масса вычисляется по формуле, а у них все на весах, но другие потребители особо не жалуюются.

[Sovetnik]

Хммм ну не знаю, на практике допустим тот же бутан в жидкой фазе практически не имеет давления и его можно в прямом смысле носить в ведрах (достаточно интерсное зрелище, особенно мыть руки ...) а вот уже в газообразном состоянии давление приличное. Температуру при разгрузке мы не знаем, да и по пути пока вагон проедет через всю страну он побывает в разных температурных зонах, поэтому говорить что-то определенное тут я не могу. Если условно принять температуру за константу то это сильно повлияет на точность расчетов?
З.Ы. Конкретные данные я могу представить завтра, когда будут на руках замеры.

Жидкий азот тоже можно носить в ведрах и никто не удивляется, а его давление при комнатной температуре в десятки раз больше, но дело не в давлении, а втемпературе сжиженного газа при свободном испарении.
У бутана это примерно 0°С, а у жидкого азота -196°С.

Вам не нужно знать температуру в пути, а нужно знать температуру у вас при отправке цистерны и при ее возврате.
Интересно, как у вас вычисляется масса, скорей всего именно в этом и расхождение, так как взвешивание несравненно точнее будет.
Приобретайте весы.

[Гретхен]

Присоединяюсь к предыдущим ораторам. Если есть возможность, хорошо бы приобрести и установить весы.
Даже для жидкостей масса, рассчитанная по формуле, через плотность и объем, редко когда совпадает с массой, полученной на весах. А когда дело идет о ж/д цистернах, иногда набегает погрешность плюс - минут 300 кг.

[amik]

Будучи некомпетентным в вопросах транспортировки сжиженных газов в цистернах , погуглил
Если правильно понял, то стандартные цистерны имеют объем 25м³ и расчитаны на максимальное давление 2Мпа(примерно 20 атм). Допустим бутан при 20-30 град набирает 2-3атм, пусть даже 4атм. Ну и сколько там его в 25 кубах будет? Килограмм 150, не больше

[Бухалыч]

А как устроена цистерна (как происходит разгрузка)?
Что-то мне подсказывает, что в цистерне присутствует нечто вроде сифона, по которому бутан сливается под собственным давлением. Видимо из-за спешки разгрузчиков наступает такой момент, когда p < d*g*h (давление падает вместе с температурой из-за совершения бутаном работы), и бутан перестает течь. Т.о. в цистерне остается жидкий бутан, масса которого м.б. весьма приличной.

[Lunohod]

Будучи некомпетентным в вопросах транспортировки сжиженных газов в цистернах , погуглил
Если правильно понял, то стандартные цистерны имеют объем 25м³ и расчитаны на максимальное давление 2Мпа(примерно 20 атм). Допустим бутан при 20-30 град набирает 2-3атм, пусть даже 4атм. Ну и сколько там его в 25 кубах будет? Килограмм 150, не больше

Стандартная бочка обьемом 64,3 м³, наполение до 49т., какое обычно давление я честно говоря не знаю но ППК (предохранительный клапан) расчитан на срабатывание при 20атм
Сам бутан закачивают из емкостей в бочки давлением насоса (т.к. сам он, как я говорил в жидкой фазе давления почти не имеет) через обычные трубы. Поскольку мы являемся лиш перевозчиком то вопрос с установкой весов не в нашей компетенции.
При разгрузке (финляндия) у них все автоматизировано: из бочек продукт поступает в емкость в которой предварительно создается вакуум, автоматика сама решает когда надо останавливать этот процеес (никто там не смог сказать ничего вразумительного про давление). Ну а уже перед отправкой обратно давление в бочках сбрасывается до стандартного 0,7атм (тут у нас с ними стандарты по порожним емкостям совпадают). По прибытии к нам давление в бочках составляет 1-2атм

[Iskander]

По этим данным, при самом простом уравнении получается, что в парах там сидит около 300 кг бутана. Если на дне плюхается ещё 100 - 200 кг (слой порядка 1 - 2 см), то получается уже 500. Если возможно - посмотрите жидкий остаток в цистерне. (щупом каким или как )

[Lunohod]

Да для этого есть контрольные трубки, концы которых расположены на разной высоте относительно дна бочки. Значит получается около 300 кг?

[Iskander]

При давлении 2 атм в цистерне и температуре 25 градусов Цельсия получается 305 кг. Чуток округлим - 300.

Кстати, я тут подумал вот о чём. Давление в цистерне абсолютное или избыточное относительно атмосферного? То есть если там именно 2 атм. - то 300 кг. А если избыток в 2 атм - то суммарное 3 атм и уже 450 кг...

Ведь

Ну а уже перед отправкой обратно давление в бочках сбрасывается до стандартного 0,7атм (тут у нас с ними стандарты по порожним емкостям совпадают).

0,7 атм - это уже лёгкий вакуум. Вряд ли возят вакуумированные цистерны.

Уточните этот момент.

[Lunohod]

0,7 имелось ввиду кгс/см2