Контрольная Химия. Вариант 3 и 8, номер: 238678

Вариант 3.

Задача 1.
Пластовая вода плотностью 1101,5 кг/м3 и нефть плотностью 872 кг/м3 при добыче образуют эмульсию. Рассчитать плотность эмульсии, если известно, что она содержит 20% чистой воды, а минерализация обусловлена CaCl2.
Задача 2
При прохождении нефтегазовой смеси через штуцер в сепараторе образуются капли нефти диаметром 95 мкм. Смесь находится под давлением 0,35 МПа при 303 К. Найти скорость осаждения капель нефти и определить пропускную способность вертикального гравитационного сепаратора по газу, если его диаметр 1,4м, ρн = 838 кг/м3 ρг = 0,75 кг/м3, Z = 1, μг = 1,3*10-5 Па*с (вязкость газа в рабочих условиях).
Задача 3
При перекачке нефти вязкости n=0,0360*104 м2/с с расходом Q=10,00 дм3/с по трубопроводу внутренним диаметром d=219мм и абсолютной эквивалентной шероховатости D=0,012мм постепенно на его стенках образовался слой парафина толщиной d=8мм.
Рассчитайте во сколько раз изменятся потери напора на трение?
Задача 4
Требуется установить катодную защиту от коррозии трубопровода длиной l=2000м и условным диаметром dy=250мм. Решено закопать в землю аноды и присоединить их к плюсовой клемме выпрямителя тока. Известно, что для остановки коррозии необходимо подать ток i= 0,5А на каждый м2 защищаемого трубопровода. Предполагая, что этот ток будет равен сумме всех коррозионных токов, необходимо определить срок службы трубопровода в годах t, если не применялась δ1=4,5мм, причем уменьшение ее допустимо лишь до δ2=2,5мм.
Принимается, что коррозия однородная и в процессе ее железо превращается согласно уравнению: Fe→Fe+++2e.
Дополнительные данные:
1. Одна Фарада (96500 Кулонов) коррозирует 1 грамм-эквивалент металла, т.е. F=96500(К/(г-экв)).
2. Химический эквивалент железа

Задача 5
Определить необходимый диаметр горизонтального отстойника для предварительного сброса воды с относительной высотой водяной подушки в нем ε = 0,46, если максимальная нагрузка на него по жидкости не превысит 6300 т/сут, а обводненность эмульсии в зоне отстоя колеблется от 30 до 45 %. Вязкость нефти в условиях эксплуатации отстойника из-за температурных колебаний может изменяться от 3,5 до 4 мПа*с.
Задача 6
Определить потери бензина в июне от одного «малого дыхания» в стальном цилиндрическом вертикальном резервуаре объемом 4600 м3 (d = 22,8 м, H = 11,4 м, высота конуса крыши h = 0,47 м), установленного в Москве и заполненного наполовину (Нг = 0,5 Н). Температура начала кипения бензина tнк = 46 оС. Среднее атмосферное давление Ра = 105 Па. Среднемесячная температура воздуха в июне в Москве tbср = 17,8 оС. Среднемесячная минимальная температура tbmin = 12,3 оС. Амплитуда суточного колебания температуры газового пространства резервуара Δtг = 27.8 оС.
Задача 7
Определить коэффициент сжимаемости природного газа следующего состава, % по объему: метан – 92, этан – 4, пропан-2, бутан – 1, пентан – 1 (при температуре 200С и давлении 3 МПа).
Задача 8
В холодильнике, представляющем собой теплообменник типа «труба в трубе», требуется охладить горячую нефть расходом G2=10000 кг/ч и теплоемкостью Сн=2200Дж/кг*0С от температуры до .
Начальная температура охлаждающей воды , теплоемкость воды Св=4190Дж/кг*0С. Коэффициент теплопередачи К=290 Вт/м2*0С.
Определить необходимую поверхность теплообмена и расход воды при прямотоке и противотоке.
Задача 9
В начало сборного коллектора длиной 10 км, диаметром 0,2 м подают товарную нефть в количестве 180 т/ч, вязкостью 20 мПа*с и плотностью 800 кг/м3. Из сборного коллектора нефть отбирают в трех точках, соответственно, 20 т/ч, 50 т/ч, 100 т/ч.
Расстояния от начала коллектора и до точек отбора нефти, следующие 4000 м, 200 м, 3000 м. Определить общий перепад давления, если начальное давление равно 1,6 МПа. Сборный коллектор проложен горизонтально и местных сопротивлений не имеет.
Задача 10
Диаметр отстойника 3,4 м, плотность нефти 860 кг/м3, воды 1100 кг/м3, обводненность эмульсии на входе 30 %, вязкость нефти 5 мПа*с. Оценить пропускную способность отстойника по жидкости.

Вариант 8.
Задача 1
Пластовая вода плотностью 1180 кг/м3 и нефть плотностью 897 кг/м3 при добыче образуют эмульсию. Рассчитать плотность эмульсии, если известно, что она содержит 60% чистой воды, а минерализация обусловлена NaCl.
Задача 2
При прохождении нефтегазовой смеси через штуцер в сепараторе образуются капли нефти диаметром 70 мкм. Смесь находится под давлением 0,55 МПа при 297 К. Найти скорость осаждения капель нефти и определить пропускную способность вертикального гравитационного сепаратора по газу, если его диаметр 2,6м, ρн = 870 кг/м3 ρг = 0,70 кг/м3, Z = 1, μг = 1,6*10-5 Па*с (вязкость газа в рабочих условиях).
Задача 3
При перекачке нефти вязкости n=0,0835*104 м2/с с расходом Q=8,64 дм3/с по трубопроводу внутренним диаметром d=150мм и абсолютной эквивалентной шероховатости D=0,140мм постепенно на его стенках образовался слой парафина толщиной d=6мм.
Рассчитайте во сколько раз изменятся потери напора на трение?
Задача 4
На нефтепроводе диаметром D=500 мм, перекачивающем 70,0т/ч нефти с плотностью ρ = 820 кг/м3 и вязкостью ν=0,40 см2/с, имеется сдвоенный участок из труб с внутренним диаметром D2 = 300 мм и D1 = 500 мм одинаковой длины. Определить расходы и гидравлический уклон на сдвоенном участке.
Задача 5
Температура попутной воды в технологическом процессе последовательно принимает значения 0, 15, 25, 33 и 45 оС, а солесодержание ее равно 200 г/л. Определить изменение плотности и вязкости минерализованной воды в технологическом процессе.
Задача 6
Определить производительность горизонтального сепаратора по газу, если его диаметр равен 0,9 м, длина 4,5 м. Расстояние от верхней образующей до уровня нефти 0,45 м. Рабочее давление 10 кгс/см2, температура 300 К. Капельки нефти, оседающие в потоке газа, имеют диаметр 25 мкм, относительная плотность газа по воздуху ρ' = 0,95, вязкость газа 0,000011 Па*с, Z = 0,95; плотность нефти 780 кг/м3, плотность воздуха (при С.У.) 1,.205 кг/м3.
Задача 7
Определить длину теплообменника для нагревания G1 = 15000 кг/ч раствора от температуры t'1= 150С до t''1 = 900C. Удельная теплоемкость раствора ср = 4050 Дж/(кг *0С). Для нагревания используется G2 = 34 000 кг/ч парового конденсата при температуре t'2= 1200С. Теплообменник имеет 109 труб диаметром 25 х 2 мм. В межтрубном пространстве установлены перегородки. Коэффициенты теплоотдачи: для раствора, движущегося по трубкам, α1= 520 Вт/(м2 *°С), для конденсата, движущегося в межтрубном пространстве, α2= 2300 Вт/(м2 *°С); теплопроводность стенки труб λст = 45 Вт/(м *°С), толщина слоя отложений на стенках труб δотл = 0,4 мм, а их теплопроводность λотл = 1,5 Вт/(м *°С).
Задача 8
Рассчитать суммарные напряжения, возникающие в трубопроводе, по двум методикам и определить расчетную методику.
Исходные данные для расчета следующие:
максимальное рабочее давление р=2,5МПа; средний диаметр трубопровода D=0,25м; δ=4,5мм; модуль упругости металла Е=2,1*105 МПа; радиус изгиба трубопровода R=100м; коэффициент линейного расширения α=1,2*10-6(град)-1; температурный перепад, принимаемый положительным числом при нагревании ∆t=200С.
Задача 9
Температура попутной воды в технологическом процессе последовательно принимает значения 0, 15, 25, 33 и 45 оС, а солесодержание ее равно 200 г/л. Определить изменение плотности и вязкости минерализованной воды в технологическом процессе.
Задача 10
В холодильнике, представляющем собой теплообменник типа «труба в трубе», требуется охладить горячую нефть расходом G2=10000 кг/ч и теплоемкостью Сн=2200Дж/кг*0С от температуры до .
Начальная температура охлаждающей воды , теплоемкость воды Св=4190Дж/кг*0С. Коэффициент теплопередачи К=290 Вт/м2*0С.
Определить необходимую поверхность теплообмена и расход воды при прямотоке и противотоке.