МАГИСТРАЛЬНЫЕ НЕФТЕПРОВОДЫ

Концентрации нефтей в смеси

Основным признаком того, что в зоне соприкосновения замещаемой и замещающей нефтей случилось смесеобразование, является отклонение свойств нефти в пробах, отобранных из трубопровода, от свойств отдельно взятых перекачиваемых нефтей. Если речь идет о транспортировке нефтей с разными плотностями, то отличительным показателем образования их смеси является отклонение плотности ρ_с смеси от плотностей ρ₁ и ρ₂ отдельно взятых соприкасающихся нефтей. Однако рассматриваться могут и другие качественные характеристики нефтей, как например, серосодержание при последовательном перемещении 2-ух нефтей, малосернистой или сернистой, или наличие солей минералов при последовательном перекачивании обычной и обессоленной нефтей и т.д. В зоне соприкосновения транспортируемых нефтей эти характеристики плавно меняются от 1-го значения до 2-го при переходе от партии замещаемой нефти к партии замещающей, сама же область, где происходят изменения характеристик называется областью смеси.

На практике доказано, что смешав два объёма V₁ и V₂ нефтей получится объем V_c их смеси с равный (с большой точностью) сумме этих объемов, т.е. имеет место соотношение:

поэтому можно ввести объемные концентрации c₁ и c₂ каждой нефти в смеси:

Это числа 0 ≤ c₁ ≤ 1, 0 ≤ c₂ ≤ 1, не имеющие размерности и показывающие, какую часть произвольного объема V_с смеси занимают 1-ая и 2-ая нефть. Для этого нужно произвести умножение объема смеси на концентрации интересующей нефти:

Очевидно, что сумма концентраций нефтей в смеси равняется единице:

Последнее равенство показывает, что, чтобы охарактеризовать смесь 2-ух нефтей требуется иметь только 1 концентрацию, например, концентрацию c замещающей нефти c = c₂, поскольку концентрация c₁ замещаемой нефти может быть выражена через c как разность c₁ = 1 - c₂. Если содержание нефти в смеси равно "0", то имеет место 1-ая нефти, если содержание равно "1", то имеет место 2-ая нефть.

Концентрация нефти, представленная в процентах, носит название процентного содержания:

Например, концентрация 0,2 значит, что процентное содержание 20 %; концентрация 0,453 - процентное содержание 45,3 % и т.д. Сумма процентных содержаний 2-ух нефтей в их смеси равна 100 %.

Для нефтей с отличающейся плотностью, концентрацию возможно выразить посредством плотности ρ_с смеси и плотности ρ₁ и ρ₂ каждой из соприкасающихся нефтей. Поскольку при их смешении, справедлив закон сохранения массы:

Откуда искомое соотношение: