Влияние гранулометрического состава песка на глубину проникновения дизельного топлива

Abstract

Deployment of tanks for temporary storage of fuel on sand layer (a sand blanket) is an effective method to protect the soil from process-related spills. Asessment of the required thickness of the sand layer is important in practice, as it determines the layer’s protective properties when oil droplets fall on the surface. This paper investigates the dependences of the speed and depth of ingress of DT-Z-K5 diesel fuel on the grain size composition of the sand used as a protective layer. Substantiation has been given for the approach to the evaluation of the kinetics and to the depth of ingress of petroleum products into the sand, such approach being based upon the probabilistic movement of the fluid flow boundaries in the protective layer. It is proposed to describe the ingress of fuel into the sand layer in the coordinate system of the square root of the process time. Based on the results of the study, there have been established the dependences of the speed and depth of ingress of DT-Z-K5 fuel into the protective layer on the sand grain size and on the quantity of petroleum product leaked on the surface. It has been established that to create a protective layer preventing the ingress of fuel into the soil in the event of process-related leaks in temporary fuel storage tanks, it is optimal to use sand with 0.8 mm grain. Размещение резервуаров для временного хранения горючего на слое песка (песчаной подушке) является эффективным способом защиты грунта от технологических проливов. Практическое значение имеет оценка необходимой толщины песчаного слоя, которая определяет его защитные свойства при попадании на поверхность капель нефтепродукта. В настоящей работе исследованы зависимости скорости и глубины проникновения дизельного топлива ДТ-З-К5 от гранулометрического состава частиц песка, используемого в качестве защитного слоя. Обоснован подход к оценке кинетики и глубины проникновения нефтепродукта в песок, основу которого составляет вероятностное движение границ потока жидкости в защитном слое. Предложено описывать проникновение топлива в слой песка в системе координат корня квадратного из времени процесса. По результатам исследования установлены зависимости скорости и глубины проникновения ДТ-З-К5 в защитный слой от размера частиц песка и количества вносимого на поверхность нефтепродукта. Определено, что для создания защитного слоя, исключающего проникновение топлива в почву при возникновении технологических протечек резервуаров временного хранения горючего, оптимально использовать песок с размером частиц от 0,8 мм. Предложенный подход по получению зависимостей глубины проникновения топлива от условного времени можно использовать для оценки распределения топлива в слоях песка с различными размерами частиц.