波浪对溢油下潜动力学过程的影响研究

论文摘要

随着溢油事故频发,石油成为海上主要污染物之一。海上石油污染中沉潜油的危害日益严重,由于其形成机理复杂,现有技术难以追踪观测,导致对其溯源、防范,危害评估困难,所以对沉潜油的研究十分迫切。影响溢油沉潜的因素主要包括油样本身性质如（油密度,油粘度以及受风化蒸发影响的性质改变）,自然因素如温度,波浪作用（波浪作用的影响最大且复杂）与人为因素如人为喷洒分散剂。为了研究下潜油在波浪作用与其他因素影响下的形成机理以及寻找构建溢油下潜模型的有利条件。本文选择四种渤海原油YYH、YYS、SJH、SLY为研究对象,选用捷安特分散剂,采用挡板烧瓶与中型波浪槽来模拟自然海况下的规则波和破碎波。讨论了四种油样,在不同波浪作用,分散剂含量条件下的潜浮变化规律;设计静置时间段10 min,来观察不同油样稳定下潜油滴的下潜稳定性特征;分析在不同实验条件,不同空间位置分布上的粒径变化规律,来进一步的探究沉潜油的形成机理。通过分析总结得到以下结论:（1）波浪作用分为夹带作用与破碎作用,作用初期夹带作用显著,在经过一段时间累积后,破碎作用为主;夹带作用与油粘度,波浪强度呈正相关,在一定条件下,分散剂的加入也促进波浪的夹带;波浪夹带作用显著时,在达到稳定时间120 min后,下潜率在98%以上且产生的油滴粒径较大。（2）分散剂对溢油沉潜影响复杂,分散剂不仅能促进油膜破碎,还增加油滴的互溶性,增加聚集上浮行为;脱离分散剂重新上浮的油膜不易再破碎下潜;分散剂的使用需要与油粘度进行匹配以及要考虑与波浪的耦合作用,否则使下潜率的变化反常。（3）稳定下潜油的形成条件为:破碎成微小油滴（低粘度油75 μm～85 μm）或者油滴密度较大（高粘度油95 μm～100 μm）;波浪持续的破碎作用;破碎作用起主导时加入分散剂促进其形成。（4）当波浪的破碎过程为主时,发现下潜率与油滴粒径有良好的线性关系;静置之后稳定下潜油滴的下潜率与其粒径也存在良好的线性对应关系,可以以此为基础构建溢油下潜率—粒径模型。不同波强条件下,拟合下潜率—分散剂—粘度,与粒径—分散剂—粘度的实验数据,均得到a ln（v）+b型方程。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 赵兴

导师: 严志宇

关键词: 沉潜油,中型波浪槽模拟实验,波浪作用,分散剂,粒径分析

来源: 大连海事大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 海洋学,环境科学与资源利用

单位: 大连海事大学

分类号: X55

DOI: 10.26989/d.cnki.gdlhu.2019.001433

总页数: 70

文件大小: 5389K

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标签：沉潜油论文;  中型波浪槽模拟实验论文;  波浪作用论文;  分散剂论文;  粒径分析论文;