Name: experimental procedure for laboratory studies of in situ burning : flammability and burning efficiency of crude oil
Uploaded: 2018-05-01T14:00:00
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Die Autoren möchten danke dem dänischen Rat für unabhängige Forschung zur Finanzierung des Projekts (Grant DDF - 1335-00282). COWIfonden finanziert den Bau von Rohöl Entflammbarkeit Apparat und Gasanalysator, einschließlich der Kanal einfügen. Maersk Oil und Statoil bereitgestellt die Rohöle, die für die repräsentativen Ergebnisse verwendet wurden. Keiner der Sponsoren wurden in das Protokoll oder die Ergebnisse dieser Arbeit beteiligt. Die Autoren möchten auch Ulises Rojas Alva danken für Unterstützung mit dem Konstruieren der modifizierten Kegel Probenhalter.

Dieses Protokoll nutzt zwei verschiedene Versuchsaufbauten, die Schritte 4 bis 8 verwendet werden wie in der beiliegenden Schaltplänen dargestellt. Die Ersteinrichtung ist das Crude Oil Entflammbarkeit Apparat (COFA) (Abbildung 1 und Abbildung 4), die ein 1.0 × 1,0 × 0,50 m3 Metall Wasserbecken soll führen kleine in Situ Verbrennung von Erdöl Experimente, wie zum Beispiel gezeigt in Van Gelderen, Brogaard, Et Al. <sup cl...

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	<li>Allen, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contained+Controlled+Burning+of+Spilled+Oil+During+the+Exxon+Valdez+Oil+Spill.">Contained Controlled Burning of Spilled Oil During the Exxon Valdez Oil Spill.</a> , 305-313 (1990).</li><li>Allen, A. A., Jaeger, D., Mabile, N. J., Costanzo, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Use+of+Controlled+Burning+During+the+Gulf+of+Mexico+Deepwater+Horizon+MC-252+Oil+Spill+Response.">The Use of Controlled Burning During the Gulf of Mexico Deepwater Horizon MC-252 Oil Spill Response.</a> International Oil Spill Conference Proceedings. 2011 (1), 1-13 (2011).</li><li>AMAP. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Assessment 2007: Oil and Gas Activities in the Arctic - Effects and Potential Effects. 1, 423 (2010).</li><li>Nuka, Research Planning Group, LLC. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Oil Spill Prevention and Response in the U.S. Arctic Ocean: Unexamined Risks, Unacceptable Consequences. , 136 (2010).</li><li>Buist, I. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> In Situ Burning in Ice-Affected Waters: State of Knowledge Report Final Report 7.1.1. , 293 (2013).</li><li>EPPR. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guide to Oil Spill Response in Snow and ce Conditions in the Arctic. , 184 (2015).</li><li>Opstad, K., Gu&#233;nette, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fire+on+the+Sea+Surface,+Ignitability+and+Sustainability+Under+Various+Environmental+Conditions.">Fire on the Sea Surface, Ignitability and Sustainability Under Various Environmental Conditions.</a> Fire Safety Science. 6, 741-752 (2000).</li><li>Fritt-Rasmussen, J., Brandvik, P. J., Villumsen, A., Stenby, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparing+Ignitability+for+In+Situ+Burning+of+Oil+Spills+for+an+Asphaltenic,+a+Waxy+and+a+Light+Crude+Oil+as+a+Function+of+Weathering+Conditions+Under+Arctic+Conditions.">Comparing Ignitability for In Situ Burning of Oil Spills for an Asphaltenic, a Waxy and a Light Crude Oil as a Function of Weathering Conditions Under Arctic Conditions.</a> Cold Reg. Sci. Technol. 72, 1-6 (2012).</li><li>Gu&#233;nette, C. C., Thornborough, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Assessment+Of+Two+Off-Shore+Igniter+Concepts.">An Assessment Of Two Off-Shore Igniter Concepts.</a> Proceedings of the Twentieth Arctic and Marine Oil Spill Program (AMOP) Technical Seminar . , 795-808 (1997).</li><li>Brandvik, P. J., Fritt-Rasmussen, J., Daniloff, R., Leirvik, F., Resby, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Establishing, testing and verification of a laboratory burning cell to measure ignitability for in situ burning of oil spills. Report No. 20, 26. 20, (2010).</li><li>Van Gelderen, L., Malmquist, L. M. V., Jomaas, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vaporization+order+and+burning+efficiency+of+crude+oils+during+in+situ+burning+on+water.">Vaporization order and burning efficiency of crude oils during in situ burning on water.</a> Fuel. 191, 528-537 (2017).</li><li>Farmahini Farahani, H., Shi, X., Simeoni, A., Rangwala, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Study+on+Burning+of+Crude+Oil+in+Ice+Cavities.">A Study on Burning of Crude Oil in Ice Cavities.</a> Proc. Combust. Inst. 35 (3), 2699-2706 (2015).</li><li>Bullock, R. J., Aggarwal, S., Perkins, R. A., Schnabel, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scale-up+considerations+for+surface+collecting+agent+assisted+in+situ+burn+crude+oil+spill+response+experiments+in+the+Arctic:+Laboratory+to+field-scale+investigations.">Scale-up considerations for surface collecting agent assisted in situ burn crude oil spill response experiments in the Arctic: Laboratory to field-scale investigations.</a> J. Environ. Manage. 190, 266-273 (2017).</li><li>Fingas, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Newfoundland+Offshore+Burn+Experiment+-+NOBE.">The Newfoundland Offshore Burn Experiment - NOBE.</a> , 63-70 (1994).</li><li>Gu&#233;nette, C. C., Wighus, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+Burning+of+Crude+Oil+and+Emulsions+in+Broken+Ice.">In situ Burning of Crude Oil and Emulsions in Broken Ice.</a> , 895-906 (1996).</li><li>Potter, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tests+of+Fire-Resistant+Booms+in+Low+Concentrations+of+Drift+Ice+-+Field+experiments+May+2009.">Tests of Fire-Resistant Booms in Low Concentrations of Drift Ice - Field experiments May 2009.</a> Report No. 27. 27, 17 (2010).</li><li>AMAP. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Assessment 2007: Oil and Gas Activities in the Arctic - Effects and Potential Effects. 2, 277 (2010).</li><li>Buist, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Window-of-Opportunity+for+In+Situ+Burning.">Window-of-Opportunity for In Situ Burning.</a> Spill Sci. Technol. Bull. 8 (4), 341-346 (2003).</li><li>Wu, N., Kolb, G., Torero, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Effect+of+Weathering+on+the+Flammability+of+a+Slick+of+Crude+Oil+on+a+Water+Bed.">The Effect of Weathering on the Flammability of a Slick of Crude Oil on a Water Bed.</a> Combust. Sci. Technol. 161 (1), 269-308 (2000).</li><li>Ranellone, R. T., Tukaew, P., Shi, X., Rangwala, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ignitability+of+crude+oil+and+its+oil-in-water+products+at+arctic+temperature.">Ignitability of crude oil and its oil-in-water products at arctic temperature.</a> Mar. Pollut. Bull. 115 (1), 261-265 (2017).</li><li>Bech, C. M., Sveum, P., Buist, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Effect+of+Wind,+Ice+and+Waves+on+the+In+situ+Burning+of+Emulsions+and+Aged+Oils.">The Effect of Wind, Ice and Waves on the In situ Burning of Emulsions and Aged Oils.</a> , 735-748 (1993).</li><li>Van Gelderen, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Importance+of+the+Slick+Thickness+for+Effective+In+situ+Burning+of+Crude+Oil.">Importance of the Slick Thickness for Effective In situ Burning of Crude Oil.</a> Fire Saf. J. 78, 1-9 (2015).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> ISO 17554:2014(E) Reaction to fire tests – Mass loss measurement. , 28 (2014).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> , 39 (2001).</li><li>Stiver, W., Mackay, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaporation+rate+of+spills+of+hydrocarbons+and+petroleum+mixtures.">Evaporation rate of spills of hydrocarbons and petroleum mixtures.</a> Environ. Sci. Technol. 18 (11), 834-840 (1984).</li><li>Buist, I., Potter, S., Zabilansky, L., Guarino, A., Mullin, J., Davidson, W. F., Lee, K., Cogswell, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Oil Spill Response: A Global Perspective. , 41-62 (2008).</li><li>Daling, P. S., Moldestad, M. &. #. 2. 1. 6. ;., Johansen, &. #. 2. 1. 6. ;., Lewis, A., R&#248;dal, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Norwegian+Testing+of+Emulsion+Properties+at+Sea--The+Importance+of+Oil+Type+and+Release+Conditions.">Norwegian Testing of Emulsion Properties at Sea--The Importance of Oil Type and Release Conditions.</a> Spill Sci. Technol. Bull. 8 (2), 123-136 (2003).</li><li>Arai, M., Saito, K., Altenkirch, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Study+of+Boilover+in+Liquid+Pool+Fires+Supported+on+Water+Part+I:+Effects+of+a+Water+Sublayer+on+Pool+Fires.">A Study of Boilover in Liquid Pool Fires Supported on Water Part I: Effects of a Water Sublayer on Pool Fires.</a> Combust. Sci. Technol. 71 (1-3), 25-40 (1990).</li><li>Garo, J. P., Vantelon, J. P., Fernandez-Pello, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Boilover+Burning+of+Oil+Spilled+on+Water.">Boilover Burning of Oil Spilled on Water.</a> Symp. (Int.) Combust. 25 (1), 1481-1488 (1994).</li><li>Evans, D. D., Mulholland, G. W., Gross, H., Baum, H., Saito, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Burning,+smoke+production,+and+smoke+dispersion+from+oil+spill+combustion.">Burning, smoke production, and smoke dispersion from oil spill combustion.</a> , 41-87 (1988).</li><li>Gu&#233;nette, C. C., Sveum, P., Buist, I., Aunaas, T., Godal, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> In situ burning of water-in-oil emulsions. , 139 (1994).</li><li>Van Gelderen, L., Rojas Alva, U., Mindykowski, P., Jomaas, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+Properties+and+Burning+Efficiencies+of+Crude+Oils+and+Refined+Fuel+Oil.">Thermal Properties and Burning Efficiencies of Crude Oils and Refined Fuel Oil.</a> International Oil Spill Conference Proceedings. 2017 (1), 985-1005 (2017).</li><li>Quintiere, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch+7.">Ch 7.</a> Fundamentals of Fire Phenomena. , 159-190 (2006).</li><li>Janssens, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+rate+of+heat+release+by+oxygen+consumption.">Measuring rate of heat release by oxygen consumption.</a> Fire Technol. 27 (3), 234-249 (1991).</li><li>Brandvik, P. J., Faksness, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Weathering+processes+in+Arctic+oil+spills:+Meso-scale+experiments+with+different+ice+conditions.">Weathering processes in Arctic oil spills: Meso-scale experiments with different ice conditions.</a> Cold Reg. Sci. Technol. 55 (1), 160-166 (2009).</li><li>Wighus, R., Gu&#232;nette, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fire+on+the+sea+surface+-+Experiments+hazard+assessment+1995.">Fire on the sea surface - Experiments hazard assessment 1995.</a> Report No. NBL A07129. , 40 (2007).</li><li>Gu&#233;nette, C. C., Sveum, P., Bech, C. M., Buist, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+In+Situ+Burning+of+Emulsions+in+Norway.">Studies of In Situ Burning of Emulsions in Norway.</a> International Oil Spill Conference Proceedings. (1), 115-122 (1995).</li></ol>

Die beiden Verwitterung Methoden diskutiert in diesem Papier sind eine relativ einfache Annäherung an die Verwitterungsprozesse, dass17ein verschüttetes Öl auf dem Wasser ausgesetzt ist. Andere, anspruchsvolle Verwitterung Methoden können auch verwendet werden, verwitterte Rohöl Beispiele, wie die zirkulierenden Klamm durch Brandvik und Faksness35beschrieben. Der Vorteil der vorgestellten Methoden ist, dass sie einfachen Ausrüstung erfordern und leicht in einer Laboru...

In Situ Verbrennung verschüttetes Öl auf dem Wasser ist ein marine Öl Spill Response-Verfahren, die das Ausgelaufene Öl von der Wasseroberfläche entfernt, brennen und konvertieren es in Ruß und gasförmigen Verbrennungsprodukte. Diese Antwort-Methode bei der Exxon Valdez1 und Deepwater Horizon2 Ölverschmutzungen erfolgreich angewendet wurde und wird regelmäßig als eine mögliche Öl Spill Response-Verfahren für die arktischen3,4,5 erwähnt ,6. Zwei der wichtigsten Parameter, die bestimmen, ob in Situ Verbrennung von Öl als ein Spill Response-Verfahren erfolgreich sein werden sind die Entflammbarkeit und die brennende Effizienz des Öls. Der erste Parameter, Entflammbarkeit, beschreibt, wie leicht ein Kraftstoff entzündet werden kann und zu verbreiten über die Kraftstoff-Oberfläche zu einem voll entwickelten Brand führen Flamme führen kann. Der zweite Parameter, brennende Leistungsfähigkeit, drückt die Menge des Öls (in Gew.-%), die durch das Feuer effektiv von der Wasseroberfläche entfernt ist. Es ist also für die Entflammbarkeit und die erwarteten brennende Effizienz der verschiedenen Rohöle unter in Situ brennenden Bedingungen zu verstehen.
Die Zündung des Öls slicks auf dem Wasser für in Situ brennenden Zwecke allgemein als ein praktisches Problem mit qualitativen Diskussionen über Zündung Systeme5,7,8,9gerichtet ist. Die praktische Ansatz für die Zündung des verschüttete Öl als binäre Problem und Kennzeichnung "zündfähige" oder "nicht zündfähig" Öle (z. B. Brandvik, Fritt-Rasmussen Et Al. 10) stimmt, jedoch aus Sicht der Grundrechte. In der Theorie kann jeder Kraftstoff angesichts eine geeigneten Zündquelle gezündet werden. Es ist daher zu quantifizieren die Zündung-Anforderungen für eine breite Palette von verschiedenen Rohöl Arten um die Eigenschaften einer Rohöl besser zu verstehen, die es als "nicht zündfähig" bezeichnen würde. Die entwickelte Methode ist zu diesem Zweck lässt sich studieren die Zündung Verzögerungszeit eines Öls in Abhängigkeit von der einfallenden Wärmestrom, der kritischen Wärmestromdichte des Öls und die thermische Trägheit, d.h. wie schwierig es ist, um das Öl zu heizen.
In einer früheren Studie postuliert wir, dass der wichtigste Parameter, der die brennende Effizienz regelt das Wärme-Feedback der Kraftstoff Oberfläche11, ist eine Funktion des Durchmessers Pool. Die Theorie erklärt die scheinbare Pool Größe Abhängigkeit der brennenden Effizienz basierend auf Untersuchungen im Labor Berichterstattung niedrig brennende Effizienz (32-80 %)8,12,13 und groß angelegte Studien (Pool Durchmesser ≥2 m) die Berichterstattung hohe brennende Effizienz (90-99 %)14,15,16. Die hierin beschriebene Methode wurde entwickelt, um die vorgeschlagene Theorie zu testen. Durch kleine Experimente im Labor zu einem ständigen externen Wärmestrom zu unterwerfen, kann die höhere Wärme-Feedback für groß angelegte Pool Brände unter kontrollierten Laborbedingungen simuliert werden. Als solche kann die entwickelte Methode studieren die brennende Effizienz effektiv als eine Funktion des Durchmessers durch Variation des externen Wärmestroms.
Neben einer externen Wärmestrom, die größeren Skala der in Situ zu simulieren brennen Operationen, die Versuchsaufbauten Funktion Kühlung der Ölpest durch einen Kaltwasser, simulieren die kühlende Wirkung von der Meeresströmung. Die diskutierte Methode ist zudem kompatibel mit frischen und verwitterte Rohöle. Die Verwitterung von Rohöl beschreibt die physikalischen und chemischen Prozess, der ein Rohöl zu beeinflussen, sobald es auf dem Wasser, wie Verluste ihrer flüchtigen Bestandteile und mischen mit Wasser zu Form-Wasser-in-Öl-Emulsionen (z. B. AMAP17) verschüttet wird. Verdunstung und Emulgierung sind zwei der wichtigsten Verwitterungsprozesse, die die Entflammbarkeit von Rohölen18 beeinflussen und Protokolle für die Simulation von diese Verwitterungsprozesse sind daher in der besprochenen Methode enthalten.
Hier präsentieren wir Ihnen eine neuartige Labormethode, die bestimmt die Entflammbarkeit und brennende Effizienz der Rohölpreis unter Bedingungen, die in Situ brennenden Operationen auf See zu simulieren. Frühere Studien über die Entflammbarkeit und brennende Effizienz der Rohöle vorgestellten vergleichbar und andere Methoden. Die Entflammbarkeit von frische und verwitterte Rohöle in Abhängigkeit von einem externen Wärmestrom wurde am Wasser19 und unter arktischen Temperaturen20untersucht. Brennende Effizienz-Studien in der Regel konzentrieren sich auf verschiedene Arten von frischen und verwitterte rohe Öle und Umweltbedingungen in einem festen Maßstab (z. B. Fritt-Rasmussen, Et Al. 8Bech, Sveum, Et Al. 21). eine aktuelle Studie über die Verbrennung von Rohöle enthalten chemische Hirten ist, um das Wissen der Autoren, der erste brennende Effizienz für kleine, mittlere und groß angelegte Experimente unter ähnlichen Bedingungen13. Groß angelegte Experimente sind jedoch nicht ohne weiteres verfügbar für parametrische Studien aufgrund der umfangreichen Anzahl der Zeit- und Ressourcenaufwand für die Durchführung solcher Experimente. Der Hauptvorteil der vorgestellten Methode gegenüber den zuvor genannten Studien ist, dass es ermöglicht gleichzeitig studieren beide die Entflammbarkeit und brennende Leistungsfähigkeit von Rohöl unter semi-realistischen Bedingungen. Die Kombination dieser beiden Parameter für Rohöle in Abhängigkeit von verschiedenen Ölsorten und der (simulierten) Pool Durchmesser durch leicht wiederholbare Experimente zu studieren war zuvor in der Praxis undurchführbar.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="943">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:208px;">DUC Crude Oil</td>
			<td style="width:139px;">Maersk</td>
			<td style="width:132px;">N/A</td>
			<td style="width:464px;">Light crude oil with r = 0.853 g/ml and h = 6.750 mPa*s.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:208px;">Grane Crude Oil</td>
			<td style="width:139px;">Statoil</td>
			<td style="width:132px;">N/A</td>
			<td style="width:464px;">Heavy crude oil with r = 0.925 g/ml and h = 133.6 mPa*s.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:208px;">SVM 3000 Stabinger Viscometer</td>
			<td style="width:139px;">Anton Paar</td>
			<td style="width:132px;">C18IP007EN-P</td>
			<td style="width:464px;">Viscosity and density meter for the fresh and weathered crude oils.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:208px;">Laboshake RO500</td>
			<td style="width:139px;">Gerhardt</td>
			<td style="width:132px;">11-0002</td>
			<td style="width:464px;">Rotary shaking table for emulsifying water and oil mixtures.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:208px;">Jebao Wave Maker RW-4</td>
			<td style="width:139px;">Jebao</td>
			<td style="width:132px;">N/A</td>
			<td style="width:464px;">Propeller (flow of 500-4000 L/h) used in the COFA setup to generate a current.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:208px;">Aquabee UP 3000</td>
			<td style="width:139px;">Aquabee</td>
			<td style="width:132px;">UP 3000</td>
			<td style="width:464px;">Aquarium pump for cooling of heat flux gauge.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:208px;">Adventurer Precision Electronic Balance</td>
			<td style="width:139px;">OHAUS</td>
			<td style="width:132px;">AX5205</td>
			<td style="width:464px;">Load scale used to weigh the oil for the COFA experiments and in the custom-made cone sample holder for the cone setup.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:208px;">3M Oil Sorbent Pads</td>
			<td style="width:139px;">VWR</td>
			<td>MMMAHP156</td>
			<td style="width:464px;">Hydrophobic absorption pads used to collect oil residues to determine the burning efficiency of the fire.</td>
		</tr>
		<tr height="66">
			<td height="66" style="height:66px;width:208px;">Mass Loss Calorimeter</td>
			<td style="width:139px;">Fire Testing Technology (FTT)</td>
			<td style="width:132px;">B11325-650-1-1608</td>
			<td style="width:464px;">A custom-made, circular holder was used for the testing of crude oil rather than the standard square sample holder. Includes a heat flux gauge with a range up to 100 kW/m2.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:208px;">34972A Data Acquisition / Data Logger Switch Unit</td>
			<td>RS Components Ltd.</td>
			<td style="width:132px;">702-7958</td>
			<td style="width:464px;">Produced by Keysight Technologies. Operated by Keysight benchLink data logger 3 software and equipped with a 20-channel multiplexer.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:208px;">Keysight Technologies 34901A 20-channel multiplexer</td>
			<td>RS Components Ltd.</td>
			<td style="width:132px;">702-7939</td>
			<td style="width:464px;">Produced by Keysight Technologies.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Bellows-Sealed Valve</td>
			<td style="width:139px;">Swagelok</td>
			<td style="width:132px;">SS-1GS6MM</td>
			<td style="width:464px;">Toggle valve to open/close the water in- and outlet of the custom-made cone sample holder for the cone setup.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:208px;">Kronos 50 Peristaltic Pump</td>
			<td style="width:139px;">SEKO</td>
			<td style="width:132px;">KRFM0210M6000</td>
			<td style="width:464px;">Peristaltic pump used to cool the custom-made cone sample holder for the cone setup.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:208px;">ARCTIC A28 Refrigerated Circulater</td>
			<td style="width:139px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td>152-5281</td>
			<td style="width:464px;">Water cooling reservoir used to cool the cooling water that flows through the custom-made cone sample holder for the cone setup. Includes a SC 100 Immersion Circulator controller.</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:46px;width:208px;">Gas Analysis Instrumentation Console with Duct Insert</td>
			<td style="width:139px;">Fire Testing Technology (FTT)</td>
			<td style="width:132px;">B11328-650-1-1609</td>
			<td style="width:464px;">Gas analyzer for O2, CO2 and CO. Uses a 34972A Data Acquisition / Data Logger Switch Unit.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:208px;">Ceramic &#38; Stainless Steel 2.5mm Electrode</td>
			<td style="width:139px;">Fire Testing Technology (FTT)</td>
			<td style="width:132px;">M015-4</td>
			<td style="width:464px;">Spark igniter from the Mass Loss Calorimeter. Used in the COFA setup to measure the surface temperature upon ignition.</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:208px;">Infrared Emitter-Module M110/348</td>
			<td style="width:139px;">Heraeus</td>
			<td style="width:132px;">80046199</td>
			<td style="width:464px;">Original Infrared heaters on which the new design with a water-cooled holder for the heating elements was based. Includes two short wave twin tube emitters (09751751). Operated by a type CB1x25 P power controller.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:208px;">Power Controller Heratron&#160;</td>
			<td style="width:139px;">Heraeus</td>
			<td style="width:132px;">80055836</td>
			<td style="width:464px;">Type CB1x25 P power controller for the infrared heaters.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental procedure for laboratory studies of in situ burning : flammability and burning efficiency of crude oil

Eine neue Methode für die gleichzeitige Untersuchung von der Brennbarkeit und brennende Effizienz von frische und verwitterte Rohöl durch zwei Versuchslabor Setups wird vorgestellt. Die Experimente sind im Vergleich zu operativen Skala Experimenten (Pool Durchmesser ≥2 m), während noch durchaus realistisch in Situ brennenden Bedingungen für Rohöl auf dem Wasser mit leicht wiederholbar. Experimentelle Bedingungen umfassen eine fließende Sub-Wasserschicht, die kühlt die Ölpest und einem externen Wärmestrom (bis zu 50 kW/m2), die das höhere Hitze Feedback an die Kraftstoff-Oberfläche in operativen Skala Rohöl Pool Brände simuliert. Diese Bedingungen ermöglichen eine kontrollierte Laborstudie der brennenden Effizienz von Rohöl Pool Brände, die operative Ebene Experimente entsprechen. Die Methode bietet auch quantitative Daten über die Anforderungen an zündenden Rohöle in Bezug auf die kritischen Wärmestromdichte, Zündung Verzögerungszeit in Abhängigkeit von der einfallenden Wärmestrom, die Oberflächentemperatur auf Zündung und die thermische Trägheit. Dieser Datentyp kann verwendet werden, um festzustellen, die erforderliche Festigkeit und Dauer der Zündquelle auf eine bestimmte Art von frischen oder verwitterten Rohöl zu entzünden. Die wichtigste Einschränkung der Methode ist, dass die kühlende Wirkung des fließenden Wassers Schicht auf das brennende Rohöl Sub als eine Funktion des externen Wärmestroms voll nicht quantifiziert worden. Experimentelle Ergebnisse zeigten deutlich, dass die fließenden-Sub-Wasserschicht verbessert, wie repräsentativ diese Einrichtung von in Situ Brennbedingungen ist aber, inwieweit diese Darstellung stimmt derzeit ungewiss ist. Die Methode zeichnet sich dennoch die realistischste in Situ brennen Laborbedingungen derzeit gleichzeitig studieren die Entflammbarkeit und brennende Leistungsfähigkeit von Rohöl auf dem Wasser.

Abbildung 5 zeigt die Verdunstung Kurve ein leichtes Rohöl, das über mehrere Tage zu einem Verlust von 30 Gew.-% mit der in Schritt 2 beschriebenen Methode verdampft war. Die Abbildung zeigt deutlich, dass nach dem ersten Tag (19 Uhr) der Verdunstungskühlung Verwitterung, die Verdunstungsrate erheblich wodurch für Pausen reduziert wird, wie im Protokoll erwähnt.
Abbildung 6...

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Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um gleichzeitig zu studieren, die Entflammbarkeit und brennende Effizienz von frische und verwitterte Rohöl unter Bedingungen, die in Situ brennenden Vorgänge auf dem Meer zu simulieren.

Experimentelle Verfahren für Untersuchungen im Labor des Brennens In Situ : Entflammbarkeit und brennen Effizienz von Rohöl

A new method for the simultaneous study of the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil through two experimental laboratory ...

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Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

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