Загрязнение топлива и смазочных материалов

Изменение качества нефтепродуктов из-за загрязнения мало зависит от свойств топлива и определяется в основном условиями хранения, транспортировки, заправки и загрязненностью внешней среды . Основные источники и причины загрязнения топлива, масел и рабочих жидкостей: попадание примесей из атмосферы (при наличии не герметичности и открытых люков), наличие продуктов коррозии и нерастворимых продуктов в результате окисления ТСМ, перекачка топлива по загрязненным трубопроводам, накопление загрязнений на дне резервуара, а также неудовлетворительное состояние заправочных средств и рукавов, заправка открытым способом, нарушение уплотнения сборочных единиц и недостаточность очистки масла и др.

К основным причинам загрязнения рабочей жидкости также относятся: попадание загрязнений в резервуар с жидкостью при транспортировке и заправке бака машины, низкое качество фильтрации рабочей жидкости в гидравлической системе, образование продуктов окисления рабочей жидкости гидроагрегатов, образование продуктов износа трущихся деталей, попадание в бак пыли через сапун при дыхании гидросистемы, через зазоры манжет и уплотнений.

Таким образом, загрязнения в нефтепродуктах имеют различные структуру и состав. Поэтому их классифицируют по агрегатному состоянию, химическому составу и другим признакам.

По агрегатному состоянию загрязнения нефтепродуктов подразделяются на твердые, жидкие и газообразные.

К твердым загрязнениям относятся продукты износа, коррозии металлов, уплотнения нестабильных углеводородов, атмосферная, дорожная и иные виды пыли, соли и другие вещества; к жидким загрязнениям – вода, смолы и поверхностно-активные вещества; к газообразным – воздух и различные газы.

По химическому составу загрязнения нефтепродуктов делят на неорганические, к которым относятся минеральные вещества, вода и воздух, и органические, представляющие собой соединения с углеводородным строением.

Микробиологические загрязнения в виде бактерий, грибков, пирогенных веществ также присутствуют в нефтепродуктах. В результате биологической загрязненности ухудшается стабильность, прокачиваемость, испаряемость. Повышается коррозийная активность топлива, масел и технических жидкостей. Микробиологическому загрязнению в большей степени подвергается дизельное топливо. В автомобильных бензинах, содержащих ТЭС, микроорганизмы погибают.

По признаку образования или проникновения в нефтепродукты на пути следования от нефтеперерабатывающего завода до сельскохозяйственной техники загрязнения делятся на три группы.

Производственные загрязнения образуются и проникают в нефтепродукты при их производстве. К ним относятся нефтяные (оксиды металлов и кремния, асфальтосмолистые соединения), технологические (смолы), атмосферные (оксиды металлов и кремния, вода) и контактные (оксиды металлов) загрязнения.

Операционные загрязнения образуются и проникают в нефтепродукты при транспортировании, хранении и заправке. К ним относятся атмосферные (оксиды металлов и кремния, воды), остаточные (оксиды металлов и кремния, вода), контактные (оксиды металлов и частицы прокладочно-уплотнительных материалов), износные (металлы и их сплавы, пластические материалы), высокотемпературные (смолы, асфальтены и другие продукты окисления и полимеризации), низкотемпературные (парафина и церезины), газовые (воздух и другие газы), микробиологические (бактерии, грибки) загрязнения.

Эксплуатационные загрязнения образуются и проникают в нефтепродукты при эксплуатации двигателей, машин и механизмов. К этим загрязнениям относятся углеводородные (смолы, асфальтены, карбены, карбоиды, асфальтеновые и оксикислоты, кокс, сажа и т.п.), остаточные (углеводородные загрязнения, оксиды металлов и кремния, вода), атмосферные (оксиды металлов и кремния, вода), контактные (оксиды металлов, частицы прокладочно-уплотнительных и конструкционных материалов), износные (металлы и их сплавы, пластические материалы) и газовые (воздух, пары нефтепродуктов, выпускные и другие газы).

Использование приведенной классификации помогает решать вопросы повышения чистоты нефтепродуктов – устанавливать причины и источники загрязнения, а также разрабатывать и внедрять мероприятия по предупреждению и снижению загрязненности нефтепродуктов.

Чистота нефтепродуктов должна оцениваться несколькими обобщающими показателями, характеризующими их влияние на работу технических средств. Такими показателями принять считать максимальный размер частиц загрязнений, содержание воды по массе. В инструкциях по эксплуатации машин и механизмов должен быть указан класс частоты рабочей среды в момент ее заправки в систему.

С этой целью у нас введен в действие ГОСТ 17216-71 «Промышленная чистота. Классы чистоты жидкостей», предусматривающий разделение всех жидкостей, применяемых при эксплуатации, изготовлении и ремонте машин, на 19 классов в зависимости от размера частиц загрязнений и их содержания по массе. Определяемые ГОСТом классы чистоты жидкостей должны быть указаны в документах на всем пути следования – при поставке заводами-изготовителями, транспортировании к местам потребления, хранении и заправке в системы. При этом наиболее жесткие требования и, следовательно, более высокие классы чистоты должны быть обеспечены во время заправки. Аналогичная классификация чистоты жидкости применяется за рубежом.

Обобщая ГОСТы, инструкции и результаты научных исследований, сформулированы основные требования к частоте нефтепродуктов (см. табл. 5.13), имеющие рекомендательный характер.

В стандартах качество нефтепродуктов регламентировано рядом физико-химических свойств, среди которых находятся и характеризующие загрязненность. Так, в ГОСТах на автомобильные бензины дано допустимое содержание серы, водо-растворимых кислот и щелочей, механических примесей и воды. В ГОСТах на дизельное топливо к этим показателям добавляется содержание меркаптановой серы, сероводород, фактических смол и коэффициент фильтруемости. В ГОСТах на моторные и трансмиссионные масла, рабочие жидкости для гидросистем регламентируется содержание водорастворимых кислот и щелочей, серы, фенола, механических примесей и воды.

Таблица 5.13

Требования к чистоте нефтепродуктов

 

Показатель	Автомо-бильные бензины	Дизельное топливо	Масла
для карбюрат. двигателей	для дизелей	индустри-альные
Максимальный размер загрязнений, мкм, не более
Содержание по массе, %:
загрязнений, не более	0, 0005	0, 0005	0, 01	0, 005
воды	-	< 0, 003	следы	-
механических примесей	-	-	до 0, 02	до 0, 007	-
Зольность, %	не норми-руется	0, 01	0, 0005	0, 003¸ 0, 04	0, 005
Содержание фактических смол, в мгм в 100мл	7¸ 15	30¸ 40	не нормируется

 

По мере продвижения нефтепродуктов от места производства до мест потребления, в следствие различных факторов загрязненность и размеры частиц существенно изменяются (см. рис. 5.2). В качестве примера в табл. 5.14 приводятся данные К.В. Рыбакова и Т.П. Каперкина для средней климатической зоны.

Следует заметить, что характер загрязнений в летнее и зимнее время одинаков, но в зимнее время загрязненность на 20% меньше, что вполне объясняется меньшей запыленностью воздуха.

В общем случае причины и источники загрязнений можно разделить на 3 этапа:

1. С нефтеперерабатывающих заводов топливо попадает с продуктами коррозии оборудования, мылами нафтеновых кислот, атмосферной пылью и продуктами, переходящими из нефти.

2. В железнодорожных цистернах топливо загрязняется атмосферной пылью при сливно-наливных операциях, продуктами коррозии.

 

 

Рис. 5.2. Баланс загрязненности автомобильных бензинов

3. На нефтебазах и АЗС – остаточными загрязнениями, продуктами износа перекачивающих средств, пылью, и продуктами коррозии оборудования.

Зольность загрязнений по мере поступления нефтепродуктов от НПЗ до заправочной емкости постепенно увеличивается. Это происходит за счет продуктов коррозии (Fe, Zn), атмосферной пыли (Si, Ca, Mg, Al), а также нафтеновых кислот (Na).

Масла и технические жидкости обычно имеют более высокий уровень загрязненности, чем топлива, в первую очередь из-за их большей вязкости.

Таблица 5.14

Загрязненность автомобильных бензинов летом в средней климатической зоне (Московская область)

 

Показатель	Место отбора проб
железнодорож- ная станция	раздаточный агрегат нефтебазы	автомобиль- ная цистерна
Содержание загрязнений, %	0, 0026	0, 0009	0, 00078
Число частиц в 1мл размером, мкм:
1...10
10...20
20...30
30...40
40 50
Более 50

 

Таблица 5.15

Характеристика загрязнений автомобильных бензинов в резервуарах

 

Показатель	АЗС	Нефтесклад
Зольность, %	56, 40	78, 96
Элементный состав, %
Fe	24, 2	48, 87
Si	4, 01	5, 38
Mg	0, 06	0, 61
Na	0, 05	0, 92
Ca	0, 61	0, 97
Al	0, 42	0, 59
Pb	0, 61	5, 62
Zn	1, 20	0, 43

 

Таблица 5.16

Загрязненность дизельного топлива в условиях транспортирования, хранения и заправки в средней

климатической зоне летом

 

Показатель	Нефтебаза	Автоцистерна	АЗС и нефтесклад
Железнодо- рожная цистерна	Резер-вуар	Разда-точный агрегат	После налива	После транспор-тирования	Из слив-ного уст- ройства	Резер-вуар	Топливо раздаточная колонка
с фильтром	без ф-ра
Содержание загрязнений, %	0, 0020	0, 0030	0, 0019	0, 0041	0, 0049	0, 0056	0, 0126	0, 0025	0, 0093
Число частиц в 1мл размером, мкм 1...10
10...20
20...30
30...40
40...50	Отс.		Отс.					Отс.
Более 50	-	Отс.	-	Отс.	Отс.			-

 

Таблица 5.17

Характеристика загрязнений дизельного топлива при транспортировании, хранении и заправке

 

Место отбора пробы	Зольность, %	Содержание элементов, %
более 3	3¸ 0, 3	0, 3¸ 0, 03	менее 0, 03
Железнодорожная цистерна	47, 28	Fe	Si, Ca, Al, Mg, Na	-	Zn, Pb
Нефтебаза резервуар	54, 09	Fe, Si	Ca, Al, Mg, Na	-	Zn, Pb
раздаточный агрегат	53, 28	Fe, Si	Ca, Al, Mg, Na	Zn	Pb
Автомобильная цистерна	58, 28	Fe, Si, Сa	Al, Mg, Na	Zn, Pb	-
АЗС и нефтесклад резервуар	58, 38	Fe, Si, Сa	Al, Mg, Na	Zn, Pb	-
ТРК с фильтром	63, 88	Fe, Si, Сa	Al, Mg, Na, Za	Pb	-
ТРК без фильтра	68, 74	Fe, Si, Сa	Al, Mg, Na, Za	Pb	-

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: