контрольная. Потери нефти и нефтепродуктов
 Скачать 118.06 Kb.
|
|
Износные загрязнения попадают в НП при транспортировки главным образом по магистральным трубопроводам. Так как в случае использования трубопроводного вида транспорта применяется значительное число насосов, работающих последовательно и износ их рабочих органов способен вызвать увеличение количества загрязнений в НП. Если при этом в НП имеется образивные частицы, то износ рабочих органов насосов и запорной арматуры существенно возрастает. Поэтому наряду с применением в конструкции этого оборудования износостойких материалов, важную роль играет очистка НП от механических загрязнений перед его перекачкой. Разовые перекачки НП в процессе сливо-наливных операций при ж/д и автомобильных перевозках незначительно увеличивают количество износных загрязнений. Однако присутствие в НП образивных частиц может вызвать существенный износ деталей насоса, и загрязнения перекачиваемого НП продуктами износа. Значительное место в общем балансе загрязненности НП составляют остаточные загрязнения, накапливающиеся в транспортных емкостях в процессе их эксплуатации. Борьба с этим видом загрязнений достигается очисткой внутренних полостей этих транспортных емкостей. Борьба с пенентрантными загрязнениями сводится к предупреждению и ликвидация стенок транспортных емкостей и трубопроводов. Эффективность борьбы папдания воды через свищи, швов, трещин и др дефектов в значительной степени зависит от времени их обнаружения Предотвращение попадания загрязнений в НП при их хранении. Среди загрязнений попадающих в НП в процессе хранения в резервуарах НБ, особое место занимают продукты коррозии. Коррогирует внутренняя поверхность резервуаров и технологических трубопроводов. Продукты коррозии обычно не растворимы в НП. Вода, присутствующая в НП в малых количествах, значительно интенсифицирует коррозионные процессы. Количество продуктов коррозии, образовавшихся за некоторый промежуток времени, можно определить экспериментально. С этой целью используют ряд лабораторных методов. Основные способы защиты резервуаров, трубопроводов и другого оборудования от коррозии, применяемая на сегодняшний день: Использование коррозионно-стойких металлов и их сплавов. Замена металлических деталей и конструкций – неметаллическими. Нанесение защитных покрытий. Введение в НП специальных присадок- ингибиторов коррозии. Применение коррозионно-стойких металлов и их сплавов для изготовления оборудования и средств хранения НП служит весьма эффективным методом борьбы с коррозией. Но довольно высокая стоимость этих материалов ограничивает масштабы их применения. Перспективным для этой цели стойкие к НП неметаллические материалы, такие как стеклопластик, пластмасса и др. Однако их применение ограничено возможностями производства. Наибольшее распространение получило нанесение на внутренние поверхности оборудования, контактирующего с НП, защитных покрытий (металических, лакокрасочных, пластмассовых). Металлические покрытия наносят различными способами: горячим, термодиффузионным, гальваническим, метализационным и др. Для защиты внутренних поверхностей крупногабаритных конструкций, таких как резервуары, транспортные емкости, пользуются в основном методом металлизации, который заключается в напылении коррозионно-стойкого металла на защищаемую поверхность. Метод технологически не сложен и позволяет наносить покрытия на поверхность любой конфигурации. Однако прочность их меньше, чем при использовании других методов. Из металлизационных покрытий наиболее надежные – алюминиевые (на практике чаще применяют цинковые), лакокрасочные, характеризуются довольно высокой стабильностью по отношению к НП, но они недостаточно термостойкие и имеют невысокую адгезию металлическую поверхности. Особенно быстрое разрушение лакокрасочных покрытий наблюдается в зоне, где смачивание покрытия НП происходит периодически (резервуары, транспортные емкости не приемлемо). Покрытия из эпоксидных полимеров обладают высокой стойкостью к НП и не требуют для их нанесения сложного оборудования. Эта операция может выполняться вручную с помощью кисти, пульверизатора. Основным недостатком этих покрытий является потеря прочности при знакопеременных нагрузках. Поэтому эпоксидные покрытие находит применение главным образом для защиты оборудования от коррозии предназначенного для хранения НП в стационарных условиях. Защитные покрытия из жесткого пенополиуретана высокой плотности, наносимые на металлическую поверхность методом напыления, обладают химической стойкостью к НП и высокой прочностью. Эти покрытия могут наносится на защищаемое оборудование в условиях его эксплуатации, даже при отрицательных температурах (до – 20 градусов). Ингибиторы коррозии, вводимые в НП, являются весьма эффективным средством борьбы с коррозионными загрязнениями. Механизм их воздействия заключается в создании на поверхности металла адсорбционной пленки с поверхностно-активными свойствами. Образовавшаяся пленка вытесняет воду с этой поверхности, препятствует возникновению электро-химической коррозии. При продолжительном хранении НП в резервуарах на дне последних накапливаются загрязнения, которые являются причиной загрязнения новых порций НП, поступающих в резервуары - это остаточные загрязнения. Основной метод борьбы с ними периодическая очистка оборудования вручную или механизированным способом с использованием специальных химических составов. Широкое распространение с этой целью получили химико-механические методы очистки, при которых гидродинамическое и тепловое воздействие струи промывочной жидкости сопровождается физико-механическим воздействием, способствующим удалению этих загрязнений. Наибольшее количество загрязнений в процессе хранения НП попадает из воздуха. Пыль постоянно присутствует в атмосфере, причем ее количество зависит от природных и климатических условий местности, а также от факторов, связанных с хозяйственной деятельностью человека. Водяные пары, также всегда присутствуют в атмосфере. Их содержание в воздухе зависит от метео факторов. Наиболее эффективный метод борьбы с загрязнениями НП при их хранении, устранение их контакта с атмосферным воздухом путем полной ликвидации газового пространства резервуара. Достигается путем применения мягких резиново-тканевых резервуаров, а также резервуаров с плавающей крышей или понтоном. При высоких коэффициентах оборачиваемости резервуаров одним из эффективных методов борьбы с атмосферными загрязнениями является применение газоуравнительной системы. Некоторое количество атмосферных загрязнений попадает в НП в следствии негерметичности затворов, дыхательных клапанов резервуаров. При окислении НП кислородом воздуха, также образуется некоторое количество загрязнений – инкреторные загрязнения. На их образование оказывает влияние химический состав НП, внешние условия – температура, давление, состав атмосферы, солнечный свет, присутствие воды, наличие катализатора и др.).Если НП не содержит химически нестабильных веществ, то продукты окисления практически не влияют на общий баланс его загрязненности. Однако в бензинах, некоторых ДТ и мазутах, получаемых термическим или каталическим крекингом, содержится значительное количество химически нестабильных, непредельных углеводородов. Непредельные углеводороды способствуют интенсивному осмолению НП и образованию в нем твердого осадка (асфальто-смолистых соединений). В процессе хранения авиационного этилированного бензина образование инкреторных соединений может быть вызвано разложением тетроэтилсвинцапри его окисление кислородом воздуха. С увеличением температуры окружающей среды этот процесс ускоряется. Для борьбы с инкреторными загрязнениями используются те же методы, что и для атмосферных загрязнений. Эффективным способом борьбы с микробиологическим загрязнением НП служит предотвращение попаданий в них свободной воды (вода – один из факторов необоходимых для жизнедеятельности микроорганизмов). Химическая защита НП от микробиологических загрязнений заключается в использовании различных биоцидных присадок, действующих в течении длительного времени. В качестве таких присадок могут использоваться вещества, содержащие ионы серебра, боросодержащие соединения. Борьба с пенетрантными загрязнениями при хранении НП заключается в герметизации резервуаров, транспортных емкостей, а также технологических трубопроводов. Подготовка транспортных емкостей и трубопроводов к транспортировке НП. Указанная подготовка связана как правило со значительными трудовыми и материальными затратами, поэтому выбор оптимальных вариантов является актуальной задачей. При подготовке ж/д, автомобильных цистерн, грузовых танков наливных судов, используют главным образом очистку, основанную на химико-механических методах. Все реагенты, применяемые для химико-механической очистки, подразделяются на три группы: водные растворы щелочей, органические растворители, и синтетические поверхностно-активные вещества. Выбор реагента зависит от химического состава остаточных загрязнений. Однако опыт практического применения показал, высокую эффективность на сегодняшний день поверхностно-активных веществ, которые обладают диспергирующей способностью по отношению к самым разнообразным загрязнениям. Существует ряд сложных композиций моющих растворов, в которых наряду с ПАВ применяются органические растворители. Кроме того, существуют варианты использования ПАВ вместе с электролитами и другими компонентами. Для химико-механической обработки транспортных емкостей применяется оборудование, включающее приспособление для обработки внутренних поверхностей, для удаления из них отработанного раствора и твердых частиц, для вентиляции и сушки емкостей. С этой целью на ж/д промывочных, пропарочных станциях монтируются специальные установки для очистки цистерн, а на водном транспорте береговые и плавучие нефтезачистные станции для удаления загрязнений из наливных судов. При обеспечении потребителей НП по ж/д из одного и того же источника, например НПЗ, их перевозку целесообразно организовать с использованием замкнутых кольцевых маршрутов. При использовании этого метода все входящие в состав маршрута ж/д цистерны после слива из них НП в пункте назначения пломбируются и возвращаются в пункт отправления для последующего налива и отправки тому же потребителю. В этом случае ж/д цистерны зачищают от остаточных загрязнений гораздо реже, чем при их обычном использовании, так как количество загрязнений в сливаемом НП с увеличением числа перевозок снижается. Это связано с образованием на внутренней незащищенной поверхности цистерн прочного оксидно-смолистого слоя, который состоит из окислов железа и адсорбированных на поверхности металла смолистых веществ, содержащихся в НП и полимеризовавшихся в присутствии оксидов железа. Большое значение для предотвращения загрязнений НП имеет очистка трубопроводов , особенно в начальный период их эксплуатации после монтажа. В ходе монтажа во внутренней полости трубопровода накапливается большое количество загрязнений, в виде металлических опилок, отходов сварки, неиспользованных электродов, строительного мусора и т.д. Иногда для промывки трубопроводов применяют специальные промывочные жидкости, аналогичные тем, которые используются для подготовки транспортных емкостей. Однако в этом случае возникает проблема полного удаления этой жидкости из трубопровода по окончанию промывки, что при значительной его протяженности , сложной конфигурации, наличие большого количества линейной арматуры, вызывает значительные трудности. Поэтому на практике получил распространение метод промывки трубопровода перекачиваемым НП. Процесс промывки трубопровода совмещается с его заполнением НП. Вымываемые из трубопровода загрязнения, концентрируются в головной части потока, загрязненный НП собирается в отдельные резервуары и подвергается очистки или утилизации. Вынос твердых частиц будет наблюдаться в том случае, когда скорость потока НП в трубопроводе превышает критическое значение, которое зависит от размеров выносимых частиц, и от свойств самого НП. Для очистки трубопровода от парафинистых отложений, смолистых осадков, механических загрязнений применяют эластичные скребки различных конструкций. Эластичные скребки используются диаметром немножко большим, чем внутренний диаметр трубопровода. Подобные устройства эффективно использовать в трубопроводах сравнительно небольшого диаметра, который используется для транспортировки НП, при увеличении диаметра трубопровода эффективность очистки снижается. Эксплуатационные свойства НП. Под эксплуатационными понимают такие свойства и особенности НП, которые проявляются в процессе их применения в двигателях. Важнейшее эксплуатационное свойство НП как топлива сгорать достаточно полно и равномерно при любых режимах эксплуатации с выделением наибольшего количества тепла. Эксплуатационное свойство формируется и обуславливается несколькими показателями качества, такимим как теплота сгорания, детанационная стойкость, пределы стабильного горения. В настоящее время рассматривают и оценивают следующие эксплуатационные свойства: Испаряемость – характеризует способность НП переходить из жидкого состояния в парообразное. Это свойство формируется из таких показателей качества топлива, как фракционный состав, давление насыщенных паров при различных температурах, поверхностное натяжение и других. Воспламеняемость – характеризует особенности процесса воспламенения паровоздушной смеси. Оценка этого свойства базируется на таких показателях качества, как температурная и концентрационная пределы воспламенения, температура вспышки, температура самовоспламенения и др. Горючесть – определяет эффективность процесса горения топливо-воздушной смеси в камере сгорания. Прокачиваемость – характеризует поведение топлива при перекачки его по топливной системе, а также при его фильтровании. Прокачиваемость топлива оценивают вязкостно-температурными свойствами, температурами помутнения, застывания, температурой предельной фильтруемости, содержанием воды, механических примесей и другими. Склонность к образованию отложений – способность топлива образовывать отложения различного рода в камере сгорания, в топливной системе, на впускных и выпускных клапанах. Здесь имеются ввиду отложения, образующийся как при низких температурах в системах в системах питания и смесеобразования, так и отложения нагара в процессе сгорания топливно-воздушной смеси. Оценка этого свойства зависит от таких показателей, как зольность, коксуемость, содержанием смолистых веществ, непредельных углеводородов и т.д. Коррозионная активность и совместимость с неметаллическими материалами. Характеризует способность НП вызывать коррозию металла, а также набухание, разрушение или изменение свойств резин, герметиков и др. материалов. Это свойство предусматривает количественную оценку, содержание в топливе коррозионно-активных веществ, испытание стойкости материалов, контактируемых с топливом. Защитная способность – это способность топлива защищать от коррозии материалы при их контакте с агрессивной средой, в присутствии топлива, имеется ввидув первую очередь способность НП защищать металлы от электрохимической коррозии в присутствии воды. Для оценки этого свойства используют специальные методы, предусматривающие воздействие пресной и морской воды на металлы в присутствии топлива. Противоизносные свойства – характеризует уменьшение изнашивания трущихся поверхностей в присутствии топлива. Это свойство имеет важное значение для двигателей, у которых топливные насосы и топливно-регулирующая аппаратура смазывается только самим топливом без подачи смазочного масла. Свойство оценивается показателями вязкости и смазывающей способности. Охлаждающая способность – определяет возможность топлива поглощать и отводить тепло от нагретых поверхностей при использовании топлива, как теплоносители. Это свойсво имеет значение в тех случаях, когда топливо применяют, например, для охлаждения масла (топливо-масляные радиаторы). Кроме этого, топливо может использоваться для охлаждения наружной обшивки летательных аппаратов при больших скоростях. Оценка свойства базируется на таких показателях качества, как теплоемкость и теплопроводность. Стабильность – характеризует сохраняемость показателей качества топлива при его транспортировке и хранении. Это свойство оценивает физическую и химическую стабильность топлива и его склонность к биологическому поражению бактериями, плесенью и грибками. Уровень этого свойства позволяет установить гарантийный срок хранения топлива в различных климатических условиях. Экологические свойства – оценка базируется на показателях токсичности топлива и в особенности продуктов его сгорания, а также пожароопасности. Испаряемость бензинов. Бензины являются топливом для поршневых двигателей с принудительным воспламенением ТВС. ТВС готовится при относительно низких температурах в карбюраторе двигателя, либо во впускном коллекторе, либо непосредственно в камере сгорания, куда топливо вспрыскивается с помощью форсунки. Можно выделить две основные причины в нарушении работы двигателя, которые непосредственно связаны с проблемой испаряемости бензинов. Неравномерность распределения смеси по цилиндрам двигателя. Это так называемая количественная неравномерность. Связана с различным фракционном составом ТВС, попадающей в разные рабочие цилиндры – качественная неравномерность. Поскольку подготовка ТВС идет при относительно низких температурах, то проблема испаряемости топлив рассматривается для таких двигателей наиболее остро. К физическим свойствам , определяющим скорость и полноту испарения бензина, относят следующие: Фракционный состав; Давление насыщенных паров; Теплоту испарения; Коэффициент диффузии паров; Вязкость; Поверхностное натяжение; Теплоемкость; Плотность. В наибольшей степени испаряемость зависит от фракционного состава топлива и давления насыщенных паров. По этим показателям бензины могут различаться, а по остальным быть весьма близки. С фракционным составом и давлением насыщенных паров связаны такие эксплуатационные характеристики двигателя, как возможность его пуска при низких температурах, склонность и образованию паровых пробок в системе питания, приемистость двигателя, скорость его прогрева, износ цилиндров поршневой группы и расход горючего. |