Способы защиты нефтепродуктов от остаточных загрязнений

Аннотация: В статье рассмотрены способы очистки резервуаров для хранения, транспортировки и заправки нефтепродуктов, методы очистки гидравлических систем автомобиля и смазочной системы двигателя внутреннего сгорания, выявлены их достоинства и недостатки.

В процессе транспортирования, хранения и заправки нефтепродуктов загрязнения под действием гравитационных и центробежных сил осаждаются и накапливаются на внутренних поверхностях средств транспортирования, хранения и заправки, в трубопроводах и арматуре. При поступлении на нефтесклады новые партии нефтепродуктов загрязняются этими остаточными загрязнениями.

Часть загрязнений удаляется из резервуаров, цистерн, фильтров и агрегатов и технических средств нефтескладов в процессе слива отстоя. Эту операцию следует выполнять для резервуаров ежедневно, для подвижных емкостей и цистерн – через 200…300 часов работы. Из корпусов фильтров тонкой очистки сливают после очистки не менее 5…10 тонн топлива. Но все же при сливе отстоя некоторая часть загрязнений не удаляется и постепенно накапливается в технических средствах [1].

Для защиты нефтепродуктов от остаточных загрязнений предусмотрены зачистка и мойка внутренних полостей технических средств, включая стационарные средства хранения, перекачки и заправки и подвижные средства транспортирования и заправки. Эти операции проводят при технических обслуживаниях № 1 (ТО-1) и № 2 (ТО-2) [2].

Таблица 1

Периодичность обслуживания

	ТО-1	ТО-2
для стационарных и подвижных средств заправки и транспортирования	1 раз в 3 месяца	1 раз в 6 месяцев
для средств хранения	1 раз в 6 месяцев	1 раз в год

 Средства хранения, заправки и транспортирования зачищают и промывают ручным способом или с помощью моечной машины, применяя водные растворы синтетических моющих средств [3, с. 56].

При ручном способе из резервуара (цистерны) полностью сливают нефтепродукт. Затем туда заливают воду, с которой удаляются остатки всплывшего нефтепродукта. Резервуар (цистерну) пропаривают или дважды промывают, заливают водой и выдерживают заполненный резервуар в течение 4 часов.

При наличии горячей воды резервуар промывают под давлением 0,2…0,3 МПа, при наличии пара – пропаривают в течение 2…3 ч под давлением 0,1…0,5 МПа, а затем промывают холодной водой.

После полного удаления воды специальная бригада из трех человек в защитной одежде и противогазах зачищает резервуар (цистерну). Работают в светлое время суток при температуре в резервуаре не выше 40 °С. Зачистку выполняют при помощи пластмассовых скребков и щеток. После промывки и зачистки стенки вытирают хлопчатобумажной ветошью.

Зачистку и промывку резервуаров (цистерн) моечной машиной проводят в два этапа после полного слива нефтепродукта. Операции первого этапа выполняют вне территории нефтесклада на пожаробезопасном расстоянии. В емкость моечной машины заливают воду, засыпают синтетическое моющее средство (табл. 2) и с помощью подогревательного устройства (форсунки) раствор разогревают до 80…90 °С [4, 5].

Таблица 2

Синтетические моющие средства

Лабомид	Тип машин	Температура рабочего раствора, °С	Концентрация рабочего раствора, г/дм3
Марка М	для машин погружного/струйного типа	50…90	15…50
Марка 101	для машин струйного типа	50…90	10…15
Марка 203	для машин погружного типа	50…100	20…40

При очистке резервуаров от загрязнений применяют соответствующие синтетические средства [6, 7]:

1. Щелочные моющие средства типа МЛ (МЛ-72, МЛ-52, МЛ-51).

2. Щелочные моющие средства типа «Лабомид» (Лабомид М, Лабомид 101, Лабомид 203).

3. Щелочное моющее средство МC-15М.

Техническое моющее средство «Лабомид» хорошо растворяется в воде и обладает отличными моющими свойствами.

Второй этап включает в себя следующие операции. На резервуар вместо крышки горловины устанавливают крышку с гидромонитором и патрубком для удаления промывочного состава и загрязнений. Гидромонитор и патрубок с помощью шлангов соединяют с насосными установками моечной машины. Установки включают поочередно: вначале нагнетательную, через 0,5…1 мин ‑ отсасывающую. Температура моющего раствора не должна быть ниже 50 °С. Струи раствора разрушают и смывают отложения с внутренней поверхности резервуара. Отсасывающий насос подает загрязненный раствор в фильтр-отстойник, из которого очищенный раствор стекает в емкость машины и нагнетательным насосом подается в резервуар.

Мойка резервуара продолжается 15…20 мин в зависимости от степени его загрязненности. После окончания процесса остатки раствора сливают через водогрязеспускные пробки или отсасывают ручным насосом при помощи шланга со специальным наконечником. После промывки внутреннюю поверхность резервуара вытирают насухо чистой хлопчатобумажной ветошью.

Фильтрационные элементы топливо- и маслораздаточных колонок, приемо-раздаточных агрегатов и подвижных средств заправки и транспортирования промывают при проведении ТО-1. Насосы топливо- и маслораздаточных колонок промывают при ТО-1, подвижных средств заправки и транспортирования – при ТО-2. Во всех случаях используют керосин или бензин. Можно применять водные растворы синтетических моющих средств, после чего необходимо протереть деталь хлопчатобумажной ветошью и тщательно высушить.

В топливных системах загрязнения накапливаются в основном в баках и корпусах фильтров грубой и тонкой очистки, где и происходит загрязнение вновь заправляемого топлива. Для предотвращения этого явления сливают отстой и промывают баки и корпуса фильтров. В соответствии с инструкциями по эксплуатации машин из корпусов отстой сливают при ТО-1, к этому моменту там накапливается до 200…300 мл водогрязевой эмульсии. Из баков отстой удаляют при сезонном обслуживании.

Более эффективно сливать отстой ежедневно перед началом работы. В этом случае повышается ресурс работы фильтров и долговечность работы плунжерных насосов высокого давления и форсунок. Корпуса фильтров промывают при смене или промывке фильтрационных элементов. Промывка баков связана с трудоемкой операцией снятия бака и поэтому в руководствах по техническому обслуживанию многих машин отсутствует. Поэтому для промывки топливных баков целесообразно использовать специальную установку [2, с. 35].

В смазочных системах двигателей внутреннего сгорания осаждение и накопление загрязнений происходит практически во всех ее частях. Наибольшее количество загрязнений откладывается в картере, трубопроводах, центробежных ловушках коленчатых валов, корпусах фильтров и центрифуг, радиаторах и на деталях клапанного, кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов.

Для предотвращения загрязнения масел остаточными загрязнениями из системы сливают отработанное масло. Фильтрационные элементы и корпуса фильтров грубой очистки, роторы и корпуса центробежных очистителей, корпуса фильтров тонкой очистки после удаления фильтрационных элементов промывают. Очистители моют бензином, дизельным топливом или водными растворами синтетических моющих средств, а затем сушат. Далее промывают всю систему. Для этого в картер двигателя заливают моющее масло ВНИИНП-ФД (ТУ 38 101555-75) и в течение 5…10 мин дают двигателю поработать при минимальной частоте вращения коленчатого вала. После остановки двигателя моющее масло сливают [8, 9].

В качестве промывочной жидкости можно использовать также маловязкие масла, смеси моторного масла с дизельным топливом и дизельное топливо. В первом случае способ промывки имеет невысокую эффективность. Во втором и третьем случае эффективность промывки повышается, однако возникает опасность усиления износа трущихся деталей двигателя вследствие выноса к ним из картера абразивных частиц.

Этого недостатка лишен способ промывки масляных систем с применением аппарата, состоящего из центробежно-вихревого насоса, сетчатого фильтра грубой и тканевого фильтра тонкой очистки, бака вместимостью 0,045 м³, приемного и напорного рукавов с набором сменных штуцеров для подключения к сливным пробкам картеров двигателей, масляным радиаторам и фильтрам грубой очистки (рис. 1).

Рис. 1. Аппарат для промывки смазочных систем

1 – бак с промывочной жидкостью; 2 – дифференциальный манометр; 3 – фильтр ФГТ-15; 4 – насосный агрегат; 5 – трехходовой кран; 6 – фильтр грубой очистки; 7 и 8 – приемный и напорный рукава; 9 – двигатель.

 

Рис. 2. Аппарат для промывки гидравлических систем

1 – электродвигатель; 2 – насос НШ-32; 3 и 8 – фильтры грубой и тонкой очистки; 4 – бак; 5 – дифференциальный манометр; 6 – гидравлическая система; 7 – соединительные шланги; К₁…К₅ – краны.

 В крышку клапанного механизма вваривают специальные штуцеры. Промывочную жидкость прокачивают поочередно через фильтр грубой очистки, масляный радиатор и клапанные коробки. В результате ее интенсивной циркуляции при неработающем двигателе вымываются отложения, которые затем задерживаются в фильтрах грубой и тонкой очистки. Для промывки трубопроводов аппарат выключают. В картере остается чистая промывочная жидкость, на которой двигателю дают поработать несколько минут при минимальной частоте вращения коленчатого вала.

В качестве промывочных можно использовать жидкости следующего состава:

• уайт-спирит (40 %), моторное масло зимнее (50 %), ацетон или дихлорэтан (10 %);
• уайт-спирит (50 %), моторное масло летнее (40 %), ацетон или дихлорэтан (10 %);
• дизельное топливо.

Наличие в аппарате эффективных фильтров обеспечивает хорошую очистку и многократное применение промывочной жидкости. При таком способе исключается вынос абразивных частиц из картера, масляного радиатора и фильтров к трущимся деталям двигателя. Пробы масла из смазочной системы, промытой без применения аппарата, содержат 0,034 % загрязнений с размерами частиц до 25 мкм, а из промытой с применением аппарата ‑ 0,011 % загрязнений с размерами частиц до 20 мкм [2].

В гидравлических системах автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин с целью предотвращения загрязнения рабочих жидкостей остаточными загрязнениями рекомендуется после слива отработанной рабочей жидкости промывать фильтрационные элементы, роторы и корпуса очистителей бензином или дизельным топливом, а затем всю систему ‑ рабочей жидкостью. Этот способ, предлагаемый заводами-изготовителями, прост, но недостаточно эффективен.

Лучшие результаты дает промывка гидравлических систем дизельным топливом или керосином с применением специального аппарата (рис. 2). Из гидравлической системы механизма подъема автомобиля-самосвала ЗИЛ-4546 при помощи этого аппарата за 10…12 минут дизельным топливом вымывается 6…10 грамм, керосином – 15…27 грамм загрязнений. Рабочая жидкость, залитая в систему без промывки, имеет загрязненность 0,056 % с размером частиц более 30 мкм; из промытой методом, рекомендуемым заводом-изготовителем ‑ 0,042 % с размерами частиц более 30 мкм; из промытой дизельным топливом с помощью аппарата ‑ 0,003 % с размерами частиц не более 20 мкм [2].

Предложенные способы очистки резервуаров для транспортирования, хранения и заправки нефтепродуктов, систем смазки ДВС и гидравлических систем тягово-транспортных средств способствуют обеспечению необходимой чистоты топливно-смазочных материалов, соответственно, повышению ресурса сельскохозяйственной и другой техники.

 Список литературы:

1. Уразгалеев Т. К., Пуляев Н. Н., Приваленко А. Н., Коротких Ю. С. Основы ресурсосбережения при эксплуатации полевых нефтебаз и нефтескладов. ‑ М. : ООО «УМЦ «Триада», 2015. ‑ 174 с.
2. Уразгалеев Т. К., Рыбаков К. В., Карпекина Т. П. Обеспечение качества нефтепродуктов на нефтебазах и нефтескладах. – Уральск, ОАО «ИПК «Дастан». – 2003. – 154 с.
3. Харитоненко А. Л., Сергиенко Ю. В., Зачиняев Я. В., Титова Т. С. Анализ методов очистки и промывки поверхностей от углеводородных загрязнений с применением технических моющих средств при транспортировке, переработке и хранении нефтепродуктов // Экология и промышленность России. – 2012. ‑ № 9. – С. 56‑58.
4. Богданов В. С., Пуляев Н. Н., Коротких Ю. С. Технологии и средства обеспечения качества топливно-смазочных материалов в АПК. ‑ М.: ООО «УМЦ «Триада», 2016. ‑ 116 с.
5. Пат. 122595 Российская Федерация, МПК В08В9/08. Установка для очистки внутренней поверхности резервуара для хранения и перевозки нефтепродуктов [Текст] / Богданов В. С., Попов В. Н., Дидманидзе О. Н.; заявитель и патентообладатель В. С. Богданов. ‑ № 2012126410; заявл. 17.09.2012, Бюл. № 34. ‑ 4 с.
6. Богданов В. С., Попов В. Н., Дидманидзе О. Н. Оборудование для очистки резервуаров и топливно-смазочных материалов // Международный технико-экономический журнал. ‑ 2012. ‑ № 2. ‑ С. 105‑113.
7. Данилочкин Д. С. Сравнение моющих средств для очистки стальных вертикальных резервуаров от донных отложений [Электронный ресурс] // Проблемы геологии и освоения недр: труды XIX Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 70-летнему юбилею Победы советского народа над фашистской Германией, Томск, 6-10 апреля 2015 г. ‑ Режим доступа : http://www.lib.tpu.ru/fulltext/c/2015/C11/V2/291.pdf.
8. Официальный сайт завода технических масел «Энергонефтересурс» [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.masla-enr.ru.
9. Егоров А. В., Новиков Ю. М., Зубова Е. В., Вахрушев В. В., Вшивцев П. И. Оценка работоспособности моторных масел // АПК России. – 2014. – Том 68. – С. 31‑34.