Транспортировка, хранение топлива и заправка машин

Допустимые потери ГСМ при транспортировке, хранении и заправке машин находятся в следующих пределах: бензин – 1, 4–2, 8 %, дизтопливо – 0, 4–1, 0 %.

Потери нефтепродуктов при транспортировке, хранении, сливо-наливочных операциях и заправке машин за счет испарения, разлива и загрязнения довольно велики. Основная доля потерь (до 75 %) – от испарения топлива.

Для сокращения потерь нефтепродуктов при транспортировке необходимо применять технически исправные герметизированные цистерны. Заполнятьих рекомендуется нижним наливом «под уровень», так как заполнение свободно падающей струёй способствует разбрызгиванию и испарению топлива. В этом случае потери бензина составляют 2…3 кг на тонну перевозимого продукта. Особое внимание нужно обращать на герметичность всех соединений и уплотнений, исправность дыхательных клапанов и окраску цистерн в светлые тона для уменьшения нагрева. Необходимо полностью сливать топливо из соединительных рукавов и шлангов.

Во время хранения в результате неплотного соединения трубопроводов, негерметичности люков и крышек резервуаров, неисправности дыхательных клапанов, трещин в сварных швах, а также нагрева солнечными лучами может происходить непосредственная утечка топлива, его испарение, окисление, а также загрязнение пылью и атмосферной влагой. В результате количественных потерь и качественных изменений нефтепродукт перестает соответствовать требованиям ГОСТа и ТУ и его невозможно использовать.

Весьма значительны потери топлива от испарения в зависимости от заполнения резервуара (таблица 3.1).

Таблица 1 – Интенсивность испарения бензина от степени заполнения резервуара

Потери бензина за год составляют 70–140 кг, и поэтому хранить его в незаполненных резервуарах запрещается. Следует израсходовать топливо полностью из одного резервуара, а затем уже переходить к отпуску из следующего.

На испарение топлива влияет нагрев резервуара, что связано с его окраской. Испарение топлива и его нагрев всегда меньше, если резервуар окрашен в светлые тона и находится в тени. Нагрев сказывается на окислении топлива, при котором образуются смолисто-асфальтовые соединения, вызывающие усиленное нагарообразование в камере сгорания двигателя, что способствует снижению экономичности и повышению расхода топлива примерно на 6–8 %. Кроме того, при испарении из бензина удаляются легкие пусковые фракции, снижаются противодетонационные качества, что ухудшает запуск двигателя, делает работу двигателя неэкономичной.

Хранение нефтепродуктов на нефтескладах с подземным размещением резервуаров позволяет поддерживать постоянный температурный режим, что уменьшает потери топлива от испарения (для бензина – в 6–10 раз).

К мероприятиям по сокращению потерь нефтепродуктов от испарения и загрязнения при хранении можно отнести (рис.1):

• создание емкостей повышенной прочности, работающих под избыточным давлением;
• термостатирование резервуаров;
• уменьшение газового пространства;
• установка газоуравнительных систем для емкостей;
• усовершенствование конструкций дыхательной арматуры.

Рисунок 1 – Мероприятия по сокращению потерь нефтепродуктов от испарения и загрязнения при хранении

Для хранения нефтепродуктов под избыточным давлением требуются емкости повышенной прочности, при этом резко сокращается объем малых дыханий и, следовательно, загрязнение и испарение топлива. Топливо с высокой упругостью паров лучше хранится в шаровых, каплевидных, горизонтальных цилиндрических и других резервуарах, которые выдерживают давление до 0, 197 МПа, что позволяет почти полностью устранить малые дыхания.

Термостатирование резервуаров сокращает суточные колебания температуры нефтепродуктов и газового пространства в них, уменьшает объем малых дыханий. В условиях хозяйств следует широко применять защитные навесы и экраны, а также заглублять резервуары. Если принять объем малого дыхания для резервуара на открытой площадке за 100 %, то для того же резервуара, закрытого брезентом, он составит 63 %, а при заглублении в
грунт – 18 %.

Газовое пространство можно уменьшить за счет применения эластичных резинотканевых резервуаров, а также за счет оборудования емкостей плавающими крышами и понтонами.

Газоуравнительные системы представляют собой сеть трубопроводов, объединяющих газовое пространство резервуаров с одинаковыми нефтепродуктами, подключенную к газокомпенсатору-резервуару с переменным газовым пространством. В качестве газокомпенсатора можно использовать резинотканевый резервуар. Газо-уравнительные системы практически полностью изолируют пары малых и больших дыханий от атмосферы, что исключает потери и загрязнение нефтепродуктов, а также загрязнение воздушного бассейна.

В нефтепродукты поступает большое количество продуктов коррозии внутренних металлических поверхностей средств транспортирования, хранения и заправки. Защита нефтепродуктов от коррозионных загрязнений сводится к использованию коррозионно-стойких материалов, нанесению защитных покрытий, введению в нефтепродукты ингибиторов коррозии и применению электрохимических способов.

Много топлива теряется от переливов и испарения при заправке машин. За год потери могут достичь 100 кг на машину. Через неплотность, пропускающую одну каплю бензина в секунду, за сутки теряется более 4 кг, а за год около 1, 5 тонны. Если же капли временами переходят в струйку, то потери топлива увеличиваются до 6–7 кг в сутки, а за год – до 2–2, 5 тонны.

Подтекание и «потение швов» резервуаров – причины потерь 3–4 % топлива в год. При заправке машины неисправным топливозаправочным оборудованием потери топлива составляют 1–2 % и еще более возрастают, если применяют ведра или открытую струю. При выдаче дизельного масла из бочки в мерную кружку или в ведро накатом или опрокидыванием остаток после окончания выдачи составляет 1, 5 кг. Потери при наливе из бочки в мерную кружку или ведро достигают 9 %. Заправка машин топливом при помощи рукава, но без раздаточного крана приводит к потерям, достигающим 0, 4–0, 5 %. Применение же раздаточных кранов позволяет снизить потери более чем в 2 раза.

Внедрение механизированных заправочных средств сокращает не только количественные, но и качественные потери нефтепродуктов, а также длительность простоев машин на заправке. При рациональном применении механизированных заправочных средств, благодаря снижению простоев тракторных агрегатов под заправкой и потерь времени на перегон тракторов к стационарным пунктам заправки, производительность МТА увеличивается на 10–12 %.

Требования к оборудованию нефтескладов предусматривают: сохранение качества нефтепродуктов в процессе хранения; ликвидацию потерь при заправках, приемке и хранении; сокращение времени заправки машин; обеспечение учета количества выданных топлива и масел.

Эти требования могут быть обеспечены, когда оборудование нефтескладов находится в исправном состоянии и содержится в постоянной технической готовности. Для этого необходимо совершенствование и качественное проведение технического обслуживания и ремонта оборудования, что позволяет сократить простои МТП; снизить затраты на ремонт топливной аппаратуры и машины в целом; сократить время на заправку машин, уменьшить потери нефтепродуктов и сэкономить дизельного топлива до 2, 5, бензина – до 3, 5 и моторного масла до 6 %.

Важный резерв экономии моторных масел – повторное их использование после регенерации, для чего необходимо организовать сбор отработанных масел.

Большое значение имеет организация в нефтехозяйствах контроля качества нефтепродуктов. Основным документом, характеризующим соответствие данного продукта стандарту или ТУ, является паспорт качества, в котором приводят показатели качества, определенные в лаборатории изготовителя нефтепродукта. При обнаружении несоответствия этих показателей – продукт признают нестандартным и бракуют.

Размер механических примесей, попадающих в топливо, обычно не превышает 30 мкм, но иногда достигает 500 мкм. Присутствие крупных частиц объясняется в основном небрежным хранением топлива и неаккуратной заправкой топливных баков. Значительная часть этих примесей (около 75 %) не оказывает влияния на износ деталей топливной аппаратуры двигателей, так как имеет незначительную твердость и представляет собой органические вещества и окислы железа и цинка. Остальная часть, состоящая из частиц кремнезема и глинозема, представляет серьезную опасность для топливной аппаратуры. Однако поры фильтрующих элементов и отверстия распылителей форсунок забиваются частицами загрязнителя любого происхождения – минерального и органического. Следовательно, наличие этих частиц является одинаково вредным.

Присутствие воды в топливе приводит к коррозии резервуаров и трубопроводов. Попадание ее в механизмы топливораздаточных колонок и системы топливоподачи дизелей вызывают повышение гидравлического сопротивления фильтрующих элементов, снижение их пропускной способности и коррозию прецизионных деталей. При сгорании дизельного топлива, в котором имеется большое количество растворенной или мелко диспергированной воды, образуется серная и сернистая кислоты. Взаимодействуя с деталями цилиндровой группы, они вызывают их интенсивную коррозию.

При отрицательных температурах вода, попавшая в топливо, превращается в кристаллы льда, которые нарушают нормальную работу топливораздаточного оборудования и двигателей: кристаллы льда забивают трубопроводы, насосы, фильтры и жиклеры, затрудняя и даже совсем прекращая подачу топлива. Скопление большого количества воды приводит к замерзанию ее в кранах, повреждению сальников и нарушению плотности резьбовых и фланцевых соединений.

При длительном хранении дизельное топливо подвергается окислению. Это приводит к возрастанию в топливе количества смол, изменению их кислотности и цвета, к увеличению примесей органического происхождения.

В процессе транспортировки, хранения и выдачи бензина качество его ухудшается в основном за счет испарения легких фракций и изменения вследствие этого фракционного состава, а также за счет окисления. Чрезмерного загрязнения бензина механическими примесями, как правило, не происходит, так как примеси, попавшие в него, быстро оседают на дно. Да и требования к чистоте бензина менее жесткие, чем, например, к чистоте дизельного топлива.

В систему питания карбюраторных двигателей не должны попадать механические примеси размером более 10 мкм.

Испарение легких фракций бензина ухудшает его динамическую испаряемость, а это приводит к ухудшению пусковых свойств бензина, снижению мощности и экономичности двигателя, сокращению количества работы, выполняемой автомобилями, перерасходу бензина и потере рабочего времени. Установлено, что на каждый процент потери бензина от испарения мощность двигателя снижается на 0, 15 %, а экономичность – на 0, 2 %. В то же время повышается предельная температура окружающего воздуха, при которой возможен запуск двигателя в зимних условиях. Так, при повышении температуры начала кипения бензина с 34 до 46 С (в результате незначительных потерь легких фракций) предельная температура окружающего воздуха, при которой возможен быстрый запуск двигателя, повышается с минус 26 до минус 16 С.