Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Эксплуатационные свойства и применение горючего, смазочных материалов и специальных жидкостей учебное пособие

..pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
15.29 Mб
Скачать

(ТУ), не могут применяться на материальной части и подлежат исправлению. Исправление некондиционных продуктов производит­ ся на окружных (центральных) складах (базах) горючего, а так­ же на складах горючего войсковых частей и соединений.

Горючее может быть исправлено по следующим показателям; фракционному составу, октановому и цетановому числам, содержа­ нию серы, фактических смол, присадок, по вязкости, кислотности, коксуемости, содержанию воды и механических примесей.

Смазочные масла исправляют по вязкости, зольности (содер­ жанию присадок), коксуемости, кислотному числу, температуре вспышки, по содержанию воды и механических примесей. По этим же показателям восстанавливают и жидкости для гидравлических систем на нефтяной основе.

Специальные жидкости для гидравлических систем на гликоле­ вой, касторовой и глицериновой основах, а также низкозамерзаю­ щие охлаждающие жидкости исправляют по содержанию компо­ нентов, присадок и механических примесей.

Некондиционные пластичные смазки не восстанавливаются. Во­ прос об их применении решается в каждом отдельном случае в за­ висимости от обстоятельств. Некондиционная смазка может быть использована в малоответственных узлах или взамен аналогичной низкосортной смазки, например, некондиционная смазка ЦИАЦИМ201 в ряде случаев может быть использована как солидол.

Исправление качества некондиционных продуктов, как прави­ ло, производится смешением с горючим или маслом той же марки, имеющим запас качества по исправляемому показателю, а также путем введения присадок. Для смешения продуктов разных марок требуется разрешение довольствующего органа.

Механические примеси и вода из горючего и масел удаляются путем отстоя, фильтрации и при сочетании указанных способов. Для ускорения процесса отстаивания масла обычно подогревают.

Фильтрацию топлив и масел осуществляют через фильтры по­ движных и стационарных средств перекачки горючего, фильтры топливо- и маслозаправщиков, а также посредством установок для смешения, фильтрации и обезвоживания масла (УСФОМ).

Исправление некондиционного горючего, масла и специальных жидкостей путем смешения производится в такой последовательно­ сти: рассчитывают количество продуктов,подлежащих смешению; подготавливают их к смешению и смешивают; проверяют однород­ ность и качество полученной смеси.

Рекомендуется первоначально смесь приготовить в небольшом количестве и ее качество проверить в лаборатории.

Горючее смешивают, подавая продукт с меньшей плотностыо в нижнюю часть резервуара и осуществляя принудительную цир­ куляцию смеси насосом. Масла имеют более высокую вязкость, поэтому их, как правило, смешивают в смесителях, оборудованных подогревателями, в автомаслозаправщиках и в установках УСФОМ.

350

Различают аддитивные, условно аддитивные и неаддитивные показатели качества горючего при смешении компонентов. Адди­ тивные показатели, например плотность, содержание ТЭС, серы,, фактических смол, подчиняются закону пропорциональности, их значения у смеси будут равны среднеарифметическим величинам этих показателей у взятых для смешения продуктов.

Неаддитивные показатели этому закону не подчиняются, по­ этому в расчетные формулы для составления смеси приходится вводить поправочные коэффициенты, значения которых для вязко­ сти и температуры вспышки показаны на рис. 99.

О

20 40 60

80 100

 

Концент рация компонента3Ct

Рис. 99. Коэффициенты для определения расчетным путем вязкости и темпера­ туры вспышки в закрытом тигле сме­ сей нефтепродуктов.

Соотношение продуктов, необходимых для смешения, опреде­

ляют

по исходной формуле

Х2

 

 

_ _ А -

 

 

Х 1X ° 2’

 

где

Gi— количество продукта, имеющего запас качества по ис­

 

правляемому показателю, весовые единицы;

еди­

 

G2— количество некондиционного продукта, весовые

 

ницы;

качества соответственно в

сме­

X, Xi и Xz—значение показателя

 

си, у продукта, имеющего запас качества, и у некон­

 

диционного продукта.

 

351

Расчетные соотношения компонентов в смеси при исправлении условно аддитивных показателей, например, фракционного соста­ ва и детонационной стойкости, получаемые по приведенной выше формуле, являются ориентировочными и подлежат уточнению по

результатам

анализа в лаборатории

образца

смеси.

К условно

аддитивным показатели

качества

горючего могуг

быть отнесены по различным причинам. Так, отклонение значений температуры выкипания заданных объемов смеси нефтепродуктов вызывается несовершенством аппарата для разгонки (Энглера). Ректифицирующая способность этого аппарата очень низкая, по­ этому получаемые значения температуры выкипания исходных про­ дуктов в значительной степени отклоняются от истинных темпера­ тур кипения. Зная истинные температуры кипения и мольные кон­ центрации компонентов, можно было бы с высокой точностью при­ готовить смесь заданного фракционного состава. Неаддитивность показателей детонационой стойкости смесей углеводородов наблю­ дается в том случае, если групповой углеводородный состав исход­ ных компонентов различен, а также при значительной разнице в содержании ТЭС смешиваемых марок бензинов.

Вязкость и температуру вспышки в закрытом тигле смеси неф­ тепродуктов можно подсчитать с достаточной для практических

целей

точностью

по

формулам:

 

у _

Vl ^ l

+ V2 ^ 2 — К ъ (Vt — V?)

 

 

 

 

100

где

v — вязкость

смеси,

сст;

Vj hv2 — вязкость компонентов, сст. Принимают, что v, больше v2; Х 1и Х 2— содержание компонентов в смеси, %;

Кв— коэффициент,

определяемый по графику (см. рис. 99);

__ ТхХ , + Т2Х 2- К в СЛ Т г - Т %)

си~~

100

где Гсм— температура

вспышки смеси, °С;

Г, и Г2— температура

вспышки компонентов, °С. Г, больше Т2.

Ошибки расчетов по приведенным формулам составляют: для расчета вязкости средняя относительная — 5%; для расчета темпе­

ратуры вспышки

средняя абсолютная — 3° С, если Т\ — Г2 = 50° С,

и 4 —5° С, если

Г, — Г2 = 50—100° С.

Г л а в а 23. С Р Е Д С Т В А К О Н Т Р О Л Я К А Ч Е С Т В А Г О Р Ю Ч Е Г О И С М А З О Ч Н Ы Х М А Т Е Р И А Л О В

УСТРОЙСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ СТАЦИОНАРНЫХ И ПОДВИЖНЫХ ЛАБОРАТОРИЙ

Тактико-технические требования и характеристика лабораторий.

К лабораториям, контролирующим качество горючего, смазочных материалов и специальных жидкостей, предъявляются следующие основные требования:

проведение анализов в установленном объеме;

обеспечение заданной производительности;

использование для анализов стандартных приборов и аппа­

ратов;

соблюдение установленных методов выполнения анализов;

выполнение правил и норм техники безопасности, охраны

труда и пожарной безопасности.

В ряде случаев в лабораториях для контроля качества горюче­ го предусматривается возможность выполнения анализов топлива специального назначения.

Существуют два типа лабораторий: стационарные и подвижные. Стационарные предназначены для определения качества всех сор­ тов горючего как в полном объеме установленных требований, так и для производства контрольных анализов. Полные анализы про­ водят лаборатории научно-исследовательских и учебных заведений, окружные и некоторые лаборатории военных складов горючего. Лаборатории окружных складов и войсковых частей определяют качество горючего в объеме контрольных анализов.

Стационарные лаборатории оборудуются и комплектуются в за­ висимости от объема анализов и требуемой производительности.

Подвижные лаборатории предназначены для контроля качества горючего в полевых условиях. Основное оборудование подвижных лабораторий размещается в специальном кузове на шасси автомо­ биля и при необходимости на автомобильном прицепе. Оборудова­ ние подвижных лабораторий позволяет проводить полные анализы горючего и смазочных материалов, за исключением определения октановых и цетановых чисел, сортности и некоторых других пока­ зателей, для выполнения которых требуются специальные приборы.

Планировка стационарной лаборатории. Планировка помеще­ ний стационарной лаборатории (рис. 100) определяется типовыми проектами, однако при реконструкции существующих и проектиро­ вании новых лабораторий возникает необходимость разработки ин­ дивидуальных проектов.

Здание лаборатории должно иметь, как минимум, два выхода — основной и запасной. Моторное отделение, газогенераторная и вен­ тиляторная обычно располагаются отдельно от других помещений, что снижает уровень производственного шума. При этом газогене­

23 Заказ № 194.

353

раторная и вентиляторная должны иметь капитальные стены и от­ дельный вход с улицы.

Рис. 100. План стационарной лаборатории:

1 —комната для приема проб;

2 кладовая;

3 газогенераторная;

4—моторная; 5—моечная; б—вентиляторная;

7 и 8~комнаты для

анализа горючего; 9—то же,

для масел; /0—весовая; 11—комната

отдыха; 12 кабинет.

 

Комнаты для анализа горючего, если их несколько, располага­ ются рядом. Это ограничивает перемещение проб по лаборатории. Одну из комнат желательно иметь угловую с лучшим естественным освещением. Весовая оборудуется в непосредственной близости от комнат анализа горючего и масел, но на достаточном удалении от моторной. Моечная и кладовая химической посуды могут быть смежными. Комната для приема проб размещается недалеко от входа, там же находится кабинет начальника лаборатории и ком­ ната для отдыха и проведения занятий с личным составом.

Размер производственной площади определяется потребным ко­ личеством лабораторного оборудования, необходимым для обеспе­ чения заданной производительности лаборатории, а также резер­ вом площади для монтажа новых образцов оборудования, исполь­ зуемого при проведении анализов горючего и для работ научно-ис­ следовательского характера.

Расчет потребности оборудования стационарной лаборатории.

Комплектование лабораторий осуществляется в соответствии с та­ белем и нормами в зависимости от предназначения учреждения и производительности. При выборе оборудования необходимо учиты­ вать, что анализы горючего и смазочных материалов должны вы­ полняться при строгом соблюдении требований государственных стандартов как в отношении методики определения, так и в отно­ шении применяемых приборов и аппаратов.

354

Стационарные лаборатории обычно комплектуются установка­ ми для моторных испытаний, лабораторными столами, вытяжными шкафами и оборудованием санитарно-технических систем.

Применяемые для анализов горючего и смазочных материалов приборы и аппараты можно подразделить на три группы: для оцен­ ки отдельных показателей, многоцелевые и контрольно-измеритель­ ные. К первой группе относятся, например, приборы для определе­ ния фракционного состава, фактических смол, температуры вспыш­ ки. Вторая группа включает термостаты, сушильные шкафы, лабо­ раторные магнитные мешалки, электрические печи и другое обору­ дование, используемое при определении различных показателей качества горючего и смазочных материалов. Контрольно-измери­ тельные приборы включают весы, секундомеры, фотокалоримет­ ры и др.

При расчете потребности лабораторного оборудования в первую очередь вычисляют необходимое количество приборов для анализа по индивидуальным показателям. Потребное количество таких уста­

новок, приборов и

аппаратов рассчитывается по формуле

 

/V =

где п — количество

 

ту

проб дневного задания, в которых опреде­

ляется данный

показатель;

Х1 И Т Ф — соответственно

фактическое время первого и последую­

щего определения на приборе;

ту — длительность условного анализа (рабочее время); К — коэффициент запаса, величина которого принимается 3 —

1,2 для дорогостоящих и громоздких аппаратов; для остального оборудования — в пределах 1,5—2.

Количество многоцелевых и контрольно-измерительных прибо­ ров определяется применительно к типовым табелям и нормам с учетом необходимого резерва. Потребность в лабораторных столах и вытяжных шкафах можно найти, зная количество приборов и ап­ паратов, необходимых для укомплектования лаборатории.

Компоновка подвижной лаборатории. Особенностями устройст­ ва подвижных лабораторий являются принципиально иной метод

их комплектования,

обеспечение специфических требований к тран­

спортному средству,

иная планировка производственной площади

и иной порядок размещения оборудования.

Лаборатория обычно размещается в кузове автомобиля и на прицепе. Ограниченная грузоподъемность транспортных средств и малые размеры производственной площади в этом случае не поз­ воляют иметь более одного комплекта различных приборов и аппа­ ратов. Поэтому при проектировании таких лабораторий вместо расчета составляется перечень необходимого оборудования для проведения анализов в объеме, установленном проектным заданием.

Предварительный вывод о требуемой грузоподъемности автомо­ биля делают по общему весу лабораторного оборудования, вклю-

23*

355

ценного в составленный перечень. В дальнейшем этот вывод уточ­ няют в зависимости от требуемой площади кузова для размещения оборудования и правильной организации рабочих мест. Подвиж­ ные лаборатории предназначены для проведения анализов горюче­ го и смазочных материалов непосредственно в войсках, поэтому они обычно размещаются на автомобилях повышенной проходимости.

Особенность компоновки подвижной лаборатории заключается в том, что вес ее оборудования, по крайней мере в походном поло­ жении, должен быть размещен сравнительно равномерно и на ми­ нимальной высоте от платформы кузова. Это обеспечивает лучшую динамику движущегося автомобиля.

Расчеты показывают, что производительность имеющихся по­ движных лабораторий (4—5 условных анализа в сутки) определя­ ется не столько возможностями оборудования и численностью об­ служивающего персонала, сколько характером размещения этого оборудования, организацией рабочих мест, т. е. размерами произ­ водственной площади. Имея даже только по одному комплекту при­ боров при достаточной рабочей площади, можно было бы прово­ дить 12—15 условных анализов в сутки при двухсменной работе.

Все основное оборудование лаборатории размещается обычно на постоянно закрепленных рабочих местах. На лабораторных сто­ лах устанавливают аналитические весы, термостат, сушильный шкаф, рефрактометр и автотрансформаторы. В вытяжных шкафах могут быть размещены приборы для определения температуры вспышки, фактических смол и термоокислительной стабильности. Стеклянная посуда и химические реактивы хранятся в ящиках ла­ бораторных столов.

Устройство технических систем лабораторий. К техническим си­ стемам лабораторий относятся: вентиляция., отопление, энергоснаб­ жение, водопровод и канализация. В отдельных случаях лаборато­ рии имеют самостоятельное газоснабжение для производственных нужд.

Технические системы предназначены для обеспечения рабочего процесса и создания нормальных санитарных условий в помещении лаборатории. В стационарных лабораториях все эти системы про­ ектируются и сооружаются в соответствии со строительными нор­ мами и правилами (СНиП). Некоторые вопросы, связанные с про­ ектированием и эксплуатацией технических систем, изложены ниже.

Состояние воздушной среды в закрытом помещении характери­ зуется температурой, влажностью и подвижностью воздуха. Сово­ купность этих параметров (микроклимат) оказывает существен­ ное влияние на самочувствие и работоспособность человека, а сле­ довательно, на производительность его труда и точность анализов. Микроклимат должен обеспечивать нормальный тепловой баланс человеческого организма с воздушной средой. Воздушная среда лаборатории постоянно загрязняется. Источниками загрязнения яв­ ляются:

356

— инертные и вредные газы, а также пары, выделяемые прибо­ рами, аппаратами, установками, реактивами, испаряющимися неф­

тепродуктами;

— влага, выделяемая живыми организмами и попадающая в воздух в результате нагрева и свободного испарения воды;

— пыль органического и неорганического происхождения, обра­ зующаяся в процессе производства, например при шлифовании ме­ таллических пластинок, при измельчении и растирании химических реактивов.

Микроклимат лаборатории поддерживается в оптимальном со­ стоянии системами отопления и вентиляции. Все основные помеще­ ния лаборатории: моторная, комнаты анализов, моечная — оборуду­ ются вентиляционной системой приточно-вытяжного типа с механи­ ческим побуждением движения воздуха. При проектировании этой системы в основу расчета кладется величина кратности обмена воз­ духа (до 15 объемов в час). Величина воздухообмена Пвент, необхо­ димого для разбавления выделяющихся вредных газов и паров до допустимых концентраций, определяется уравнением

 

V

вент

= —

1

 

v

r

 

 

 

 

саоп

 

где G — количество

вредных

паров,

возникающих в помещении

в единицу времени;

 

 

 

воздухе данного вредного

Сд011— допустимая

концентрация в

газа или пара;

 

 

 

 

К— коэффициент запаса, учитывающий возможную неравно­ мерность распределения концентраций, равный 1,5—2.

Необходимо учитывать, что увеличение воздухообмена до крат­ ностей больше чем 15—20 объемов в час ощутимо не сказывается на улучшении условий труда в этих помещениях. Потребность в та­ ком воздухообмене указывает на то, что объем помещения не соот­ ветствует характеру производства и размещаемому в нем обору­ дованию.

В лаборатории вода потребляется для хозяйственно-бытовых и производственных нужд. Расход воды в хозяйственно-бытозых це­ лях незначителен и приблизительно постоянен, а объем производ­ ственного расхода воды во много раз больше и крайне неравноме­ рен. Поэтому в лабораториях целесообразно предусматривать со­ оружение раздельной подачи воды для хозяйственных и производст­ венных нужд. В таком случае при перебоях в водоснабжении мож­ но организовать подачу воды для производственных целей из ре­

зервных емкостей или пожарного водоема.

в

канализа­

Сточные производственные воды перед отводом

цию

нейтрализуют

и

очищают.

Нейтрализация

производится

при

содержании в

них

кислот:

серной более 0,2%

и соляной

более 0,5%. В сточных водах обычно содержатся горючее и смазоч­ ные материалы, для удаления которых сооружают различного типа ловушки.

357

Ловушка (рис. 101) представляет собой бетонную яму, знутри которой размещен металлический колпак с трубой для отвода го­ рючего. Сточные воды по центральному патрубку подаются под колпак, дальнейший их путь показан на рисунке стрелкой. Скорость движения воды вниз под колпаком должна быть меньше скорости «всплывания» капелек горючего UT. Последнюю величину прибли­ женно можно определить по формуле

f

I

__ ^К.Г

iPc.B

' Рг)

°

г

--------—--------------1

1 о {^с.в

где dK.r — диаметр капель горючего;

Рс.вИРг — плотность сточных вол и горючего;

С г .Рс.в — коэффициент

динамической вязкости сточных вод. 1

3

4

Рис. 101. Улавливатель горючего:

/ —бетонный колодец; .2 —входной патрубок; 3—металлический кол­ пак; 4 —отбойная тарелка; 5—емкость для сбора горючего;

/ —вход сточных вод; / / —выход сточных вод; /// —слив горючего.

Скорость воды зависит от расхода стоков и определяется пло­ щадью поперечного сечения колпака. Практически она принимает­ ся в пределах 0,01—0,05 м/с. Чтобы исключить возможность по­ падания воды в емкость для сбора горючего и смазочных материа­ лов, трубу для их слива располагают несколько выше, чем отвер­ стие водослива в стенке. Отвод сточных вод в бассейн канализиро­ вания или к месту сброса выполняется самотеком по канализаци­ онным трубам. Минимальный уклон этих труб с достаточной точ­ ностью можно определить по формуле

^ m i n

j I

где d — диаметр труб, мм.

358

В лаборатории используется большое количество различных электродвигателей, нагревателей и осветительных приборов. Все они, как правило, представляют собой устройства, серийно изго­ товляемые промышленностью. Их эксплуатация и ремонт осущест­ вляются в соответствии с заводскими инструкциями. Наиболее ча­ сто возникает необходимость в ремонте нагревательных элементов заводского изготовления, а также при усовершенствовании и мо­ дернизации приборов, когда эти элементы изготовляют собствен­ ными силами. Для этого необходимо произвести расчет нагревателя.

Расчет нагревателя сводится к нахождению сечения и длины проволоки, питаемой током известного напряжения. Количество тепла Q0бщ, необходимого для повышения температуры нагревае­ мого материала до заданной величины, определяют по формуле

 

 

 

 

 

 

 

л

__9 Л

_

т \

 

 

 

 

 

 

 

 

ч Т о б щ

 

 

( ' к

* н ) >

 

где

С — удельная

теплоемкость

материала;

 

ТниТк— начальная

и

конечная

температура материала;

 

G — масса

нагреваемого материала;

 

 

■fj— к. п.

 

д. прибора, принимаемый по табл. 43

 

 

Мощность

 

нагреватель­

 

 

Т а б л и ц а 43

ного

прибора

определяют

 

Коэффициент полезного действия

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

нагревательных приборов

 

 

N--

К <?ойщ

 

 

 

 

Электрические

 

 

 

 

В т

 

 

 

 

К. п. д.

 

 

 

 

 

 

 

 

нагревательные приборы

где К-

коэффициент

запа­

 

 

 

0,6- 0,8

 

 

са (1,1 —1,3), учи­

Электроплитки закрытого типа

 

 

тывающий

умень­

Электроплитки открытого типа

0,5 -0 ,7

 

 

шение

напряжения

Быстродействующие электри­

До 0,95

 

 

ческие

водонагреватели

 

 

сети, старение на­

Печь сопротивления для сушки

0,2-0,3

 

 

гревательных

эле­

материалов

 

 

ментов и изменение

 

 

материала;

 

 

 

теплоемкости

нагреваемого

 

 

В — коэффициент,

учитывающий

размерность;

 

 

т — время

нагрева.

 

 

 

 

 

 

Если требуемая мощность менее 5—10 кВт, то нагреватели обыч­

но изготавливают однофазными. Сечение нагревателей

5 можно

определить по допустимой

плотности тока S, которая для нихро-

мовой проволоки принимается в пределах 4—10 А/мм2.

Тогда

S = i- мм2.

Зная силу тока и рабочее напряжение, вычисляют величину со­ противления нагревателя. Определив величину сопротивления, пользуясь известным соотношением между сопротивлением и гео­ метрическими размерами проводника, находят длину нагревателя.

359

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ