VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Во время транспортировки нефтепродуктов на значительные расстояния по магистральным нефтепродуктопроводам и при их временном хранении в резервуарах нефтеперекачивающих станций, топлива и масла различного класса использования, постоянно подвергаются физическим и химическим изменениям. В результате такого воздействия происходит изменение ка­чественных показателей нефтепродуктов, отличные от положенных норм качества, отраженных в паспорте качества нефтепродукта.

К числу таких процессов относятся: испарение, загрязнение механиче­скими примесями и водой, выпадение высокоплавких компонентов при охлаждении, а также смешение в резервуарах и при последовательной перекачке по трубопроводам нефтепродуктов различного сорта, например реактивного топлива и бензина. Основными химическими процессами будут сле­дующие: окисление, разложение, полимеризация, конденсация и коррозия. Испарение нефтепродуктов приводит к уменьшению концентрации легких фракций, что приводит к снижению скорости запуска двигателя, увеличивается расход топлива, происходит образование паровых пробок и обледенение, меняется состав отработавших газов, повышается износ двигателя, снижается экономичность работы на частичных нагрузках. Загрязнение нефтепродуктов различными механическими примесями (водой, пес­ком) во время транспортировки нефтепродуктов приводит к снижению всех эксплуатационных свойств топлива и смазки трущихся частей, происходит истирание поверхности и нагрев подшипников. Окисление приводит к увеличению в составе топлива количества кислых и смолистых соединений, которые приводят к нарушению нормальной работы двигателя, нарушения процесса карбюрации, засорение фильтрующих элементов системы питания может привести к прекращению подачи топлива, ухудшается наполнение цилиндров двигателя горючей смесью и др. Обводнение ухудшает прокачиваемость и фильтруемость топлив и масел при отрицательных температурах, ухудшает распыливание, испарение и горение. Обводнение снижает теплоту сгорания топлива и КПД дви­гателей. Смешивание приводит к пересортице, вследствие чего происходит изменение качества нефтепродукта, в зависимости от марок и степени отчистки, в процессе перемешивания нефтепродуктов при последовательной перекачки. Даже небольшое количество бензина, попавшего в дизельное топливо, уменьшает его вязкость, облегчает фракционный состав и понижает температуру вспышки. При этом может увеличиться также и пожароопасность. При попадании моторного топлива, масел или мазутов в дизельное топливо, его качество резко ухудшается: утяжеляется фракционный состав, повышается вязкость, коксуе­мость, зольность и температура застывания.

В процессе эксплуатации магистрального нефтепровода должен быть обеспечен контроль за работой магистрального нефтепровода, проведение технического диагностирования, управление производственным процессом, и учет нефтепродуктов. Контроль за работой магистрального нефтепровода обеспечивается осмотром трассы трубопровода и контролем за техническим состоянием оборудования и проведением комплекса операций по поддержанию работоспособного состояния. С целью сохранения эксплуатационных свойств топлив и масел, и для дальнейшего контроля за качеством, перед началом транспортировки, а также на каждой стадии транспортировки проводится контроль и измерение параметров качества [1].

Определение основных физико-химических свойств исследуемого нефтепродукта: октановое число, фракционный состав, степень загрязнения механическими частицами, компонентный состав, наличие воды (для топлива); определение марки основы, состояние присадок [2]. Также определяют плотность, вязкость, фракци­онный состав, содержание механических примесей и воды (количественно), водорастворимых кислот и щелочей, фактических смол, кислот­ности, термическую стабильность, удельную электропроводи­мость, октановое число, зольность, коксуемость, температуру вспышки (в открытом и закрытом тигле), помутнения, застыва­ния, каплепадения, пенетрацию и др. [3]. Все эти параметры фиксируются анализаторами для контроля качества нефтепродуктов.

Принцип работы анализаторов заключается в определении детонационной стойкости бензинов, самовоспламеняемости дизельных топлив и параметров масел на основании измерения их диэлектрической проницаемости и удельного объемного сопротивления [5].

Принцип действия анализатора СИМ-5 основан на нагревании контролируемого нефтепродукта электронагревателем, периодическом поджигании паров нефтепродукта и измерение температуры, при которой происходит вспышка [4]. Анализатор СИМ-6 предназначен для измерения содержания серы в светлых нефтепродуктах (бензин, керосин, дизтопливо), а также в других нефтепродуктах, полностью сгорающих в горелке анализатора, и может применяться для оперативного контроля их качества [4]. Анализатор модели ASOMA 682-T-HP-Ex предназначен для измерения концентрации общей серы в мазуте. Основное приложение анализатора – контроль качества нефти на узлах учета, таможенных терминалах и других местах перехода права собственности. Слабое излучение рентгеновской трубки, проходя через анализируемое вещество, поглощается атомами серы и ослабляется. Энергия излучения подобрана таким образом, чтобы его поглощение происходило в основном при взаимодействии с атомами серы. При этом рассеяние на других атомах, входящих в состав углеводородов, определяется в основном плотностью анализируемого вещества. С учетом поправки на плотность, ослабление излучения при прохождении через анализируемую среду преобразуется в значение концентрации серы. Необходимые для расчета данные о плотности вводятся через аналоговый вход от внешнего прецизионного плотномера, или от дополнительного плотномера, входящего в конструкцию анализатора [6].

Проверка качества нефтепродуктов включает: определение соответствия физико-химических свойств нефтепродукта требованиям действующих стандартов и технических условий, установление сорта, исключение применения некондиционных продуктов, предупреждение ухудшения свойств при транспортировании, хранении и применении, своевременное исправление качества.

Библиографический список:

1. ГОСТ Р 55435-2013 Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Эксплуатация и техническое обслуживание. Основные положения, дата введения 01.11.2013. – М. Стандартинформ, 2014. 41 с.

2. Ик-спектрометрия в анализе нефти и нефтепродуктов Л.И. Иванова, Р.З. Сафиева, В.Н. Кошелев. Издательство Российского государственного университета нефти и газа.

3. Самедова Ф. И., Гусейнова Б. А., Алиев Б. М., Кулиев Ф. А. // Нефтехимия. 2004. т. 44. №2. С. 110-112.

4. Шувалов Г.А. Приборы для мониторинга качества нефтепродуктов / Г. В. Шувалов, И. В. Минин, О. В. Минин// ИНТЕРЭКСПО ГЕО-СИБИРЬ

5. Анализатор модели SHATOXSX-300 электронный ресурс: http://analytservis.narod.ru/opisanie/shatox3.html$

6. Анализатор серы в нефти модели ASOMA 682T-HP-EX электронный ресурс: http://www.artvik.ru/pdf/sulfur_in_oil_analyzers/682t-hp.pdf.