Трансформаторные масла

Содержание стр. Введение                                                                                                                                         2 1.Трансформаторные масла: виды и их характеристика                                                           5 1.1.Понятие: трансформаторные масла                                                                                       5 1.2.Виды трансформаторного масла                                                                                            5 1.3.Основные физико­химические и диэлектрические свойства  трансформаторных масел                                                                                                              7 2.Эксплуатация трансформаторного масла                                                                                 9 3.Утилизация отработанного масла                                                                                           13 3.1. Отработанное масло                                                                                                             13 3.2. Утилизация отработанного масла                                                                                       14 3.3.Экологические аспекты утилизации                                                                                    15 3.4.Технологии регенерации отработанных масел                                                                   18 Заключение                                                                                                                                   24 Литература                                                                                                                                    25 Введение В   наше   время   человечество   испытывает   серьезную   проблему,   заключающуюся   в резком увеличении отходов. С непрерывным ростом городов растут и горы мусора вокруг них. Если  раньше утилизация  использованного сырья или  мусора заключалась  в вывозе отходов   за   черту   города   и   организации   огромных   городских   свалок,   то   с   развитием прогресса   переработка   отходов   становится   всё   более   актуальной,   позволяя   не   только избавляться от отходов, но и делать это с максимальной выгодой и пользой. Проблемы   экологической   безопасности   применения   смазочных   материалов неотделимы   от   утилизации   ОСМ,   которые   в   настоящее   время   являются   одними   из наиболее  распространенных  техногенных  отходов,  негативно  влияющих  на  все   объекты окружающей среды – атмосферу, почву и воды. Только загрязнение вод отработанными нефтяными   маслами   составляет   20%   общего   техногенного   загрязнения,   или   60% загрязнения   нефтепродуктами.   Здесь   рассмотрены   основные   направления   решения проблемы, описаны важнейшие технологические процессы для всех видов ОСМ. Необходимость   утилизации   ОСМ   в   настоящее   время   ни   у   кого   не   вызывает сомнений,   поскольку   их   захоронение   и   уничтожение   (в   основном   –   путем   сжигания) порождают   под   час   еще   большие   экологические   проблемы,   чем   сами   ОСМ,   и   при значительных затратах не позволяют повторно использовать ценное вторичное сырье, что невыгодно уже с экономической точки зрения. При этом весьма важно, чтобы процессы утилизации сами по себе не представляли существенной угрозы биосфере. Как уже отмечалось, наиболее рациональным направлением в решении современных экологических   проблем   представляется   практическая   реализация   концепции предотвращения загрязнения, поскольку колоссальные затраты на устранение возникших загрязнений   и   невозможность   предвидеть   и   устранить   все   их   последствия   целиком   и полностью   оправдывают   разработку   новых   более   безопасных   технологий   и   создание принципиально нового оборудования. Как и в основных отраслях промышленности, в области переработки вторичного сырья все больше специалистов высказывается в пользу отказа от традиционных методов борьбы   с   загрязнениями   путем   установки   очистного   оборудования   в   конце 2 технологической цепочки. Выдвигается задача решения экологических проблем в процессе производства, на основе принципиально новых технологических решений. Идеальное   воплощение   этой   мысли   –   создание   промышленных   предприятий   с минимальными   выбросами.   Поскольку   возникновения   отходов   в   промышленном производстве   избежать   нельзя,   так   как   невозможно   избежать   термодинамически обусловленных потерь вещества и энергии и полностью переработать сырье в желаемую продукцию, создание предприятий такого рода предусматривает систему технологических процессов, обеспечивающих комплексное использование сырья и энергии, когда побочные продукты   и   отходы   одного   процесса   являются   сырьем   или   реагентами   другого. Комплексная   переработка   сырья   включает   улавливание,   выделение   и   переработку   всех отходов в готовую продукцию или относительно экологобезопасные вещества, пригодные к безопасному захоронению. Комплексное   использование   сырья   –   наиболее   полное,   экономически   и экологически   оправданное   использование   всех   полезных   компонентов,   содержащихся   в сырье, а также в отходах производства; при этом предполагается максимальный выход продукции на каждой стадии переработки, что повышает эффективность производства и уменьшает образование отходов. Исходя из сказанного, существующий в настоящее время термин «безотходная или экологически безвредная (чистая) технология» вряд ли следует считать удачным. Любая технология изначально и объективно противопоставлена биосфере и поэтому не может не представлять для нее угрозы (в большей или меньшей степени). Наиболее приемлемым представляется термин «малоотходная технология» – такой способ производства продукции, при котором вредное воздействие на окружающую среду не   превышает   уровня,   допустимого   санитарно­гигиеническими   нормами,   при   этом   по техническим,   экономическим,   организационным   или   другим   причинам   часть   сырья   и материалов переходит в неиспользуемые отходы и направляется на длительное хранение или захоронение. Важнейшее условие организации малоотходного производства – наличие системы обезвреживания   неиспользуемых   отходов,   в   первую   очередь   токсичных.   При   этом воздействие отходов на окружающую среду не должно превышать предельно допустимых концентраций. Экологически   безопасное   использование   ОСМ   предполагает   их   переработку   с получением товарных продуктов самого различного назначения (топлив, масел, пластичных 3 смазок,   СОТС,   консервационных   материалов   и   др.).   Анализ   современного   состояния вопроса   говорит   о   его   фактической   нерешенности   как   в   теории,   так   и   на   практике. Исключение   составляют   лишь   некоторые   процессы   переработки   и   направления   и использования. Однако во всем мире несомненна тенденция к малоотходной утилизации ОСМ, обусловленная ростом числа экологических проблем. В современной технической литературе при рассмотрении вопроса восстановления качества   ОСМ   используют   разные   термины   –   очистка,   регенерация,   вторичная переработка. Поэтому важно четко разграничить назначение и области применения этих процессов. Под термином «очистка» будем иметь в виду непрерывную или периодическую очистку   работающего   смазочного   материала   в   действующем   оборудовании, осуществляемую   с   помощью   отстойников,   фильтров,   центрифуг   и   адсорберов.   Такая очистка далеко не всегда приводит к получению продукта, соответствующего по качеству уровню   свежего   смазочного   материала.   Часто   это   и   не   требуется   по   условиям эксплуатации. Подобные меры способствуют не только рациональной утилизации ОСМ, но и продлению срока службы смазочных материалов. Очистка работающих масел без слива из оборудования   возможна   лишь   при   наличии   циркуляционных   систем   смазки   для   ряда моторных, индустриальных и турбинных масел и практически для всех трансформаторных масел. Термин   «регенерация»   относится   к   восстановлению   качества   отработанного смазочного   материала   до   уровня   свежего.   Его   используют   применительно   к   очистке смазочных материалов (в основном не содержащих присадок), предварительно слитых из оборудования. При этом свойства отработанных продуктов полностью восстанавливаются и   их   вновь   можно   использовать   по   прямому   назначению.   Для   проведения   регенерации применяют   более   сложные   физические   и   химически   процессы   –   коагуляцию, сернокислотную   и   адсорбционную  очистку.   Часто   регенерацию   осуществляют   на   месте потребления смазочного материала. В   случае   переработки   смесей   различных   отработанных   нефтяных   масел   (ОМ), собираемых   централизованно   с   промышленных   предприятий,   используют   термин «вторичная переработка». Из такого сырья возможно получение базовых масел разного состава   и   назначения.   Вторичная   переработка   осуществима   только   на   крупных специализированных   предприятиях   и   предполагает   применение   комплекса   процессов   – вакуумной   перегонки,   экстракции,   гидроочистки   и   некоторых   других   физических   и химических методов. 4 Основное место в решении проблемы занимают ОМ СОТС. Начинает развиваться и отрасль   очистки   и   регенерации   отработанных   синтетических   масел.   По   утилизации отработанных пластичных смазок известно значительное число экспериментальных работ, однако их практическое использование затруднено из­за целого ряда факторов. Целью   реферата   является:   рассмотрение   вопросов   связанных   с   эксплуатацией   и утилизацией трансформаторных масел и связанных с ними экологическими проблемами. 1.Трансформаторные масла: виды и их характеристика 1.1.Понятие: трансформаторные масла Трансформаторные   масла,   нефтяные   или   синтетические   масла,   применяемые   в качестве   электроизолирующей   и   теплоотводящей   среды   в   трансформаторах   и   другом маслонаполненном электрооборудовании, а также в масляных выключателях для гашения электрической   дуги   при   отключении   тока.   Основная   доля   трансформаторного   масла приходится на масла нефтяные, которые получают очисткой соответствующих нефтяных дистиллятов   с   помощью   селективных   растворителей   (фенола,   фурфурола),   серной кислоты,   адсорбентов   или   гидрированием.   Процесс   получения   масел   из   сырья, содержащего парафиновые углеводороды, включает также стадию депарафинизации.  Трансформаторные масла должны обладать высокой электрической прочностью и электрическим   сопротивлением,   минимальным   тангенсом   угла   диэлектрических   потерь, стабильностью   к   окислению,   должны   иметь   малую   вязкость,   низкую   испаряемость. Нефтяные   трансформаторные   масла   имеют   вязкость   6—10×10—6  м  2/сек  при   50   °С, температуру застывания не выше —45°С, температуру вспышки не ниже 135 °С, тангенс угла   диэлектрических   потерь   не   более   0,026—0,005   при   90   °С,   диэлектрическая проницаемость 2,2—2,3; они не должны содержать воду и механические загрязнения.  Все   сорта,   производимых   в   РФ,   содержат   не   менее   0,2%   антиокислительной присадки (ионол, 2,6­дитретбутил­4­метил­фенол). Из синтетических трансформаторных масел   наибольшее   распространение   получили   жидкости   на   основе   хлорированных дифенилов   и   трихлорбензола   (гексол,   совтолы).   В   некоторых   видах   специальных трансформаторов   применяются   также   углеводородные, фосфорорганические синтетические жидкости.   кремнийорганические   и 5 1.2.Виды трансформаторного масла Масло   ТКп  (ТУ   38.101890­81)   вырабатывают   из   малосернистых   нафтеновых нефтей   методом   кислотно­щелочной   очистки.   Содержит   присадку   ионол. Рекомендуемая   область   применения   ­   оборудование   напряжением   до   500   кВ включительно.  Масло   селективной   очистки  (ГОСТ   10121­76)   производят   из   сернистых парафинистых нефтей методом фенольной очистки с последующей низкотемпературной депарафинизацией;   содержит   присадку   ионол.   Рекомендуемая   область   применения   ­ оборудование напряжением до 220 кВ включительно.  Масло   Т­1500У  (ТУ   38.401­58­107­97)   (паспорт   качества)   вырабатывают   из сернистых   парафинистых   нефтей   с   использованием   процессов   селективной   очистки   и гидрирования.   Содержит   присадку   ионол.   Обладает   улучшенной   стабильностью   против окисления, имеет невысокое содержание сернистых соединений, низкое значение тангенса угла   диэлектрических   потерь.   Рекомендовано   к   применению   в   электрооборудовании напряжением до 500 кВ и выше.  Масло   ГК  (ТУ   38.1011025­85)   вырабатывают   из   сернистых   парафинистых нефтей с использованием процесса гидрокрекинга. Содержит присадку ионол. Полностью удовлетворяет требованиям стандарта МЭК 296 к маслам класса IIА. Обладает   хорошими   диэлектрическими   свойствами,   высокой   стабильностью против   окисления   и   рекомендовано   к   применению   в   электрооборудовании высших классов напряжении. Масло   ВГ  (ТУ   38.401978­98)   вырабатывают   из   парафинистых   нефтей   с применением гидрокаталитических процессов. Содержит присадку ионол. Удовлетворяет требованиям   стандарта   МЭК   296   к   маслам   класса   IIА.   Обладает   хорошими диэлектрическими свойствами, высокой стабильностью против окисления и рекомендовано к применению в электрооборудовании высших классов напряжений.  Масло   АГК  (ТУ   38.1011271­89)   вырабатывают   из   парафинистых   нефтей   с применением   гидрокаталитических   процессов.   Содержит   присадку   ионол.   По низкотемпературной вязкости и температуре вспышки является  промежуточным между маслами классов IIА и IIIА стандарта МЭК 296. Обладает хорошими диэлектрическими свойствами, высокой стабильностью против окисления. Предназначено для применения в трансформаторах арктического исполнения.  6 Масло   МВТ  (ТУ   38.401927­92)   вырабатывают   из   парафинистых   нефтей   с применением гидрокаталитических процессов. Содержит присадку ионол. Удовлетворяет требованиям   стандарта   МЭК   296   к   маслам   класса   IIIА.   Обладает   уникальными низкотемпературными   свойствами,   низким   тангенсом   угла   диэлектрических   потерь   и высокой   стабильностью   против   окисления.   Рекомендовано   к   применению   в   масляных выключателях и трансформаторах арктического исполнения. Показатели Характеристики трансформаторных масел ТКп Масло селективной очистки Т­ 1500УГК ВГ АГКМВТ ­ 9 ­ 28 135 150 ­45 ­45 9 ­ ­ 1500 1300 ­ 0,02 0,02 Кинематическая вязкость, мм2/с, при температуре: 50 °С 40 °С 20 °С ­30 °С ­40 °С Кислотное число, мг КОН/г, не более Температура, °С: вспышки в закрытом тигле, не ниже застывания, не выше Содержание: ­ водорастворимых кислот и щелочей ­ механических примесей ­ фенола 0,6 серы, % (мас. доля) ­ сульфирующихся веществ, % (об.), не более Стабильность, показатели после окисления, не более: осадок, % (мас. доля) летучие   низкомолекулярные   кислоты   мг КОН/г кислотное число, мг КОН/г Стабильность по методу МЭК, индукционный период, ч, не менее 0,01 нет ­ ­ ­ ­ ­ 0,1 0,1 ­ ­ 0,0050,005 Прозрачность ­ при 5°С Тангенс угла диэлектрических потерь при 90 °С, %, не более Цвет, ед. ЦНТ, не более Коррозия на медной пластинке Показатель преломления, не более Плотность при 20 °С, кг/м3, не более 2,2 1,7 1 1 Выдерживает 1,505­ 895 ­ 9 ­ ­ 9 ­ ­ 5 ­ ­ 11 ­ ­ 1300 1200 1200 ­ ­ 0,01 ­ ­ 800 150 0,01 0,01 0,01 0,02 ­ 3,5 ­ ­ 135 ­45 135 135 125 95 ­45 ­45 ­60 ­65 ­ ­ ­ 0,3 ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ 10 нет 0,0150,015нет нет 0,05 0,04 0,04 0,04 0,04 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 ­ 150 120 150 150 при 20°С ­ 0,5 0,5 ­ ­ ­ 0,5 0,5 0,5 1,5 1 1 1 ­ ­ 885 ­ ­ ­ 895 895 895 ­ ­ 7 Примечание. Условия окисления при определении стабильности по методу ГОСТ 981­75: Масло Температура, °С Длительность, ч Расход мл/мин   кислорода, ТКп   и   масло   селективной очистки Т­1500У ГК и АГК ВГ 120 135 155 155 14 30 14 12 200 50 50 50 1.3.Основные   физико­химические   и   диэлектрические   свойства   трансформаторных масел. 1.Электрическая   прочность  является   одной   из   основных   характеристик   масла,   которая определяется   по   пробивному   напряжению.   Для   свежего   масла   пробивное   напряжение должно   быть   не   менее   30   кВ.   Снижение   пробивного   напряжения   свидетельствует,   как правило, о загрязнении масла водой, воздухом, волокнами и другими примесями. 2.Тангенс угла диэлектрических потерь (tg 5) характеризует свойства трансформаторного масла как диэлектрика. Диэлектрические потери характеризуют его качество и степень очистки свежего масла, а в процессе эксплуатации — степень его загрязнения и старения. Ухудшение диэлектрических свойств (увеличение tg5) приводит к снижению изоляционных характеристик трансформатора в целом. 3.Цвет   масла  у   большинства   масел   светло­желтый.   Темный   цвет   свежего   масла характеризует   отклонения   в   технологии   его   изготовления   на   заводе.   Цвет   масла используется для ориентировочной оценки его качества. 4.Механические   примеси  —   нерастворенные   вещества,   содержащиеся   в   масле   в   виде осадка или в взвешенном состоянии. Это — волокна, пыль, продукты растворения в масле компонентов, применяемых в конструкции трансформатора (лаков, красок и т.п.). Другие примеси   появляются   в   масле   после   внутренних   повреждений   трансформатора (электрической дуги, мест перегревов) в виде обуглившихся частиц. По мере старения в масле накапливается шлам, который, осаждаясь на изоляции, ухудшает ее свойства. 5.Влагосодержание  как   показатель   состояния   масла   тщательно   контролируется   в эксплуатации.   Ухудшение   этого   показателя   свидетельствует   о   потере   герметичности трансформатора   или   о   его   работе   в   недопустимом   нагрузочном   режиме   (интенсивном старении изоляции под воздействием значительных температур). 6.Температура вспышки масла  характеризует степень его испаряемости. В эксплуатации она   постепенно   увеличивается   за   счет   улетучивания   легких   фракций.   Температура 8 вспышки   для  обычных  трансформаторных   товарных   масел  колеблется  в  пределах   130­ 150°С, а для арктического масла от 90 до 115 °С и зависит от упругости их насыщенных паров.   В   отношении   пожарной   безопасности   большую   роль   играет  температура самовоспламенения  —   это   температура,   при   которой   масло   при   наличии   воздуха   над поверхностью   загорается   самопроизвольно   без   поднесения   пламени,   температура самовоспламенения трансформаторных масел составляет 350...400°С. 7.Кислотное   число   масла  —   это   количество   едкого   кали   (КОН),   выраженного   в миллиграммах,   необходимое   для   нейтрализации   свободных   кислот   в   1   г   масла.   Этот показатель характеризует степень старения масла, о чем свидетельствует появление в нем кислотных соединений. Кислотное число не должно превышать 0,25 мг КОН на 1 г масла. 8.Водорастворимые   кислоты   и   щелочи,  содержащиеся   в   масле,   свидетельствуют   о   его низком качестве. Они могут образовываться в процессе изготовления масла при нарушении технологии производства, а также в процессе эксплуатации в результате его окисления. Эти кислоты вызывают коррозию металла и ускоряют старение изоляции. 9.Стабильность  проверяется в эксплуатации при получении партий свежего масла путем проведения   его   искусственного   старения   (окисления)   в   специальных   аппаратах. Стабильность масла характеризует его долголетие, т.е. срок службы, и определяется двумя показателями — процентным содержанием осадка и кислотным числом. 10.Температура   застывания  проверяется   для   трансформаторных   масел,   работающих   в северных районах. Это наибольшая температура, при которой масло застывает настолько, что при наклоне пробирки под углом 45° его уровень в течение 1 мин остается неизменным. Недопустимое   повышение   вязкости   масла   из­за   снижения   температуры   окружающего воздуха   может   стать   причиной   повреждения   подвижных   элементов   конструкции трансформатора   (маслонасосов,   РПН),   а   также   ухудшает   теплообмен,   что   приводит   к перегреву и старению изоляции (особенно витков) токоведущих частей трансформатора. 11.Газосодержание   масла  в   герметичных   трансформаторах   должно   соответствовать нормам. Измерение суммарного газосодержания производится с помощью хроматографа. Косвенно по этому показателю определяется герметичность трансформатора. Повышение содержания   газа   (в   том   числе   воздуха)   в   масле   приводит   к   ухудшению   его   свойств: возрастанию   интенсивности   окисления   масла   кислородом   воздуха   и,   кроме   того, некоторому   снижению   электрической   прочности   изоляции   активной   части трансформатора. 9 12.Плотность  определяется для расчета массы поступившего на предприятие масла. Она характеризует содержание ароматических углеводородов, т.е. восприимчивость масел к присадкам, их гигроскопичность, сопротивляемость воздействию электрического поля. 13.Вязкость  характеризует   подвижность   масла   при   температурных   колебаниях   в трансформаторе.  Из­за  ухудшения   вязкости   нарушается   теплообмен  в  трансформаторе, ускоряется   старение   изоляции,   возрастает   сопротивление   подвижным   элементам конструкции трансформатора (например, устройств РПН). 2.Эксплуатация трансформаторного масла Трансформаторным   (изоляционным)   маслом   заполняются   баки   силовых трансформаторов и реакторов, масляных выключателей, измерительные трансформаторы и вводы.   Масло   в   трансформаторах   и   реакторах   используется   в   качестве   охлаждающей среды   и   изоляции.   На   трансформаторных   подстанциях   находят   применение   масла различных марок, выпускаемые по стандартам и техническим условиям. Масла различных марок существенно отличаются по своим диэлектрическим свойствам, поэтому каждое из них предназначается для заливки в оборудование определенных классов напряжения. Трансформаторное   масло   подразделяется:   на   свежее   сырое   (без   присадок   или стабилизированное   присадкой)   в   том   виде,   в   каком   оно   поставляется   заводом: регенерированное; чистое сухое (свежее сырое или регенерированное масло либо смесь этих   масел   после   подсушки);   эксплуатационное   (показатели   которого   соответствуют нормам   на   масло,   находящегося   в   эксплуатации   с   момента   ввода   в   эксплуатацию   до момента   слива   на   регенерацию);   отработавшее   (у   которого   после   некоторого   периода эксплуатации   показатели   не   соответствуют   нормам   на   эксплуатационное   масло). Большое влияние на качество трансформаторного масла оказывает его окисление кислородом атмосферы, с которой масло находится в постоянном соприкосновении. Этому процессу   способствуют   высокая   температура,   солнечный   свет   и   некоторые   другие факторы.   Появившиеся   в   масле   кислоты   оказывают   разрушительное   действие   на материалы, из которых изготовлен трансформатор, и в частности на изоляцию его обмоток. Окисление изоляционного масла понижает также его электрическую прочность, которая является одной из важнейших характеристик трансформаторного масла. Показателями,   характеризующими   степень   окисления   трансформаторного   масла, являются   кислотное   число   и   реакция   водной   вытяжки.   Кислотное   число   определяет количество   миллиграммов   едкого   калия,   которое   требуется   для   нейтрализации   всех 10 свободных   кислот   в   масле.   Реакция   водной   вытяжки   характеризует   наличие   в   масле низкомолекулярных   (нерастворимых)   кислот. трансформаторном масле реакция водной вытяжки должна быть нейтральной.   В   годном   для   эксплуатации Важную   роль   в   нормальной   работе   изоляционного   масла   играет   его   вязкость   и температура вспышки (температура, при которой пары масла, нагреваемого в закрытом сосуде, образуют смесь, вспыхивающую, когда к ней подносят пламя). Для того чтобы изоляционное масло лучше отводило тепло от нагретых элементов, оно должно хорошо циркулировать,   т.   е.   обладать   небольшой   вязкостью.   Температура   вспышки   масла   не должна   быть   ниже   установленных   значений   во   избежание   воспламенения   масла   при повышении   температуры,   вызванной   перегрузкой   трансформатора   или   масляного выключателя. Следующим фактором, определяющим качество масла, является содержание в нем механических примесей. Они могут появиться при эксплуатации трансформаторного масла в результате растворения красок, лаков и изоляции. Примеси могут быть также в виде угля,  который   образуется  при  электрической   дуге,  и,   наконец,  в  виде  осадка  (шлама), представляющего   продукты   распада   масла.   Механические   примеси   в   масле   оказывают неблагоприятное   влияние   на   работу   трансформаторов   и   масляных   выключателей.   Они могут   вызвать   перекрытие   между   изолированными   друг   от   друга   элементами,   а   также понизить   электрическую   прочность   масла.   Необходимо   отметить,   что   загрязнение   и старение   трансформаторного   масла   в   процессе   его   эксплуатации   ведет   к   повышению диэлектрических потерь в масле. Цвет   масла   в   процессе   эксплуатации   изменяется   и   поэтому   может   также характеризовать его качество. Свежее масло имеет обычно светло­желтый цвет. В процессе эксплуатации масло темнеет и приобретает темно­коричневую окраску. Изменение цвета масла происходит под влиянием его нагрева и загрязнения смолами и осадками. В   связи   с   тем,   что   характеристики   трансформаторного   масла   в   процессе эксплуатации   ухудшаются,   его   качество   приходится   периодически   проверять.   Такие проверки   осуществляют   обычно   один   раз   в   3   года,   делая   сокращенный   анализ   масла. Масло,   пригодное   для   эксплуатации,   должно   удовлетворять   следующим   требованиям: кислотное   число   —   не   более   0,4   мг   КОН;   реакция   водной   вытяжки   —   нейтральная; механические   примеси   — визуальное  отсутствие;   падение  температуры   вспышки  —  не более 5° от первоначальной; взвешенный уголь в масле из трансформатора — отсутствие, а из   выключателей   —  незначительное  количество;   электрическая  прочность   не  ниже  для 11 аппаратов напряжением до 15 кв включительно — 20 кв; tg 8 масла трансформаторов при 20°— не более 2% и при 70° — не более 7%. Сокращенный   анализ   масла   производят   после   капитальных   ремонтов трансформаторов и других маслонаполненных аппаратов. Масло многообъемных масляных выключателей   дополнительно   проверяют   на   содержание   взвешенного   угля   после отключения   коротких   замыканий   (если   ток   короткого   замыкания   превысил   половину паспортного   значения).   Срок   периодических   испытаний   при   неблагоприятных   для изоляционного   масла   условиях   эксплуатации   сокращают.   К   таким   условиям   следует отнести, например, высокую рабочую температуру, влажный климат. Изоляционное масло, которое в процессе  эксплуатации  перестало  удовлетворять вышеприведенным   требованиям,   должно   быть   подвергнуто   восстановлению.   В эксплуатационных условиях уровень масла в трансформаторах и выключателях постепенно понижается вследствие испарения масла и его периодических отборов для испытаний. В связи   с   этим   приходится   время   от   времени   производить   доливку   масла.   В   некоторых случаях смешение масел может привести к ухудшению качества масла. Поэтому смешивать масла можно лишь в том случае, если допустимость этого подтверждается лабораторными испытаниями. При   использовании   трансформаторного   масла   в   условиях   низкой   температуры особое   значение   приобретает   температура   застывания   масла.   При   низкой   температуре окружающей среды повышается вязкость масла, а это приводит к понижению скорости движения   траверсы   выключателя   и   ухудшает   циркуляцию   масла   в   маслонаполненных аппаратах.   По   нормам   температура   застывания   масла   для   масляных   выключателей, находящихся   в   неотапливаемых   помещениях   или   на   открытых   распределительных устройствах, в районах, где температура воздуха не бывает ниже — 20°, должна быть не выше   —35°   для   масляных   выключателей   и   —   45°   для   трансформаторов.   Температура застывания масла для остальных районов должна быть не выше — 45°. В   настоящее   время   в   эксплуатации   находят   применение,   кроме   южных   нефтей, также   и   сернистые   нефти   восточных   месторождений,   отличающиеся   от   южных   своим составом. Масла из сернистых нефтей можно смешивать с другими маслами, но при том условии, чтобы стабильность смеси была не хуже, чем у компонента, обладающего более низкой   стабильностью.   Сернистые   масла   увеличивают   переходное   сопротивление   на подвижных   контактах.   Поэтому   при   вскрытии   аппаратов,   залитых   сернистым   маслом, производят осмотр этих контактов и измеряют их сопротивление постоянному току. 12 Из основных правил, которыми руководствуются при отборе проб масла для его анализа, необходимо отметить следующие: перед отбором пробы масла следует тщательно протереть кран или пробку, через которые отбирается проба; до отбора пробы необходимо промыть   маслопропускное   отверстие   путем   выпуска   некоторого   количества   масла;   в качестве тары для отбора масла следует пользоваться хорошо промытыми стеклянными банками емкостью 0,5 — 1 л с притертыми пробками (моют и подготавливают банки в лаборатории, в которой будет испытываться масло); перед наполнением банок маслом для анализа, их следует дважды ополоскать маслом, предназначенным для анализа, лишь после этого   банки   заполняют   маслом   доверху   и   тщательно   закрывают;   пробы   масла   из аппаратуры открытых подстанций необходимо брать лишь в сухую погоду, с тем чтобы в масло не мог попасть сырой воздух; пробы масла во избежание возможных в нем изменений должны   доставляться   в   лабораторию   Для   анализа   не   позднее,   чем   через   7   дней   после отбора масла; пробы масла снабжают ярлыками, в которых указывается, откуда и когда взята проба. При работе персонала с трансформаторным маслом спецодежда (хлопчатобумажные костюмы   летом   и   ватные   телогрейки   зимой)   пропитывается   маслом   и   может   при соприкосновении с огнем воспламениться. Поэтому поверх спецодежды надевают куртку и брюки из капронового пластиката, защищающего спецодежду от масла. В связи с тем, что капрон   от   нагревания   плавится   и   загорается,   хлопчатобумажная   спецодежда дополнительно   обрабатывается   специальным   огнезащитным   составом.   Последний защищает   спецодежду   от   воспламенения,   горения   и   тления   при   кратковременном соприкосновении ее с огнем, раскаленными предметами, искрами и т. д. Если не принимать профилактических мер, трансформаторное масло сравнительно быстро ухудшает свои качества. Приходится при этом часто проверять масло, подвергать его очистке и смене. Все это в значительной мере удорожает расходы по его эксплуатации. В   настоящее   время   принимают   меры,   направленные   на   замедление   процессов   старения изоляционного   масла.   Например,   широко   известен   способ   циркуляции   масла   через термосифонный фильтр, в котором помещен силикагель. Силикагель обладает свойством поглощения   продуктов   старения   масла,   благодаря   чему   непрерывно   восстанавливаются качества масла. Термосифонная регенерация трансформаторного масла производится без отключения   трансформаторов,   что   особенно   важно   при   работе   трансформаторов,   не имеющих резерва. 13 Применение трансформаторных масел с присадкой к ним антиокислителей ВТИ­1 повышает стабильность масла, так как при этом задерживается процесс его окисления. Одним   из   видов   защиты   масла   от   окисления   является   так   называемая   азотная   защита масла. При этом способе соприкосновению масла с воздухом препятствуют создаваемые в баке трансформатора азотные подушки, чем и предотвращается возможность окисления масла.   Если   масло   перестало   удовлетворять   предъявляемым   к   нему   требованиям, прибегают к восстановлению его свойств. Способ восстановления масла, находившегося в эксплуатации,   выбирается   в   зависимости   от  характера   ухудшения   качеств   масла.   Если ухудшение   качества   масла   не   связано   с   изменением   его   химических   свойств,   а обусловливается наличием в нем нерастворимых механических примесей, частиц угля и воды,   восстановить   масло   можно   простым   отстоем,   фильтрованием   и   очисткой   в центрифугах.   При   фильтровании   масло   продавливается   через   фильтровальный   картон, поглощающий воду из масла. При очистке масла центрифугированием применяются два способа:   кларификация   и   пурификация   (различаются   сборкой   тарелок   барабана).   При кларификации   масло   очищается   главным   образом   от   механических   примесей,   шлама   и угля, которые оседают в грязевике барабана. После такой очистки масло осветляется. В том   же   случае,   когда   масло   содержит   воду   в   значительном   количестве,   находит применение способ пурификации, при котором вода непрерывно отводится из центрифуги. Изоляционное масло, подвергшееся окислению, указанными способами улучшить нельзя, и приходится прибегать к регенерации масла.    3.Утилизация отработанного масла 3.1. Отработанное масло ЕРА(Environmental Protection Agency ­ Агентство по защите окружающей среды)  дает следующее нормативное определение отработанного масла: «Отработанным маслом  является любое масло, полученное из сырой нефти или синтетического масла,  использованное и в результате такого использования загрязненное физическими или  химическими примесями». Другими словами, отработанным маслом является именно то,  что подразумевает его название, то есть – это любое использованное масло на нефтяной  основе или синтетическое масло.  При нормальном использовании такие примеси, как грязь, металлические частицы, вода   или   химические   вещества   могут   смешиваться   с   маслом   таким   образом,   что   со временем масло не может быть использовано по назначению. Для продолжения работы 14 такое   отработанное   масло   должно   заменяться   свежим   или   регенерированным   маслом. Согласно   стандартам   ЕРА,   чтобы   соответствовать   определению   отработанного   масла, вещество должно иметь следующие три критерия: 1).Происхождение:   отработанное   масло   должно   быть   получено   из   сырой   нефти   или изготовлено   из   угля,   горючих   сланцев   или   исходного   сырья   на   основе   полимеров. Животные или растительные масла исключаются из определения отработанного масла по ЕРА. 2).Применение:   следует   учесть   способ   использования   масла.   Отработанными   маслами являются: смазочные материалы для двигателей, жидкости коробки передач, тормозные жидкости, жидкие теплоносители, хладагенты, жидкости и масла для обработки металлов, растворы для проката медной и алюминиевой проволоки, электроизоляционное масло и аналогичные. Отработанным маслом не является: отходы очистки дна резервуаров природного нефтетоплива и природное нефтетопливо, добытое из разлива, другие неиспользованные нефтяные отходы; такие продукты как антифриз и керосин; растительные или животные масла, даже если они использовались для смазки; нефтяные дистилляты, использованные как растворители. Масла, не соответствующие определению ЕРА, могут, тем не менее, создавать угрозу для окружающей среды при их ликвидации и могут подпадать под нормы RCRA по обработке отходов опасных веществ. 3).Загрязняющие   вещества:   следует   учитывать   загрязнение   масла   физическими   или химическими примесями. То есть, чтобы соответствовать определению ЕРА, отработанное масло должно быть загрязнено в результате использования. Данный аспект определения ЕРА   предусматривает   остатки   или   загрязняющие   вещества,   выработанные   при транспортировке, хранении и переработке отработанного масла. Физические загрязняющие вещества могут включать металлическую стружку, опилки или грязь. Химические  загрязняющие вещества могут включать растворители,  галогены или минерализованную воду. 3.2. Утилизация отработанного масла После использования масло может быть собрано, утилизировано  и неоднократно использовано повторно. По некоторым оценкам, ежегодно утилизируется около 1,5 млрд. л отработанного масла. Утилизированное отработанное масло может иногда использоваться для тех же целей или для совершенно иных нужд. Например, отработанное моторное масло может   быть   регенерировано   и   затем   продаваться   в   магазине   как   моторное   масло   или 15 переработанный топочный мазут. Жидкости для холодной прокатки алюминия также могут быть   отфильтрованы повторно. Отработанное   масло   может   быть   утилизировано   следующими   способами: использованы   и     1).Восстановление   на   месте   использования:   предусматривает   удаление   загрязняющих веществ   из   отработанного   масла   и   его   повторное   использование.   Хотя   такая   форма утилизации не восстанавливает масло в его исходное состояние, она продлевает срок его годности. 2).Отправка   на   нефтеперерабатывающий   завод:   предусматривает   использование отработанного масла либо в качестве сырьевого материала на начальной стадии процесса, либо в качестве коксовика для производства бензина и кокса. 3).Регенерация:   предусматривает   обработку отработанного  масла,   удаление   загрязнений для использования в качестве основы нового смазочного масла. Регенерация продлевает срок годности масляного ресурса до бесконечности. Данная форма переработки является предпочтительной,   так   как   она   завершает   цикл   переработки   путем   повторного использования масла для производства того же продукта, которым отработанное масло было изначально, и, таким образом, экономит энергию и природное масло. 4).Переработка   и   сжигание   для   извлечения   энергии:   предусматривает   удаление   воды   и частиц таким образом, чтобы отработанное масло можно было сжигать, как топливо для производства   тепла   или   энергоснабжения   производственных   операций.   Данная   форма переработки не так предпочтительна, как методы повторного использования материала, поскольку она позволяет использовать отработанное масло только один раз. Тем не менее, в результате производится ценная энергия.  3.3.Экологические аспекты утилизации Утилизация   отработанного   масла   является   благотворным   фактором   для окружающей среды и экономики по ряду причин:  1).При регенерации отработанного масла используется только треть энергии, используемой при переработке сырой нефти в смазочное масло. 2).Для производства  1 л нового высококачественно  смазочного масла  требуется 67,2 л сырой нефти и только 1,6 л отработанного масла. Один литр отработанного масла, утилизированного для топлива, содержит около 40 МДж энергии. Эксплуатируют отработанное масло:  16 1) Производители: предприятия, эксплуатирующие отработанное масло в коммерческих или   промышленных   операциях   либо   при   техобслуживании   транспортных   средств   или оборудования.   Производители   являются   самым   большим   сегментом   индустрии эксплуатации отработанного масла. Примерами производителей являются авторемонтные мастерские, станции техобслуживания, пункты замены масла, государственные автогаражи, продовольственные   магазины,   металлообрабатывающие   предприятия,   морские   и   речные вокзалы. Фермеры, в среднем производящие менее 100 л отработанного масла в месяц, не имеют   статус   производителей.   Частные   лица,   производящие   отработанное   масло   при использовании   личного   автотранспорта   и   оборудования,   также   не   подлежат   действию правил, установленных стандартами утилизации отработанного масла. 2) Центры и пункты приема и сбора:  операторы, принимающие и хранящие небольшие объемы отработанного масла до накопления необходимого объема для транспортировки в другое место в целях утилизации. Центры приема обычно принимают отработанное масло из разных источников, включая коммерческие предприятия и частных лиц. 3)   Перевозчики:   компании,   собирающие   отработанное   масло   из   любых   источников   и доставляющие его на регенерирующие, перерабатывающие или сжигающие предприятия. К ним относятся любые структуры, где отработанное масло содержится более 24 часов, но не дольше 35 дней. Например, погрузочные площадки или автостоянки. 4)   Регенерирующие   и   перерабатывающие   предприятия:   перерабатывают   отработанное масло для повторного использования в качестве нового продукта, например, смазочного материала или для повторной утилизации. Стандарты утилизации ЕРА нацелены, прежде всего, на данную группу операторов, эксплуатирующих отработанное масло. 5)   Сжигающие   предприятия:   сжигают   отработанное   масло   для   регенерации   энергии   в котельных, промышленных печах или в печах для сжигания опасных отходов. 6) Продавцы: операторы, либо направляющие грузы отработанного масла для сжигания в качестве   топлива   на   соответствующих   установках.   По   определению   продавцы   также относятся минимум к одной из перечисленных выше категорий. Если   оператор   производит   или   эксплуатирует   отработанное   масло,   он   должен соблюдать определенные методы рационального ведения хозяйства. Данные обязательные методы, называемые стандартами утилизации, были разработаны ЕРА для коммерческих предприятий,   эксплуатирующих   отработанное   масло.   Стандарты   утилизации   являются целесообразными   принципами   добросовестной   хозяйственной   деятельности, разработанными   для   обеспечения   безопасности   эксплуатации   отработанного   масла, 17 максимизации утилизации и минимизации отходов. Стандарты применимы для всех, кто оперирует с отработанным маслом, независимо от используемых объемов.  Требования к условиям хранения масла и устранению утечек и разливов: 1)   Все   контейнеры   и   цистерны   должны   быть   маркированы   как   «отработанное масло». 2)   Все   контейнеры   и   цистерны   должны   содержаться   в   надлежащем   состоянии. Наличие   ржавчины,   протечек   или   повреждений   не   допускается,   а   также   дефекты конструкции. 3) Запрещается хранить отработанное масло в каких­либо емкостях, отличных от цистерн   и   контейнеров   для   хранения.   Отработанное   масло   может   также   храниться   в емкостях,   в   которых   разрешено   хранить   опасные   отходы.   Цистерны   и   контейнеры,   в которых   хранится   отработанное   масло,   не   обязательно   должны   соответствовать разрешению RCRA2, однако, они должны быть маркированы и содержаться в надлежащем состоянии. Запрещается хранение отработанного масла в земляных отстойниках, ямах или открытых хранилищах жидких стоков, запрещенных для хранения правилами RCRA. 4)   Следует   предпринимать   необходимые   меры   для   предотвращения   утечек   и разливов.   Все   оборудование,   техника,   контейнеры   и   цистерны   должны   быть   в   рабочем состоянии, при этом следует соблюдать правила безопасности при транспортировке нефти. На площадке должны находиться сорбирующие вещества. При утечке или разливе следует перекрыть   источник   вытекания  масла.   Если  утечку  масла   из   контейнера  или  цистерны невозможно   остановить,   следует   перекачать   масло   в   другой   контейнер   или   цистерну. Локализацию   разлива   можно   проводить   путем   установки   сорбирующих   обочин   или распределением   сорбента   по   всему   участку   разлива   и   прилегающим   территориям. Необходимо   собрать   масло   и   переработать   его,   как   до   разлива.   Если   переработка невозможна, прежде всего, следует обеспечить безопасность отходов разлившегося масла и соответствующим образом уничтожить их. Все использованные чистящие материалы, от впитывающих   материалов   до   сорбирующих   веществ,   должны   быть   утилизированы   в соответствии   со   стандартами   утилизации.   Следует   помнить,   что   все   вытекшее   или разлившееся   масло,   собранное   во   время   очистки,   должно   быть   утилизировано,   как отработанное масло. Поврежденный контейнер или цистерну следует немедленно удалить. Ведение учета ЕРА использует идентификационные номера (ID) из 12 цифр для транспортировки   отработанного   масла.   перевозящие отработанное масло, должны иметь действующий номер ЕРА, а производители, центры и   Транспортные   операторы, 18 пункты   сбора   должны   привлекать   транспортных   операторов   с   действующими идентификационными   номерами   ЕРА   для   вывоза   отработанного   масла   с   площадки. Идентификационный   номер   не   требуется   производителям,   центрам   и   пунктам   сбора   и любым операторам, перевозящим отработанное масло в объеме менее 200 л, но они должны иметь   разрешение   государственных   органов   или   региональных   властей. Действующие перевозчики, переработчики, сжигающие предприятия и продавцы должны регистрировать каждую приемку и поставку груза отработанного масла. Учет можно вести в   журнале,   при   помощи   счетов­фактур   или   других   отгрузочных   документов,   которые следует хранить в течение трех лет. Все такие предприятия должны быть оборудованы вторичными   системами   локализации   разливов   масла   (например,   маслонепроницаемые насыпи),   чтобы   предотвратить   его   проникновение   в   случае   утечки   или   разлива. На   компании,   которое   соответствует определенным стандартам качества, действие стандартов утилизации не распространяется,   сжигающие   отработанное   масло, если они сжигают отработанное масло в соответствующих бойлерах, печах или топках. Важно   помнить   и   понимать   постановления   государственных   властей   относительно сжигания отработанного масла, так как они могут быть строже стандартов ЕРА.  Помимо применения стандартов утилизации отработанного масла ЕРА, компании должны   соблюдать   государственные   и   региональные   нормы   по   опасным   отходам,   если отработанное   масло   заражено   ими.   Если   отработанное   масло   смешивается   с   опасными отходами, оно, возможно, должно быть утилизировано как опасные отходы. Утилизация опасных отходов – долгий, дорогой и строго регулируемый процесс. Единственный способ предотвратить заражение отработанного масла опасными отходами – хранить его отдельно от всех растворителей и химических веществ и предотвращать любое смешивание. Следует минимизировать производимый объем отработанного масла. Чем меньше отработанного масла произведено, тем меньший объем придется утилизировать позднее. Существуют   технологии  фильтрации,  сепарации  и  восстановления   отработанного  масла для продления срока его годности. Следует вместо новых масел приобретать отработанные продукты.   Регенерированные   масла   работают   также   эффективно,   как   новые,   и соответствуют   тем   же   высоким   техническим   условиям   качества,   что   и   вновь произведенные масла. Отработанное масло нельзя смешивать с другими материалами. Его необходимо   хранить   в   герметичных   контейнерах,   в   безопасном   месте,   в   отдалении   от рабочих и окружающей среды.  3.4.Технологии регенерации отработанных масел  19 В   процессе   эксплуатации   масел   в   них   накапливаются   продукты   окисления, загрязнения и другие примеси, которые резко снижают качество масел. Масла, содержащие загрязняющие примеси, неспособны удовлетворять предъявляемым к ним требованиям и должны быть заменены свежими маслами.  Отработанные масла  собирают и подвергают регенерации с целью сохранения ценного сырья, что является экономически выгодным. За год   на   территории   бывшего   Советского   Союза   собирается   около   1,7   млн.   тонн   масел,   перерабатывается тонн, 15%. 0,25   млн.   т.е.       до   Переработать   отработанные   моторные   масла   совместно   с   нефтью   на   НПЗ   нельзя,   т.к. присадки,   содержащиеся   в   маслах,   нарушают   работу   нефтеперерабатывающего оборудования.   В зависимости от процесса регенерации получают 2–3 фракции базовых масел, из которых компаундированием и введением присадок могут быть приготовлены товарные масла (моторные, трансмиссионные, гидравлические, СОЖ, пластичные смазки). Средний выход   регенерированного   масла   из   отработанного,   содержащего   около   2–4%   твердых загрязняющих  примесей и воду, до 10% топлива, составляет 70–85% в зависимости  от применяемого способа регенерации.  Для   восстановления   отработанных   масел   применяются   разнообразные технологические операции, основанные на физических, физико­химических и химических процессах и заключаются в обработке масла с целью удаления из него продуктов старения и   загрязнения.   В   качестве   технологических   процессов   обычно   соблюдается   следующая последовательность   методов:   механический,   для   удаления   из   масла   свободной   воды   и твердых   загрязнений;   теплофизический   (выпаривание,   вакуумная   перегонка);   физико­ химический   (коагуляция,   адсорбция).   Если   их   недостаточно,   используются   химические способы регенерации масел, связанные с применением более сложного оборудования.  1.Физические методы.  Физические   методы   позволяют   удалять   из   масел   твердые   частицы   загрязнений, микрокапли   воды   и   частично   –   смолистые   и   коксообразные   вещества,   а   с   помощью выпаривания   –   легкокипящие   примеси.   Масла   обрабатываются   в   силовом   поле   с использованием   гравитационных,   центробежных   и   реже   электрических,   магнитных   и вибрационных сил,  а также фильтрование,  водная промывка, выпаривание  и вакуумная дистилляция.   К   физическим   методам   очистки   отработанных   масел   относятся   также различные массо­ и теплообменные процессы, которые применяются для удаления из масла продуктов   окисления   углеводородов,     воды   и   легкокипящих   фракций. 20 2.Отстаивание   Отстаивание   является   наиболее   простым   методом,   он   основан   на   процессе естественного осаждения механических частиц и воды под действием гравитационных сил. В   зависимости   от   степени   загрязнения   топлива   или   масла   и   времени,   отведенного   на очистку, отстаивание применяется либо как самостоятельно, либо как предварительный метод, предшествующий фильтрации или центробежной очистке. Основным недостатком этого метода является большая продолжительность процесса оседания частиц до полной очистки,   удаление   только   наиболее   крупных   частиц   размером   50–100   мкм. 3.Фильтрация     Фильтрация   –   процесс   удаления   частиц   механических   примесей   и   смолистых соединений путем пропускания масла через сетчатые или пористые перегородки фильтров. В   качестве   фильтрационных   материалов   используют   металлические   и   пластмассовые сетки,   войлок,   ткани,   бумагу,   композиционные   материалы   и   керамику.   Во   многих организациях эксплуатирующих СДМ реализован следующий метод повышения качества очистки моторных масел – увеличивается количество фильтров грубой очистки и вводится в технологический процесс вторая ступень – тонкая очистка масла.  4.Центробежная очистка  Центробежная очистка осуществляется с помощью центрифуг и является наиболее эффективным   и   высокопроизводительным   методом   удаления   механических   примесей   и воды. Этот метод основан на разделении различных фракций неоднородных смесей под действием   центробежной   силы.   Применение   центрифуг   обеспечивает   очистку   масел   от механических   примесей   до   0,005%   по   массе,   что   соответствует   13   классу   чистоты   по ГОСТ 17216–71 и обезвоживание до 0,6% по массе.  5.Физико­химические методы  Физико­химические   методы   нашли   широкое   применение,   к   ним   относятся коагуляция,   адсорбция   и   селективное   растворение   содержащихся   в   масле   загрязнений, разновидностью   адсорбционной   очистки   является   ионно­обменная   очистка.   6.Коагуляция   Коагуляция т.е. укрупнение частиц загрязнений, находящихся в масле в коллоидном или   мелкодисперсном   состоянии,   осуществляется   с   помощью   специальных   веществ   – коагулятов,   к   которым   относятся   электролиты   неорганического   и   органического происхождения,   поверхностно   активные   вещества   (ПАВ),   не   обладающие 21 электролитическими   свойствами,   коллоидные   растворы   ПАВ   и   гидрофильные высокомолекулярные соединения.  Процесс   коагуляции   зависит   от   количества   вводимого   коагулянта, продолжительности его контакта с маслом, температуры, эффективности перемешивания и т.д. Продолжительность  коагуляции  загрязнений  в отработанном масле  составляет,  как правило   20–30 мин.,   после   чего   можно   проводить   очистку   масла   от   укрупнившихся загрязнений с помощью отстаивания, центробежной очистки или фильтрования. 7.Адсорбционная очистка  Адсорбционная   очистка   отработанных   масел   заключается   в   использовании способности веществ, служащих адсорбентами, удерживать загрязняющие масло продукты на наружной поверхности гранул и на внутренней поверхности пронизывающих гранулы капилляров.   В   качестве   адсорбентов   применяют   вещества   природного   происхождения (отбеливающие глины, бокситы, природные цеолиты) и полученные искусственным путем (силикагель, окись алюминия, алюмосиликатные соединения, синтетические цеолиты).  Адсорбционная   очистка   может   осуществляться   контактным   методом   –   масло перемешивается   с   измельченным   адсорбентом,   перколяционным   методом   –   очищаемое масло пропускается через адсорбент, методом противотока – масло и адсорбент движутся навстречу друг другу. К недостаткам контактной очистки следует отнести необходимость утилизации   большого   количества   адсорбента,   загрязняющего   окружающую   среду.   При перколяционной очистке в качестве адсорбента чаще всего применяется силикагель, что делает   этот   медом   дорогостоящим.   Наиболее   перспективным   методом   является адсорбентная   очистка   масла   в   движущемся   слое   адсорбента,   при   котором   процесс протекает   непрерывно,   без   остановки   для   периодической   замены,   регенерации   или отфильтрования адсорбента, однако применение этого метода связано с использованием довольно сложного оборудования, что сдерживает его широкое распространение.  8.Ионно­обменная очистка  Ионно­обменная очистка основана на способности ионитов (ионно­обменных смол) задерживать  загрязнения,  диссоциирующие  в  растворенном  состоянии  на ионы.  Иониты представляют собой твердые гигроскопические гели, получаемые путем полимеризации и поликонденсации   органических   веществ   и   не  растворяющиеся   в  воде   и   углеводородах. Процесс   очистки   можно   осуществить   контактным   методом   при   перемешивании отработанного масла с зернами ионита размером 0,3–2,0 мм или преколяционным методом при  пропускании  масла   через  заполненную ионитом  колонну. В  результате  ионообмена 22 подвижные   ионы   в   пространственной   решетке   ионита   заменяются   ионами   загрязнений. Восстановление   свойств   ионитов   осуществляется   путем   их   промывки   растворителем, сушки и активации 5%­ным раствором едкого натра. Ионно­обменная очистка позволяет удалять из масла кислотные загрязнения, но не обеспечивает задержки смолистых веществ.  9.Селективная очистка  Селективная очистка отработанных масел основана на избирательном растворении отдельных веществ, загрязняющих масло: кислородных, сернистых и азотных соединений, а также при необходимости полициклических углеводородов с короткими боковыми цепями, ухудшающих вязкостно­температурные свойства масел.  В качестве селективных растворителей применяются фурфурол, фенол и его смесь с крезолом,   нитробензол,   различные   спирты,   ацетон,   метил   этиловый   кетон   и   другие жидкости.   Селективная   очистка   может   проводиться   в   аппаратах   типа   «смеситель   – отстойник» в сочетании с испарителями для отгона растворителя (ступенчатая экстракция) или   в   двух   колоннах   экстракционной   для   удаления   из   масла   загрязнений   и ректификационной   для   отгона   растворителя   (непрерывная   экстракция).   Второй   способ экономичнее и получил более широкое применение.  Разновидностью   селективной   очистки   является   обработка   отработанного   масла пропаном, при которой углеводороды масла растворяются в пропане, а асфальтосмолистые   вещества,   находящиеся   в   масле   в   коллоидном   состоянии,   выпадают   в   осадок. 10.Химические методы  Химические методы очистки основаны на взаимодействии веществ, загрязняющих отработанные масла, и вводимых в эти масла реагентов. При этом в результате химических реакций   образуются   соединения,   легко   удаляемые   из   масла.   К   химическим   методам очистки относятся кислотная и щелочная очистки, окисление кислородом, гидрогенизация, а   также   осушка   и   очистка   от   загрязнений   с   помощью   окислов,   карбидов   и   гидридов металлов. Наиболее часто используются:  11.Сернокислотнаяочистка По числу установок и объему перерабатываемого сырья на первом месте в мире находятся процессы с применением серной кислоты. В результате сернокислотной очистки образуется большое количество кислого гудрона – трудно утилизируемого и экологически опасного   отхода.   Сернокислотная   очистка   не   обеспечивает   удаление   из   отработанных масел   полициклических   аренов   и   высокотоксичных   соединений   хлора. 12.Гидроочистка     23 Гидрогенизационные   процессы   все   шире   применяются   при   переработке отработанных   масел.   Это   связано   как   с   широкими   возможностями   получения высококачественных   масел,   увеличения   их   выхода,   так   и   с   большой   экологической чистотой этого процесса по сравнению с сернокислотной и адсорбционной очистками.   Недостатки   процесса   гидроочистки   –   потребность   в   больших   количествах   водорода,   а порог   экономически   целесообразной   производительности   (по   зарубежным   данным) составляет   30–50   тыс.   т/год.   Установка   с   использованием   гидроочистки   масел,   как правило,   блокируется   с   соответствующим   нефтеперерабатывающим   производством, имеющим излишек водорода и возможность его рециркуляции.  13. Процессы с применением натрия и его соединений  Для   очистки   отработанных   масел   от   полициклических   соединений   (смолы), высокотоксичных   соединений   хлора,   продуктов   окисления   и   присадок   применяются процессы с использованием металлического натрия. При этом образуются полимеры и соли натрия с высокой температурой кипения, что позволяет отогнать масло. Выход очищенного масла   превышает   80%.   Процесс   не   требует   давления   и   катализаторов,   не   связан   с выделением хлоро­ и сероводорода. Несколько таких установок работают во Франции и Германии. Среди промышленных процессов с использованием суспензии металлического натрия   в   нефтяном   масле   наиболее   широко   известен   процесс   Recyclon   (Швейцария). Процесс   Lubrex   с   использованием   гидроксида   и   бикарбоната   натрия   позволяет перерабатывать   любые   отработанные   масла   с   выходом   целевого   продукта   до   95%.   Для   регенерации   отработанных   масел   применяются   разнообразные   аппараты   и установки, действие которых основано, как правило, на использовании сочетания методов (физических, физико – химических и химических), что дает возможность регенерировать отработанные масла разных марок и с различной степенью снижения показателей качества.  Необходимо   отметить,   что   при   регенерации   масел   возможно   получать   базовые масла, по качеству идентичные свежим, причем выход масла в зависимости от качества сырья составляет 80–90%, таким образом, базовые масла можно регенерировать еще по крайней мере два раза, но это возможно реализовать при условии применения современных технологических процессов.  Одной из  проблем, резко снижающей  экономическую эффективность утилизации отработанных   моторных   масел,   являются   большие   расходы,   связанные   с   их   сбором, хранением и транспортировкой к месту переработки.  24 Организация   мини­комплексов   по   регенерации   масел   для   удовлетворения потребностей небольших территорий (края, области или города с населением 1–1,5 млн. человек)   позволит   снизить   транспортные   расходы,   а   получение   высококачественных конечных продуктов – моторных масел и консистентных смазок, приближает такие мини­ комплексы по экономической эффективности к производствам этих продуктов из нефти. Заключение В   настоящее   время   особую   важность   приобретает   рациональное   и   экономное расходование   нефтепродуктов.   Это   относится   не   только   к   моторным   маслам,   но   и   к индустриальным,   компрессорным,   трансформаторным,   турбинным   и   другим   маслам. Отработанные   масла,   попадающие   в   окружающую   природную   среду,   лишь   частично удаляются или обезвреживаются в результате природных процессов. Основная же их часть является   источником   загрязнения   почвы,   водоемов   и   атмосферы.   Накапливаясь,   они приводят к нарушению воспроизводства птиц, рыб и млекопитающих, оказывают вредное воздействие на человека.  Таким   образом,   проблема   сбора   и   утилизации   отработанных   нефтепродуктов является   актуальной,   более   того,   рентабельной   и   наукоемкой   областью,   так   как   при правильной организации процесса регенерации стоимость восстановленных масел на 40– 70% ниже стоимости свежих масел при практически одинаковом их качестве. 25 Литература 1.Вайсберг Л.А. и др. Новые технологии переработки бытовых и промышленных отходов, «Вторичные ресурсы», №5 –6, 2001, 45 – 51 с. 2.Липштейн Р. А., Шахнович М. И., Трансформаторное масло, 2 изд., М., 1968.  3.Новые   химические   технологии.   Аналитический   портал   химической   промышленности. www.newchemistry.ru 4.Поташников Ю.М. Утилизация отходов производства и потребления Учебное пособие. – Тверь.: Издательство ТГТУ, 2004. – 107 с 5.Товарные нефтепродукты, их свойства и применение, под ред. Н. Г. Пучкова, М., 1971. 6.Шахнович М. И., Синтетические жидкости для электрических аппаратов, М., 1972. 7.Шашкин П.И. Регенерация отработанных нефтяных масел 8.Школьникова В.М. Топливо, смазочные материалы и технологические жидкости. Москва «Высшая школа», 1998 26