Экологичность технологии смазки масляным туманом

Thread Content

Одной из важных причин, затруднявших широкое применение технологии смазки с использованием масляного тумана в нефтехимических системах в середине прошлого века, были опасения относительно вреда, который может нанести операторам наличие масляного тумана в окружающей среде. Существующие распространенные системы смазки масляным туманом являются открытыми; это обусловлено особенностями технологии смазки масляным туманом: газ должен циркулировать, в результате чего масляный туман с каплями масла неизбежно попадает в атмосферу. При применении технологии смазки с использованием масляного тумана необходимо учитывать как требования к качеству смазки и характеристикам её распространения, чтобы частицы масляного тумана были как можно меньше, так и экологические аспекты — частицы не должны быть слишком маленькими. При выводе о том, что мелкодисперсный масляный туман подходит для его транспортировки, существует противоречивое требование — сократить количество мелкодисперсного масляного тумана ради защиты окружающей среды. Здесь представлена серия исследований, в которых проводились сравнительные тесты различных видов масел, содержащих специальные добавки. Целью этих исследований было выяснение способов снижения количества микроскопических частиц в масляном тумане без негативного воздействия на его смазывающие свойства. Используемое смазочное масло взято из числа распространенных на рынке видов масел; к нему добавлены определенные добавки. По видам масел был проведен анализ эффективности этих добавок в снижении количества частиц в дисперсном масляном тумане. Объектом и условиями тестирования являются радиально-упорные шарикоподшипники с диаметром 77,5 мм; нагрузка на подшипник составляет 125 кг, скорость вращения — 2400 об/мин. Размер форсунки для распыления масла, используемой в подшипнике, составляет 43 см³/ч. Измеряется распределение массы и размеров частиц нефтевого тумана для каждого вида масла до и после прохождения ими через испытуемый подшипник. В смазочное масло можно добавить соответствующие добавки для снижения количества микрочастиц в испаряющемся масляном тумане, не влияя при этом на эффективность системы смазки с использованием масляного тумана. Стандарты по охране труда и безопасности, принятые в настоящее время Управлением по охране труда и безопасности США (PART 1910.1000 – Загрязнители воздуха), определяют требования к уровню загрязнителей воздуха в рабочей среде работников. Пределы концентрации загрязнителей устанавливаются в зависимости от вида загрязнителя и времени, в течение которого работники находятся в условиях его воздействия. Предельное значение концентрации, допускаемой при воздействии минерального масла в виде масляного тумана, составляет 5 мг (масло) на 1 м³ воздуха; это значение рассчитывается по среднему значению за 8 часов (TWA). Используемая технология смазки с помощью масляного тумана обеспечивает закрытое состояние масляного тумана до момента его попадания в насос; концентрация масляного тумана в этой закрытой трубопроводной системе составляет 5 г/м³. Разработчики систем смазки с использованием масляного тумана провели эксперимент: при направлении потока масляного тумана от форсунки с пропускной способностью 0,18 SCFM на расстоянии 6–12 дюймов в атмосферу максимальная концентрация составила 2,0 мг/м³. Поскольку каждая форсунка подключена к насосу, масляный туман будет дальше разделяться, поэтому такие условия являются предельными. В другом исследовании были проведены измерения в местах утечек на валу насоса, а также на выходе очищенного масляного тумана (на выходе из коллектора); значения составили менее 0,5 мг/м³. Это позволяет сделать вывод, что уровень загрязнения окружающей среды масляным туманом соответствует стандартам. Метод проверки заключается в калибровке смазочного масла, уходящего в окружающую среду вместе с масляным туманом при его использовании на практике. Для этого сравнивается количество смазочного масла, собранного за 19 дней с помощью 8 находящихся в эксплуатации и выключенных насосов, с общим количеством масла, поступающего в насосы вместе с масляным туманом. Результаты оказались следующими: общее потребление смазочного масла за период калибровки составило 0,0352 л/ч, а общее количество масла, собранное за тот же период — 0,0132 л/ч. Таким образом, коэффициент восстановления смазочного масла составил 88,64% ； Уровень утечки смазочного масла составляет 11,56%, а объем утечки — 0,004 л/ч. Общий объем масляного тумана за период калибровки составляет 5606,74 л/ч. Следовательно, концентрация масляного тумана в выхлопных газах составляет 0,64 мг/м³. Этот результат очень похож на результаты исследований разработчиков. Поскольку высота вентиляционных отверстий обычно не превышает 0,5 м, масляный туман, попадая в атмосферу, сразу же рассеивается и разбавляется; его концентрация становится меньше установленных значений, что также соответствует предусмотренным нормам.