Содержание

Почему не стоит разбавлять битумную мастику соляркой

Битум – это универсальный строительный материал, который используется в разных работах, обеспечивая при этом качественное достижение поставленной цели в плане гидроизоляции, теплоизоляции и даже шумоизоляции.

Под влиянием инновационных технологий материал потерпел массу изменений, благодаря чему обеспечивается не только множество способов применения, но и отличное техническое качество.

Но при использовании можно столкнуться со сложностями в плане высокой густоты средства, из-за чего работать с ним не так удобно, как хотелось бы. Дело в том, что предоставляются вязкие и твердые битумы, и если первый вариант можно использовать в готовом виде, то второй нужно заранее измельчить и размочить.

В таком случае многие принимают решение, что можно использовать солярку для разведения битума с целью повышения вязкости и жидкости средства.

На самом деле это опрометчивое решение, так как солярка и битум – это два разных материала в плане молекулярных соединений, поэтому при контакте они вызывают непредвиденные реакции, например, расслоение материала или же его нарушения технических качеств.

Подготовка битума

Битум изначально нужно разрубить на небольшие куски, чтобы было проще справиться с его растапливанием для получения нужной структуры состава.

Важно! Измельчать материал рекомендуется в тени, так как прямые солнечные лучи могут негативно отобразиться на структуре, размягчив ее, из-за чего и будут создаваться характерные трудности.

Затем средство под воздействием высокой температуры расплавляется для получения однородной массы. И вот на этом процессе многие делают ошибки в плане добавления солярки, которые негативно отображается на молекулярном состоянии вещества.

Почему нельзя использовать солярку?

Первоначальное, что отмечается специалистами, которые занимаются исследованиями в плане структурности битума и возможностей его использования – это существенное понижение температуры средства при его разбавлении с соляркой. Из-за этого нарушаются технические качества в рамках подготовки средства в его последующей эксплуатации.

Вторая не менее важная причина – это высокая степень горючести, так как солярка относится к легкогорючим материалам, поэтому при контакте с битумом и открытым огнем может возникнуть непредвиденное вспыхивание или возгорание массы.

Еще одно важное негативное свойство заключается в невозможности слить солярку, как это допускается при использовании растворителя, считающегося стандартным веществом для разбавления битума и развития его технических качеств. Применение только допускаемых веществ от производителя – это возможность получить надежность и безопасность готового средства. Есть масса вариантов растворителя, поэтому в зависимости от надобности можно с легкостью сделать выбор в пользу лучшего вещества.

Как правильно приготовить битумную мастику

Автор Optimist На чтение 3 мин. Опубликовано

Как же приготовить битумную мастику? Берут битум, разогревают его и в разогретом виде смешивают с растворителем. Работа не сложная, но опасная — поэтому необходимо соблюдать определенные правила выполнения этой работы.

Варка и разогрев битумной мастики

При установке битумного котла на открытом воздухе над ним обязательно должен быть установлен несгораемый навес. Около варочного котла должен быть комплект противопожарных средств — огнетушитель, лопаты и сухой песок.

Внимание! Загружаемый в котел наполнитель должен быть сухим.

Котел для варки и разогрева изоляционной и битумной мастики должен быть в исправном состоянии и иметь плотно закрывающуюся несгораемую крышку. Заполнение котла допускается не более чем на 3/4 его ёмкости.

В случае появления течи в котле необходимо немедленно прекратить работы, очистить и отремонтировать или заменить котел. Запрещается применять приборы с открытым огнем для подогрева битумной мастики внутри помещения. Помещение следует оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией и обеспечить противопожарным оборудованием.

Люди, занятые приготовлением и применением битумных мастик должны быть одеты в спецодежду, иметь защитные очки и респираторы (для закрытых помещений). При работе должно быть исключено попадание горячего битума на кожный покров человека.

Запрещается пользоваться открытым огнем в радиусе менее 50 м от места смешивания битума с органическими растворителями (бензином, керосином, скипидаром и др.).

Чтобы приготовить грунтовку, битум расплавляют и подогревают до тех пор, пока он не перестанет пениться. Охлажденный до 80°С битум вливают в бензин или керосин и тщательно перемешивают.

Для приготовления грунтовки чаще всего берут:

  • часть по массе разогретого битума (марки БН-III или БН-IV)
  • 2-3 части бензина или керосина

Внимание! Не разраешается приготавливать праймер на этилированном бензине или бензоле.

При смешивании разогретый битум вливается в бензин (а не бензин в битум) с перемешиванием его только деревянными смесителями (деревянной палкой). Температура битума в момент приготовления праймера не должна превышать 70°С. Грунтовку наносят широким шпателем или жесткой маховой кистью.

Примечание: Не допускается вывинчивать пробки из бочек и бидонов с праймером и растворителем при помощи стальных зубила и молотка. Вывинчивать пробки нужно специальным ключом.

Тара, в которой приготавливается, транспортируется и хранится праймер или растворитель, должна плотно закрываться. Запрещается сбрасывать указанную тару при погрузке и разгрузке. Если Вы будете соблюдать все вышеизложенное, то и проблем не будет.

Безопасная организация изоляционных работ

Лакокрасочные, изоляционные, отделочные и другие материалы, выделяющие взрывоопасные или вредные вещества, разрешается хранить на рабочих местах в количествах, не превышающих сменной потребности, и в условиях, соответствующих нормам пожарной безопасности.

При выполнении изоляционных работ (гидроизоляционные, теплоизоляционные, противокоррозионные) с применением огнеопасных материалов, а также выделяющих вредные вещества, следует обеспечить защиту работающих от воздействия вредных веществ, а также от термических и химических ожогов.

При применении пека или каменноугольной смолы необходимо соблюдать «Санитарные правила при транспортировке и работе с пеками», утвержденные Минздравом РФ.

Битумную мастику доставляют к рабочим местам, как правило, при помощи грузоподъёмных устройств. При необходимости перемещения горячего битума на рабочих местах вручную следует применять металлические бачки, имеющие форму усечённого конуса, обращённого широкой частью вниз, с плотно закрывающимися крышками и запорными устройствами.

Внимание! Не допускается использовать в работе битумные мастики с температурой выше 180°С и работать с горячими битумными мастиками без индивидуальных средств защиты.

При работе с изоляционными материалами на основе быстрорастворимых материалов необходимо применять респираторы или противогазы.

Как развести битум для гидроизоляции, как правильно растопить смолу

Мастика битумного вида применяется в строительстве, её используют в качестве гидроизоляционного материала. При изготовлении в мастику кладут различные добавки, которые изменяют свойства состава. Для того чтобы качественно приготовить состав, вначале нужно определить, для каких целей она будет использоваться.

Разновидности битумной мастики

Мастика имеет различия, которые зависят от применяемых добавок, используемых при изготовлении состава.

Отличаются мастики особенностью использования, материал горячего вида разогревают до 160 градусов, а только потом приступают нанесению на поверхность для гидроизоляции. При повышении температуры до такого уровня, битум становиться пластичным, и легко наносится.

Составы холодного вида отличаются технологией нанесения, мастику разбавляют специальным растворителем, нагревать её не нужно. После того как материал застывает, элементы растворителя испаряются. Битум в жидком виде нужно вымазать сразу весь, после открытия, в противном случае он просто высохнет.

Также материалы отличаются по типу использования, составы бывают однокомпонентные и двухкомпонентные. Состав первого вида можно сразу наносить на поверхность, после открытия емкости, но материал необходимо использовать сразу весь, иначе он застынет, и станет непригодным для дальнейшего применения. Такой вид мастики не требует никаких добавок, он сразу готов к нанесению.

Состав двухкомпонентного вида необходимо предварительно приготовить, а затем приступать к нанесению, при этом покрытие отличается лучшими качествами.

Какие добавки используют для разбавления мастики битумного вида?

Прежде, чем разбавить мастику битумную, нужно определить, какие функции она должна выполнять, поэтому материал может быть таких видов: битумно-резиновый, битумно-полиуретановый, битумно-масляный, битумно-латексный, и битумно-каучуковый. В основе этих материалов лежит битум, а в качестве вспомогательных элементов, применяются полимерные добавки, в зависимости от которых меняются свойства мастики.

Полиуретановые и каучуковые добавки делают состав более эластичным, мастика имеет способность к растягиванию, при этом не образуются трещины и разрывы.

Элементы масляного вида предотвращают затвердение состава, такими мастиками защищают трубы и другие коммуникации от проникновения влажности. Для кровельных работ такой материал не пригоден.

При добавлении резиновой крошки, образовываются прочные и надежные покрытия, которые имеют долгий срок службы. Такой состав можно применять для любых поверхностей, он является устойчивым к вибрациям, растяжениям, и механическим повреждениям, способен переносить значительную нагрузку. Такую мастику можно использовать для защиты кровли, конструкций деревянного и металлического вида. Сохнет она на протяжении суток, а полноценная прочность достигается через неделю.

Если добавляется каучук, то состав может использоваться в холодном виде, нагревание его не требуется, при этом поверхность будет однородной и равномерной.

Чем разбавляют мастику битумного вида?

Мастику наносят на поверхность при температурах от -10 до +50 градусов, вначале её необходимо хорошо размешать.

Чтобы упростить нанесение, битумную мастику можно разбавить специальным растворителем органического вида, к нему относится толуол, бензин или уайт-спирит. Такие растворители используют в том случае, если мастика является слишком густой, и с ней тяжело работать, элементы должны вводиться постепенно, состав при этом хорошо размешивается. Растворителя в смеси не должно быть больше 20 процентов, иначе состав будет некачественным. Такими растворителями очищают рабочие инструменты, которые применялись для нанесения битумной мастики.

Как правильно наносить битумную мастику?

Наносят мастику битумного вида двумя способами ручным и механическим. При использовании распылителя, нанесение получается более качественным. Первый способ применяют в том случае, если поверхность имеет небольшие размеры. А распылители используют для обработки поверхностей значительных размеров. Такой способ нанесения является более качественным, и дает возможность заделать труднодоступные участки. Таким образом, наносится мастика на поверхность стен и кровли.

В такой состав входит резиновая крошка, благодаря этому, мастика становиться эластичной и прочной, устойчивой к внешним воздействиям.

Вначале поверхность очищают от загрязнений и отслоений, если таковые имеются. Все дефекты в виде трещин и сколов необходимо замазать, то есть всё выровнять, затем просушить, и нанести грунтовочный состав в виде битумного праймера. Его можно приобрести или изготовить своими руками:

  1. В емкости нагревают бензин или машинное масло, после этого постепенно добавляют мелкие куски битума.
  2. Затем состав подогревается до температуры 200 градусов, и постоянно перемешивается.

Наносится мастика битумного вида с помощью распылителя, валика или кисти, это зависит от объема покрываемой поверхности. Состав наносят полосами, которые ложатся внахлест, он должен быть не больше 10 сантиметров. После высыхания первого нанесения, выполняют второй слой. Если толщина мастики достигает 4 слоев, то требуется армирование с использованием стеклосетки.

Если поверхность влажная, то с материалом будет сложно работать. Мастика хорошо наноситься на сухую и теплую поверхность, кистью жесткого вида или распылителем. Толщина слоя не должна быть меньше 2 миллиметров. При работе с мастикой в жару, её наносят несколькими тонкими слоями.

При образовании пузырей, их разрезают, просушивают, и заполняют мастикой с применением стеклоткани.

Расход мастики битумного вида

Количество расходуемой мастики с добавкой резиновой крошки и каучука, будет зависеть от толщины слоя, и сколько их будет нанесено. Например, если требуется приклеить рубероид, то расход будет составлять до 800 г. на м2.

Если материал используется как изоляция, то при слое 10 миллиметров, уходит до 18 килограмм на м2. При латексной добавке, расход материала составит до 7 килограмм на м2.

Расход материала для изоляции поверхностей не маленький, но покрытие является высококачественным. Если изоляция выполняется в один слой, например, для подвалов, фундаментов и других конструкций, то расход мастики с латексом составит до 7 килограмм на м2. Для обработки кровли, обычно делают до 4 слоев, при этом применяют специальную армирующую сетку. При использовании мастики с добавлением масел, расход составить до 1,5 килограмм, если наносится два слоя, то до 3.

Мастику битумного вида используют для различных целей: устройства поверхности кровли, выполнения ремонта крыш, заполнения швов и соединений, защита и гидроизоляция различных поверхностей.

Для того чтобы разбавить мастику битумного вида используют сольвент, толуол, бензин, уайт-спирит, в крайнем случае можно применить керосин. Некоторые составы могут быть разбавлены обычным или отработанным маслом. Перед тем как разбавить состав, его необходимо подогреть. Такая поверхность будет высыхать немного дольше, чем без разбавления.

В мастики битумного вида могут входить различные добавки, которые изменяют свойства состава, например резиновая крошка или каучук способствуют эластичности материала, он не поддается трещинам и повреждениям во время растягивания. Если мастика битумного вида является слишком густой, а нанесение производить сложно, то состав разбавляют до необходимой консистенции с помощью растворителей органического вида. Нанесение материала механическим способом является более качественным, так как позволяет составу равномерно ложиться на поверхность, и обрабатывать труднодоступные участки. 

Инстаграм

6.7. Варка битума [ПРАВИЛА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ОБЪЕКТАХ УЧРЕЖДЕНИЙ И ОРГАНОВ ФЕДЕРАЛЬНОЙ СЛУЖБЫ ИСПОЛНЕНИЯ НАКАЗАНИЙ] — последняя редакция

6.7. Варка битума

6.7.1. Лица, выполняющие работы по разогреву битума, приготовлению битумных мастик и работающие с оборудованием для подогрева кровельных (изоляционных) материалов, должны проходить обучение по программам пожарно-технического минимума в обязательном порядке со сдачей зачетов (экзаменов).

В зоне, где производятся кровельные работы, находиться посторонним лицам запрещается.

6.7.2. У мест выполнения кровельных и изоляционных работ, а также около оборудования, имеющего повышенную пожарную опасность (котлов для варки битума и у мест приготовления битумной мастики, при производстве работ по укладке горючего утеплителя), следует вывешивать стандартные знаки (аншлаги, таблички) безопасности.

6.7.3. Котлы для варки битума и смол должны быть исправны, установка их в чердачных помещениях и на покрытиях запрещается.

6.7.4. Не разрешается в процессе варки оставлять котел без присмотра.

6.7.5. Место установки котлов должно быть обваловано (или устроены бортики из негорючих материалов) высотой не менее 0,3 м.

6.7.6. Место установки котлов для варки, разогрева мастик, битумов и смол должно размещаться на специально отведенных площадках и располагаться на расстоянии:

от зданий и сооружений IIIб, IV, IVa, V степеней огнестойкости не менее 30 м;

от зданий и сооружений III, IIIа степеней огнестойкости не менее 20 м;

от зданий и сооружений I и II степеней огнестойкости не менее 10 м.

6.7.7. Подогревать битумные составы внутри помещений следует в бачках с электроподогревом. Не разрешается применять для подогрева приборы с открытым огнем.

6.7.8. Доставку горячей битумной мастики на рабочие места необходимо осуществлять:

в специальных металлических бачках, имеющих форму усеченного конуса, обращенного широкой стороной вниз, с плотно закрывающимися крышками. Крышки должны иметь запорные устройства, исключающие открывание при падении бачка. Переносить мастики в открытой таре не разрешается;

насосом по стальному трубопроводу, закрепленному на вертикальных участках к строительной конструкции, не допуская протечек. На горизонтальных участках допускается подача мастики по термостойкому шлангу.

В месте соединения шланга со стальной трубой должен надеваться предохранительный футляр длиной 40 — 50 см (из брезента или других материалов).

После наполнения емкости установки для нанесения мастики следует откачать мастику из трубопроводов.

6.7.9. В целях пожаротушения место варки битума и смол должно быть обеспечено ящиком с песком емкостью 0,5 куб. м, лопатами и огнетушителями.

6.7.10. Каждый котел должен быть снабжен плотно закрывающейся крышкой из негорючего материала.

6.7.11. Заполнение котлов допускается на 3/4 их объема, загружаемый наполнитель должен быть сухим.

6.7.12. Во избежание попадания битума и смол в топку, а также их возгорания котел необходимо устанавливать наклонно, таким образом, чтобы его край, расположенный над топкой, был на 5 — 6 см выше противоположного, топочное отверстие должно быть оборудовано откидным козырьком из негорючего материала.

6.7.13. Установленный на открытом воздухе битумный котел должен быть оборудован навесом из негорючих материалов.

6.7.14. При приготовлении битумной мастики разогрев растворителей не допускается.

6.7.15. При смешивании разогретый битум следует медленно и небольшими порциями вливать в растворитель (керосин, бензин, скипидар и др.), постоянно перемешивая мастику только деревянной мешалкой. Не допускается вливать растворитель в расплавленный битум. Температура битума в момент приготовления состава не должна превышать 70 °С.

6.7.16. Не разрешается пользоваться открытым огнем в радиусе 50 м от места смешивания битума с растворителями.

6.7.17. После окончания работ топки котлов следует потушить и залить водой.

Краска с водоотталкивающими свойствами своими руками на основе грунтовки и битума

Битумным грунтом называют специальный мелкодисперсный состав, основу формулы которого составляет битум. В смесь добавляется и каучук, чтобы придать грунту максимальную эластичность.

Применяется битумный праймер для грунтования бетонных поверхностей, песчано-цементных стяжек, в процессе обустройства гидроизоляции, перед наклеиванием рулонных материалов в работах по обустройству кровли.

  1. Виды составов битумной грунтовки
  2. Технические характеристики и особенности
  3. Рекомендации по нанесению

Виды составов битумной грунтовки

Грунты на основе битума существуют нескольких разновидностей. Видовая градация материала осуществляется на основании компонентов, входящих в состав праймера. По составу битумные грунтовки бывают:

  • Обычными. Смесь делается из битума и неэтилированного бензина в определенной пропорции;
  • Полимерными. В грунт добавляется полипропилен;
  • Минерально-битумными с добавлением известняков;
  • Резиново-битумными. В состав грунта входят наполнители из резиновой крошки;
  • Водными. Особенностью данного вида праймера является то, что употребляется он преимущественно в проведении внутренних работ.

Также все описанные выше виды праймера можно разделить на два типа: готовые и концентрированные смеси. Первый вид материала перед использованием в работе просто размешивается, а вот концентрированный раствор будет нужно развести в указанных производителем пропорциях. Как показывает практика, концентрат приобретать более выгодно, так как он экономичен в расходе.

Градация материала проводится и по функциональному назначению и можно выделить следующие виды битумных составов:

  • Дорожные. Задействуются для связки щебневого покрытия перед наложением асфальта;
  • Кровельные. Употребляются для создания надежной гидроизоляции, выравнивания поверхности перед финишным покрытием крыши;
  • Трубопроводные. Применяются для обработки трубных элементов для эффективной защиты поверхностей от коррозионных процессов.

Существуют также битумные грунтовки универсальные, которые могут использоваться на всех типах поверхностей.

Технические характеристики и особенности

Битумный грунт отличается особенными характеристиками и свойствами:

  • Обеспечивает нужный уровень адгезии основы и гидроизоляционного или кровельного материала;
  • Укрепляет основание, связывая мелкие частицы и пыль, качественно заполняя поры и микротрещины в основе. Как итог – поверхность становится более прочной;
  • Битумные грунты в обязательном порядке применяются перед гидроизоляцией, так как способны повысить ее качество;
  • Использование грунта помогает в нужной степени увлажнить основу и тем самым ускорить работы по обустройству кровли с использованием наплавляемых материалов;
  • Состав обладает и антикоррозионными свойствами, что особенно актуально при обработке поверхностей из металла.

При выборе битумного грунта следует обязательно изучить инструкцию по его применению, для того чтобы выбрать подходящий состав по нужным показателям прочности, эластичности, наличию в праймере присадок.

Перечисленные характеристики и особенности праймеров на битумной основе позволяют создать максимальную прочность сцепки кровельных или гидроизоляционных стройматериалов с основаниями пористой, шероховатой и пыльной структуры.

[su_note note_color=»#f1f1f1″ text_color=»#3d5d82″ radius=»1″] Рекомендуем к чтению:

Рекомендации по нанесению

Перед тем как описать процесс работ по нанесению битумной грунтовки, следует рассказать о технике безопасности, которая обязательна к соблюдению при работе с данным видом грунтовочного материала.

Важно помнить, что битумные грунты содержат в своем составе горючие вещества, а потому под рукой нужно иметь средства пожаротушения и не производить их рядом с открытыми источниками огня!

Следует воздержаться от курения на обрабатываемой раствором площадке. С материалом работают в спецодежде, чтобы исключить попадание праймера на кожу, слизистые оболочки рта и глаз. Если работы ведутся в помещении, важно обеспечить его хорошую вентиляцию и постоянный приток свежего воздуха.

Этапы работ по нанесению битумного праймера:

  1. Начинают работы с качественной подготовки поверхностей. Их следует тщательно очистить от мусора, пыли, грязи. Чем лучше будет очищена основа, тем качественней будет адгезия поверхности и финишного покрытия.
  1. Второй этап работ – приготовление праймера. Метод подготовки раствора зависит от того, какой именно вид материала был приобретен. В магазинах праймеры продаются исключительно холодные эмульсии, но некоторые их разновидности нуждаются в предварительном подогреве до определенной температуры.

Холодные эмульсии, не требующие нагревания, считаются менее пожароопасными и могут задействоваться при относительно невысоких температурах воздуха (от +5 градусов Цельсия). Грунты экономичны в расходе и прекрасно ложатся на различные типы оснований.

Праймеры, требующие нагрева, прогреваются примерно до 80 градусов Цельсия и в работе с ними нужно соблюдать предельную аккуратность. Как нагревать грунт – указания на этот счет следует поискать в инструкции от производителя.

  1. Грунтовать основания на улице можно исключительно в теплую и сухую погоду, а после покрытия поверхности праймером ее будет нужно защитить от попадания влаги примерно на 24 часа.
  1. Наноситься битумный грунт может кистью, валиками, краскопультом. Однако стоит знать: не всякий раствор имеет вязкость, позволяющую вести его распыление краскопультом. Чтобы точно узнать, можно ли задействовать указанный прибор в работах, следует изучить технические характеристики конкретного вида грунта в инструкции по применению. Кисти применяются для обработки небольших участков, для поверхностей со значительной площадью лучше применять валики.

Для работы с битумными грунтовками нецелесообразно применять валики ворсистые, изготовленные из поролона. Грунт будет налипать на инструмент, вызывать склеивание ворса и в итоге – повысится расход материала, а качество нанесения грунта на основу заметно ухудшится.

  1. Обрабатывать основания битумным грунтом можно методом разлития. Этот метод оправдан, тогда когда используется грунт-смесь с высокими показателями вязкости. Грунтовка выливается на основу и далее равномерно распределяется по ее площади специальной резиновой шваброй. Метод разлития применяется редко, так как технология затратна по количеству используемого материала.
  1. Среднее время высыхания битумных грунт-смесей – до 6 часов. Расход от 100 до 500 грамм в зависимости от вида раствора и типа основания.

Битумные грунтовки – материал, позволяющий повысить качество строительно-ремонтных работ в целом, ускорить их проведение, добиться нужной прочности основания и увеличить его адгезию с кровельными и гидроизоляционными материалами. Главное – правильно подобрать состав по виду и назначению, соблюдать технологию работ и технику безопасности.

Выбор битумной грунтовки под полимерное и резиновое покрытия

Битумная грунтовка – это раствор, который производится путем насыщения битумия в соединение. Наилучшим соединением будет добавление полимеров, для улучшения защитных качеств. Материал, которым обрабатывают различные поверхности, обладает свойствами защиты от воды, механических и других воздействий.

Назначение и применение

В зависимости от области применения, грунтовка битумная имеет различия.

  1. На клеящейся основе, для того, чтобы изолировать трубы, либо стены фундамента;
  2. Для металла, чтобы защищать металлические конструкции. Благодаря слепливающимся способностям, материал имеет способность к защите от влаги, и других разрушительных эффектов;
  3. Для подготовки минерального основания (бетонных поверхностей). Применяется для утепления и скрепления крыши, чаще плоской поверхности, там, где не будет применяться шифер. Имеет сильные свойства адгезии, которые необходимы, между слоями покрытия.

Состав и технические характеристики

ГОСТ 30693-2000 описывает основные требования, которые предъявляются к битумным грунтам. В зависимости от вещества, которое берется за основу создания грунтовки, они могут отличаться по составу битумной грунтовки.

Среднестатистические технические характеристики битумного грунта:

  • Застывание происходит в течение 4-х часов;
  • Тягучая консистенция, черного цвета;
  • Наносить при температуре от 5, до 30 градусов тепла;
  • Плотность – 900 кгм3.

Важно. Битумные соединения являются одними из наиболее эффективных, среди других видов грунта, однако это компенсируется токсичностью, которую они выделяют. Чтобы не получить отравление, следует выделить небольшое количество времени на работу и проветривать помещение.

Расход на 1 м2

Расход полностью зависит от состава и области нанесения материала. Если наносить на рыхлую, неровную поверхность затрачивается до 300 грамм на 1м2. Минимальные затраты – 150 грамм.

Особенности

Битумная грунтовка – это материал, используемый в строительстве, для обработки поверхностей, которые нуждаются в гидроизоляции, и защите от механических повреждений. Помимо этого, ее можно использовать для постройки кровель.

Применение этого материала на данный момент имеет большой резонанс. Если раньше применяли для схожих целей расплавленную смолу, то сейчас намного легче и удобнее применить наклеивающий материал, который выполняет такие же функции. Более того, битумные соединения обладают лучшими техническими свойствами, нежели расплавленные смолы.

Нанесение материала может осуществляться с помощью кисточки или валика. Также может использоваться краскопульт. Эти инструменты значительно облегчат процесс нанесения. Сертификат качества доказывает применение битумных соединений в устройстве газопроводов и нефтепроводов. Из-за их антикоррозионных свойств, материал становиться незаменимым.

Важно. Если вы занимаетесь гидроизоляцией каких-либо объектов, то битумный грунт обязателен к применению. Он обезопасит материалы от преждевременной коррозии и излишней влаги.

Виды составов битумной грунтовки

Из-за широкого ассортимента компонентов, существует разветвленная классификация грунта. Помимо тех соединений, которые будут описаны ниже, грунтовку можно изготовить своими руками.

Виды, в зависимости от состава:

  • полимерно-битумная;
  • минерально-битумная;
  • резиново-битумная.

Из классификации можно предположить, что тот компонент, который идет в паре с битумным соединением и влияет на название.

Полимерная – с добавлением полимеров в состав. Она отличается способностью к сильной защите материала от механических повреждений. Это связано с полимерами, которые обладают прочной кристаллической решеткой. При покупке продавец должен показать наличие сертификата качества, на разрешение продажи полимерных соединений. Такая шпаклевка выйдет в приличную сумму, но даст гарантию качества.

Доломатизированные и асфальтовые известняки также добавляются в состав. Такие соединения создают минерально-битумную грунтовку. Для данной продукции продавец также обязан иметь соответствующий сертификат, разрешающий продажу.

Резиново-битумная отличается эластичностью, благодаря резине, которая находится в составе. Для изготовления продукции используются утилизированные покрышки из автомобиля, которые прошли сроки эксплуатации. Используется чаще всего грунтовка битумная под полимерное или резиновое покрытие.

Советы и рекомендации по применению

Нанесение нужно производить валиком, или кистью. Эти инструменты используются, если есть труднодоступные места, либо объемы работ небольшие.

Вторым инструментом является краскопульт. Этот способ минимально затратит ваше время и силы, поскольку при равномерном и точечном нанесении затрачивается меньше материалов, на большие площади. Однако этот метод не будет полезен при обработке небольших участков бетонных поверхностей.

Метод разлива подразумевает выливание состава на всю поверхность и равномерное распределение по всей площади, благодаря швабре. Этот способ будет эффективен только в тех случаях, когда покрывается большая площадь. Помимо этого, чтобы не разливался материал, уклон должен быть под небольшим углом.

После применения грунта, одним из описанных способов нужно выждать время высыхания битумной грунтовки праймера, для проведения дальнейших работ. В случае его сильно впитывания в основание, нужно повторить процедуру еще раз.

Особенности нанесения

Для того, чтобы начать работать с битумным соединением, нет необходимости в приобретении специальных навыков и умений. Технология достаточно проста.

Необходимо придерживаться некоторых особенностей:

  1. Очищение основания, на которое будет наноситься состав;
  2. Подготовить сам состав (добавить растворитель, чтобы смешать).

Очищение в основном подразумевает устранение грязи и пыли, которая будет мешать плотно закрепиться. Если проводить обработку кровли, то для этого нужно заранее приобрести резиновые швабры. Особенностью нанесения разливных грунтов является их сильное смешивание с растворителем, чтобы консистенция могла расплываться. Разведение состава растворителем осуществляется также для заполнения краскопульта, который будет распылять содержимое.

После всего, наклеивают битумный материал, для окончательного закрепления на строительно-ремонтных работах. Зачастую есть необходимость в нанесении 2-го слоя. Последний этап должен заключаться в предоставлении нормальных условий для застывания консистенции. Для выполнения этого условия нужно заглянуть в инструкцию, которая даст ответ, сколько времени необходимо для данного материала, чтобы оно полностью высохло.

Обязательно используйте перчатки, при работе с мастиками. Также необходимо иметь очки и респираторы, чтобы обезопасить себя от опасного воздействия. Помимо этого, нельзя урить и поджигать огонь возле материалов.

Меры предосторожности при работе

Из-за того, что в составе материала присутствуют летучие элементы, он является горючим, поэтому опасным в эксплуатации. Для того, чтобы избежать негативных последствий, нужно придерживаться техники безопасности:

  • Держать подальше огонь от использования грунта;
  • Защищать слизистые оболочки и нежные участки кожи специальными защитными костюмами;
  • Проветривать помещение, в котором находитесь, поскольку токсины могут повредить вашу дыхательную систему, причинив дисбаланс. Хорошая вентиляция – обязательное условие для работ внутри помещения.

Техника безопасности должна стоять на 1-м месте. В случае случайного попадания грунтовки на слизистую оболочку, либо в глаза, необходимо незамедлительно промыть их водой. Если ожёг не проходит, нужно обратиться к врачу. Также нельзя забывать о технике хранения вещества и методах использования.

Преимущества и недостатки

Битумная грунтовка обладает преимущественно одними плюсами.

  1. эластичность;
  2. воздухопроницаемость;
  3. способность к быстрому высыханию;
  4. доступная технология нанесения;
  5. 70-80 градусов – температура смягчения, после прогрева.

Из-за того, что продукция изготовляется из нефтяных отходов, она пожароопасная. Также неприятный момент заключается в токсичности, в случае эксплуатации в закрытом помещении.

Обзор популярных производителей

Производителей данной продукции предостаточно, поэтому разберем одних их наиболее известных.

  • Бирис;
  • Норт;
  • Ceresit;
  • Технониколь.

Первая компания популярна на отечественном рынке. Благодаря высокому качеству материалов, производитель стал популярен в столь короткий срок. Успешная работа компании собрала в своем арсенале множество положительных о

Самая выгодная бензиновая смесь — Выгодные предложения на бензиновую смесь от мировых продавцов бензиновой смеси

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для бензиновой смеси. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта лучшая бензиновая смесь в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили бензин на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще сомневаетесь в выборе бензина и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести смесь бензина по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

решенных примеров (набор 1) — смесь и аллигация

Ответ: Вариант C

Пояснение:

Решение 1

Пусть $ x $ и $ (12-x) $ литров молока будут смешаны с первого и второй контейнер соответственно.

Количество молока в $ x $ литрах первой емкости $ =. 75x $
Количество воды в $ x $ литрах первой емкости $ =. 25x $

Количество молока в $ (12-x ) $ литров второй емкости $ =. 5 (12-x) $
Количество воды в $ (12-x) $ литрах второй емкости $ =. 5 (12-x) $

Соотношение вода в молоко
$ = [. 25x + .5 (12-x)]: [. 75x + .5 (12-x)] $ $ = 3: 5 $

$ \ Rightarrow \ dfrac {\ left (.25x + 6-.5x \ right)} {\ left (.75x + 6-.5x \ right)} = \ dfrac {3} {5} \\\ Rightarrow \ dfrac {\ left (6-.25x \ right)} {\ left (.25x + 6 \ right)} = \ dfrac {3} {5} \\\ Rightarrow 30-1.25x = .75x + 18 \\\ Rightarrow 2x = 12 \\\ Rightarrow x = 6 $

Так как $ x = 6, 12-x = 12-6 = 6 $

Следовательно, из первого и второго контейнера следует смешать 6 и 6 литров молока соответственно.


Раствор 2

Пусть стоимость 1 литра молока будет 1 рупий
Молоко в 1 литре смеси в 1-й банке $ = \ dfrac {3} {4} $ литр
Себестоимость (CP) 1 литра смеси в 1-й банке = рупий. $ \ dfrac {3} {4} $

Молоко в 1 литре смеси во второй банке $ = \ dfrac {1} {2} $ литр.
Себестоимость (CP) 1 литра смеси во 2-й банке = Rs. $ \ dfrac {1} {2}

$

Молоко в 1 литре конечной смеси $ = \ dfrac {5} {8}
$ Себестоимость (CP) 1 литра конечной смеси = рупий. $ \ dfrac {5} {8} $
=> Средняя цена $ = \ dfrac {5} {8} $

По правилу аллигата,

CP смеси 1 литр во 2-й банке CP из 1 литров смеси в 1-й банке
$ \ dfrac {1} {2} $ $ \ dfrac {3} {4} $
Средняя цена
$ \ dfrac {5 } {8} $
$ \ dfrac {3} {4} — \ dfrac {5} {8} = \ dfrac {1} {8} $ $ \ dfrac {5} {8 } — \ dfrac {1} {2} = \ dfrac {1} {8} $

=> смешать во 2-й банке: смешать в 1-й банке $ = \ dfrac {1} {8}: \ dfrac {1 } {8} = 1: 1 $

т.е. из каждой банки нужно взять $ \ dfrac {1} {2} × 12 = 6 $ литров.

Битум-что такое битумный асфальт

Битум черный или темного цвета (твердый, полутвердый, вязкий), аморфный цементный материал, который может быть в разных формах, такие как каменный асфальт, природный битум, гудрон и битум, полученный из нефти, который именуется нефтяным битумом.

В настоящее время большинство дорог во всем мире вымощены битумом. Сегодня мировая потребность в битумах составляет более 100 миллионов тонн на год, что составляет около 700 миллионов баррелей битума, потребляемого ежегодно.

Нефтяной битум обычно называют битумом или асфальтом. В Например, в Европе битум означает жидкое связующее. В Северной Америке на с другой стороны, жидкое вяжущее называют асфальтом или асфальтовым цементом.

Происхождение

Обычно термин «битумные материалы» используется для обозначения веществ. в котором присутствует битум или из которого он может быть получен. Битумный вещества состоят в основном из битумов и смол.

Битум в природе встречается в нескольких формах: твердый — легко крошащийся битум. в каменном асфальте и более мягком, более вязком материале, который присутствует в битуминозных песках и асфальтовые «озера». Другой способ получения битума — это нефть. обработка таким образом битума по существу является остатком через процесс перегонки нефти. Хотя битум можно найти в В естественной форме мир в настоящее время во всех отношениях полагается на нефть.Материал производился таким способом более ста лет.

Смолы, с другой стороны, встречаются в природе. Смолы образуются в виде конденсата из переработка угля (при очень высоких температурах), нефти, горючего сланца, дерево или другие органические материалы. Смола образуется при частичной перегонке дегтя. так что летучие компоненты испарились.

Часто каменноугольную смолу путают с битумом, однако это два целых химически разные продукты и не стоит ошибаться.Для различия проведенный между нефтяным битумом и каменноугольной смолой, см. таблицу различий ниже:

Битум
Каменноугольная смола

Производство

Переработка нефти из сырой нефти (нефти), процесс не включает в себя растрескивания или термического преобразования. Происходит из животного вещества.

Посредством процесса карбонизации угля пиролиз угля при высокой температуре.По сути, это побочный продукт производства кокса из угля.
Растительное вещество.

Одежда

Черный, липкий, вискоза, термопласт.

Густая, черная липкая жидкость.

Приложение

Строительство.В настоящее время около 80% спроса на битум приходится на дорожное строительство.

Строительная, медицинская каменноугольная смола также добавляется к красящим веществам, наносимым на ткани. Каменноугольная смола также использовалась для строительства дорог и гидроизоляции, пока после Второй мировой войны ее не заменили битумом.

Сравнение смеси этанола и метанола с бензином с помощью моделирования двигателя

1.Введение

В последние годы возникла проблема истощения запасов сырой нефти. Были проведены интенсивные исследования для поиска альтернативы ископаемым видам топлива. Альтернативные виды топлива получают из ресурсов, отличных от нефти. При использовании в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) эти виды топлива выделяют меньше загрязнителей воздуха по сравнению с бензиновым топливом, и большинство из них более экономически выгодно по сравнению с ископаемым топливом. Они также возобновимы. Наиболее распространенными видами топлива, которые используются в качестве альтернативных видов топлива, являются природный газ, пропан, метанол, этанол и водород.Что касается двигателя, работающего на смешанном топливе, об этих смешанных топливах было написано много статей; но в небольшом количестве работ сравниваются некоторые из этих видов топлива в одном двигателе [1, 2, 3, 4]. Низкое содержание этанола или метанола добавляли в бензин, по крайней мере, с 1970-х годов, когда произошло сокращение поставок нефти и ученые начали поиск альтернативных энергоносителей, чтобы заменить бензин. Вначале этанол и метанол считались наиболее привлекательными спиртами для добавления в бензин.Этанол и метанол можно производить из натуральных продуктов или отходов, тогда как бензин, который является невозобновляемым энергоресурсом, не может быть произведен [5, 6]. Важной особенностью является то, что метанол и этанол можно использовать без каких-либо существенных изменений в конструкции двигателя. Этанол и метанол, входящие в состав различных спиртов, известны как наиболее подходящие топлива для двигателей с искровым зажиганием (SI).

Использование смешанных топлив имеет решающее значение, поскольку многие из этих смесей могут использоваться в двигателях с целью улучшения их характеристик, эффективности и выбросов.Оксигенаты — одна из наиболее важных топливных присадок для повышения эффективности использования топлива (органические кислородсодержащие соединения). Некоторые оксигенаты использовались в качестве добавок к топливу, такие как этанол, метанол, метил-трет-бутиловый спирт и трет-бутиловый эфир [7]. Процесс использования оксигенатов делает больше кислорода доступным в процессе сгорания и имеет большой потенциал для снижения выбросов выхлопных газов двигателей SI.

Что касается процесса горения, то температура вспышки и температура самовоспламенения метанола и этанола выше, чем у чистого бензина, что делает его более безопасным для хранения и транспортировки.Скрытая теплота испарения этанола в три-пять раз выше, чем у чистого бензина; это приводит к увеличению объемного КПД, поскольку температура впускного коллектора ниже. Теплотворная способность этанола ниже, чем у бензина. Следовательно, для достижения такой же выработки энергии требуется в 1,6 раза больше спиртового топлива. Стехиометрическое соотношение воздух-топливо этанола составляет около двух третей чистого бензина; следовательно, для полного сгорания этанола требуется меньше воздуха [8].Этанол имеет ряд преимуществ по сравнению с бензином, например, снижение выбросов несгоревших углеводородов, CO и гораздо лучшие антидетонационные характеристики [9]. Этанол и метанол имеют намного более высокое октановое число по сравнению с чистым бензиновым топливом [10]. Это обеспечивает более высокую степень сжатия двигателя и, как следствие, увеличивает его тепловой КПД [11]. Метанол можно производить из природного газа без больших затрат, и его легко смешивать с бензиновым топливом. Эти свойства метанола делают его привлекательной добавкой.Метанол агрессивен по отношению к некоторым материалам, таким как пластмассовые детали и некоторые металлы в топливной системе. При использовании метанола необходимо соблюдать меры предосторожности при обращении с ним [12].

Есть много публикаций с различными смесями спиртов и бензинового топлива. Например, Палмер [13] исследовал влияние смесей этанола и бензина на двигатель с искровым зажиганием. Полученные результаты показали, что добавление этанола (10%) приводит к увеличению мощности двигателя на 5% и увеличению октанового числа на 5% на каждые добавленные 10% этанола.Результат показал, что добавление 10% этанола к бензиновому топливу приводит к снижению выбросов CO до 30%. В другом исследовании Bata et al. [9] исследовали различные смеси этанола и бензина и обнаружили, что этанол снижает выбросы UHC и CO. Пониженные выбросы CO вызваны характеристикой насыщения кислородом и высокой воспламеняемостью этанола. Другие исследователи [14] изучили, что потенциальные возможности производства этанола эквивалентны примерно 32% от общего потребления бензина во всем мире при использовании 85% этанола в бензине для легковых автомобилей.В другом исследовании Shenghua et al. [15] исследовали бензиновый двигатель с различным процентным содержанием метанольных смесей (от 10 до 30%) в бензине. Результаты показали, что крутящий момент двигателя и мощность снизились, тогда как термический КПД тормозов улучшился с увеличением процентного содержания метанола в топливной смеси. Другие авторы [16] изучали влияние смесей метанол-бензин на характеристики бензинового двигателя. Результаты показали, что наивысшее среднее эффективное давление торможения (BMEP) было получено для смеси 5% метанола и бензина.В другом исследовании Altun et al. [17] исследовали влияние смеси 5 и 10% метанола и этанола в бензиновом топливе на характеристики двигателя и выбросы. Лучший результат по выбросам показал смешанные топлива. Выбросы углеводородов E10 и M10 снижаются на 13 и 15%, а выбросы CO — на 10,6 и 9,8% соответственно. Наблюдался повышенный выброс CO 2 для E10 и M10. Добавление метанола и этанола к бензину показало увеличение удельного расхода топлива на тормоз (BSFC) и снижение термического КПД торможения по сравнению с бензином.

Из обзора литературы видно, что выбросы выхлопных газов для смесей этанол-бензин и метанол-бензин ниже, чем у чистого бензинового топлива [9, 13, 14, 17]. Характеристики двигателя и выбросы выхлопных газов при использовании смесей этанол-бензин напоминают характеристики смесей метанол-бензин.

Из проанализированной литературы был сделан вывод о том, что выбросы выхлопных газов и характеристики двигателя различных смесей метанола и этанола в бензиновых двигателях исследованы недостаточно.Таким образом, целью данной работы является исследование влияния топливных смесей метанол-бензин и этанол-бензин на производительность и выбросы выхлопных газов бензинового двигателя при различных оборотах двигателя, сравнивая их с таковыми для чистого бензина.

Инструменты моделирования наиболее широко используются в последние годы из-за постоянного увеличения вычислительной мощности. Использование моделирования двигателя позволяет оптимизировать сгорание двигателя, геометрию и рабочие характеристики в направлении улучшения удельного расхода топлива и выбросов выхлопных газов, а также сокращения времени и затрат на разработку двигателя.Следовательно, можно ожидать, что использование моделирования двигателя во время строительства двигателя будет продолжать расти. Моделирование двигателей — плодотворная область исследований, поэтому многие лаборатории имеют свои собственные термодинамические модели двигателей различной степени сложности, объема и простоты использования [18].

Компьютерное моделирование становится важным инструментом экономии времени и средств при разработке двигателей. Результаты моделирования сложно получить экспериментально. Использование вычислительной гидродинамики (CFD) позволило исследователям понять поведение потока и количественно оценить важные параметры потока, такие как массовый расход или падение давления, при условии, что инструменты CFD были должным образом проверены на соответствие экспериментальным результатам.Многие процессы в двигателе трехмерны; однако это требует больших знаний и большого времени вычислений. Таким образом, иногда используется упрощенное одномерное моделирование. Следовательно, моделирование сложных компонентов с помощью трехмерного кода и моделирование остальной части системы с помощью одномерного кода — правильный выбор для экономии времени вычислений, то есть каналов. Таким образом, необходима методология связи между одномерным и трехмерным кодами в соответствующих интерфейсах, что стало целью многих авторов [19, 20, 21].

2. Методология исследования

Целью данной главы является разработка одномерной модели бензинового двигателя с четырехтактным впрыском топлива (PFI) для прогнозирования влияния смеси метанол-бензин (M0 – M50) и этанол-бензин. бензин (E0 – E50) добавка к бензину для выхлопных газов и производительности бензинового двигателя. Для этого использовалось моделирование бензинового двигателя SI (откалиброванного) в качестве основного рабочего условия и ламинарная корреляция скоростей горения смесей метанол-бензин и этанол-бензин для расчета измененной продолжительности горения.Сравнивались и обсуждались мощность двигателя, удельный расход топлива и выбросы выхлопных газов [22, 23].

2.1. Установка для моделирования

Одномерная модель двигателя SI создается с помощью программного обеспечения AVL BOOST и используется для исследования характеристик и выбросов при работе с бензином, смесями этанол-бензин и метанол-бензин.

На рисунке 1 PFIE символизирует двигатель, а C1 – C4 — количество цилиндров двигателя SI. Цилиндры являются основным элементом этой модели, потому что им нужно установить множество очень важных параметров: внутреннюю геометрию, диаметр отверстия, ход, шатун, длину и степень сжатия, а также смещение поршневого пальца и среднее давление в картере.Точки измерения обозначены MP1 – MP18. PL1 – PL4 символизирует пленум. Граница системы обозначает SB1 и SB2. CL1 представляет уборщика. R1 – R10 обозначают ограничения потока. CAT1 символизирует катализатор и топливные форсунки — I1 – I4. Подающие трубы пронумерованы 1–34.

Рисунок 1.

Схема модели бензинового двигателя PFI.

Калиброванная модель бензинового двигателя была описана Илиевым [23], ее компоновка показана на Рисунке 1, а технические характеристики двигателя — в Таблице 1.

8 10,5 Степень сжатия

8 10,5 длина штока
Параметры двигателя Значение
Диаметр цилиндра 86 (мм)
Ход поршня 86 (мм)
Степень сжатия 143,5 (мм)
Количество цилиндров 4
Смещение поршневого пальца 0 (мм)
Рабочий объем 2000 (куб.см)
Впускной клапан открыт 20 BTDC (градус)
Впускной клапан закрыт 70 ABDC (градус)
Выпускной клапан открыт 50 BBDC (градус)
Выпускной клапан закрыт 30 ATDC (градус)
Площадь поверхности поршня 5809 (мм 2 )
Площадь поверхности цилиндра 7550 (мм 2 ) 9006 2
Число ходов 4

В таблице 2 представлено сравнение свойств бензина, этанола и метанола.Как показано в таблице 2, по сравнению с бензином и этанолом, метанол имеет более высокое содержание элементарного кислорода и более низкую теплотворную способность, молекулярную массу, содержание элементарного углерода, водорода и стехиометрическое соотношение воздух / топливо (AFR).

8 содержание (мас.%)
Свойства Бензин Метанол Этанол
Химическая формула C 8 H 15 CH 9015 C CH H 5 OH
Молекулярная масса111.21 32,04 46,07
Содержание кислорода (мас.%) 49,93 34,73
Содержание углерода (мас.%) 86,3 37,5 52,2
24,8 12,5 13,1
Стехиометрический AFR 14,5 6,43 8,94
Нижняя теплотворная способность (МДж / кг) 44.3 20 27
Теплота испарения (кДж / кг) 305 1,178 840
Октановое число по исследовательскому методу 96,5 112 111
Октановое число двигателя номер 87,2 91 92
Давление пара (psi при 37,7 OC) 4,5 4,6 2
Destiny (г / см 3 ) 0.737 0,792 0,785
Нормальная точка кипения (OC) 38–204 64 78
Температура самовоспламенения (OC) 246–280 470

Таблица 2.

Сравнение свойств топлива.

2.2. Описание модели горения

В данном исследовании для моделирования и анализа горения была выбрана двухзонная модель Vibe.Камера сгорания была разделена на две области: область несгоревшего газа и область сгоревшего газа [17]. Для сгоревшего заряда и несгоревшего заряда применяется первый закон термодинамики:

E1

dmuuudα = −pcdVudα − ∑dQWudα − hudmBdα − hBB, udmBB, udαE2

, где dmure представляет собой изменение внутренней энергии цилиндра. pcdVda — работа поршня, dQFdast — тепловложение топлива, dQWda — потеря тепла стенкой, hudmbd — поток энтальпии из несгоревшей зоны в зону сгорания из-за преобразования свежего заряда в продукты сгорания.Тепловым потоком между двумя зонами пренебрегают. hBBdmBBda — поток энтальпии из-за прорыва газа, u и b в нижнем индексе — несгоревший и сгоревший газ.

Причем сумма объемов зоны должна быть равна объему цилиндра, а сумма изменений объема должна быть равна изменению объема цилиндра:

dVbdα + dVudα = dVdαE3

Vb + Vu = VE4

Количество сгоревшей смеси при каждой настройке определяется функцией Vibe. По всем остальным параметрам, например, теплопотери стен и т. Д.используются модели, аналогичные однозонным моделям с соответствующим распределением по двум зонам [24].

2.3. Описание модели выбросов выхлопных газов

В AVL BOOST модель образования NOx основана на AVL List Gmbh [24], которая включает механизм Зельдовича [25]. Скорость производства NOx была получена с использованием уравнения. (5):

rNO = CPPMCKM2,0.1 − α2.r11 + αAK2 + r41 + AK4.E5

, где α = CNO.actCNO.equ.1CKM, AK2 = r1r2 + r3, AK4 = r4r5 + r6.

В приведенном выше уравнении CPPM представляет множитель постобработки, CKM означает кинетический множитель, C означает молярную концентрацию в равновесии, а ri представляет скорости реакции механизма Зельдовича.

Модель образования NOx в AVL Boost основана на Onorati et al. [26]:

rCO = CConstr1 + r2.1 − αE6

, где α = CCO.actCCO.equ.

В уравнении. (6), Cre представляет молярную концентрацию в равновесии, а ri представляет скорости реакции на основе модели.

Несгоревшие УВ имеют разные источники. Полное описание образования УВ по-прежнему не может быть дано, а достижению надежной модели в рамках термодинамического подхода определенно препятствуют фундаментальные допущения и требование сокращения времени вычислений.Тем не менее, может быть предложена феноменологическая модель, которая учитывает основные механизмы формирования и способна фиксировать тенденции УВ как функцию рабочего параметра двигателя. В двигателях SI [21] можно выделить следующие важные источники несгоревших углеводородов:

  1. Во время такта впуска и сжатия пары топлива поглощаются масляным слоем и откладываются на стенках цилиндра. Следующая десорбция происходит, когда давление в цилиндре снижается во время такта расширения и полное сгорание больше не может происходить.

  2. Часть заряда попадает в объемы щелей и не сгорает, поскольку пламя гаснет на входе.

  3. Иногда случаются полный пропуск зажигания или частичное сгорание при низком качестве сгорания.

  4. Слои гашения на стенках камеры сгорания, которые остаются, когда пламя гаснет, до достижения стенок.

  5. Поток паров топлива в выхлопную систему при перекрытии клапанов в бензиновых двигателях.

Первые два механизма и, в частности, образование щелей считаются наиболее важными и должны быть учтены в термодинамической модели. Эффект частичного выгорания и закалочного слоя не может быть физически описан в квазимерном подходе, но может быть учтен путем принятия настраиваемых полуэмпирических корреляций.

Образование несгоревших углеводородов в щелях описывается в предположении, что давление в цилиндре и в щелях одинаково и что температура массы в объемах щелей равна температуре поршня.

Масса в щелях в любое время описывается уравнением. (7):

mcrevice = pVcreviceMRTpistonE7

В уравнении. (7) mcrevice представляет собой массу несгоревшего заряда в щели, p обозначает давление в цилиндре, Vcrevicestands для общего объема щели, M представляет собой несгоревшую молекулярную массу, Tpiston — температуру поршня, а R обозначает газовую постоянную.

Вторым важным источником углеводородов является наличие смазочного масла в топливе или на стенках камеры сгорания.Во время такта сжатия давление паров топлива увеличивается, поэтому по закону Генри абсорбция происходит, даже если масло было насыщено во время впуска. Во время сгорания концентрация паров топлива в сгоревших газах стремится к нулю, поэтому поглощенные пары топлива будут десорбироваться из жидкого масла в сгоревшие газы. Растворимость топлива является положительной функцией молекулярной массы, поэтому слой масла вносит вклад в выбросы углеводородов в зависимости от различной растворимости отдельных углеводородов в смазочном масле.

Предположения, сделанные при разработке абсорбции / десорбции углеводородов, следующие:

  1. Топливо состоит из одного вида углеводорода, полностью испарившегося в свежей смеси.

  2. Температура масляной пленки такая же, как у стенки цилиндра.

  3. Поперечный поток через масляную пленку незначителен.

  4. Масло представлено скваланом (C 30 H 62 ), характеристики которого напоминают характеристики смазки SAE5W20.

  5. Диффузия топлива в масляной пленке является ограничивающим фактором для постоянной диффузии в жидкой фазе, которая в 104 раза меньше, чем соответствующее значение в газовой фазе.

Радиальное распределение массовой доли топлива в масляной пленке может быть определено путем решения уравнения диффузии. (8):

∂wF∂t − D∂2wF∂r2 = 0E8

В уравнении. (8), wF представляет массовую долю топлива в масляной пленке, это время, r обозначает радиальное положение в масляной пленке (расстояние от стенки) и относительный коэффициент диффузии Dis (топливо-масло).

3. Результат и обсуждение

Настоящее исследование сосредоточено на рабочих характеристиках и характеристиках выбросов смесей метанол и этанол-бензин. Различные концентрации смесей 0% метанола (этанола) M0 (E0), 5% метанола (этанола) M5 (E5), 10% метанола (этанола) M10 (E10), 20% метанола (этанола) M20 (E20), 30 % метанола (этанола) M30 (E30), 50% метанола (этанола) M50 (E50) и 85% метанола (этанола) M85 (E85) по объему.

3.1. Рабочие характеристики двигателя

Результаты тормозной мощности и удельного расхода топлива для смесей этанол-бензин при различных оборотах двигателя показаны на рисунках 2 и 3.

Рис. 2.

Влияние топливной смеси этанол-бензин на тормозную мощность.

Рис. 3.

Влияние смесей этанола и бензина на удельный расход топлива на тормозах.

Тормозная мощность — один из важных факторов, определяющих производительность двигателя. Изменение тормозной мощности в зависимости от скорости было получено в условиях полной нагрузки для E5, E10, E20, E30, E50 и чистого бензина E0. Содержание этанола в смешанном топливе увеличивалось, а тормозная мощность снижалась для всех оборотов двигателя.Мощность бензиновых тормозов была выше, чем у E5 – E50 для всех оборотов двигателя. Теплота испарения этанола выше по сравнению с бензиновым топливом, что обеспечивает охлаждение топливно-воздушной смеси и увеличивает ее плотность. Смешанное топливо приводит к тому, что соотношение эквивалентности смеси приближается к стехиометрическому состоянию, что может привести к лучшему сгоранию. Однако теплотворная способность этанола ниже по сравнению с бензином, и это может нейтрализовать предыдущие положительные эффекты. Следовательно, получается более низкая выходная мощность.

На Рисунке 3 показаны изменения BSFC для смесей этанол-бензин при различных оборотах двигателя. На рисунке показано, что BSFC увеличивался с увеличением процентного содержания этанола. Теплотворная способность и стехиометрическое соотношение воздух-топливо являются наименьшими для этих двух видов топлива, что означает, что для определенного отношения эквивалента воздуха и топлива требуется больше топлива. Наибольший удельный расход топлива получен на смеси этанол-бензин Е50.

Более того, существует небольшая разница между BSFC при использовании чистого бензина и при использовании смесей (E5, E10 и E20).Более низкое энергосодержание смешанных топлив приводит к некоторому увеличению BSFC двигателя.

На рисунке 4 показано влияние смеси метанол-бензин на мощность торможения двигателем. Изменение тормозной мощности в зависимости от скорости было получено в условиях полной нагрузки для M5, M10, M20, M30, M50 и чистого бензина M0. Когда содержание метанола в смешанном топливе было увеличено (M10, M20 и M30), не было значительного увеличения мощности торможения двигателем.

Рис. 4.

Влияние топливной смеси метанол-бензин на тормозную мощность.

Мощность торможения двигателем может быть связана с увеличением указанного среднего эффективного давления для смесей с более высоким содержанием метанола. Теплота испарения метанола выше, чем у бензина, что обеспечивает охлаждение топливно-воздушной смеси и увеличивает плотность заряда. Следовательно, получается более высокая выходная мощность. Мощность торможения двигателем была выше при работе на бензине по сравнению с M50 на всех оборотах двигателя.

На рис. 5 показаны варианты BSFC для смесей метанол-бензин при различных оборотах двигателя.Как показано на этом рисунке, BSFC увеличивалась по мере увеличения процентного содержания метанола. Это можно описать с помощью теплотворной способности, а стехиометрическое соотношение воздух-топливо является наименьшим для этих двух видов топлива, что означает, что для определенного отношения эквивалентности воздуха и топлива требуется больше топлива. Удельный расход топлива смеси метанол-бензин M50 был самым высоким по сравнению с расходом бензина для всех оборотов двигателя.

Рис. 5.

Влияние смесей метанол-бензин на тормозную мощность двигателя.

Кроме того, существует небольшая разница между BSFC при использовании бензина и при использовании топлива, смешанного с метанолом и бензином (M5 – M30). Когда частота вращения двигателя увеличилась до 2000 об / мин, BSFC снизилась до минимального значения.

Результаты тормозной мощности и удельного расхода топлива для смесей этанола и метанола с бензином при различных оборотах двигателя представлены на рисунках 6 и 7.

Рисунок 6.

Влияние смесевых топлив на мощность торможения двигателем.

Рисунок 7.

Влияние смешанных топлив на расход топлива двигателем.

При увеличении содержания этанола в смешанном топливе тормозная мощность снижалась для всех оборотов двигателя. Тормозная мощность бензинового топлива была выше, чем у E5 – E50. Теплотворная способность этанола ниже, чем у чистого бензинового топлива, и теплотворная способность смесей уменьшается с увеличением процентного содержания этанола. Следовательно, получается меньшая выходная мощность [22, 23].

За счет увеличения процентного содержания метанола в смесях (M5 и M10) тормозная мощность немного увеличилась, что можно объяснить более высокой полнотой сгорания кислородсодержащих топлив. При увеличении содержания метанола в смесях (M30 и M50) тормозная мощность двигателя снижалась для всех оборотов двигателя. Теплотворная способность смешанного топлива уменьшается с увеличением процентного содержания метанола. Это приводит к снижению выходной мощности. Бензиновая тормозная мощность была выше по сравнению с купажной М50.

На рисунке 7 показаны изменения BSFC для смешанных топлив при разных оборотах двигателя. BSFC увеличивался по мере увеличения процентного содержания этанола и метанола. Причина известна — теплотворная способность и стехиометрическое соотношение воздух-топливо являются наименьшими для этого топлива, а это означает, что требуется больше топлива для определенного отношения воздух-топливо. Наибольший удельный расход топлива достигается при смешанном топливе E50 (M50).

Более того, существует небольшая разница между BSFC при использовании чистого бензина и смешанного топлива (E5 (M5), E10 (M10) и E20 (M20)).Более низкое содержание энергии в топливе, смешанном с этанолом, дает некоторый прирост в BSFC.

3.2. Характеристики выбросов

Результат смешанного этанола топлива на выбросы CO показан на Рисунке 8.

Рисунок 8.

Влияние топлива, смешанного с этанолом и бензином, на выбросы CO.

Вывод, который можно сделать из рисунка 8, заключается в том, что при увеличении содержания этанола выброс CO уменьшается. Причина этого может быть объяснена обогащением кислородом за счет этанола, в котором увеличение доли кислорода будет способствовать дальнейшему окислению CO во время процесса выхлопа двигателя.Одна из других существенных причин этого сокращения заключается в том, что этанол (C 2 H 5 OH) имеет меньше углерода, чем бензин (C 8 H 18 ).

Результат смесей этанола и бензина на выбросы углеводородов показан на рисунке 9. Рисунок показывает, что, когда процентное содержание этанола увеличивается, концентрация углеводородов уменьшается. Выбросы углеводородов снижаются с увеличением относительной воздушно-топливной смеси. Уменьшение концентрации HC можно объяснить аналогично тому, как это было описано выше.

Рис. 9.

Влияние топливной смеси этанол-бензин на выбросы углеводородов.

Влияние смесей этанола и бензина на выбросы NOx для различных скоростей двигателя показано на рисунке 10. Когда процесс сгорания приближается к стехиометрическому, температура пламени увеличивается. В результате выбросы NOx увеличиваются.

Рис. 10.

Влияние смесей этанола и бензина на выбросы NOx.

Влияние смесей метанол-бензин на выбросы CO при различных оборотах двигателя показано на Рисунке 11.Когда процентное содержание метанола увеличивается, концентрация CO уменьшается. Это можно объяснить обогащением кислорода метанолом и меньшим количеством углерода в метаноле, чем в бензине.

Рис. 11.

Влияние смесей метанол-бензин на выбросы CO.

Влияние смесей метанол-бензин на выбросы углеводородов показано на рисунке 12. Когда процентное содержание метанола увеличивается, концентрация углеводородов уменьшается. Концентрация выбросов углеводородов снижается с увеличением относительной воздушно-топливной смеси.Причина снижения концентрации УВ напоминает причину этанола.

Рис. 12.

Влияние смесей метанол-бензин на выбросы углеводородов.

Влияние смесей метанол-бензин на выбросы NOx можно увидеть на Рисунке 13. Когда процентное содержание метанола увеличивается, концентрация NOx увеличивается. Когда процесс сгорания приближается к стехиометрическому, температура пламени увеличивается, а также увеличиваются выбросы NOx.

Рис. 13.

Влияние смесей метанол-бензин на выбросы NOx.

Влияние смесей этанол и метанол-бензин на выбросы CO можно увидеть на Рисунке 14. За счет увеличения содержания метанола и этанола в смешанном топливе выбросы CO уменьшаются. Причина может заключаться в обогащении кислородом этанола и метанола, в котором увеличение доли кислорода будет способствовать дальнейшему окислению CO во время процесса выхлопа двигателя. Другой важной причиной этого сокращения является то, что этанол (C 2 H 5 OH) и метанол (CH 3 OH) содержат меньше углерода, чем бензин (C 8 H 18 ).Самый низкий уровень выбросов CO достигается при использовании смешанного топлива, содержащего метанол (M50).

Рисунок 14.

Влияние смесей этанола и метанола с бензином на выбросы CO.

Влияние смесей этанола, метанола и бензина на выбросы углеводородов видно на Рисунке 15. Когда процентное содержание этанола и метанола увеличивается, концентрация углеводородов уменьшается.

Рис. 15.

Влияние топливных смесей на выбросы УВ и NOx.

Когда относительное соотношение воздух-топливо увеличивается, концентрация выбросов углеводородов уменьшается.Причина уменьшения выбросов УВ аналогична описанной выше причине СО. Сравнение снижения выбросов углеводородов и смешанных топлив показывает, что метанол более эффективен, чем этанол. Самые низкие выбросы углеводородов достигаются при использовании топлива, содержащего метанол (M50). Когда полное сгорание завершится, это приведет к снижению выбросов углеводородов.

На рисунке 15 показано влияние смешанных топлив на выбросы NOx. Примечательно, что когда процентное содержание метанола и этанола увеличивается до 30% E30 (M30), выброс NOx увеличивается, после чего он уменьшается с увеличением процентного содержания метанола (этанола).

Причина в том, что улучшенное сгорание приводит к повышению температуры в камере сгорания. Более высокое содержание метанола (этанола) в смесях снижает температуру в камере сгорания. Более низкая температура обусловлена:

  1. Скрытой теплотой испарения спиртов, которая снижает температуру в камере сгорания во время испарения.

  2. Чем больше образуется трехатомных молекул: тем выше теплоемкость газа и тем ниже будет температура газа сгорания.Однако низкая температура в камере сгорания также может привести к увеличению количества несгоревших продуктов сгорания.

4. Выводы

Цель данной главы — продемонстрировать влияние добавления этанола и метанола к бензину на характеристики двигателя с искровым зажиганием и характеристики выбросов. Обобщенные результаты этого исследования следующие:

С увеличением процентного содержания этанола в смешанном топливе мощность торможения двигателем снижалась для различных оборотов двигателя.

С увеличением процентного содержания метанола в смесях M5 и M10 тормозная мощность несколько увеличивалась, а с увеличением процентного содержания метанола в смесях M30 и M50 тормозная мощность снижалась.

По мере увеличения процентного содержания этанола (метанола) BSFC увеличивался. Смешанные топлива показывают более высокий BSFC и более низкую тормозную мощность двигателя, чем чистый бензин. Кроме того, существует небольшая разница между BSFC по сравнению с бензином и топливом, смешанным с бензином (E5, E10, E20 и M5, M10 и M20).

При увеличении процентного содержания этанола и метанола концентрация CO и HC снижается. Самый низкий уровень выбросов CO и HC достигается при использовании смешанного топлива, содержащего метанол (M50).

Увеличение процентного содержания этанола и метанола приводит к значительному увеличению выбросов NOx.

Когда происходит увеличение процентного содержания этанола и метанола до 30% E30 (M30), происходит увеличение концентрации NOx с последующим уменьшением, после чего она уменьшается с увеличением процентного содержания этанола (метанола).Самые низкие выбросы NOx получаются с бензином.

Благодарности

Настоящая глава написана при финансовой поддержке проекта № 2018-RU-07. Мы также бесконечно благодарны AVL-AST, Грац, Австрия, за предоставление возможности использования AVL BOOST в рамках университетской партнерской программы.

3 Свойства битума, производство и транспортировка по трубопроводам | Специальный отчет TRB 311: Воздействие разбавленного битума на трубопроводы для транспортировки сырой нефти

Ниже приведен неисправленный машинно-читаемый текст этой главы, предназначенный для предоставления нашим собственным поисковым системам и внешним машинам богатого, репрезентативного для каждой главы текста каждой книги с возможностью поиска.Поскольку это НЕПРАВИЛЬНЫЙ материал, пожалуйста, рассматривайте следующий текст как полезный, но недостаточный прокси для авторитетных страниц книги.

3 Свойства битума, Производство, и транспортировка по трубопроводам В этой главе описывается химический состав и физические свойства. связи битума, методы, используемые для его производства, и свойства отгрузок битума, разбавленных для транспортировки по трубопроводу в Соединенные Штаты.СОСТАВ И СВОЙСТВА БИТУМА Как и все виды нефти, битум является побочным продуктом разложения органические материалы, богатые углеводородами. По данным World Energy Совета, месторождения битума существуют примерно в 20 странах, но самые крупные из них в Канаде, Казахстане и России (WEC 2010, 123–150). Потому что только канадский битум разбавлен для транспортировки по трубопроводу на США, это предмет описания в этой главе.1 Канадские месторождения битума сосредоточены в Западной Канаде. Дианский осадочный бассейн (WCSB), и особенно в провинции Альберта.Три региона WCSB имеют большие резервы: Атабаска, Регионы Peace River и Cold Lake (Strausz and Lown 2003, 21). Согласие- правительству Альберты около двух третей мировых запасов извлекаемых битумов содержится в трех регионах, в общей сложности около 140 000 квадратных километров (55 000 квадратных миль) (ERCB 2012a). В некоторых местах в Альберте поверхностные отложения легко обнаружить, так как черный битум пропитан песчаником по берегам озер и 1 â € ‚Канада содержит подавляющее большинство природных битумов в Северной Америке.По данным США Геологическая служба, месторождения битума существуют в Соединенных Штатах в нескольких штатах, в основном в Юте, Калифорния и Алабама. В то время как коммерческие горные работы планируются в Юте, многие Технические и экономические проблемы остаются при эксплуатации этого ресурса (USGS 2006). 22

Свойства битума, производство и транспортировка по трубопроводам 23 Водные штрафы конверт (глина-минералы) 5% 15% Битумный песок частицы пленки 10% 70% РИСУНОК 3-1 Состав нефтеносных песков.реки. Большая часть битума не видна, потому что он откладывается ниже поверхность. Пески, пропитанные битумом в WCSB, называются битуминозные пески, нефтеносные пески и битуминозные пески (Strausz and Lown 2003, 29). Канадцы используют термин нефтеносные пески, который также используется в этом отчете. В типичный состав нефтеносных песков WCSB — 85 процентов песка и глины мелкие фракции, 2 10% битума и 5% воды по массе3. содержат соли, следовые газы и небольшие количества ненефтяных органических иметь значение.4 Эти компоненты существуют вместе в определенной микроструктуре пленкой воды, которая окружает каждую частицу песка и глины, и битум окружает пленку, как показано на Рисунке 3-1. Когда освободишься от этого микроструктура битум имеет типичный элементный состав от 81 до 84 процента углерода; От 9 до 11 процентов водорода; От 1 до 2 процентов кислорода, нитро- gen и другие элементы; и от 4 до 6 процентов серы, большая часть которой связана в битуме в стабильных (например, гетероциклических кольцах) углеводородных структурах 2 â € ‚Твердые частицы состоят из минералов песчинок, в основном из кварца, но также из полевого шпата, слюды и черт.Твердые частицы также состоят из глинистых минералов, в основном каолинита и иллита (Strausz and Lown 2003, 31–32). 3 • До 18 процентов руды может состоять из битума (Strausz and Lown 2003, 62). 4 â € ‚Органическое вещество состоит из гумина, гуминовых кислот, фульвокислот и хемиабсорбированных алифатических кислот. карбоновые кислоты (Strausz and Lown 2003, 29–32).

24 Воздействие разбавленного битума на трубопроводы транспортировки сырой нефти (Dettman 2012; Strausz et al.2011; Gogoi and Bezbaruah 2002; Strausz и Lown 2003).Молекулы углеводородов составляют от 92 до 95 процентов веса. битума.5 Эти молекулы варьируются от легких алканов, таких как этан, к длинноцепочечным соединениям с относительно высокой молекулярной массой и точки кипения. Последние молекулы чаще встречаются в битумах. чем в более легких, более парафиновых нефтях, подвергшихся меньшая микробная деградация. 6 Битум содержит относительно высокое содержание концентраций асфальтенов, составляющих от 14 до 17 процентов общий вес материала (Strausz and Lown 2003, 95; Rahimi and Генцис 2006, 151).Микроэлементы, такие как ванадий и никель, обычно все они находятся в асфальтенах вместе с серой, азотом и кислородом (Strausz and Lown 2003, 93–99, 495–498). Азот в битуме связан с углеродом в пиридиновых структурах, включая хинолины и акридины (Рахими, Генцис, 2006). Асфальтены, а также другие непарафиновые соединения, такие как нафтены, придают битуму высокий плотность и высокая вязкость (Strausz and Lown 2003, 99). Битум обычно отличается от других форм нефти. на основе физических свойств, которые частично проистекают из его соотношения довольно высокое содержание асфальтенов.Геологическая служба США (USGS) имеет использовал следующее определение, чтобы отличить битум от других тяжелых сырая нефть: Природный битум определяется как нефть с безгазовой вязкостью выше более 10 000 сантипуаз (сП) при исходной пластовой температуре. Нефть с вязкостью без газа от 10000 до 100 сП обычно называют тяжелая сырая нефть. При отсутствии данных о вязкости масло с плотностью API меньше чем 10 градусов обычно считается природным битумом, тогда как нефть с плотностью API в диапазоне от 10 до 20 градусов API считается тяжелой сырой нефтью.Термин сверхтяжелая сырая нефть используется для масло с вязкостью менее 10 000 сП, но с плотностью API менее 10 градусов. (USGS 2006) 5 â € ‚Отношение водорода к атомам углерода составляет около 1,5 в битуме по сравнению с 2,0 для очень легких масла (Strausz and Lown 2003, 95–96). 6 • Битум подвергся большему биоразложению, чем другие нефтяные масла. Потому что прямо- цепные парафиновые углеводороды легче метаболизируются микроорганизмами, эти углеводороды обеднены битумом (Strausz and Lown 2003, 90).

Свойства битума, производство и транспортировка по трубопроводам 25 Вязкость (сантипуаз) 106 105 104 Атабаска 103 Холодное озеро 102 Тяжелое масло (Ллойдминстер) 10 Легкая сырая нефть 1 100 200 300 Температура (° F) РИСУНОК 3-2. Реакция вязкости сырой нефти на изменение температуры.Источник: Райкар и Проктер, 1984; WEC 2010, 126. Указана шкала силы тяжести Американского института нефти (API) по USGS является обратной мерой плотности жидкости относительно этой воды комнатной температуры. Жидкость с плотностью в градусах API более 10 градусов будет плавать по воде; если плотность в градусах API ниже 10 градусов, он утонет.7 Канадский битум (неразбавленный) обычно имеет плотность API от 7 до 13 градусов, тогда как большинство тяжелых нефтей имеют значения, на 5-15 градусов выше (Strausz and Lown 2003, 100).Вязкость битума также высока по сравнению с другими видами сырой нефти в диапазон температур. Рисунок 3-2 сравнивает влияние температуры. от вязкости [в сантипуазах (сП)] битума, полученного из двух Резервуары WCSB (Холодное озеро и Атабаска), канадская тяжелая нефть 7 «Значения плотности в градусах API обозначаются как« градусы ». Большинство сырой нефти имеют плотность в градусах API От 20 до 40 градусов, но некоторые колеблются на 10 градусов выше или ниже.

26 Воздействие разбавленного битума на трубопроводы по транспортировке сырой нефти (Ллойдминстер), и типичные легкие нефти.8 Максимум работающий трубопровод температуры [от 0 ° C до 40 ° C (от 32 ° F до 100 ° F)], более легкая сырая нефть будет ведут себя как жидкости, при этом битум останется в полутвердом состоянии, имеет вязкость, сопоставимую с арахисовой пастой. Несмотря на то что они менее вязкие, чем битум, самые тяжелые, пробуренные традиционным способом Канадская сырая нефть также имеет относительно высокую вязкость9. Канадская сырая нефть, включая сырую нефть Ллойдминстера, показанную на Рисунок 3-2, обычно разбавляются более легкими маслами для улучшения их текучести. в магистральных трубопроводах.10 БИТУМНОЕ ПРОИЗВОДСТВО WCSB долгое время был крупным нефтедобывающим регионом Северной Америки. Разведка нефти началась в начале 20 века, а к 1960-м годам сотни миллионов баррелей сырой нефти Западной Канады ежегодно экспортируется по трубопроводам в США. Почти все эта нефть была добыта с использованием традиционных технологий бурения и скважин. К 1990-м годам экспорт из Западной Канады традиционно производимых нефть снижалась, поскольку новые технологии внедрялись в восстановить обширные месторождения битума, содержащиеся в нефтеносных песках.В то время как природный битум долгое время использовался в качестве герметизирующего материала, Cana- Дианские предприниматели начали разработку месторождений для питания НПЗ во время начало 20 века. Однако отделение битума от добытого руда требовала значительного количества нагретой воды, что позволяло дороже по сравнению с более легкой сырой нефтью, которая была дешевле дрели в других местах Канады и США. Коммерческие предприятия добыча битума началась в 1920-х годах, но потребовалось еще 40 лет упадка. запасов сырой нефти в Северной Америке, увеличивая потребительский спрос на бензин и прочая очищенная нефть, а также достижения в области добычи и 8 â € ‚Сантипуаз — это мера сопротивления сдвиговому потоку или динамическая вязкость жидкости.Более того распространенной мерой сопротивления потоку сырой нефти является сантистокс (сСт), который представляет собой отношение динамическая вязкость к плотности жидкости, также известная как кинематическая вязкость. При комнатной температуре кинематическая вязкость битума будет превышать 100000 сСт, по сравнению с примерно 25 сСт для средне- плотность сырой нефти. Кинематическая вязкость упоминается в этом отчете чаще. 9 • Эта канадская тяжелая сырая нефть обычно разбавляется более легкой нефтью для транспортировки по трубопроводам. 10 € Ллойдминстерская тяжелая сырая нефть имеет плотность от 12 до 23 градусов по API (Strausz and Lown 2003, 26).

Свойства битума, производство и транспортировка по трубопроводам 27 технологии переработки для превращения добытого битума в коммерческий жизнеспособное сырье для нефтеперерабатывающих заводов.11 В течение 1990-х годов методы извлечения на месте с термической обработкой были введен в WCSB для разработки больших запасов битума, расположенных слишком глубокий для открытых горных работ. После такой разработки количество битума количество произведенных мужчин превысило количество добываемой традиционным способом нефти из таза.Сегодня битум составляет более 70 процентов нефти, добываемой в Альберте, и методы добычи на месте составляют почти половина этого производства битума (ERCB 2012a). В частности, один метод на месте — паровой гравитационный дренаж. (SAGD) — привела к недавнему росту производства канадского битума для экспорт в США. Действительно, никаких значительных объемов добычи битум разбавляется для транспортировки по трубопроводу в США, основной рынок битума, извлеченного с использованием процесса SAGD.12 Добыча битума и его переработка до синтетической сырой нефти Около 20 процентов месторождений битума в БКБ меньше 60 метров (200 футов) глубиной и может быть извлечен открытым способом. Мин- Для выемки руды используются экскаваторы с дизельным двигателем. доставляется грузовиком на полевые объекты, где находятся дробилки. Раздавленный руда смешивается или промывается горячей водой для получения суспензии, которая подается по трубопроводу на небольшом расстоянии, где он перемешивается и фильтруется в разделительных сосудах. В горячая вода нагревает и выпускает воду, окружающую песок и глину частицы.При перемешивании пузырьки воздуха прикрепляются к каплям битума, которые всплывают в пену до верха сосуда. Затем пена деаэрируется. паром и разбавленным углеводородным растворителем, таким как нафта. В растворитель коалесцирует и вызывает оседание эмульгированной воды и мин. обычные твердые тела. Затем взвешенный битум отделяется с помощью центрифуги. и скиммер. 11 â € ‚Центр открытия нефтяных песков. Факты о нефтеносных песках Альберты и их промышленности. http: // история. alberta.ca/oilsands/docs/facts_sheets09.pdf. 12 â € ‚Обсуждение сосредоточено на открытых горных разработках и SAGD, которые являются наиболее распространенными битумами. методы восстановления. Другие методы, которые не обсуждались, включают циклическую паростимуляцию, воздух между пальцами и пятками. закачка, паровая добыча нефти и холодная добыча тяжелой нефти с песком. Больше информацию о методах восстановления можно найти на http://www.oilsands.alberta.ca/.

28 Воздействие разбавленного битума на трубопроводы транспортировки сырой нефти Процесс экстракции добытого битума дает типичный продукт. cally содержит 0.5 процентов твердых веществ и 1-2 процента воды по объему. Этот содержание твердых веществ и воды, как правило, слишком велико, чтобы транс- миссия трубопроводов. Как следствие, добытый битум почти всегда превращается, обычно на близлежащих полевых заводах, в синтетическую сырую нефть. Поле установки состоят из коксовых установок нефтеперерабатывающего типа, которые расщепляют битум на более легкие продукты, которые затем обрабатываются на установках гидроочистки для удаления серы. мех и азот.13 Обработанные потоки затем смешиваются для получения синтетическая сырая нефть с низкой вязкостью и низким содержанием серы, которую можно транспортировать трубопровод для нефтепереработки в Канаде и США.В синтетическая сырая нефть также смешивается с другой тяжелой канадской сырой нефтью. нефти, в том числе битумов, добытых на месте, для транспортировки по трубопроводам в Соединенные Штаты. Почти весь битум, добываемый на WCSB, обновляется до синтетического. сырая нефть.14 Эта ситуация может измениться, поскольку альтернативные методы введен в добычу битума пониженной вязкости и воды и содержание осадка сравнимо с содержанием получаемого битума на месте и транспортируется в разбавленном виде по трубопроводам.Одна из альтернатив — частично деасфальтировать добытый битум для получения синтетическая сырая нефть, которая удерживает часть фракции более тяжелых углеводородов. путем замены парафинового растворителя на нафту, богатую ароматическими соединениями. растворитель, традиционно используемый при удалении воды и твердых частиц (Rahimi и другие. 1998). Состоит в основном из пентанов и гексанов, парафинового растворитель более эффективен, чем нафта, способствует агрегации и осаждение асфальтенов, взвешенных вод и твердых частиц. Удаление асфальтены через парафиновую обработку дают переработанный битум который менее вязкий и имеет более низкий уровень воды и твердых частиц, чем добытый битум, обработанный традиционным растворителем нафты.Добытый битум, обработанный парафиновым растворителем, можно транспортировать по передающему трубопроводу, обычно за счет удержания части растворителя в виде 13 â € ‚По данным Министерства энергетики Альберты, пять предприятий по модернизации, работавших в Альберте в 2011 году, имели мощность по переработке примерно 1,3 миллиона баррелей битума в день (ERCB 2013). 14 â € ‚По данным Министерства энергетики Альберты, в 2011 году около 57 процентов нефтеносных песков битума производство было переведено на синтетическую сырую нефть в Альберте. Большинство переработчиков производят синтетическую нефть нефть, но некоторые также производят нефтепродукты, такие как дизельное топливо (ERCB 2013).

Свойства битума, производство и транспортировка по трубопроводам 29 разбавитель.15 Добытый битум, обработанный таким образом, подается по трубопроводам через несколько сотни миль от районов добычи нефтеносных песков до крупных, центральных предприятия по обогащению в других местах Альберты, где она перерабатывается в синтетическую нефть масло. Однако добытый битум не транспортируется по трубопроводам в США (за исключением случаев, когда переход на синтетическую сырую нефть), потому что парафиновые растворители слишком дороги для использования в качестве разбавителя для дальних поездок. транспорт.Вместо этого растворитель рекуперируется на канадском заводе по модернизации. и возвращаются на месторождения битума для повторного использования в качестве растворителя. Восстановление на месте Поскольку большая часть канадского битума находится глубоко под землей, он может только быть восстановлен на месте. Хотя добраться до месторождений несложно, 16 сложность их извлечения заключается в разделении и разжижении битумов. мужчины для выкачивания на поверхность. Метод восстановления, который сейчас широко распространен включает закачку в залежь пара под давлением. Пар разжижает битум и отделяет его от песка, пока давление помогает подтолкнуть битум вверх.Ряд методов рекуперации с термической поддержкой используется в WCSB. Двумя основными методами являются циклическая паростимуляция (CSS) и САГД. CSS включает нагнетание пара в залежь битума и промокните его на несколько недель. Этот процесс вызывает отделение битума. скорость из песка и становится достаточно текучей для перекачивания. Над за последнее десятилетие SAGD превзошла CSS как предпочтительный метод термического восстановления метод, потому что извлекается более высокая доля битума. САГД включает бурение двух горизонтальных скважин, одна из которых расположена на несколько футов выше другое, как показано на рисунке 3-3.Пар нагнетается в верхний колодец, который нагревает битум и заставляет его вместе с конденсатом пара стекать в нижний колодец для откачки на поверхность. На поверхности конденсированная вода отделяется от рекуперированного битума и рециркулируется для производства пара для последующие приложения. 15 â € ‚Хотя концентрации асфальтенов имеют большое значение для вязкости битума, удаление всех асфальтенов не снизит вязкость настолько, чтобы неразбавленный битум попал в трубопровод спецификации (Рахими и Генцис, 2006).16 • Разрабатываемые месторождения обычно находятся на глубине менее 750 метров (2500 футов) под землей.

30 Воздействие разбавленного битума на трубопроводы по транспортировке сырой нефти РИСУНОК 3-3. Битум, извлеченный методом SAGD. Источник: ERCB 2012b. Высокий коэффициент извлечения SAGD — важная причина роста в канадском производстве битума. SAGD сейчас составляет около половины битум, извлеченный из WCSB.17 По сравнению с добычей, SAGD имеет Преимущество отсутствия необходимости промывать руду горячей водой потому что битум отделен от песка и глины под землей.После дальнейшей обработки (например, стандартной дегазации, обезвоживания и обессоливания) ing), восстановленный битум содержит гораздо более низкие уровни воды и осадка. материалы (обычно менее 0,5 процента по объему), чем добытый битум, и он достаточно стабилен для приема в магистральные трубопроводы. В то время как почти весь добытый битум перерабатывается в синтетическую сырую нефть в Альберта, перерабатывается менее 10 процентов битума, полученного из SAGD â € ‚В 2011 году производилось около 1,7 млн ​​баррелей битума в сутки с учетом открытых горных работ. 17 на 51 процент, а процессы на месте составляют 49 процентов производства (ERCB 2013).

Свойства битума, производство и транспортировка по трубопроводам 31 Тысячи баррелей в день 10 000 Легкий сладкий (> 29 ° API и 8000 <1% серы) Другие Легкий кислый импорт 6000 (> 29 ° API и регионы > 1% серы) 4 000 Западная Канада Heavy Sour 2000 Венесуэла (<29 ° API, > 1% серы) Мексика 0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Год РИСУНОК 3-4 Годовой U.S. Импорт сырой нефти по качеству и происхождению. Источник: диаграмма взята из презентации 31 января 2012 г. комитету Дж. Хоултоном. Исходные данные по импорт сырой нефти был получен от Управления энергетической информации Министерства энергетики США. (http://www.eia.gov/countries/cab.cfm?fips=CA). в синтетическую сырую нефть (NEB 2009). Большинство битумов, полученных из SAGD, являются разбавлен более легкими маслами для транспортировки по трубопроводам на НПЗ США. ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ РАЗБАВЛЕННОГО БИТУМА По данным У.S. Министерство энергетики, импорт канадских разбавленных битум и другая сырая нефть выросли более чем на треть с тех пор, как 2000.18 Частично в результате поставок из Канады, а также недавно введенных в эксплуатацию отечественный горючий сланец, импорт сырой нефти из других регионов мира снижается. В частности, канадское сырье вытеснило тяжелые сырая нефть когда-то импортировалась в больших объемах из Венесуэлы и Мексики (Рисунок 3-4). В то время как более двух третей канадской сырой нефти переработка на Среднем Западе, потребность нефтеперерабатывающих заводов в этом сырье росла. в других регионах страны, особенно на нефтеперерабатывающих заводах побережья Мексиканского залива которые оборудованы для обработки тяжелых кормов.â € ‚http: //www.eia.gov/countries/cab.cfm? fips = CA. 18

32 Воздействие разбавленного битума на трубопроводы транспортировки сырой нефти Трубопроводы США, транспортирующие разбавленный битум На Рисунке 3-5 показаны страны назначения нефтеперерабатывающих заводов в США для разбавленного битума и другой канадской сырой нефти, а на Рисунке 3-6 показана кор- ридеры, которые получают доступ к этим НПЗ. Основные экспортные трубопроводы из Канады включают сеть Enbridge Lakehead, которая обслуживает несколько крупных Озерные нефтеперерабатывающие заводы; трубопровод TransCanada Keystone, который ведет к Кушинг, Оклахома, хаб и нефтеперерабатывающие заводы на юге и в центре Иллинойс; а также трубопроводы Kinder Morgan Express и Prairie, которые транспортировка канадской сырой нефти на нефтеперерабатывающие заводы в Скалистых горах и поставлять излишки нефтеперерабатывающим заводам дальше на восток и юг.Эти магистральные линии подключены к трубопроводам, по которым сырье доставляется на нефтеперерабатывающие заводы на восток до Огайо и западная Пенсильвания и так далеко на юг до побережья Мексиканского залива Техас и Нью-Мексико. Несколько соединительных трубопроводов недавно претерпели обратные потоки, такие как 375-мильная линия Occidental Centurion, которая теперь идет на юго-запад от Кушинга в направлении Эль-Пасо, штат Техас; 858-мильная линия ExxonMobil Pegasus, которая проходит к югу от Иллинойса на нефтеперерабатывающие заводы на побережье Мексиканского залива; и 670-мильная линия Enbridge Seaway, который пересекает Восточный Техас и, как ожидается, будет полностью готов к эксплуатации в течение 2013 г.Свойства разбавленного битума, транспортируемого по трубопроводам В Канаде тарифами управляет Национальный энергетический совет (NEB), или условия, регулирующие транспортировку сырой нефти трубопровод передачи. Для грузов, прибывающих в Соединенные Штаты, труба- Операторы линий также должны подавать тарифы в Федеральное управление энергетики. Комиссия. Как объяснено в главе 2, тарифы содержат специфику качества катионы для поставок сырой нефти, которые предназначены для обеспечения соответствия с эксплуатационными требованиями трубопроводов, а также владение свойства, требуемые переработчиками.В пунктах коммерческого учета работает трубопровод. образцы отгрузок для подтверждения соблюдения тарифных требований. Уровни плотности и вязкости Для обеспечения возможности транспортировки по трубопроводам в тарифах NEB указано, что количество отгрузок сырой нефти не превышает 940 килограммов на кубический метр (кг / м3) (плотность около 20 градусов по API) и вязкость не должна превышать

Свойства битума, производство и транспортировка по трубопроводам 33 Северо-восток и Другая Калифорния и 1% Вашингтон Побережье Мексиканского залива 4% 7% Монтана / Юта / Колорадо Оклахома / Канзас 11% 7% Мичиган / Огайо / Западная Миннесота Пенсильвания 16% 12% Иллинойс / Индиана 42% РИСУНОК 3-5 U.Направления нефтепереработки в Канаду для импорта тяжелой сырой нефти в 2011 г. Источник: Информационный бюллетень Национального энергетического совета «Утилизация тяжелой сырой нефти и импорт». (http://www.neb-one.gc.ca/clf-nsi/rngerynfmtn/sttstc/crdlndptrlmprdct/dspstnfdmstccrdlndmprts-eng.html#s1). Канадская тяжелая нефть масла и разбавленный битум Очистительный завод Хаб хранения Трансмиссионный трубопровод Направление потока РИСУНОК 3-6 Коридоры магистральных трубопроводов, по которым канадская сырая нефть транспортируется в США.С. нефтеперерабатывающие заводы.

34 Воздействие разбавленного битума на трубопроводы транспортировки сырой нефти 350 сСт19 при измерении при заявленной рабочей температуре трубопровода. Для соответствия спецификациям канадский битум разбавляют либо «дилбит» или «синбит». Канадская ассоциация производителей нефти описывает дилбит как битумную смесь, состоящую из разбавителя, имеющего плотность плотность менее 800 кг / м3 (45 градусов по API). Если у него плотность больше чем или равным 800 кг / м3, предполагается, что разбавитель представляет собой синтетическую нефть масло, и смесь называется синбит (CAPP 2013).В случае дилбита наиболее распространенными разбавителями являются нафты. нефти, включая газовый конденсат.21 Используемые легкие нефти имеют низкая плотность (<750 кг / м3), высокая плотность по API (> 60 градусов) и низкая вязкости (<1 сСт при комнатной температуре). По сравнению с конденсатом, синтетическая сырая нефть имеет более высокую плотность (от 825 до 875 кг / м3), более низкий API плотности (от 30 до 40 градусов) и более высокой вязкости (от 5 до 20 сСт). Некоторые партии битума разбавляются как конденсатом, так и синтетическим сырая нефть для производства «дильсинбита».â € Разбавление и смешивание - обычное дело в нефтяной промышленности, поскольку дистилляты и легкие масла регулярно смешиваются с более тяжелыми маслами для изменения Плотность и вязкостные характеристики отгрузки. Химический состав перед смешиванием необходимо учитывать пригодность масел и дистиллятов, особенно во избежание осаждения асфальтенов. Толстые отложения эти компоненты могут загрязнять трубопроводы, насосы и другое оборудование, чтобы создают повышенную потребность в очистке скребков для предотвращения проблем с обеспечением потока lems (Чимино и др.1995; Saniere et al. 2004; Леонтаритис и мансури 1988). Разбавление дистиллятами, содержащими высокие концентрации света углеводороды, такие как пентаны и гексаны, могут вызывать асфальтены выпадать в осадок из масел, если дистиллят составляет большую часть объема смеси (Maqbool et al. 2009). Допустимые виды и соотношения поэтому дистилляты, смешанные с битумом, были проанализированы для обеспечения химическая совместимость, а также переносимый продукт, который не депонировать асфальтены во время постпроизводственного хранения и транспортировки (Schermer et al.2004 г.). 19 â € ‚кинематическая вязкость и сантисток (сСт) единица измерения вязкости были определены ранее в этой главе. 20 â € ‚Для примера см. Статью 1, стр. 3 (Определение тяжелой сырой нефти) Тарифа № 4 NEB, Тарифы на нефть для трубопроводной системы Keystone (http://www.transcanada.com/docs/Key_Projects/ 06_NEB_Tariff_No_4_Rules_and_Regs_CL.pdf). 21 год â € ‚Жидкий конденсат производится из сырого природного газа, когда температура снижается ниже температура кипения газа.

Свойства битума, производство и транспортировка по трубопроводам 35 Как обсуждалось ранее, дистилляты, такие как нафта, обычно смешиваются. с битумом на заводе для облегчения воды и отложений удаление. Действительно, весь или большая часть разбавителя в разбавленном битуме смешивается на этапе обработки перед доставкой отправлений для передачи Подача по трубопроводу. В некоторых случаях после доставки может быть добавлено больше разбавителя. к магистральному трубопроводу, если необходимо дальнейшее разбавление для соблюдения уровни плотности и вязкости, необходимые для перевозки на большие расстояния.22 Как и все смешение сырой нефти, смешение разбавителя и битума спланировано чтобы поставляемый продукт был смешиваемым или полностью смешанным во всех пропорциях. В качестве обсуждалось в главе 2, после того, как они будут готовы, партии разбавленных битум и другая тяжелая сырая нефть упорядочены, чтобы избежать контакта с более легкие перевозки сырой нефти и конденсата. Счетчики вдоль трубопроводов отслеживать пакетный поток, чтобы обнаруживать любые изменения в плотности отгрузки и вязкость. После смешивания разбавленный битум становится смесью углеводородов. с диапазоном молекулярных масс.Как и в случае с другой сырой нефтью, эти углеводороды разделяются перегонкой на реципиентном нефтеперерабатывающем заводе. е. В таблице 3-1 сравнивается дистиллированный объем света (низкомолекулярный- вес) углеводородов в трех разбавленных битумных нефтях и пяти легких, средняя и тяжелая сырая нефть, импортируемая из Канады. Легкая гидро- углерод во всех сырой нефти в основном пентан или более тяжелый, с некоторыми измеримые бутаны и следовые количества более легких молекул. Так как разбавителя легкая фракция разбавленного битума сопоставима с что средней и тяжелой сырой нефти и составляет от 17 до 27 процентов углеводородного объема.Конкретные разбавители, используемые при смешивании, выбираются на основе многие факторы, в том числе их наличие в регионах производства битума. В Таблице 3-2 показаны химические и физические свойства обычных разбавитель Southern Lights, конденсат, производимый в США. и по трубопроводу в Альберту. Из-за своей низкой вязкости этот конденсат и другие могут быть смешаны с битумом в соотношении примерно 30:70 по объему23. В Таблице 3-2 также показаны химические и физические свойства Suncor. синтетическая сырая нефть.Поскольку он имеет более высокую плотность, чем конденсат, этот 22 â € ‚Информация о производственных процессах была получена из брифингов и интервью с производители битума и операторы трубопроводов. 23 â € ‚Эти коэффициенты смешивания являются номинальными и могут несколько изменяться в зависимости от сезонных температур. и режим потока отдельных операторов трубопровода.

36 Воздействие разбавленного битума на трубопроводы транспортировки сырой нефти Таблица 3-1 Объемное процентное содержание низкомолекулярных углеводородов в отобранных смесях разбавленного битума и других канадских нефтях Легкий Получить доступ к Borealis Koch Sour Sour High Smiley — Lloyd Western Wabasca Heavy Alberta Blend Эдмонтон Колвиль Керроберт Blend Heavy Blend (Легкий (Легкий (Средний (Тяжелый (Тяжелый) (Разбавленная (Разбавленная (Разбавленная сырая нефть) Углеводородный битум) Битум) Битум) Масло) Масло) Масло) Масло) Масло) Бутаны 0.72 1,93 0,38 4,50 2,43 2,43 0,54 2,04 Пентаны 8,53 1,92 4,01 2,39 3,25 2,56 4,88 6,00 Гексаны 7,06 3,00 5,75 4,54 6,13 4,59 3,95 3,96 Гептаны 4,73 3,47 4,57 5,61 7,44 5,31 2,7 2,12 Октаны 2,74 3,53 5,28 6,09 8,72 5,58 2,12 1,38 Нонаны 1.43 2,64 4,04 4,97 7,18 4,60 2,05 1,36 Деканы 0,70 1,21 1,49 2,49 3,46 2,46 1,10 0,81 Итого 25,91 17,7 25,52 30,59 38,61 27,53 17,34 17,67 Масса Температура восстановленной дистилляции [° C (° F)] 5% 38 93 64 45 69 64 62 51 (101) (200) (147) (114) (156) (147) (144) (123) 10% 70 152 93 92 87 93 114 136 (158) (307) (200) (198) (188) (200) (237) (276) Источник: данные, полученные от CrudeMonitor.com компанией Crude Quality, Inc. (http://www.crudemonitor.ca/condensate.php?acr=SLD; http://www.crudemonitor.ca/crude.php?acr=SYN). По состоянию на 1 марта 2013 г. и другие синтетические сырые масла обычно смешиваются в равном соотношении (50:50) с битумом. Иллюстративные соотношения смешивания и результирующая плотность и вязкость Значения cosity для синбита и дилбита приведены в таблице 3-3. После разбавления для транспортировки партии битума физические свойства, сопоставимые с характеристиками других судов, перевозящих тяжелую нефть элементы, и их можно хранить и транспортировать по одному трубопроводу установки аналогичным образом — то есть без необходимости нагревать сырую нефть для увеличения текучести.Плотность API для смесей дилбита и синбита обычно составляет при низких 20 градусах (плотность около 925 кг / м3) и вязкостях обычно составляет от 75 до 200 сСт при рабочих температурах трубопровода.

Свойства битума, производство и транспортировка по трубопроводам 37 ТАБЛИЦА 3-2 Избранные свойства двух обычных разбавителей Южное сияние Suncor Synthetic Собственность Разбавитель конденсата Разбавитель сырой нефти Плотность (кг / м3) 675 861 Плотность API (°) 78 33 Сера (мас.%) 0.03 0,17 Вязкость при 20 ° C (68 ° F) (сСт) <0,5 6,3 Осадок (ppmw) 16 0 Примечание: ppmw = части на миллион по массе. Источник: данные, полученные с сайта CrudeMonitor.com компанией Crude Quality, Inc. (http: // www. crudemonitor.ca/condensate.php?acr=SLD; http://www.crudemonitor.ca/ crude.php? acr = SYN) и с веб-сайта Enbridge (http://www.enbridge.com/ DeliveringEnergy / Shippers / ~ / media / www / Site% 20Documents / Delivering% 20 Энергия / 2012ГрубаяХарактеристика.ashx). Обе страницы были доступны 1 марта 2013 г. ТАБЛИЦА 3-3 Примеры соотношений компонентов смеси, плотности и вязкости Уровни для Synbit и Dilbit Вязкость Объемная процентная плотность смешанного компонента (кг / м3) [сСт при 15 ° C (59 ° F)] Синбит Битум 51,7 1010 760 000 Синтетическая нефть 48,3 865 5,9 Итого 100 940 128 Дилбит Битум 74.6 1 010 760 000 Конденсат 25,4 720 0,6 Итого 100 936 350 Источник: Иллюстративные коэффициенты смешивания предоставлены Р. Сегато, Suncor Energy, 23 октября 2012 г. (http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/dilbit/Segato102312.pdf).

38 Воздействие разбавленного битума на трубопроводы по транспортировке сырой нефти В таблице 3-4 показаны значения средней плотности, плотности в градусах API и вязкости. для шести распространенных разбавленных битумных смесей.Значения сравниваются с те из шести других тяжелых канадских сырой нефти, которые обычно поставляются по трубам В Соединенные Штаты. В некоторых случаях эта другая тяжелая сырая нефть также смешанный с более легкими маслами. Как и следовало ожидать от товарной сырой нефти, 12 отобранных продуктов имеют вязкость, соответствующую требуемой линейные тарифные спецификации. ТАБЛИЦА 3-4 Сравнение плотности, плотности в градусах API и вязкости разбавленного битума и другие канадские сырой нефти канадская тяжелая сырая нефть Западный Bow Lloydminster Lloydminster Smiley — канадский Смесь River Fosterton Смесь Kerrobert Coleville Плотность (кг / м3) 914 927 927 930 932 929 Плотность в градусах API (°) 23 21 21 20 20 21 Вязкость при 20 ° C 100 96 145 146 144 145 (68 ° F) (сСт) Вязкость при 40 ° C 37 36 52 52 51 52 (104 ° F) (сСт) разбавленный битум Преодолеть Доступ к реке Холодный мир Christina Wabasca Heavy Западное озеро Heavy Lake Heavy (Синбит) Плотность (кг / м3) 926 928 931 923 935 936 Плотность в градусах API (°) 21 21 20 22 20 19 Вязкость при 20 ° C 150 153 113 178 134 131 (68 ° F) (сСт) Вязкость при 40 ° C 53 54 44 62 49 47 (104 ° F) (сСт) Источник: данные, полученные от CrudeMonitor.com компании Crude Quality, Inc. (http://www.crudemonitor.ca/tools/comp/ crudecomparisons.php # results) и с веб-сайта Enbridge (http://www.enbridge.com/DeliveringEnergy/ Грузоотправители / ~ / media / www / Site% 20Documents / Delivering% 20Energy / 2012CrudeCharaceristics.ashx). И то и другое веб-сайты, доступ к которым осуществлялся 1 марта 2013 г.

Свойства битума, производство и транспортировка по трубопроводам 39 Согласно API, партии разбавленного битума поступают в пересылку. трубопроводы при тех же температурах, что и другие канадские сырой нефти, Обычно в диапазоне от 4 ° C до 25 ° C (от 40 ° F до 75 ° F) (API 2013).Темпера- Трения увеличиваются в результате трения по мере протекания сырой нефти через трубопровод и из-за высоких температур окружающей среды летом месяцы. Поскольку для вязкой сырой нефти требуется больше энергии перекачки, температура будет повышена на участках трубопровода ниже по течению от насосы. Тем не менее, прирост температуры от откачки будет таким же. для разбавленного битума, как и для другой сырой нефти с аналогичной плотностью и вязкостью Космос. Увеличение энергии накачки для увеличения скорости потока повысит температуры, но этот эффект останется неизменным для всех масла с соответствующими уровнями плотности и вязкости.В рамках кон- ограничения конструкции и коэффициенты безопасности трубопровода, оператор может выбрать увеличение расхода любого типа сырой нефти в качестве средства добавления пропускная способность, но это сугубо экономическое решение. Содержание воды и осадка Нефтепереработчики не любят сырую нефть, содержащую избыток воды и отложений, которые требует фильтрации и дополнительной очистки для удаления сточных вод. В дальнейшем- более того, они не хотят платить за транспортировку этих примесей в отгрузках сырой нефти. Вода и осадок также нежелательны от с точки зрения операторов трубопроводов из-за возможности внутренних коррозия, как описано в главе 5.Канадские трубопроводные тарифы уточняют основные отложения и вода (BS&W) в отгрузках сырой нефти не превышают 0,5 процента по объему. В то время как тарифы США, как правило, допускают более высокий лимит BS&W его (1 процент в большинстве случаев), нижний канадский порог становится ограничивающий фактор для разбавленного битума и другой сырой нефти, подаваемой по трубопроводу США из Канады. Данные конкретно о содержании воды в трубопроводах различаются. трудно получить (в отличие от данных по комбинированной воде и осадкам). объемы).Тем не менее, поскольку канадские тарифы обычно более строгие, чем в Соединенных Штатах, можно сделать вывод, что поставки канадской сырой нефти, включая разбавленный битум, не содержат содержит больше воды, чем другая сырая нефть, транспортируемая в США. трубопроводы. В случае отложений любые количества, измеренные в разбавленном биту- мужчины, вероятно, происходят из битума, поскольку разбавители в значительной степени без осадка (как показано в Таблице 3-2). Некоторые данные отбора проб донных отложений

40 Воздействие разбавленного битума на трубопроводы по транспортировке сырой нефти Содержание осадка (ppmw) 350 = Разбавленный битум 300 = Другая сырая нефть 250 200 150 100 50 0 15 20 25 30 35 40 API плотность РИСУНОК 3-7 Среднее содержание отложений для девяти разбавленных битумных смесей и 10 легких, средних и тяжелых канадских нефтей.Источник: данные, полученные с сайта CrudeMonitor.com компанией Crude Quality, Inc. (http://www.crudemonitor.ca/condensate. php? acr = SLD; http://www.crudemonitor.ca/crude.php?acr=SYN). По состоянию на 1 марта 2013 г. доступны для сравнения разбавленного битума с другой канадской сырой нефтью. На рис. 3-7 показаны средние уровни отложений для девяти разбавленных битумов. смеси и 10 легких, средних и тяжелых канадских нефтей. В среднем уровни отложений колеблются от 18 до 265 частей на миллион по массе для разбавленного битума и от 98 до 322 частей на миллион по массе для выбора канадской сырой нефти.24 седи- количество в этом общем диапазоне (<500 ppmw) будет составлять меньше чем 0,05 процента потока сырой нефти. Сравнение показывает, что грузы разбавленного битума содержат уровни отложений, которые находятся в пределах диапазон другой сырой нефти, поставляемой по трубопроводу в Соединенные Штаты. Другие характеристики увлеченных отложений, такие как размер, форма, масса и твердость твердых частиц редко измеряются в трубопроводе. поставки или зарегистрированные в стандартных анализах сырой нефти. Размер частиц составляет потенциально важный фактор в склонности отложений к засорению насосов и другое трубопроводное оборудование и оседают на дно трубы, чтобы сформировать 24 â € ‚Большинство загрязняющих веществ выражается в частях на миллион (ppm), что составляет 1 миллиграмм на килограмм. для веса (обозначенного как 1 ppmw) или 1 миллиграмма на литр для объема (обозначенного как 1 ppmv).1000 ppmw = 0,1 процента вес.

Свойства битума, производство и транспортировка по трубопроводам 41 Объем в процентах 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0.01 0,1 1 микрон РИСУНОК 3-8 Гранулометрический состав твердых частиц в разбавленном битуме. Источник: McIntyre et al. 2012 г. осадок. Форма, масса и твердость твердых частиц в осадке могут также влияют на возможность внутренней эрозии. Хотя данные о физических свойствах ограничены, некоторые значения для частичных размер просвета и другие свойства были зарегистрированы в лабораторных исследованиях разбавленный битум и другая сырая нефть.На рис. 3-8 показан размер частиц. распределение твердых частиц в разбавленном битуме согласно измерениям McIntyre et al. (2012). Средний размер частиц составлял 0,1 микрон (мм) и редко превышался. 1 мм. Другие данные указывают на то, что наблюдаемое распределение частиц по размерам Макинтайр и др. (2012) находится в пределах диапазона других видов сырой нефти. отгружается по трубопроводу. Канадская техническая ассоциация по качеству сырой нефти (CCQTA) произвела выборочный отбор проб стоков опреснительных установок с трех нефтеперерабатывающих заводов в Канада и США. Стоки были получены из сырой нефти. кроме разбавленного битума.Распределение частиц по размерам из этих образцы представлены в Таблице 3-5. Средние размеры частиц для выборки Размер частиц составлял примерно от 0,4 до 1,6 мм, что выше среднего размера частиц. сообщается для разбавленного битума, отобранного McIntyre et al. (2012). Данные CCQTA о природе твердых частиц, отфильтрованных из пяти разбавленных битумов. мужчины и две пробы тяжелой сырой нефти показывают средний размер частиц, сопоставимы по образцам, в диапазоне от 1,0 до 2,4 мкм для четыре из пяти образцов разбавленного битума и от 1.От 9 до 2,3 мкм для

42 Воздействие разбавленного битума на трубопроводы по транспортировке сырой нефти ТАБЛИЦА 3-5 Распределение по размерам твердых частиц, полученных из стоков нефтеперерабатывающих заводов для сырой нефти, кроме разбавленного битума размер частиц (мкм) Очистительный завод НПЗ a НПЗ b c Образец Образец Образец Образец Образец Образец Образец Образец 1 2 3 4 5 1 2 3 1 Среднее 0.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *