Тема: Исследование пожароопасности масел в промышленных стоках

Актуальность темы: Проблема загрязнения окружающей среды нефтью и её продуктами переработки является актуальной на сегодняшний день, так как растет количество производств и применяемых в них продуктов нефти.
Нефть - жидкость, которая имеет определенный запах, маслянистую структуру, и состоит из различных углеводородов со всеми возможными для них молекулярными массами.
Нефтяные продукты - это прошедшие специальную обработку на производстве сырые нефти (первичную обработку и подготовку), которые используются и применяются практически во всех сферах производств.
Одними из основных источников поступления или выбросов нефти и нефтепродуктов в воды - это их транспортирование от мест их добычи к месту перекачки и хранения. Также большое количество нефти и нефтепродуктов попадают в водоемы, реки и водохранилища с таким видом отходов как стоки, которые могут быть как бытовые, так и ливневые.
Нефть имеет свойство растекаться по водной массе, а именно по её поверхности, и образовывать масляную, которая представляет как экологическую так и пожароопасную опасность.
На предприятиях энергетического, нефтедобывающего, нефтеперерабатывающ его и машиностроительного производства масляные загрязнения в ходе технологи ческого процесса перемешиваются с водой, что является непредсказуемым фактор ом для пожароопасности данной смеси.
Масляная пленка, которая образуется на различных водных поверхностях, эмульгированное состояние продуктов нефти, а именно масел и воды, пленки эмульсий на воде - все это представляет повышенную пожарную опасность, так как данные состояния не изучены на данный момент.
На производствах применяют следующие стадии, которые позволяют очистить производственные стоки:
1) механический;
2) физико-химический;
3) химический;
4) биологический.
Данные методы применяются как в совокупности, так и по отдельности, в зависимости от вида производства, так как имеют свой специфический метод очистки. Однако, при принятии решения о конкретном виде очистки, вышеуказанные состояния несут свой негативный вклад в очистку, а именно их слабая изученность и возможность воспламенения и возгорания при неизвестных на данный момент температурах.
Цель работы: является исследование пожароопасности масел в
промышленных стоках.
Реализация цели требует постановки и решения следующих основных задач исследования:
- Анализ документов по оценке пожароопасности пленки и эмульсий различных видов трансформаторных масел;
- Экспериментальная оценка пожароопасности пленки и эмульсий различных видов трансформаторных масел;
- Обработка и анализ полученных результатов.
Объектом исследования: два вида трансформаторных масел.
Предметом исследования: экспериментальное исследования температур вспышек и воспламенения.
Научная новизна: состоит в оценке пожарной опасности чистого и эмульгированного состояния трансформаторных видов масел, распределенного на воде путем определения температур вспышки и воспламенения опытным путем. Справочные источники указывают на температуры вспышки и воспламенения чистых продуктов, но отсутствует информация по масляным пленкам и эмульгированному состоянию.
Апробация результатов исследования:результаты работы представлены на LVII Международной научно-практической конференции «Достижения науки - агропромышленному комплексу», ЧГАА, г. Челябинск (февраль 2018 г.) и на конкурсе научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в рамках Международной специализированной выставки «Безопасность и охрана труда - 2018», г. Москва (декабрь 2019 г.).
Публикации: по материалам диссертации опубликовано.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка.
Объем работы: содержит 84 страницы машинописного текста, 10 таблиц, 30 рисунков. Библиографический список включает 59 источников.

Купить

Подводя итог выпускной квалификационной можно сделать следующие выводы.
На многочисленных предприятиях, где применяются на какой-либо стадии технологического процесса масла - образуются различные дисперсные системы - эмульсии. Это системы, в которых находятся две и более фаз жидкости.
Эмульсии характеризуются различной устойчивостью, и на устойчивость эмульсий влияют эмульгаторы (стабилизаторы). Они, растворяясь, в данном растворе находятся в адсорбированном виде на границе двух фаз, тем самым понижая натяжение и велика возможность образовывать новые коллоидные системы, находящиеся в равновесии.
Согласно рассмотренным классификациям можно сделать вывод, что масла относятся к горючим жидкостям (ГЖ). Однако информация по масляным пленкам различных видов масел и их эмульгированному состоянию отсутствует, что говорит о малой изученности данных продуктов, которые также являются пожароопасными и имеют большой риск воспламенения.
Для каждого горючего вещества, а так как в данной работе рассматривались масла - определили температуру экспериментальным методом, путем нагревания в закрытом или закрытом тигле. При поднесении источника зажигания и при наличии вспышки паров температура фиксировали.Для решения проблем с возможной пожароопасной ситуацией из-за воспламенения производственных стоков с находящимися в них маслами невозможно разрешить без внедрения новых и эффективных механизмов очистки. Однако, для внедрения данных систем необходимы знания по различным состояниям масел в водной среде, которых недостаточно, так как часть из них слабо изучена, а часть просто никогда не исследовалась. Отработанные масла на данный момент являются одной из главных проблем загрязнения водоемов различными видами производств. По экспертным подсчетам, воды загрязнены маслами на 20 % от общего загрязнения производствами, и 60% от общих загрязнений нефтью и её продуктами
Для проведения исследований в области пожароопасности масел были подготовлены:
1) масло трансформаторное отработанное с электрической подстанции ПС «Белорецк-110» (110 кВ);
2) масло трансформаторное (новое, не использованное на подстанциях).
Были изучены следующие системы:монослойная (чистые трансформаторные масла, эмульсии трансформаторных масел); двухслойная (чистые трансф. масла, эмульсии трансформаторных масел).
Для проведения дальнейших экспериментов установили, что натрий тетраборнокислыйдесятиводный более приближен к производственным состояниям эмульсиям, то есть лучше их стабилизирует.
В качестве эталона для приготовления эмульсий было выбрано неотработанное трансформаторное масло, так как это исходный продукт, который массово применяется в производстве и от него необходимо отталкиваться в данной магистерской диссертации.
Таким образом, экспериментальные исследования показали, что наибольшую пожарную опасность на производствах представляет чистый продукт это неотработанное трансформаторное масло. С небольшой разницей за ним следует отработанное трансформаторное масло (у него температура воспламенения немного больше, следовательно, риск пожарной опасности меньше).
Также сравнительно высокий риск пожарной опасности имеют обратные эмульсии как отработанного, так неотработанного трансформаторных масел. Это объясняется малым содержанием в них растворенных капелек воды, кипение которых может препятствовать воспламенению паров трансформаторного масла.
Для двухслойных систем риск пожарной опасности при данных условиях, то есть когда основной нагрев происходит по нижнему объему смеси - отсутствует.
Все рассмотренные композиции относятся к пятому классу опасности, то есть они не могут встретиться в естественной среде, так как температуры воспламенения слишком велики.

Купить