Индикаторные пасты

Надо отметить, что по мере развития технического прогресса средства количественного контроля этих двуединых технологических процессов розничной продажи автомобильного топлива потребителям развивались неоднозначно. Точность учета количества заливаемого в баки топлива за более чем сто лет использования человеком автомобилей ухудшилась: на заре автомобилизации (конец XVIII века) первые автомобили заправлялись бензином в аптеках при помощи градуированных стеклянных мерных кружек и с аптекарской же точностью. В начале XXI века электронные счетные узлы топливораздаточных колонок лучших фирм мира позволяют осуществлять точность учетно-расчетных операций по количеству отпущенного в бензобак автомобиля топлива всего в пределах 0,2-0,5% по объему или 0,1-0,3% по массе (весу).

При этом технический уровень второй ветви процесса ежедневного функционирования АЗС — определение остатков (запасов) топлива в подземных емкостях-хранилищах при приеме-передаче смен операторами, а также с целью составления владельцем АЗС заявки на поставку топлива, остался на уровне развозчиков керосина по деревням в XVIII веке. Они использовали для определения остатков керосина в обшитой металлом бочке на телеге ровную деревянную палку или плоскую рейку с делениями, которую возчик опускал в бочку «до упора» через отверстие для пробки.

Ситуация, сложившаяся сегодня в сфере промышленного использования приборов для определения уровня жидкостей в резервуарах для ее хранения, особенно подземного, характеризуется повсеместным применением контактных — поплавковых и емкостных, а также бесконтактных — ультразвуковых и радарных уровнемеров, конструкции которых позволяют подключать к ним дистанционные приставки для передачи показаний на центральный пункт контроля и сигнализации. Однако погрешность измерений такими системами составляет не менее 5 мм при визуальном местном считывании показаний по каждой емкости, а при дистанционном измерении погрешность достигает 15 мм уровня топлива, что ограничивает возможность использования таких систем для учета дорогих и высоколиквидных жидкостей (автомобильное топливо, спирт, вина и др.).

Кроме того, для систем функционирования средств контроля за уровнем жидкости необходимо подключать их датчики электропитания к высокому или низкому напряжению, что не допускается требованиями по взрыво- и пожаробезопасности, особенно жестких для бензохранилищ. Поэтому на АЗС Украины всех типов, в том числе и в самых фешенебельных комплексах автосервиса, для измерения остатков топлива в емкостях операторы-заправщики используют метршток — конструктивно мало изменившуюся за два столетия использования в мелкооптовой торговле жидким топливом палку-рейку развозчика керосина.

Конечно, благодаря воздействию технического прогресса эта палка-рейка несколько изменилась по своей «конструкции» (стала металлическим изделием телескопического многосекционного типа с делениями по всей 4-метровой длине) и удостоилась чести быть занесенной в реестр государственных технических средств выполнения измерения — с присвоением ГОСТ 8.045-80. При этом точность измерения уровня жидкостей с помощью такого «инструмента» узаконена вышеприведенным ГОСТом в пределах 4 мм…

Если учесть, что «цена» одного миллиметра высоты уровня топлива в среднем поясе емкости в 25 м³ составляет 136 л, а таких емкостей на средней АЗС имеется 15-20 штук, то реальная цена ошибки измерений при приеме-передаче смен операторами может составлять тонны топлива и десятки тысяч рублей только при одноразовом измерении остатков топлива за один день работы. Кроме низкой точности, выполнение измерений на АЗС ручными приборами, к которым относится и метршток, всегда сопряжено с грубейшими и многочисленными нарушениями со стороны операторов правил техники безопасности, противопожарных правил и экологических требований, установленных при обращении с взрыво- и пожароопасным оборудованием и экологически вредными жидкими или газообразными веществами.

Открывая металлическую крышку (люк) емкости для измерения уровня топлива, оператор АЗС вторгается металлическими инструментами, не всегда изготовленными из искробезопасных материалов, прямо во взрывоопасную зону. (Кроме того, существующими нормативами по ПДК — предельно допустимые концентрации — допускается содержание паров бензина в 1 м³ воздуха окружающей среды не более 5 мг, т.е. 5мг/м³. 40 мг/м³ и выше является смертельно опасным для всего живого, а отравление человека, с потерей сознания на первом вдохе, происходит мгновенно.) Причем погружать металлический метршток длиной 3 — 4 м в каждую емкость приходится не менее 2-3-х раз, поскольку разглядеть границу и численное значение высоты смоченной топливом отметки на блестящей поверхности металла метрштока не так-то просто.

Рекомендуемых же ГОСТом паст, которыми необходимо смазывать метршток перед погружением в емкость, как правило, на АЗС почти никогда нет, и операторы обычно натирают поверхность метрштока мелом, что еще больше увеличивает её блеск и незаметность уровня, особенно в осенне-зимний период при недостаточном освещении. На АЗС средней мощности, насчитывающих 10-15 емкостей по 25-50 м³, процесс передачи смен операторами с измерением остатков в емкостях метрштоком длится 1-2 часа. При определении уровня топлива в емкостях зарубежных АЗС используются как ручной, так и дистанционный методы измерений.

При последнем методе внутри емкости по направляющим перемещается мерная лента с делениями, показания которой считываются фотоэлектрической головкой, данные передаются в вычислительное устройство на пульте оператора. Стоимость такой системы примерно равна стоимости персонального компьютера с небольшим объемом памяти. Кроме дороговизны, такая система не отвечает отечественным требованиям к взрыво- и пожаробезопасности объектов, поскольку питаемый электрическим током фотоэлектрический датчик располагается в особо опасной зоне емкости.Водочувствительная индикаторная «Паста Владыкина», предназначенная для контроля уровня подтоварной воды, при нанесении на наиболее безопасный измерительный инструмент — метршток, — способна, при видимой дешевизне и эффективности такого способа измерения, значительно облегчить нелегкий труд посменной сдачи топлива на всех АЗС. Погрешность измерения для паст Владыкина составляет всего ±2 мм.
Источник

Для замера количества бензина в резервуаре необходимо регулярно получать ответы на два вопроса:

Сколько в резервуаре бензина?
Сколько в резервуаре подтоварной воды?
Современное оборудование для АЗС представляет набор средств для замеров уровня бензина и уровня подтоварной воды. Их перечень и краткий обзор дан в статье Два миллиметра денег для АЗС. Для краткости мы разделим их на две группы: требующие и не требующие применения электричества.

Почему вопрос применения электричества столь важен? Потому что это вопрос цены и безопасности. Внедрение электронной системы контроля уровня бензина в резервуаре — дорогое удовольствие: обеспечение искробезопасности электронного оборудования стоит дорого (4-10 тыс. долларов США). Необеспечение искробезопасности обойдётся Вашему бензохранилищу ещё дороже.

Ради чего нужно идти на эти расходы? Ради возможности контролировать количество топлива в режиме реального времени. Многим ли владельцам АЗС это действительно нужно? Если нужно — что ж, им придётся платить!

Если же владелец АЗС может удовольствоваться двумя-тремя замерами в сутки, то ему имеет смысл использовать методы, не требующие электричества. Это рулетка и метршток.

Рулетка (гибкая металлическая лента с мерной шкалой) или метршток (раскрадывающийся металлический шест с мерной шкалой) намазываются водочувствительной и бензочувствительной пастами. Водочувствительной — по предполагаемому уровню подтоварной воды. Бензочувствительной — по предполагаемому уровню бензина в резервуаре. После этого мерный инструмент (рулетка или метршток) опускается в резервуар «до упора». Подтоварная вода окрасит водочувствительную пасту, а бензин окрасит бензочувствительную (пасты Владыкина™ окрашиваются в красный цвет).

Одной из лучших паст, которую хотелось бы рекомендовать автозаправкам — это пасты Владыкина™. С ними Вы можете ознакомиться на официальном сайте производителя паст Владыкина. Здесь стоит отметить их основные конкурентные преимущества:

Погрешность измерения всего 2 мм. Для сравнения: погрешность измерения ультразвуковым измерителем уровня нефтепродуктов в резервуарах УЗУГ-1 — 4 мм. (Стоимость измерительного комплекта, содержащего измерительный блок и 10 первичных преобразователей, составляет 10 000 долларов США).
Скорость измерения для бензина — 2-3 секунды!
Пасту можно повторно использовать до 3-5 раз в течение суток, т.к. после применения в течение двадцати минут паста принимает свой обычный цвет и прежние свойства.

Однако нечеткие правила контроля качества нефтепродуктов на всех стадиях перевалки, начиная от НПЗ до конечного потребителя, не позволяют радикально улучшить ситуацию с качеством нефтепродуктов. Около 60% некачественного топлива приходится на «алхимиков», 30% на пересортицу (вместо АИ-95, АИ-92), 10% — на совести НПЗ, использующих устаревшее оборудование, не способных производить качественные нефтепродукты.

Так, например, Мосгоснефтеинспекцией в результате проверки качества топлива в 2001 году было выявлено: несоответствие нормативным документам (ГОСТ, ТУ) показала пятая часть из отобранных проб бензина (больше всего — по октановому числу), более одной трети проб дизельного топлива (больше всего — по содержанию серы), более одной трети проб сжиженного газа, почти 40% проб масла (преимущественно по кинематической вязкости).

По Московскому региону доля НПЗ в общей «копилке» некачественных ГСМ составляет 5-7%, а в целом по России — до 10%. Но это как бы реально ощущаемая рядовым потребителем часть проблемы, хотя она гораздо глубже и серьезнее: это и необходимость технического переоснащения производства, и выпуск продукции, соответствующей требованиям Европейского Союза, и проработка вопросов производства перспективных энергоносителей, и многое другое.

в 2000 году доля выработки этилированных бензинов составила всего 8%. В 2001 году на НПЗ России наблюдалось дальнейшее сокращение выпуска этилированных бензинов, и к середине года он был практически полностью прекращен. Можно ожидать, что в 2002 году отечественные нефтеперерабатывающие предприятия будут вырабатывать только неэтилированные автомобильные бензины.

²/3 объема выработанных автомобильных бензинов составили низкооктановые А-76 и АИ-80, применяемые на грузовых автомобилях и старых моделях легковых автомобилей. Такие бензины в развитых западных странах не применяются с 60-х годов.

Основное количество ДТ выпускается с содержанием серы до 0,2% (66%). Выпуск зимних дизельных топлив составил всего 12% от их общей выработки, что в три раза ниже научно обоснованной пропорции с учетом климатических условий
России (30-40%).

Из выработанных зимних дизельных топлив 80% составляют ДЗп и ДЗп-15/-25 (топлива с депрессорными присадками).

Топливо ДЗп-15/-25, получаемое на базе облегченного летнего топлива путем введения депрессорных присадок, обеспечивает зимнюю эксплуатацию автомобилей при температуре не ниже 250С только в западных и центральных областях РФ.

Отечественные бензины уступают требованиям Европейского Союза по содержанию серы, бензола и металлосодержащих антидетонаторов, не рекомендуемых Всемирной хартией производителей топлив.

По групповому углеводородному составу отечественные бензины практически укладываются в современные требования ЕС и даже их превосходят. При этом отечественные бензины отличаются незначительным содержанием нестабильных олефиновых углеводородов — примерно в два с половиной раза ниже нормы, действующей в Западной Европе. Малое содержание олефиновых углеводородов в отечественных бензинах обеспечивает их высокую стабильность при длительном хранении.

Отечественные бензины типа АИ-92 и АИ-95, как правило, содержат метил-трет-бутиловый эфир, чем достигается достаточно равномерное распределение детонационной стойкости по фракциям и снижение содержания СО и СН в отработавших газах двигателей.

Это различие отечественных и зарубежных бензинов по углеводородному составу и химической стабильности связано с их существенной разницей по набору компонентов, используемых при выработке бензинов.

Основным базовым компонентом бензинов России является высокоароматизированный бензин каталитического риформинга, а в США — бензин каталитического крекинга.

Западноевропейские автомобильные бензины по составу базовых компонентов занимают промежуточное положение: содержат меньше (на 7%), чем в российских бензинах, бензина каталитического риформинга, и больше (тоже на 7%) бензина каталитического крекинга.

Особенно заметно отличаются отечественные бензины невысоким содержанием изопарафиновых высококачественных компонентов: алкилата и изомеризата, которое ниже чем в бензинах США в 7 раз, а в западноевропейских в 4 раза, что связано с недостаточной глубиной переработки нефти в России (70% — 2000 г.), т.е. относительно малыми мощностями технологических процессов каталитического крекинга, алкилирования, изомеризации и др.

Недостаток высококачественных изопарафиновых компонентов бензинов России компенсируется использованием в качестве основного базового компонента высокооктанового бензина каталитического риформинга, а также достаточно широким применением в качестве высокооктановой добавки МТБЭ — метил-трет-бутилового эфира.

Для сокращения выработки этилированных бензинов в России применяются также антидетонаторы на базе ароматических аминов, которые при введении в количестве 1% мае. повышают октановое число на 4-5 единиц.

Определенное количество неэтилированных бензинов вырабатывается (преимущественно мелкими производителями) с марганцевыми и железосодержащими зольными антидетонаторами с жесткими ограничениями допустимого содержания в бензине марганца и железа. На западе эти антидетонаторы не популярны, поскольку их применение может нарушать нормальную работу систем нейтрализации отработавших газов, достаточно широко применяемых на зарубежных автомобилях. Эти присадки не рекомендуются и Всемирной хартией производителей топлив.

Отечественные дизельные топлива получаются практически на 100% из керосино-газойлевых прямогонных нефтяных и газоконденсатных фракций с использованием на многих заводах процесса гидроочистки. К отечественным дизельным топливам практически не добавляются компоненты каталитического крекинга, содержащие значительное количество ароматических и непредельных углеводородов. Поэтому дизельные топлива России отличаются высокой химической стабильностью при хранении, не требуют введения стабилизирующих присадок и в основном соответствуют требованиям EC к воспламеняемости.

По содержанию ароматических углеводородов даже без использования дорогостоящих гидрогенизационных процессов они отвечают требованиям Всемирной хартии производителей топлив.

Единственный показатель качества дизельных топлив, по которому в ближайшей перспективе могут возникнуть проблемы, является массовая доля серы. Основное количество дизельных топлив, летних и зимних, по содержанию серы не соответствует европейским требованиям середины 90-х гг. — не более 0,05%. Выработка дизельных топлив с таким содержанием серы в настоящее время — менее 10% от их общего производства.

(Из материалов Моснефтесоюза и 25 ГосНИИ МО РФ)

ОЧИСТКА МОТОРНЫХ ТОПЛИВ

Экологические и экономические проблемы обеспечения нормального функционирования автотранспортных средств (АТС) во многом определяются качеством применяемых ими моторных топлив. Качество моторных топлив характеризуется показателями, которые по времени не изменяются либо слабо изменяются, и показателями, которые зависят от условий хранения, транспортирования, перекачки, заправки и применения топлив.

Первые показатели определяются технологией переработки нефтепродуктов на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ), от которой зависит величина концентрации в моторном топливе серы, свинца, бензола и т.п. Вторые показатели зависят от степени загрязненности взвешенными веществами и водой моторных топлив в процессе их доставки от НПЗ до баков потребителей.

От качества такого топлива зависят основные технико-экономические показатели двигателей внутреннего сгорания (ДВС) АТС, такие как экономичность, надежность работы, легкость пуска при отрицательных температурах окружающего воздуха, срок службы, и другие, не менее важные, такие как экологическая безопасность окружающей среды при эксплуатации АТС.

Вода является постоянным спутником всех видов моторных топлив, причем вода может находиться в различных состояниях: в растворенном или в свободном виде, в химически связанном виде с нефтепродуктами, образуя гидраты, и в виде кристаллов льда. Экспериментальные исследования показывают, что жидкие углеводороды способны растворять от 0,003 % до 0,12 % воды в интервале температур от 0 0С до 40 0С.

При этом интенсивность обводнения нефтепродуктов зависит от температуры окружающего воздуха, влажности, от атмосферного давления, величины активной поверхности зеркала нефтепродуктов в резервуаре и т.п. Так, например, для горизонтального резервуара емкостью 10 м3, при уровне остатка в 17 см, количество подтоварной воды с остатками нефтепродуктов составит 600-800 литров.

При отрицательных температурах происходит кристаллизация микрокапель воды, причем скорость кристаллизации и размеры кристаллов зависят от скорости охлаждения и от присутствия в нефтепродуктах посторонних примесей. При быстром охлаждении нефтепродуктов, не содержащих примесей, в них образуются продолговатые кристаллы размером 4-10 мкм, а при медленном охлаждении — 15-40 мкм.

Присутствие в топливе механических примесей ведет к образованию кристаллов гораздо больших размеров, вплоть до 1 см. Кристаллы льда могут образовываться также при конденсации на поверхности нефтепродуктов паров воды из воздуха, если его температура повышается, а нефтепродукт имеет температуру ниже 0 0С.

Наличие в моторных топливах воды и взвешенных веществ приводит к неполноте сгорания топлива, а значит, и к выбросу в атмосферу и на грунт вредных веществ, таких как оксид углерода (СО), углеводороды (СН), окиси азота (NOх), соединения серы, свинца, твердых частиц (сажи) и других компонентов. Это приводит к повышению содержания токсичных веществ в атмосфере и на грунте.

Экспериментальные исследования экологической обстановки ряда районов г. Москвы показывают, что в местах интенсивного движения АТС (например, Садовое кольцо) содержание вредных веществ в атмосфере превышает нормы ПДК в десятки раз. При этом вредное воздействие отработавших газов от ДВС АТС носит не только текущий характер, но и весьма отдаленные канцерогенные и мутагенные воздействия на все живые организмы.

Кроме экологических проблем, вызванных применением загрязненного топлива в ДВС АТС, имеют место и чисто механические воздействия на режим работы ДВС, в частности, происходит коррозия топливной аппаратуры, трубопроводов, топливных насосов и других элементов систем питания двигателей, обмерзание узлов и агрегатов топливной системы двигателей, образование кавитационных процессов, приводящих к разрушению головок форсунок дизельных двигателей.

Исходя из этого в решении проблем экологической защиты окружающей среды, при эксплуатации АТС и обеспечения нормального функционирования ДВС, значение приобретают задачи очистки моторных топлив от взвешенных веществ и воды на каждом этапе их прохождения от НПЗ до потребителей.

Решения проблемы очистки моторных топлив традиционно направлены по пути фильтрации взвешенных веществ, тяжелых металлов, сажи и т.п. в пористых перегородках. Эта задача весьма успешно решается путем применения традиционных фильтрующих элементов, изготовленных из бумажных, синтетических, керамических и других материалов.

Фильтрация воды, из-за трудности ее отделения на молекулярном уровне от углеводородов, является сложной технической задачей, особенно для режима очистки топлива в потоке при его выдачe из резервуара. В этом случае применяемый метод отстаивания не отвечает требованиям как по качеству, так и по времени очистки моторных топлив.

Специалисты ЗАО «Холдинговая компания «Модуль-АЗС» предложили оригинальный способ отделения воды от топлива. В его основу положен метод последовательной коалисценции капель воды из топлива в потоке волокнистыми материалами и гидрофобности материалов из фторопласта.

Изготовленный по этому способу фильтр-водоотделитель топливный серии
ФВТ (ФВТ-5 и ФВТ-10, авторское свидетельство № 1360763, сертификат соответствия
№ РОСС.АЮ.Н 00019) обеспечивает очистку топлива при его выдаче потребителю или при проведении регламентных работ по очистке топлива.
Источник

Если бы цистерны и резервуары для топлива всегда оставались прозрачными, этой проблемы бы и не возникло, но подтоварная вода не видна. Накапливаясь, к примеру, в цистернах с мазутом при разогреве их паром во время разгрузки в зимнее время, подтоварная вода в конечном итоге может составить до 25% всего объема цистерны. Вода может попасть в резервуар с обводненным нефтепродуктом и отстояться или конденсироваться из паров при дыхании резервуара.

Казалось бы — установить специальный кран и слить воду! Но сначала необходимо определить, сколько же подтоварной воды накопилось в Вашем резервуаре.

На рынке представлен довольно большой ассортимент механических и электронных приборов, предназначенных для контроля качества нефтепродуктов и уровня подтоварной воды, входящий в оборудование для АЗС.

Донные пробоотборники для топлива способны показать наличие подтоварной воды, но не укажут ее уровень в резервуаре.

Ультразвуковые уровнемеры могут контролировать качество нефтепродуктов сразу в нескольких емкостях. Ультразвуковой импульс генерируется излучателем, отражается от границы раздела нефтепродукт-воздух или нефтепродукт-вода, и преобразуется в электрический сигнал. Данные по каждому резервуару выводятся на табло.

Этот способ измерения достаточно дорог и небезупречен в плане техники безопасности — цена комплекта оборудования измеряется в тысячах долларов США, а установка электронного устройства в непосредственной близости от взрывоопасного нефтепродукта требует весьма изощренных способов взрывозащиты.

Уровнемер попроще и подешевле — рулетка с лотом — электронное приспособение для контроля температуры, уровня нефтепродуктов, а также уровня подтоварной воды. Рулетка с лотом удобна тем, что может использоваться и для инспекции передвижных резервуаров, в частности, нефтеналивных танкеров.

Так же, как и ультразвуковые уровнемеры, рулетка с лотом оснащена довольно сложной системой взрывозащиты, что никак не снижает стоимости такого способа измерения уровня подтоварной воды.

Сложные и дорогие системы автоматизированного учета изменения параметров топлива (система «Струна-М», сигнализатор уровня подтоварной воды СПТТ, информационно-измерительная система ИИС-2 или магнитострикционный уровнемер, система измерения уровней нефтепродуктов «Термозонд 300», система измерения уровня и температуры жидкости и уровня подтоварной воды на базе многоканального сигнализатора «МС-И-16») берут на себя постоянный контроль качества поступающих и отпускаемых нефтепродуктов во всем резервуарном парке топливного предприятия.

Данные измерений этих систем могут обрабатываться и систематизироваться компьютерами. Их установка и применение целесообразны именно для больших топливных предприятий со стационарным резервуарным парком.

Скажем и о простом, дешевом и сравнительно безопасном способе измерения уровня подтоварной воды в емкости с нефтепродуктом. Складные метроштоки типа МШ3Д-КИФ предназначены для измерений высоты уровня нефти и нефтепродуктов в транспортных и стационарных емкостях, а также высоты уровня подтоварной воды в стационарных емкостях с применением специальной водочувствительной пасты.

Оператор натирает метршток с делениями индикаторной водочувствительной пастой и опускает через верхний люк в резервуар с топливом. По уровню отстоя подтоварной воды индикаторная паста окрашивается в малиновый цвет. Количество подтоварной воды в резервуаре можно определить не прибегая к электронным подсчетам — с помощью градуировочных таблиц, утвержденных соответствующими ГОСТами.

У такого способа измерения уровня подтоварной воды — с помощью метрштока и индикаторной водочувствительной пасты — есть и некоторые недостатки: необходимость контроля испарений топлива во время измерения в помещениях с открытым люком резервуара, обязательная защита оператора от вдыхания испарений, а также задержка результата измерений на некоторое время, необходимое для их проведения и вычисления объема подтоварной воды.

Однако во многих случаях эти недостатки перекрываются явными достоинствами. Способ измерения количества подтоварной воды с помощью метрштока и индикаторной водочувствительной пасты остается предельно дешевым и не нуждается в электронных страховочных системах взрыво- и пожарозащиты.
Источник