Paliva a maziva (P&M): druhy, co obsahují, regulace, míra spotřeby.

Nebezpečí požáru Nebezpečí požáru paliva je určeno jeho hořlavostí a výbušností [43]. Nebezpečí požáru je charakterizováno následujícími ukazateli kvality: bod vzplanutí, teplota vznícení a samovznícení, maximální koncentrace směsi par paliva se vzduchem, v jejímž rámci je směs výbušná (horní a dolní mez).

Bod vzplanutí Bod vzplanutí ropného produktu je minimální teplota, na kterou se při zahřátí nad povrchem vytvoří směs jeho par a vzduchu, schopná vzplanout, když se k ní přiblíží otevřený plamen (například zápalka). Záleží na frakčním složení paliva. Čím více nízkovroucích uhlovodíků je v palivu a čím vyšší je tlak nasycených par, tím nižší je tato teplota. Tabulka 5.2 ukazuje body vzplanutí různých paliv a maziv. Je třeba poznamenat, že jakýkoli typ kapalného paliva je schopen hoření, pokud je převeden z kapalné fáze do plynné fáze (zahříváním) a smíchán se vzduchem (kyslíkem).

benzín – nejnebezpečnější kapalné palivo z hlediska nebezpečí požáru. Jeho páry se mohou vznítit od plamene i při teplotě minus 40 °C. Z tohoto důvodu není bod vzplanutí benzinu regulován normou GOST.

Teplota vznícení (spalování) – Toto je minimální teplota paliva, při které se hořlavá směs paliva a vzduchu vznítí z vnějšího zdroje plamene a dále hoří v důsledku odpařování paliva. Teplota vznícení je o 5–10 °C vyšší než bod vzplanutí.

teplota samovznícení – je teplota, při které se zahřáté palivové páry smíchané se vzduchem vznítí samostatně bez vnějšího zdroje plamene. Lze zhruba předpokládat, že teplota samovznícení motorové nafty, benzinu a plynů je 250–300; 400–500; 600–700 °C.

Bod vzplanutí a bod hoření charakterizuje nebezpečí požáru paliva a teplota samovznícení – kapacita paliva nezávislezapálit se ve válci nafty a být použit jako palivo.

V normách bod vzplanutí jsou standardizovány tak, aby omezily množství frakcí s vyšším tlakem nasycených par v ropných produktech. Tento ukazatel slouží především k posouzení nebezpečí požáru a ztrát odpařováním, což je velmi důležité pro správnou organizaci používání a skladování ropných produktů.

Horní и nižší meze hořlavosti plyny, výpary paliva ve vzduchu – hodnoty mezních koncentrací v oblasti vznícení. Hodnoty těchto limitů se používají při výpočtu maximální přípustné výbušné koncentrace výparů paliva a plynů ve vzduchu při práci s ohněm nebo nástrojem generujícím jiskry.

Bod vzplanutí ropných produktů, 0 °C

Bod vzplanutí
v uzavřeném kelímku

v otevřeném kelímku

Tabulka 5.3 uvádí indikátory nebezpečí požáru a výbuchu u benzinu, motorové nafty, motorového oleje a zkapalněného plynného paliva.

Indikátory nebezpečí požáru a výbuchu ropných produktů

Teplota samovznícení, °C

Mezní teplota výbuchu
nasycené páry
ve vzduchu, °C

Objemový podíl výbušných par

Páry
zkapalněné plyny

Tabulka 5.4 ukazuje fyzikální a chemické vlastnosti plynných paliv, které ovlivňují nebezpečí výbuchu a požáru (pro srovnání jsou uvedeny parametry benzinu AI-80) [33].

Parametry plynných paliv

1. Molekulární vzorec

2. Relativní hustota plynné fáze ve vzduchu

1,56

3. Kritický tlak
(absolutní), MPa

4. Bod varu
při tlaku 100 kPa, °C

5 Teplota
samovznícení, °C

510-580

6. Kritická teplota, °C

7. Hustota kapalné fáze, kg/m3, při 15 °C

580

8. Objemové meze hořlavosti v %: dolní,

9. Součinitel přebytku vzduchu odpovídající dolní a horní mezi hořlavosti

Relativní hustotou plynné fáze ve vzduchu lze soudit
o místech, kde se plyny hromadí během jejich úniků a výbušnosti. Z analýzy tabulky 5.4 vyplývá, že při úniku metanu půjde nahoru, protože je lehčí než vzduch, a etan, propan a butan se budou hromadit dole.

Kritická teplota je teplota, při které se hustoty kapaliny a její nasycené páry vyrovnají a rozhraní mezi nimi mizí.

Tlak nasycených par při kritické teplotě se nazývá kritický tlak.

Při teplotách nad kritickou teplotou může být látka pouze v plynném stavu bez ohledu na vnější tlak.

Při kritické teplotě propanu (+97 °C) a butanu (+153 °C) se tedy za nízkého tlaku přeměňují do kapalného stavu. Například při plus 20 °C se propan zkapalní za přetlaku 0,7 MPa a butan za 0,1 MPa. Proto se plynná směs propanu a butanu skladuje v kapalném stavu při tlaku až 1,6 MPa v teplotním rozmezí od plus 40 do minus 40 °C.

Teplotou samovznícení posoudit možnost vznícení směsi paliva a vzduchu ve spalovací komoře motoru. Při teplotě samovznícení paliva nad 500 °C je vhodné jej použít v motorech se zapálením hořlavé směsi elektrickou jiskrou. V provedení benzín-nafta lze směs plynu a vzduchu zapálit pilotní dávkou motorové nafty (15 – 20 mm 3 na cyklus).

Meze hořlavosti Plyny charakterizují mezní hodnoty obsahu plynu (v objemových procentech) ve vzduchu, při kterých je stále možné vznícení hořlavé směsi. Hořlavost plynné směsi je ovlivněna teplotou, tlakem a turbulencí. Chudé a obohacené plynné směsi se nezapálí.

Dolní mez vznícení stlačeného zemního plynu smíchaného se vzduchem je 5 % objemu. Pro propan je to 2,1 %, pro butan 1,9 %. Stlačený zemní plyn je tedy méně výbušný. Aby mohl způsobit výbuch, musí se ho nahromadit 2,5krát více než zkapalněný ropný plyn.

Znalost těchto limitů je důležitá jak pro organizaci pracovního procesu a regulaci přívodu paliva do motorů, tak pro stanovení nebezpečí výbuchu a požáru koncentrací v místech, kde jsou vozidla skladována a servisována.

Mezní teplota hořlavosti – teplota látky, při které její nasycené páry smíchané se vzduchem tvoří koncentraci odpovídající mezím hořlavosti.

Výbušnost Ropa a ropné produkty jsou charakterizovány hodnotami dolní a horní meze výbušnosti.

Dolní mez výbušnosti – minimální koncentrace plynných a palivových par ve vzduchu, při které je možný výbuch. Pod touto hranicí, v důsledku přebytku vzduchu a nedostatku ropných par, nedochází k výbuchu směsi.

Horní mez výbušnosti – koncentrace plynu a palivových par ve vzduchu, nad kterou směs nevybuchne, ale hoří (nedochází k explozi).

Hodnota koncentrace par ropných produktů se vzduchem mezi dolní a horní mezí výbušnosti se nazývá explozivní interval. U některých ropných produktů jsou rozsahy výbušnosti: benzín od 0,76 do 8,4 %, petrolej od 1,4 do 7,5 %, lakový benzín od 1,4 do 6,0 %.

Výskyt ve směsi paliva a vzduchu explozivní Čím vyšší je tlak nasycených par a čím nižší je bod varu, tím pravděpodobnější je zvýšení koncentrací. Výbušnost benzinu je proto mnohem vyšší než u motorové nafty. Lze považovat za pravidlo, že spalování v nádobách s benzinem nebo petrolejem je nutně doprovázeno výbuchem.

Pokud se tři stejné uzavřené nádoby se stejnou tloušťkou stěn částečně naplní motorovou naftou, benzínem a metanem a hodí se do hořícího ohně, pak nejprvese samovolně vznítí (vybuchne) nejprve motorová nafta, poté benzín a plyn. To se vysvětluje skutečností, že motorová nafta má nejnižší teplotu samovznícení (300 °C), poté benzín (450 °C) a poté plyn (650 °C). Když se však přiblíží otevřený oheň, nejprve se vznítí směs plynu a vzduchu, poté se páry benzínu se vzduchem a nakonec páry nafty se vzduchem.

Uhlovodíkové kapaliny mají vysoký elektrický odpor. U benzínů je to 3∙10⁻⁹ – 9∙4⁻¹⁰ Ohm∙m. Když se jejich částice třou o stěny potrubí a také o vzduch, vznikají náboje statické elektřiny až o několik desítek kilovoltů. Výboj o energii 10–11 kilovoltů stačí k zapálení palivových par smíchaných se vzduchem.

Pro ochranu před výboji statické elektřiny Používá se uzemnění vodivých prvků zařízení (4–6 Ohm) a rychlost vypouštění nebo plnění je omezena. Rychlost na začátku plnění do nádoby by neměla překročit 1 m/s a během procesu plnění – 5 m/s.

Ropa a ropné produkty se ke spotřebitelům přepravují ropovody a plynovody, po vodě a po souši. Po souši se ropné produkty přepravují po železnici a silnici. Vzhledem k tomu, že ropné produkty jsou výbušné a nebezpečné pro oheň, jejich přeprava se provádí podle zvláštních pravidel.

Kontrolní otázky

1. Jaké jsou environmentální vlastnosti paliv a maziv?

2. Jaké toxické látky jsou přítomny ve výfukových plynech?

3. Jaké znáte ukazatele nebezpečí požáru a výbuchu ropných produktů?

4. Co se nazývá bod vzplanutí, bod hoření a bod samovznícení?

5. Jaký vliv mají paliva a maziva na životní prostředí a lidi?

6. Uveďte přípustné hodnoty toxických látek ve výfukových plynech dle normy EURO-5.

7. Proč je butan z hlediska výbušné a požární bezpečnosti nebezpečnější než metan?

8. Co se nazývá explozivní interval?

Zkratka „GSM“ označuje všechny druhy paliva používané pro spalovací motory. Je to zkratka pro palivo a maziva. Jde o materiály vyrobené z ropy.

Paliva a maziva zahrnují:

• maziva – oleje;
• pohonné hmoty;
• technické kapaliny – chladicí kapaliny a brzdy.

Výrobci paliv a maziv často organizují kompletní cyklus od těžby až po prodej hotových výrobků. Před odesláním k prodeji je každá šarže ropných produktů a petrochemikálií odeslána k laboratorním testům, aby se potvrdila kvalita. Normy pro výrobu a skladování paliv a maziv jsou regulovány GOST.

Každý produkt z kategorie paliva a maziv má svůj vlastní balíček dokumentů potvrzujících kvalitu a popisujících technické a provozní vlastnosti produktu.

Všechna paliva a maziva jsou označena. Informace o produktu jsou uvedeny na obalu. Najdete tam vlastnosti, přítomnost přísad ve složení a další údaje.

Druhy paliva

Palivo je hořlavý a mazací materiál. Do této kategorie patří:

• Benzín. Používá se ve spalovacích motorech. Hlavní vlastnosti: oktanové číslo, přítomnost přísad ve složení atd.
• Nafta. Liší se viskozitou. Nízkoviskózní se používá pro vysokorychlostní dopravu a vysoce viskózní pro zařízení, zemědělské stroje, vojenská vozidla a dieselové lokomotivy. Vyznačuje se nízkým nebezpečím výbuchu a vysokou účinností.
• Petrolej. Používá se v raketové technice a letectví k mytí a mazání nástrojů. Vyznačuje se vysokým odpařovacím a spalovacím teplem.

Je pozoruhodné, že zemní plyn není klasifikován jako palivo a mazivo, protože se získává z ropných polí, a nikoli rafinací ropy.

Mazivo

Mezi maziva patří také paliva a maziva. Jedná se o různé druhy olejů pro součásti vozidel. Snižují tření a chrání před opotřebením. Existuje několik typů maziv:

• Pevné. Používají se pro suché třecí jednotky, které odvádějí teplo.
• Plastický.
• Polotekutý. Snižuje tření mezi prvky.

Kvalitu paliv a maziv lze zlepšit pomocí aditiv, ta zvyšují vlastnosti ropného produktu, například zvyšují nebo snižují bod tuhnutí. Podle typu výroby existují tři druhy paliv a maziv: minerální, syntetická a polosyntetická.

Speciální tekutiny

Brzdové a chladicí kapaliny se používají jako pracovní látka a pro zlepšení jejich výkonnostních vlastností se do nich přidávají speciální přísady.

Chladicí kapaliny odvádějí teplo ze spalovacího motoru. Tyto kapaliny:

• vařit při vysokých teplotách;
• netvoří vodní kámen;
• zmrazit při teplotách nižších než je teplota okolí;
• konzervovat pryžové díly;
• nezpůsobují poruchy;
• když jsou horké, zvětšují svůj objem.

• mají vysokou viskozitu;
• zmrazit při nízkých teplotách;
• vařit při vysokých teplotách;
• mají dobré mazací vlastnosti;
• nepoškozujte pryžové části.

Skladování paliv a maziv

Pro hladký chod podniku jsou potřeba zásoby paliva a dalších paliv a maziv. Pro skladování paliv a maziv platí přísná pravidla, protože jsou klasifikována jako nebezpečná. Po odpaření tvoří se vzduchem výbušné směsi.

Organizace musí mít licenci ke skladování ropných produktů. Vydává se těm, kteří splnili všechny nezbytné podmínky, včetně požadavků požární bezpečnosti. Paliva a maziva se skladují v izolovaných místnostech s dobrým větráním. Teplota ve skladu by se v létě neměla výrazně zvyšovat. A nádrže s ropnými produkty by neměly být vystaveny přímému slunečnímu záření.

Důležité je také sledovat vlhkost ve skladu. Vysoká vlhkost podporuje korozi kovu, ze kterého jsou nádrže vyrobeny. Konečné slovo má požární inspektor, který skladovací prostor schválí.

Pro krátkodobé skladování se používají otevřené plochy s přístřešky chráněnými před deštěm a sluncem. Spotřeba paliv a maziv závisí na konkrétním ropném produktu. V případě skladování na volném prostranství by měly být nádrže umístěny na speciálních paletách. Pokud stojí delší dobu na zemi, začnou rezavět.

Na staveništích se paliva a maziva pro stavební stroje skladují ve speciálních skladech, nikoli na volném prostranství. Sklady musí být vybaveny samostatným východem.

Je důležité skladovat ropné produkty ve speciálních nádobách, které splňují požadavky GOST. Musí být vždy volně přístupné. A prostory musí být vybaveny protipožárním vybavením.

Nádrže na ropné produkty mají podobu horizontálních nebo vertikálních válců. Instalují se v zemi i na zemi. V závislosti na potřebách společnosti se používají nádrže s různým počtem stěn a sekcí.

Nádoby se plní a vyprazdňují pomocí speciálního zařízení. Hladinové senzory ukazují, jak je nádrž naplněna. Pro nalévání do malých nádob se používá speciální bezprašná plošina.

Pokud organizace potřebuje někde skladovat svá paliva a maziva, ale z nějakého důvodu k tomu neobdržela licenci, může si objednat skladovací službu od dodavatele. Například od skladovací základny pro paliva a maziva, která má potřebné vybavení.

Služba je poskytována po uzavření smlouvy.

Při skladování paliv a maziv musí samotná organizace nebo dodavatel dodržovat pravidla týkající se maximálního přípustného objemu ropných produktů.

Přeprava paliv a maziv

Ropné produkty jsou klasifikovány jako nebezpečné zboží, takže jejich přeprava je přísně regulována. Různé druhy paliv a maziv se přepravují odděleně.

Pro přepravu musí mít náklad průvodní doklady a vozidlo musí projít kontrolou u Státního inspektorátu bezpečnosti silničního provozu. Kromě toho je nádrž kapalným palivem naplněna pouze z 95 % a hustým palivem ze 100 %. Nádrže musí být natřeny speciálními barvami. Trasa, po které se bude cisterna s palivem pohybovat, je předem dohodnuta se Státním inspektorátem bezpečnosti silničního provozu.

Řidič musí absolvovat speciální kurzy a získat zvláštní certifikát.

Před každou jízdou řidič absolvuje lékařskou prohlídku a instruktáž. Během přepravy používá osobní ochranné prostředky.

Nádoby pro přepravu paliva se liší. Například velké objemy benzínu, topného oleje a motorové nafty se dodávají ve speciálních nádržích.

V malých objemech je lze přepravovat v polymerových sudech a kanystrech.

Husté palivo se přepravuje v nádržích, kovových a polymerových nádobách, které jsou hermeticky uzavřeny.

Maziva se přepravují v polymerových obalech, automobilových cisternách, sudech a kanystrech. Asfalt se přepravuje v automobilových a železničních cisternách.

Při výběru společnosti pro doručení paliva věnujte pozornost následujícím podmínkám:

• Palivo a maziva musí být přepravovány ve speciálně vybavených vozidlech a cisternách;
• Vozidla musí být vybavena senzory hladiny paliva. Chrání před neoprávněným vypuštěním paliva během přepravy;
• možnost zajištění expresního doručení;
• schopnost organizovat dodávku paliva pro tankovací zařízení na místě;
• Všechny lety jsou pojištěny.