Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Основным технологическим процессом в механических цехах является холодная обработка металла резанием на различного рода станках: токарных, фрезерных, строгальных, сверлильных, долбежных, шлифовальных, полировочных и др. Станочные рабочие, занятые холодной обработкой металла - резанием, составляют примерно 13-14% всех производственных рабочих машиностроительной промышленности.

С гигиенической точки зрения работа на металлорежущих станках привлекает внимание в отношении воздействия на организм широко применяемых при металлорезаиии охлаждающих жидкостей, а при работе на точильно-шлифовальных станках - в отношении воздействия образующейся пыли. Имеется также значительная опасность травматических повреждений, особенно при обслуживании штамповочных, прессовочных, шлифовальных и сверлильных станков.

Профессиональные вредности при работе со смазочно-охлаждающими жидкостями . Наиболее выраженным неблагоприятным фактором при работе со смазочно-охлаждающими жидкостями является загрязнение открытых поверхностей тела и обильное смачивание одежды.

Входящие в состав охлаждающих жидкостей минеральные нефтяные масла (веретенное, машинное, соляровое, фрезол, сульфофрезол и др.) и приготовляемые на их основе эмульсолы и 3-10% водные растворы эмульсолов или эмульсии при более или менее длительном соприкосновении с кожей вызывают поражение кожного покрова в виде так называемых масляных фолликулитов или масляных угрей. Клинически они выражаются поражениями типа комедо и локализуются преимущественно на разгибательных поверхностях предплечья и бедер. Нефтяные масла, если к ним не прибавляют раздражающих веществ в виде скипидара, керосина и щелочей, не вызывают ни дерматитов, ни экзем.

Масляные фолликулиты вызываются минеральными маслами как таковыми, а не механическими загрязнениями масел и инфекционными , находящимися в маслах, как полагают немецкие исследователи. Работа с охлаждающими смесями типа эмульсии также сопровождается поражениями типа комедо и фолликулярными высыпаниями, но в значительно более слабой степени.
Заболевания кожного покрова типа комедо, дерматитов и мацерации кожи пальцев и кисти наблюдаются также при работе с 1,5-2% растворами кальцинированной соды.

Возникновение дерматитов обычно связано с повышением концентрации щелочных растворов и, как правило, не носит стойкого характера. Помимо специфического местного воздействия на кожу, смазочно-охлаждающис нефтяные масла и их водные смеси - эмульсии могут оказывать раздражающее действие на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и, что особенно важно, оказывать общее резорбтивное действие на организм, поступая в воздух помещения в виде тумана. При исследовании этого тумана, образующегося при шлифовке и фрезеровке сверл, было найдено масляных паров при шлифовке 40,3 мг/м3 воздуха, при фрезеровке - 4,4 мг/м3.

Среди смазочно-охлаждающих жидкостей , применяемых при обработке металлорезанием, значительное место занимают керосины, получаемые после очистки керосиновых дистиллятов нефти. В результате их тонкого разбрызгивания при использовании на металлорежущих станках образуется своего рода туман, представляющий собой аэрозоль керосина. Концентрации этого аэрозоля, по данным А. Н. Анисимова, колебались в зоне дыхания от 37 до 148 мг/м3, причем 24-35% образующихся капелек керосина имели величину до 2u, 44-84%-до 4u и 83-84% - до 10u.

Согласно литературным данным, в результате вдыхания паров керосина возможно развитие случаев как острого, так и хронического отравления работающих. Последние описаны при работе с американским керосином в течение от 5 недель до 3-4 лет и при объективном исследовании выражались сильным понижением веса, значительной анемией, небольшим лейкоцитозом, расстройствами со стороны кишечного тракта, раздражением кожного покрова, психическим угнетением и т. д.

В опытах на кроликах и крысах (Институт гигиены труда и профессиональных болезней - Н. И. Садковская, О. Н. Сыровадко), подвергавшихся затравкам распыляемым продажным керосином (смесь Бакинского, Куйбышевского и др.) в концентрациях до 200-300 мг/м3 в течение 3 месяцев по 4 часа ежедневно, было установлено: снижение веса кроликов, начиная со 2-го месяца затравки, падение количества эритроцитов и гемоглобина, резко выраженный нейтрофильный лейкоцитоз, моноцитоз и лимфопения. Через 2,5 месяца у кроликов наблюдалось выпадение шерсти.

Часть кроликов погибла от гнойной инфекции (плеврит), которая, возможно, была причиной нейтрофильного лейкоцитоза. Нельзя, однако, исключить раздражающего действия керосина на кроветворные органы и влияние его на состояние защитных функций ретикуло-эндотелиальной системы.

При ремонте магистральных газопроводов необходимо выполнять правила техники безопасности, изложенные в ГОСТах, ОСТах системы стандартов безопасности труда (ССБТ) и других нормативных документах.

Основные производственные опасности и вредности на объекте состоят в следующем:

* на сравнительно узкой полосе, в рабочей зоне одновременно производятся работы и осуществляются транспортные операции, что приводит к сосредоточению в отдельных местах большого числа механизмов и движению транспорта мимо двигающихся людей в стесненных условиях;

* опасные работы, связанные с опусканием в траншею плетей из труб и т.п.;

* насыщение воздуха вредными газами, парами бензина, пыльными брызгами изоляционной мастики при проведении изоляционных работ;

* возможность поражения электрическим током при проведении сварочных работ;

* работы зачастую проводятся в темное время суток без достаточного освещения рабочей зоны и рабочих мест.

Поэтому строительная площадка, участки работ, рабочие места, проезды и подходы к ним в темное время суток должны быть освещены соответственно. Освещенность должна быть равномерной, без слепящего действия осветительных приспособлений на работающих. При сборочно-сварочных работах для освещения рабочих мест в темное время суток должны применяться стационарные светильники напряжением 220 В, подвешенные на высоте не менее 2,5 м. Напряжение переносных светильников не должно превышать 12В.

Процессами повышенной опасности при строительстве трубопроводов являются - погрузка, выгрузка труб и трубных секций подъёмными средствами, транспортировка их трубовозами и плетевозами.

Вредное воздействие вредных веществ на организм человека

На эксплуатируемом объекте основными взрывопожароопасными, вредными и токсичными веществами являются: газ, этилмеркаптан (одорант), метанол.

Обслуживающий персонал, работая на действующем объекте, должен знать состав, основные свойства газов и его соединений. Действие вредных веществ, применяемых в производстве, на организм человека зависит от токсических свойств вещества, его концентрации и продолжительности воздействия. Профессиональные отравления и заболевания возможны только в том случае, если концентрация токсичного вещества в воздухе рабочей зоны превышает определенный предел.

Таблица 6 - Сведения об опасных веществах на объектах ООО «Газпром трансгаз Чайковский»

Природный газ - бесцветная смесь легких природных газов, легче воздуха, не обладает ощутимым запахом (для придания запаха добавляют одорант). Пределы взрываемости 5,0... 15,0 % объемных. ПДК в воздухе производственных помещений 0,7 % объемных, в пересчете на углеводороды 300 мг/м 3 . Температура самовоспламенения 650°С.

При больших концентрациях (более 10 %) действует удушающе, так как возникает кислородная недостаточность, в результате повышения концентрации газа (метана) до уровня не ниже 12 % переносится без заметного действия, до 14 % приводит к легкому физиологическому расстройству, до 16 % вызывает тяжелое физиологическое действие, до 20 % - уже смертельно опасное удушье.

Этилмеркаптан (одорант) - употребляются для придания запаха газам, транспортируемым по магистральному газопроводу, даже в небольших концентрациях вызывают головную боль и тошноту, а в высоких концентрациях действуют на организм подобно сероводороду в значительной концентрации токсичен, действует на центральную нервную систему, вызывая судороги, паралич и смерть.. ПДК этилмеркаптана в воздухе рабочей зоны 1 мг/м 3 .

Одорант легко испаряется и горит. Отравление возможно при вдыхании паров, всасывании через кожу. По своей токсичности он напоминает сероводород.

Концентрация паров этилмеркаптана 0,3 мг/м 3 - является предельной. Пары этилмеркаптана в определенной смеси с воздухом образует взрывчатую смесь. Пределы взрываемости 2,8 - 18,2%.

Метан - в чистом виде не токсичен, но при содержании его в воздухе 20 % и более наблюдается явление удушья, потеря сознания и смерть. Предельные углеводороды с увеличением молекулярного веса проявляют больше токсичных свойств. Так пропан вызывает головокружение при двухминутном пребывании в атмосфере, содержащей 10 % пропана. ПДК (предельно допустимая концентрация) равна 300 мг/м 3 .

Этилмеркаптан взаимодействует с железом и его окислами, образуя склонные к самовозгоранию меркантиды железа (пирофорные соединения).

Чтобы обеспечить безопасные условия для выполнения различных видов строительно-монтажных работ и исключить травматизм, рабочие и инженерно - технический персонал обязаны хорошо знать и соблюдать основные правила техники безопасности.

В связи с этим, рабочие и инженерно - технический персонал, занятые на строительстве или ремонте трубопроводов, проходят обучение по своей специальности и правилам техники безопасности. Проверку знаний оформляют соответствующими документами согласно действующим отраслевым положениям о порядке проверки знаний правил, норм и инструкций по охране труда.

До начала работ по ремонту газопроводов организация, эксплуатирующая газопровод, обязана:

* дать письменное разрешение на производство работ по ремонту газопровода;

* очистить полость газопровода от конденсата и отложений;

* выявить и обозначить места утечки газа;

* отключить газопровод от действующей магистрали;

* выявить и обозначить места залегания газопровода на глубине менее 40 см;

* обеспечить связью ремонтно-строительные участки с диспетчерской, ближайшей компрессорной станцией, ближайшим домом обходчика и другими необходимыми пунктами;

* обеспечить техническую и пожарную безопасность при ремонтных работах.

После отключения и снятия давления в газопроводе производятся планировочные и вскрышные работы.

Вскрытие газопровода производят вскрышным экскаватором с соблюдением следующих условий безопасности:

* вскрытие газопровода необходимо вести на 15-20 см ниже нижней образующей, что облегчает строповку трубы при ее подъеме из траншеи;

* запрещается производство других работ и нахождение людей в зоне действия рабочего органа вскрышного экскаватора.

Расположение механизмов и других машин около траншеи должно быть за призмой обрушения грунта.

Огневые работы на газопроводе следует производить в соответствии с требованиями Типовой инструкции по безопасному ведению огневых работ на газовых объектах Мингазпрома СССР, 1988.

К электросварочным работам допускаются электросварщики, прошедшие установленную аттестацию и имеющие соответствующие удостоверения. При работе с очистной машиной необходимо следить за тем, чтобы на ней был установлен пенный или углекислый огнетушитель.

18.09.2012
Турбинные масла: классификация и применение

1. Введение

Паровые турбины существуют уже более 90 лет. Они представляют собой двигатели с вращающимися элементами, которые превращают энергию пара в механическую работу в одну или несколько ступеней. Паровая турбина обычно связана с приводной машиной, чаще всего через коробку передач.

Температура пара может достигать 560 °С, а давление находится в пределах от 130 до 240 атм. Повышение эффективности за счет повышения температуры и давления пара является фундаментальным фактором при совершенствовании паровых турбин. Однако высокие температуры и давления повышают требования к смазочным материалам, применяемым для смазки турбин. Изначально турбинные масла изготавливались без присадок и не могли удовлетворить этим требованиям. Поэтому уже около 50 лет в паровых турбинах применяются масла с присадками. Такие турбинные масла содержат ингибиторы окисления и антикоррозийные агенты и при условии соблюдения некоторых специфических правил обеспечивают высокую надежность. Современные турбинные масла также содержат небольшое количество противозадирных и противоизносных присадок, которые защищают смазываемые узлы от износа. Паровые турбины применяются на электростанциях для привода электрогенераторов. На обычных электростанциях их выходная мощность составляет 700—1000 МВт, тогда как на атомных электростанциях эта цифра составляет около 1300 МВт.

2. Требования к турбинным маслам — характеристики

Требования к турбинным маслам определяются собственно турбинами и специфическими условиями их эксплуатации. Масло в системах смазки и управления паровых и газовых турбин должно выполнять следующие функции:
. гидродинамической смазки всех подшипников и коробок передач;
. рассеивания тепла;
. функциональной жидкости для контуров управления и безопасности;
. предупреждения возникновения трения и износа ножек зубьев в коробках передач турбин при ударных ритмах работы турбин.
Наряду с этими механико-динамическими требованиями турбинные масла должны обладать следующими физико-химическими характеристиками:
. стойкостью к старению при длительной эксплуатации;
. гидролитической стабильностью (особенно если применяются присадки);
. антикоррозийными свойствами даже в присутствии воды/пара, конденсата;
. надежным водоотделением (паров и выделением конденсированной воды);
. быстрым деаэрированием — низким вспениванием;
. хорошей фильтруемостью и высокой степенью чистоты.

Только тщательно подобранные базовые масла, содержащие специальные присадки, могут удовлетворять этим строгим требованиям к смазочным материалам для паровых и газовых турбин.

3. Композиции турбинных масел

Современные смазочные материалы для турбин содержат специальные парафиновые масла с хорошими вязкостно-температурными характеристиками, а также антиоксиданты и ингибиторы коррозии. Если турбины с зубчатыми коробками передач нуждаются в высокой степени несущей способности (например: ступень отказа при испытании на шестереночном стенде FZG не ниже 8 DIN 51 354-2, то в масло вводят противозадирные присадки.
В настоящее время турбинные базовые масла получают исключительно экстракцией и гидрированием. Такие операции, как очистка и последующая гидроочистка под высоким давлением, в значительной степени определяют и влияют на такие характеристики, как окислительная стабильность, водоотделение, деаэрация и ценообразование. Это особенно справедливо в отношении водоотделения и деаэрации, так как эти свойства не могут быть существенно улучшены с помощью присадок. Турбинные масла, как правило, получают из специальных парафиновых фракций базовых масел.
В турбинные масла для улучшения их окислительной стабильности вводят фенольные антиоксиданты в сочетании с аминными антиоксидантами. Для улучшения антикоррозийных свойств применяют неэмульгируемые антикоррозийные агенты и пассиваторы цветных металлов. Загрязнения водой или водяным паром не оказывают вредного влияния, так как эти вещества остаются во взвешенном состоянии. При применении стандартных турбинных масел в турбинах с зубчатой коробкой передач в масла вводят небольшие концентрации термически стойких и стойких к окислению противозадирных/противоизносных присадок с длительным сроком службы (фосфорорганические и/или сернистые соединения). Кроме того, в турбинных маслах применяют не содержащие силиконов антипенные и депрессорные присадки.
Следует обратить пристальное внимание на полное исключение силиконов в антипенной присадке. Кроме того, эти присадки не должны отрицательно влиять на деаэрационные характеристики (очень чувствительные) масла. Присадки не должны содержать золы (например, не содержать цинка). Чистота турбинного масла в резервуарах в соответствии с ISO 4406 должна быть в пределах 15/12. Необходимо полностью исключить контакты турбинного масла и различных контуров, проводов, кабелей, изоляционных материалов, содержащих силиконы (строго соблюдать при производстве и применении).

4. Турбинные смазочные материалы

Для газовых и паровых турбин обычно в качестве смазочных материалов применяются специальные парафиновые минеральные масла. Они служат для защиты подшипников вала турбины и генератора, а также коробки передач в соответствующих конструкциях. Эти масла также могут применяться в качестве гидравлической жидкости в системах управления и безопасности. В гидравлических системах, эксплуатируемых под давлением около 40 атм (если имеются раздельные контуры для смазочного масла и масла для регулирования, так называемые спиральные контурные системы) обычно применяются огнестойкие синтетические жидкости типа HDF-R . В 2001 г. был пересмотрен DIN 51 515 под названием «Смазочные и управляющие жидкости для турбин» (часть 1-L-TD официальный сервис, спецификации), а новые так называемые высокотемпературные турбинные масла описаны в DIN 1515, часть 2 (часть 2-L-TG смазочные материалы и управляющие жидкости для турбин — для высокотемпературных условий эксплуатации, спецификации). Следующий стандарт — ISO 6743, часть 5, семейство Т (турбины), классификация турбинных масел; последний вариант стандарта DIN 51 515, опубликованный в 2001/2004 гг., содержит классификацию турбинных масел, которая приведена в табл. 1.

Требования, выдвигаемые в DIN 51 515-1 — масла для паровых турбин и DIN 51 515-2 — высокотемпературные турбинные масла, приведены в табл. 2 и 3.

Атмосферный воздух поступает в воздухозаборник 1 через систему фильтров и подается на вход многоступенчатого осевого компрессора 2. Компрессор сжимает атмосферный воздух, и подает его под высоким давлением в камеру сгорания 3 , куда через форсунки подается и определенное количество газового топлива. Воздух и топливо перемешиваются и воспламеняются. Топливовоздушная смесь сгорает, выделяя большое количество энергии. Энергия газообразных продуктов сгорания преобразуется в механическую работу за счёт вращения струями раскаленного газа лопаток турбины 4. Часть полученной энергии расходуется на сжатие воздуха в компрессоре 2 турбины. Остальная часть работы передаётся на электрический генератор через ось привода 7. Эта работа является полезной работой газовой турбины. Продукты сгорания, которые имеют температуру порядка 500-550 °С, выводятся через выхлопной тракт 5 и диффузор турбины 6, и могут быть далее использованы, например, в теплоутилизаторе, для получения тепловой энергии.

ISO 6743-5 классифицирует турбинные масла по их назначению (для паровых или газовых турбин) и по содержанию противозадирных агентов (табл. 4).

Спецификация согласно ISO 6743-5 и в соответствии с ISO CD 8086 «Смазочные материалы. Индустриальные масла и родственные им продукты (класс L )— Семейство T (турбинные масла), ISO-L-Т все еще находится в стадии рассмотрения» (2003).
Синтетические жидкости типа ПАО и сложные эфиры фосфорной кислоты также описаны в ISO CD 8068 2003 г. (см. табл. 5).

5. Контуры циркуляции турбинных масел

Для смазки турбин на электростанциях особенно важную роль играют контуры циркуляции масла. Паровые турбины обычно снабжены контурами циркуляции масла под давлением и контурами регулирования, а также раздельными емкостями для контура смазочного масла и масла контура регулирования.
В нормальных условиях эксплуатации основной масляный насос с приводом от турбинного вала всасывает масло из емкости и нагнетает в контуры регулирования и смазки подшипников. Контуры давления и регулирования обычно находятся под давлением в пределах 10—40 атм (давление главного турбинного вала может достигать 100—200 атм). Величина температуры в масляной емкости находится в пределах от 40 до 60 °С. Скорость подачи масла в контуры питания составляет от 1,5 до 4,5 м/сек (около 0,5 м/сек в возвратном контуре). Охлажденное и прошедшее через редукционные клапаны масло поступает в подшипники турбины, генератора и, возможно, коробки передач под давлением 1—3 атм. Индивидуальные масла возвращаются в масляный бак под давлением, равным атмосферному. В большинстве случаев подшипники вала турбины и генератора имеют вкладыши из белого металла. Аксиальные нагрузки обычно поглощаются подшипниками. Контур смазочного масла газовой турбины в основном подобен контуру паровой турбины. Однако в газовых турбинах иногда применяют подшипники качения и подшипники скольжения.
Крупные масляные контуры снабжены центробежными фильтрационными системами. Эти системы обеспечивают удаление мельчайших частиц загрязнителей вместе с продуктами старения и шламом. В зависимости от размера турбины в переточных системах масло пропускают через фильтры каждые пять часов с помощью специальных насосов. Масло выводится из самой нижней точки масляной емкости и подвергается фильтрации непосредственно перед возвращением обратно. Если масло отбирают из основного потока, то скорость потока должна быть снижена до 2—3% от производительности основного насоса. Часто применяют следующие виды оборудования: масляные центрифуги, бумажные фильтры, целлюлозные картриджные фильтры тонкой очистки и фильтрующие установки с сепараторами. Рекомендуется также использование магнитного фильтра. Иногда фильтры байпасного и основного потока снабжаются охлаждающими устройствами для снижения температуры фильтруемого масла. Если существует вероятность попадания в систему воды, пара или других загрязнителей, то должна быть предусмотрена возможность удаления масла из емкости с помощью мобильного фильтра или центрифуги. Для этого в нижней части емкости необходимо предусмотреть специальный соединительный патрубок, который также может быть использован для отбора проб масла.
Старение масла также зависит от того, как и с какой скоростью масло прокачивают через контур. В случае если масло прокачивается слишком быстро, то избыточный воздух диспергируется или растворяется (проблема: кавитация в подшипниках, преждевременное старение и т. д.). Также может иметь место вспенивание масла в масляной емкости, но эта пена обычно быстро разрушается. Положительно влиять на деаэрацию и вспенивание в масляной емкости можно с помощью различных инженерных мер. К таким мерам относятся масляные емкости с большей площадью поверхности и возвратные контуры с трубами большего сечения. Простые меры, например возвращение масла в емкость через перевернутую U-образную трубу, тоже положительно влияют на деаэрационную способность масла и дают хороший эффект. Установка дросселя в емкости также дает положительные результаты. Эти меры продлевают интервал времени, за который вода и твердые загрязнители могут быть удалены из масла.

6. Контуры для промывочного турбинного масла

Все маслопроводы перед вводом в эксплуатацию должны быть механически очищены и промыты. Следует удалять из системы даже такие загрязнители, как чистящие средства и агенты, предотвращающие коррозию (масла/пластичные смазки). Затем необходимо ввести масло с целью промывки. Для промывки требуется около 60-70% от общего объема масла. Промывочный насос должен работать на полную мощность. Подшипник рекомендуется удалять и временно заменять чистым (во избежание попадания загрязнителей в зазор между валом и вкладышами подшипников). Масло следует неоднократно подогревать до температуры 70 °С, а затем охлаждать до 30 °С. Расширение и сужение в трубопроводе и фитингах рассчитаны на удаление грязи в контуре. Вкладыши подшипников вала должны промываться последовательно для поддержания высокой скорости работы. После 24-часовой промывки масляные фильтры, масляные сита и сита масла для подшипников могут быть установлены. Мобильные фильтровальные установки, которые также могут быть использованы, должны иметь размер ячеек не больше 5 мкм. Все части цепи снабжения маслом, включая запасное оборудование, должны быть тщательно промыты. Все узлы и детали системы должны быть очищены снаружи. Затем промывочное масло сливают из масляного бака и холодильников. Возможно и вторичное его использование, но только после очень тонкой фильтрации (байпасная фильтрация). Кроме того, масло должно быть предварительно подвергнуто тщательному анализу на предмет соответствия требованиям спецификации DIN 51 515 или специальных спецификаций на оборудование. Промывку следует производить до тех пор, пока на фильтре не будут обнаружены твердые загрязнители и/или не будет зарегистрировано поддающееся измерению повышение давления в байпасных фильтрах после 24 ч. Рекомендуется проводить промывку в течение нескольких дней, а также анализ масла после любых модификаций или ремонтных работ.

7. Мониторинг и техническое обслуживание турбинных масел

В нормальных условиях вполне достаточно производить мониторинг масла с интервалом в 1 год. Как правило, эта процедура осуществляется в лабораториях производителя. Кроме того, необходима еженедельная визуальная проверка для своевременного обнаружения и удаления загрязняющих масло примесей. Наиболее надежным методом является фильтрование масла с помощью центрифуги в байпасном контуре. При эксплуатации турбины следует учитывать загрязнение окружающего турбину воздуха газами и другими частицами. Такой метод, как подпитка утраченного масла (освежение уровней содержания присадок), заслуживает внимания. Фильтры, сита, а также такие параметры, как температура и уровень масла, должны проверяться регулярно. В случае продолжительного простоя (более двух месяцев) масло следует ежедневно рециркулировать, а также регулярно проверять содержание воды в нем. Контроль отработанных:
. огнестойких жидкостей в турбинах;
. отработанных смазочных масел в турбинах;
. отработанных масел в турбинах.
осуществляют в лаборатории поставщика масла. В VGB Kraftwerktechnic Merkbl tter , Германия (VGB — ассоциация германских электростанций) описан анализ, а также требуемые значения различных свойств.

8. Срок службы масел для паровых турбин

Обычный срок службы паровых турбин составляет 100 000 ч. Однако уровень антиоксиданта снижается до 20-40% от уровня в свежем масле (окисление, старение). Срок жизни турбины в значительной степени зависит от качества турбинного базового масла, условий эксплуатации — температуры и давления, скоости циркуляции масла, фильтрации и качества технического обслуживания и, наконец, от количеств подпитанного свежего масла (это помогает поддерживать адекватные уровни присадок). Температура масла в турбине зависит от нагрузки на подшипники, размеров подшипников и скорости течения масла. Радиационная теплота может также быть важным параметром. Фактор циркуляции масла, т. е. отношение между объемом потока h -1 и объемом емкости с маслом, должен быть в пределах от 8 до 12 ч -1 . Такой относительно низкий фактор циркуляции масла обеспечивает эффективное разделение газообразных, жидких и твердых загрязнителей, тогда как воздух и другие газы могут быть выпущены в атмосферу. Кроме того, низкие факторы циркуляции снижают термические нагрузки на масло (в минеральных маслах скорость окисления увеличивается вдвое при повышении температуры на 8-10 К). Во время эксплуатации турбинные масла подвергаются значительному обогащению кислородом. Турбинные смазочные материалы испытывают воздействие воздуха в ряде точек вокруг турбины. Температуры подшипников могут контролироваться с помощью термоэлементов. Они очень высоки и могут достигать 100 °С, а в смазочном зазоре даже выше. Температура подшипников может достигать 200 °С при локальном перегреве. Такие условия могут встречаться только в больших объемах масла и при высокой скорости циркуляции. Температура масла, сливаемого с подшипников скольжения, обычно находится в пределах 70-75 °С, а температура масла в баке может достигать 60—65 °С в зависимости от фактора циркуляции масла. Масло остается в баке в течение 5—8 мин. За это время воздух, увлеченный потоком масла, деаэрируется, твердые загрязнители выпадают в осадок и их выделяют. Если температура в баке выше, то компоненты присадок с более высоким давлением насыщенных паров могут испариться. Проблема испарения усложняется при установке устройств экстракции паров. Максимальная температура подшипников скольжения ограничивается пороговыми температурами вкладышей подшипников из белого металла. Эти температуры составляют около 120 °С. В настоящее время разрабатывают вкладыши подшипников из металлов, менее чувствительных к высоким температурам.

9. Масла для газовых турбин — применение и требования

Газотурбинные масла применяются в стационарных турбинах, используемых для выработки электроэнергии или тепловой энергии. Компрессорные воздуховки нагнетают давление газа, который подается в камеры сгорания, до 30 атм. Температуры сгорания зависят от типа турбины и могут достигать 1000 °С (обычно 800—900 °С). Температуры выхлопных газов обычно колеблются около 400—500 °С. Газовые турбины с мощностью до 250 МВт применяются в городских и пригородных системах парового отопления, в бумагоделательной и химической промышленности. Преимущества газовых турбин заключаются в их компактности, быстроте запуска (<10 минут), атакже в малом расходе масла и воды. Масла для паровых турбин на базе минеральных масел применяются для обычных газовых турбин. Однако следует помнить о том, что температура некоторых подшипников в газовых турбинах выше, чем в паровых турбинах, поэтому возможно преждевременное старение масла. Кроме того, вокруг некоторых подшипников могут образовываться «горячие участки», где локальные температуры достигают 200—280 °С, при этом температура масла в баке сохраняется на уровне порядка 70—90 °С (горячий воздух и горячие газы могут ускорить процесс старения масла). Температура масла, поступающего в подшипник, чаще всего бывает в пределах 50— 55 °С, а температура на выходе из подшипника достигает 70—75 °С. В связи с тем, что объем газотурбинных масел обычно меньше, чем объем масел в паровых турбинах, а скорость циркуляции выше, их срок службы несколько короче. Объем масла для электрогенератора мощностью 40—60 МВт («General Electric» ) составляет приблизительно 600-700 л, а срок службы масла — 20 000-30 000 ч. Для этих областей применения рекомендуются полусинтетические турбинные масла (специально гидроочищенные базовые масла) — так называемые масла группы III — или полностью синтетические масла на базе синтетических ПАО. В гражданской и военной авиации газовые турбины применяются в качестве тяговых двигателей. Так как в этих турбинах температура очень высокая, для их смазки применяют специальные маловязкие (ISO VG 10, 22) синтетические масла на базе насыщенных сложных эфиров (например, масла на базе сложных эфиров полиолов). Эти синтетические сложные эфиры, применяемые для смазки авиационных двигателей или турбин, имеют высокий индекс вязкости, хорошую термическую стойкость, окислительную стабильность и превосходные низкотемпературные характеристики. Некоторые из этих масел содержат присадки. Их температура застывания находится в пределах от —50 до —60 °С. И, наконец, эти масла должны отвечать всем требованиям военных и гражданских спецификаций на масла для авиационных двигателей. Смазочные масла для турбин самолетов в некоторых случаях могут также применяться для смазки вертолетных, судовых, стационарных и индустриальных турбин. Применяются также авиационные турбинные масла, содержащие специальные нафтеновые базовые масла (ISO VG 15-32) с хорошими низкотемпературными характеристиками.

10. Огнестойкие жидкости, не содержащие воды, применяемые на электростанциях

В целях безопасности в контурах регулирования и управления, подверженных опасностям возгорания и пожаров, применяются огнестойкие жидкости. Например, на электростанциях это относится к гидравлическим системам в высокотемпературных зонах, в частности вблизи перегретых паровых труб. Огнестойкие жидкости, применяемые на электростанциях, как правило, не содержат воды; это синтетические жидкости на базе сложных эфиров фосфорной кислоты (типа DFD-R по DIN 51 502 или ISO VG 6743-0, ISO VG 32-68). Эти HFD жидкости обладают следующими особенностями. Спецификации турбинных жидкостей на базе сложных триарилфосфатов описаны в ISO/DIS 10 050 — категория ISO-L-TCD . Согласно им такие жидкости должны обладать:
. огнестойкостью;
. температурой самовозгорания выше 500 "С;
. стойкостью к самоокислению при поверхностных температурах вплоть до 300 °C;
. хорошими смазочными свойствами;
. хорошей защитой от коррозии и износа;
. хорошей стойкостью к старению;
. хорошей деэмульгируемостью;
. низкой вспениваемостью;
. хорошими деаэрационными характеристиками и низким давлением насыщенных паров.
Для улучшения окислительной стабильности иногда применяют присадки (возможно, ингибиторы пенообразования), а также ингибиторы ржавления и коррозии. В соответствии с 7-м Люксембургским докладом (The 7th Luxembourg Report ) максимально допустимая температура HFD жидкостей в гидродинамических системах составляет 150 °С, а постоянные температуры жидкостей не должны превышать 50°C. Эти синтетические жидкости на базе сложных эфиров фосфорной кислоты обычно применяются в контурах управления, но в некоторых особых случаях они также применяются и для смазки подшипников качения в турбинах (а также в других гидравлических системах паровых и газовых турбин). Однако системы должны быть сконструированы с учетом того, что будут использоваться именно эти жидкости (HFD — совместимые эластомеры, окраска и покрытия). В стандарте (E)DIN 51 518 перечислены минимальные требования к жидкостям для систем управления электростанций. Дополнительную информацию можно почерпнуть в инструкциях и спецификациях, связанных с огнестойкими жидкостями, например в VDMA лист 24317 и в СЕТОР рекомендациях R 39 Н и R 97 H . Информация, связанная с заменой одной жидкости на другую, содержится в VDMA лист 24314 и СЕТОР Rp 86 H.

11. Смазка гидротурбин и гидроэлектростанций

Персонал гидроэлектростанций должен обращать особое внимание на использование водозагрязняющих веществ, таких как смазочные материалы. На ГЭС используются масла как с присадками, так и без них. Они применяются для смазки подшипников и коробок передач на главном и вспомогательном оборудовании, а также средств регулирования и управления. При выборе смазочных материалов следует учитывать специфические условия эксплуатации на гидростанциях. Масла должны обладать хорошими водовыделяющими и деаэрационными свойствами, низкой вспениваемостью, хорошими антикоррозионными свойствами, высокими противоизносными свойствами (FZG ступень нагрузки в коробках передач), хорошей стойкостью к старению и совместимостью со стандартными эластомерами. В связи с тем, что отсутствуют установленные стандарты на масла для гидротурбин, основные требования к ним совпадают со спецификациями на общие турбинные масла. Вязкость масел для гидротурбин зависит от типа и конструкции турбины, а также от рабочей температуры, и может находиться в пределах от 46 до 460 мм 2 /с (при 40 °С). Для таких турбин применяют смазочные масла и масла для системы управления типа TD и LTD по DIN 51 515. В большинстве случаев одно и то же масло может применяться для смазки подшипников, коробок передач и систем управления. Обычно вязкость таких турбиных масел и масел для подшипников находится в пределах от 68 до 100 мм 2 /сек. При запуске турбин температура масел, используемых в системах управления, не должна опускаться ниже 5 °С, а температура масел для смазки подшипников не должна быть ниже 10 °С. Если оборудование находится в холодных окружающих условиях, настоятельно рекомендуется установка подогревателей масла. Масла для гидротурбин не испытывают сильных термических нагрузок, а их объемы в резервуарах довольно высоки. В связи с этим срок службы турбинных масел довольно велик. На гидроэлектростанциях интервалы отбора масел для анализа могут быть соответственно удлинены. Особенное внимание следует обращать на уплотнение контуров циркуляции турбинных смазочных масел для исключения попадания воды в систему. В последние годы успешно применяются биологически разлагаемые турбинные масла на базе насыщенных сложных эфиров. По сравнению с минеральными маслами эти продукты легче поддаются биологическому разложению и относятся к более низкой категории загрязнителей воды. Кроме того, гидравлические масла типа HLP46 (с присадками, не содержащими цинка), быстро биологически разлагаемые жидкости типа HEES 46 и пластичные смазки NLGI сорта 2 и 3 применяются на гидроэлектростанциях.

Роман Маслов.
По материалам зарубежных изданий.

В наше время загрязнение окружающей среды предстает одной из самых злободневных проблем напрямую связанной с угрозой здоровью и благосостоянию человека. По данным ВОЗ этим обусловлено 25% всех заболеваний. Особенно страдают дети – на их долю приходится 60% болезней по этой причине. Также большую долю занимают заболевания, связанные с профессиональной деятельностью.

Уже некоторое время длятся споры о воздействии на здоровье рабочего смазочно-охлаждающих жидкостей. Для рационального использования станков, подробнее о которых , CОЖ просто необходимы.

Что такое СОЖ

Смазочно-охлаждающая жидкость или попросту смазка для станков — неотъемлемый элемент любого технологического процесса, связанного с обработкой металла. Это жидкая маслянистая субстанция, задачей которой является охлаждение и уменьшение силы трения деталей, узлов, каких-либо поверхностей. Основное применение – обработка металлов механическим способом. Задача СОЖ: минимизировать износ инструмента, снизить количество отходов, обеспечить бесперебойность технологического процесса.

Смазки в основном производятся на основе индустриальных масел и по составу делятся на три вида:

Безводные жидкости, основа которых — минеральные масла;

Жидкости на основе продуктов нефтепереработки;

Эмульсолы — смеси эмульгатора и масла.

Чем вредны смазки для станков

Так как большинство смазок изготавливаются на основе продуктов нефтепереработки, основным фактором угрозы здоровью человека являются продукты термоокислительной деструкции (акролеин, формальдегид и др.). Другими словами, угрозу представляют вдыхаемые работником пары, которые образуются при термическом окислении масел. Установлено, что самыми опасными для человека, являются: гомологи бензола – м-ксилол и этилбензол; полиароматические углеводороды — 9- и 2-метилантрацен, 3-метилфенантрен.

В нефтяных маслах присутствуют сильные канцерогены: алкены, ароматические углеводороды, а так же соединения азота, серы и кислорода. Например, алкилфенол, по своей структуре подобен половым гормонам и при длительном воздействии способен вызвать раковые заболевания, а нонилфенол ускоряет развитие раковых клеток.

Минимизация вредного воздействия

Практически для всех составляющих смазок для станков и их продуктов термоокислительной деструкции существуют предельные нормы концентрации. Но, несмотря на это, смазочные материалы являются сложными смесями и их влияние на здоровье человека непредсказуемо.

Сегодня к СОЖ предъявляется ряд требований. В первую очередь они не должны оказывать вредного воздействия на органы дыхания и кожу рабочего, а при контакте со слизистой оболочкой — минимальный раздражающий эффект, не содержать 3,4-бензапирен, не образовывать масляный туман. Кроме того, специалисты рекомендуют изготовителям производить гидроочистку, являющуюся самым эффективным способом удалить сернистые соединения.

Экология/4. Промышленная экология и медицина труда

Ермолаева Н.В., д.т.н. Голубков Ю.В., асп. Аунг Кхаинг Пью

Московский Государственный технологический университет «Станкин»

Минимизация воздействия масляных смазочно-охлаждающих жидкостей на здоровье человека

Угроза здоровью человека и его благосостоянию, связанная с загрязнением окружающей среды, является в настоящее время одной из самых актуальных проблем. По данным Всемирной Организации Здравоохранения, загрязнение окружающей среды обуславливает во всем мире примерно 25% всех болезней, при этом на долю детей приходится более 60% заболеваний, вызванных этой причиной .

Смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС), подав­ляющее большинство которых составляют смазочно-охлаждающие жидко­сти (СОЖ), являются неотъемлемым элементом технологических процес­сов современных металлообрабатывающих производств. К СОЖ на масляной основе предъявляется ряд требований . В частности, они не должны вызывать выраженного биологического действия на кожу и органы дыхания работника, при воздействии на слизистые оболочки оказывать минимальный раздражающий эффект, обладать низкой способностью к образованию масляного тумана, не содержать 3,4-бензпирен и некоторые другие опасные вещества.

Основным фактором риска для здоровья работающих с масляными СОЖ является поступление в дыхательные пути аэрозоля масла, формальдегида, акролеина и других продуктов термоокислительной деструкции. Установлено, что даже при соблюдении ПДК в рабочей зоне по акролеину, бензолу, формальдегиду, 3,4-бензпирену, ацетальдегиду, индивидуальный пожизненный канцерогенный риск при двадцатилетнем производственном стажеможет достигать 9* 10 -3 , а при тридцатилетнем стаже – 1,3* 10 -2 , что значительно выше приемлемого (1* 10 -3 ) для профессиональных групп . Несмотря на то, что практически для всех компонентов, входящих в состав СОЖ и продуктов их термоокислительной деструкции, имеются ПДК, СОЖ,являясь сложными смесями, способны оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Поскольку на основе теоретического анализа это воздействие достоверно прогнозировать затруднительно, обязательным этапом определения степени опасности СОЖ является их токсикологическая оценка, при которой определяется LD 50 , LC 50 , способность раздражать кожу и слизистые, сенсибилизирующие и мутагенные свойства, класс опасности.

Чаще всего масляные СОЖ изготавливают на основе индустриаль­ ных масел. Поэтому п редставляет значительный интерес определение молекулярного состава индустриальных масел с целью нахождения отдельных соединений – потенциальных загрязнителей окружающей среды. Такие данные необходимы для разработки и принятия мер по реализации активных методов защиты персонала и окружающей среды от вредных компонентов масляных СОЖ.

В данной работе нами хромато-масс-спектрометрическим методом исследован молекулярный состав некоторых марок масляных СОЖ (МР-3, МР-3К, СП-4) и индустриального масла (И-40А). В результате проведенных исследований установлено, что наиболее вредными для человека и окружающей среды веществами в СОЖ марки МР-3 являются гомологи бензола – этилбензол и м-ксилол, присутствующие в количестве от 2,4 до 3,3 нг/г. Также установлено, что в СОЖ марки МР-3К присутствуют полициклические ароматические углеводороды: 3-метилфенантрен,9- и 2-метилантрацен в количестве от 6,0 до 21,2 нг/г.Показано, что наиболее вредными веществами в СОЖ марки СП-4 являются галогеносодержащие органические соединения, содержащиеся в количестве от 0,3 до 1,0 мкг/г.

Практически все органические вещества представляют опасность для окружающей среды. Наиболее сильными канцерогенами в нефтяных маслах являются ароматические углеводороды (ПДК 0,01..100 мг/м³), олефины (1…10 мг/м³), а также соединения серы, азота и кислорода. В настоящее время трудно выделить самые вредные для окружающей среды вещества, так как многие из них, в том числе и алкилфенолы, имеют структуру, подобную половым гормонам, и ока­зывают влияние на репродуктивное здоровье людей, вызывают рост раковых заболеваний. Например, случайно было открыто канцерогенное действие нонилфенола, ускоряющего развитие раковых клеток .

Одним из принципов научно-учебного комплекса «Инженерная экология, безопасность труда и жизнедеятельности» МГТУ «Станкин» является приоритетность минимизации воздействия на окружающую среду и человека перед управлением этим воздействием. Реализация этого принципа заключается в том, что необходимо уменьшить воздействия на окружающую среду и человека непосредственно в источнике, а не принимать затем меры по управлению этим воздействием посредством строительства очистных сооружений разных типов, утилизации отходов, их нейтрализации и т.п.

Перечислим возможные методы очистки индустриального масла И-40А и упомянутых масляных СОЖ от вредных компонентов. Гидроочистка – наиболее эффективный методудаления сернистых соединенийвсехтипов изнефтепродуктов. Адсорбция на естественных глинах и других адсорбентах - универсальный метод очистки. Эту работу, на наш взгляд, следует проводить на заводе-изготовителе СОЖ.

Литература:

1. Онищенко Г.Г., Зайцева Н.В., Уланова Т.С. Контроль содержания химических соединений и элементов в биологических средах: Руководство. – Пермь: Книжный формат, 2011. – 520 с.

2. Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: Справочник / Под общ. ред. Л.В. Худобина.- М.: Машиностроение, 2006. - 544 с.

3. Майстренко В.Н., Клюев Н.А. Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. – 323 с.