Dizel main: Main engine — Checks and preparation

Содержание

Main engine - Checks and preparation

Marine engines are one of the biggest and most expensive engines in the world. One requires great engineering skills and resources to operate such massive machinery systemresponsible for the ship’s propulsion. A step-by-step procedure needs to be followed while handling them.

For starting the main engine, 5 important systems are to be lined up and checked -Air, Water, Fuel oil, Lube oil, and Safety systems.

Checks and preparation carried out in air system prior to starting the main engine:

  • Check oil level in air compressors and also check for any water presence in the oil
  • Only one air bottle is to be used and other to be kept stand-by for use in the event of emergency
  • Check Main Air Bottle pressure and ensure that the Main Air Compressors are running fine. Drain the air bottle before opening the Starting Air Valve of the air bottle
  • Drain water in the control air system at the receiver
  • Ensure that the spring air is open for the exhaust valve
  • Always open Spring air first before starting hydraulic oil to exhaust for preventing excessive opening of the valve

“ When the MAC’s auto or green light in the local control panel is flashing, it means that the compressor can start anytime without any prior warning”

“ It is very important to ensure that control air is dried before entering the system else moisture in the system will lead to erratic control operation”

Checks and preparation carried out in fuel system:

  • Ensure supply trace heating to fuel system pipes is open
  • Check oil temperature of fuel as per the engine requirement by using viscometer (Normally maintained between 130-140 °C at the point of injection)
  • When the set point in the viscosity controller is reached, change it into auto
  • Drain water from Service and Settling tanks
  • Ensure governor linkage is working properly
  • Check lube oil level in the governor

Fuel Heaters

“ Trace steam for isolated fuel lines to be kept shut to avoid damage due to expansion”

Checks and preparation in the water system:

  • Maintain cooling water around 50 °C when the engine is stopped
  • Check jacket cooling water expansion tank level
  • Check the system automatic vent valve is in proper operating condition
  • Isolate the heating of jacket water preheater once engine is at higher RPM

“Engine must not be started if the JCW temperature is below 30 °C”

Checks and Preparation in lube oil system:

Lube Oil Back Flushing Filters

  • Check level of main engine sump
  • Check level of cylinder oil daily tank
  • Check level of camshaft lube oil tank (if separate system is provided)
  • If turbocharger has its own sump, check oil level with sight glass
  • Close the heating steam to main engine sump once the engine starts running
  • Check lube oil cooler sea water valve controller and bypass valve are working properly
  • Turn the engine with the turning gear and check auto cylinder oil lubrication by using pre-lubrication button in the control room panel. The correct status will be indicated by LEDs in the panel

STARTING OF MAIN ENGINE

  • Disengage the turning gear
  • Start main lube oil pump and cam shaft pump, and observe the pressure and temperature
  • Start JCW pump and observe the pressure
  • Open the main air valve on the air bottle and open air to the distributor
  • Check oil flow through the sight glasses in the piston cooling outlet and turbocharger
  • In Wartsilaengines, additionally start crosshead lube oil pump and check its pressure
  • Try out the engine on air in concern with bridge for ahead and astern directions
  • Put telegraph in “Ahead position” and give the starting air. Check all the cylinder indicator cocks for any sign of water
  • Repeat the above point for the “Astern direction” to check the reversing system
  • Start fuel oil pump and auxiliary blowers
  • When bridge is ready, follow the telegraph orders and start engine on air and fuel
  • Check all the parameters and feel the condition
  • Check firing of fuel injector by feeling the jerk on the high pressure pipe
  • Check air starting valve for leakage by sensing the temperature of the air pipe before the valve
  • Check exhaust valve operation and its rotation. For Sulzerengine, sight glass is provided and for MAN engine, indicator is provided to check rotation. Check cylinder lubricators for proper working
  • Check flow of piston cooling oil
  • Check pressure difference in turbocharger and air cooler
  • Check under piston and crankcase temperatures
  • If required, change the main engine fuel oil from Diesel oil to H.F.O

Maneuvering panel in ECR

“When all the parameters and conditions of the engine are satisfactory, Only then the engine is ready to go for sea speed.”

STOPPING

The main engine is stopped when the ship reaches its marked destination port. Hence, before arrival of the port or before stopping the main engine, following preparations and checks must be carried out:

  • If it is required to manoeuver and berth the ship in diesel fuel, changeover to diesel 1 hour prior to first expected maneuvering
  • Start additional generator for extra power and backup
  • Make sure auxiliary blower switch is on “auto”
  • Drain air bottle and control the air receiver
  • Stop the F.W.G at one hour notice
  • Start steam to Jacket fresh water heater once the engine speed is reduced
  • If the engine is required to be changed over to diesel oil, start the changeover process 1hour before the End of Passage (EOP)
  • When engine room receives finish with engine (FWE) order, shut off the starting air and drain the line air
  • Switch off the auxiliary blower
  • Shut off Cam shaft lube oil supply pump
  • Switch off other equipment which need not operate during engine stand still
  • Engage the turning gear
  • After 15-30 minutes, switch off the main lube oil and jacket cooling water pump to prevent overheating of cooled surface

“Do not stop the air supply to the Exhaust valve air cylinders, as air draught through an open exhaust valve may cause the turbocharger shaft to rotate, thus causing bearing damage in case the lube oil supply to the turbocharger is stopped.”

“The intermediate bearings of main engine are fitted normally above the bilge holding tanks. If such is the construction, precaution to be taken not to overheat the bilge tank as distortion in the tank may lead to misalignment in intermediate bearing and shaft.”

Preparing Main Engine from Full Away to Maneuvering condition

Procedure for preparing main engine plant while moving from full away to maneuvering condition:

  • Ensure to comply with port requirements on holding quantity of bilge tanks
  • Ensure all bilge wells are empty
  • Shut down the fresh water generator
  • Once the FWG is shut, ensure ME jacket temperature is maintained within required limits by automatic JCW controller as the temperature will tend to rise
  • Prepare sewage treatment plant for port operations
  • Start second auxiliary engine and ensure enough power is available for machinery to be used in maneuvering
  • Once the ME speed starts reducing, JCW heater to be made operational
  • Put the auxiliary boiler in operation: from stop to auto
  • Main engine air system drained and main air compressors should be set on auto
  • If required to change main engine to diesel oil, ensure to perform the change at least 60 minutes before the end of passage
  • Start the second steering gear motor
  • Once the bridge informs the engine control room of End of Passage (EOP), note down following items in engine maneuvering and log book
  • Flow-meter Counter

    • Time
    • HFO and DO tank levels
    • ME and AE fuel oil and diesel oil counters
    • Boiler diesel oil and fuel oil counters
    • ME revolution counters
    • Fresh water and boiler distillate tank levels
  • Prepare the standby boiler in tanker ships
  • Prepare and check for starting of deck machinery including BT and winches
  • Tally the bridge and engine room clocks

Procedure for changing main engine from fuel to diesel oil:

1. When engine is running: A smooth changeover is very important to avoid injection equipment getting affected by rapid thermal variation of fuel temperature. Ensure to take the following points:

  • The diesel oil temperature to be maintained in the DO tank is 50 Deg. C
  • Shut off steam supply to fuel oil heater and steam tracing lines of fuel system
  • Reduce the engine load to 75% MCR
  • Start changing to MDO when the HFO temperature drops to about 25 Deg. C above the temperature of diesel oil in the tank but is not
    less than 75 Deg. C
  • Open the diesel oil valve in the three way change over valve assembly and start shutting the HFO valve

2. When Engine is at Standstill

  • The diesel oil temperature to be maintained in the DO tank is 50 Deg. C
  • Shut off steam supply to fuel oil heater and steam tracing lines of fuel system
  • Reduce the engine load to 75% MCR
  • Open HFO return valve to service tank and close fuel oil return pipe inlet valve in the engine and ensure enough ullageis in the service tank
  • Ensure HFO temperature is around 80 Deg. C
  • Start HFO supply and circulating pump and run it till the system is changed over to diesel oil
  • Once system is in diesel oil, stop the pumps and shut the HFO service tank return valve. Open Fuel oil return pipe valve

“If after changing from heavy to diesel oil, there is a sudden drop in the fuel line temperature, same should be moderated by opening a bit of steam in to the fuel heater. Caution must be taken not to overheat the diesel oil as it may lead to gassing and fuel vapor locking in the pipeline”

Procedure for changing Main Engine from diesel to heavy fuel oil:

  • Ensure the HFO in the service tank is at normal temperature
  • Reduce the engine to 75% of MCR
  • By means of setting the thermostatic valve in the steam system of fuel line, heat the diesel oil to 70-80 Deg. C to avoid scuffing of plunger in the fuel pump
  • Similarly, the temperature of HFO in the service tank should not be above 25 Deg. C of the diesel oil temperature
  • The rise in temperature rate of diesel oil should be approx. 2 Deg. C per minute

The HFO inlet valve in the three way valve to be opened first, simultaneously closing the diesel oil valve

“The diesel oil viscosity should be reduced below 2 CST else it will lead to scuffing of fuel plunger and parts”

References

The Ultimate Guide to Operating Procedures of Engine Room Machinery. Anish Wankhede [2014]

Похожие статьи

Drive train main gearcase internals 1

№ OEM / наличие,
срок поставки
Наименование Кол-во
в узле
Кол-во Цена
1 1333295
Срок поставки от 27 дней
ASM-GEARCASE,DSL 1 430 170 о
2 3234755
Срок поставки от 19 дней
PLUG-SKT HD 1SO 6149 1
3 3234756
Срок поставки от 19 дней
PLUG-SOCKET HEAD W/MAG 1
4 3234898
Срок поставки от 19 дней
SCREW-HEXFLANGEHEAD 14
5 3235206
Срок поставки от 27 дней
SCREW 6 590 о
6 3235207
Срок поставки от 27 дней
SCREW 3 960 о
7 3235208
Срок поставки от 27 дней
SCR-M6X1.0X40 1 1 530 о
8 3235332
Срок поставки от 27 дней
SCR-SCKT HD 6 690 о
9 3235210
Срок поставки от 27 дней
NUT-M8X1.25,HXFLG,NYLN(110093 1 740 о
10 3234091
Срок поставки от 27 дней
WASHER-CUP 2 850 о
11 3235211
Срок поставки от 27 дней
WASHER 3 960 о
12 3235212
Срок поставки от 27 дней
WASHER 1 1 310 о
13 3235213
Срок поставки от 27 дней
WASHER 1 2 170 о
14 3234330
Срок поставки от 19 дней
PIN 2
15 7043746
Срок поставки от 27 дней
SPRING-SLOTTED PIN 1 710 о
16 3233106
Срок поставки от 27 дней
RING 1 500 о
17 3233834
Срок поставки от 27 дней
RING-RETAINING 1 960 о
18 3233364
Срок поставки от 27 дней
RING 1 530 о
19 3234318
Срок поставки от 27 дней
RING 1 590 о
20 3234269
Срок поставки от 27 дней
RING 1 850 о
21 3234090
Срок поставки от 27 дней
RING-RETAINING 2 960 о
22 3234205
Срок поставки от 27 дней
RING 2 1 000 о
23 3235214
Срок поставки от 27 дней
RING 3 850 о
24 3235216
Срок поставки от 27 дней
RING 1 960 о
25 3233378
Срок поставки от 27 дней
WASHER 2 850 о
26 3234642
Срок поставки от 27 дней
WASHER 1 960 о
27 3234272
Срок поставки от 27 дней
SHIM 1.180 X .995 1 2 360 о
28 3234273
Срок поставки от 27 дней
SHIM 2.040 OD X 1.630 ID 1 1 000 о
29 3233014
Срок поставки от 27 дней
BEARING 2 4 200 о
30 3233019
Срок поставки от 27 дней
BEARING 2 3 210 о
31 3233020
Срок поставки от 27 дней
BEARING 1 5 030 о
32 3233268
Срок поставки от 27 дней
BEARING 2 5 490 о
33 3234065
Срок поставки от 27 дней
BEARING-BALL 3 5 380 о
34 3233384
Срок поставки от 27 дней
BEARING 1 3 140 о
35 3235218
Срок поставки от 27 дней
BEARING 1 6 350 о
36 3234652
Срок поставки от 27 дней
BEARING 2 1 850 о
37 3234078
Срок поставки от 27 дней
SPRING-COMPRESSION 2 1 120 о
38 3234089
Срок поставки от 27 дней
SPRING-COMPRESSION 2 1 460 о
39 3234578
Срок поставки от 27 дней
SPRING 1 870 о
40 3234278
Срок поставки от 27 дней
TUBE 1 9 560 о
41 3234188
Срок поставки от 27 дней
COVER 1 9 680 о
42 3235391
Срок поставки от 27 дней
ASM-SUB 1 52 440 о
43 3235333
Срок поставки от 27 дней
ASM-SUB 1 85 790 о
44 3235220
Срок поставки от 27 дней
DRUM 1 14 130 о
45 3233839
Срок поставки от 27 дней
GEAR-SECTOR 1 1 940 о
46 3233832
Срок поставки от 27 дней
GEAR-SECTOR 1 1 950 о
47 3233829
Срок поставки от 27 дней
PAWL-DETENT 1 2 310 о
48 3233909
Срок поставки от 27 дней
STAR-DETENT 1 1 460 о
49 3235221
Срок поставки от 27 дней
PLATE-PARK 1 2 790 о
50 3235335
Срок поставки от 27 дней
ASM-SUB 1 45 240 о
51 3235223
Срок поставки от 27 дней
SHAFT 1 12 280 о
52 3235224
Срок поставки от 27 дней
SHAFT 1 14 130 о
53 3235225
Срок поставки от 27 дней
SHAFT 1 11 700 о
54 3235226
Срок поставки от 27 дней
SHAFT 1 18 500 о
55 3235227
Срок поставки от 27 дней
BELLCRANK 1 1 570 о
56 3234073
Срок поставки от 27 дней
COLLAR-SHIFT 1 2 600 о
57 3235542
Срок поставки от 27 дней
RAIL-SHIFT SHAFT(353622) 1 1 570 о
58 3234230
Срок поставки от 27 дней
TUBE-VENT 1 870 о
59 3235228
Срок поставки от 27 дней
DOG 1 12 670 о
60 3235229
Срок поставки от 27 дней
GEAR 1 10 060 о
61 3235454
Срок поставки от 27 дней
SHIFT FORK SUBASSEMBLY 2 7 610 о
62 3235231
Срок поставки от 27 дней
SPROCKET-48T 1 8 100 о
63 3235232
Срок поставки от 27 дней
GEAR-LOW 1 11 500 о
64 3235233
Срок поставки от 27 дней
DOG 1 11 700 о
65 3235234
Срок поставки от 27 дней
GEAR 1 8 780 о
66 3235336
Срок поставки от 27 дней
ASM-SUB 1 47 670 о
67 3235236
Срок поставки от 27 дней
GEAR 1 11 930 о
68 3235237
Срок поставки от 27 дней
GEAR-13T 1 14 380 о
69 3235238
Срок поставки от 27 дней
SHAFT 1 3 970 о
70 3235239
Срок поставки от 27 дней
BRACKET 1 3 010 о
71 3235351
Срок поставки от 27 дней
BRKT-REAR MOUNT(430598) 1 4 030 о
72 3235241
Срок поставки от 27 дней
COVER 1 3 140 о
73 3235243
Срок поставки от 27 дней
SPACER 1 850 о
74 3234737
Срок поставки от 27 дней
CHAIN 1 13 380 о
75 7661999
Срок поставки от 27 дней
PIN-GEAR POSITION SWITCH 1 9 750 о
76 3233836
Срок поставки от 27 дней
O-RING 1 1 000 о
77 3234302
Срок поставки от 27 дней
O-RING 1 610 о
78 3233828
Срок поставки от 27 дней
O-RING 1 1 000 о
79 3234113
Срок поставки от 27 дней
SEAL-TRIPLE LIP 25X80X10 1 2 410 о
80 3234851
Срок поставки от 27 дней
SEAL 1 3 110 о
81 3235052
Срок поставки от 27 дней
SEAL-TRIPLE LIP 2 2 280 о
82 4013908
Срок поставки от 27 дней
SENSOR-SPEED,TRANS 1 6 670 о
83 3235328
Срок поставки от 27 дней
BEARING-BALL 1 4 580 о
84 3235327
Срок поставки от 27 дней
WASHER-SPRING 1 850 о
85 3235350
Срок поставки от 27 дней
BRKT-MOUNT(430592) 1 760 о

File manager Unreal Commander − Main page




Unreal Commander v3.57 (build 1495) − is freeware file manager for Windows® XP/Vista/7/8/10.

December 12, 2020: released version 3.57 (release fix), build 1495.

October 18, 2020: released version 3.57 (release fix), build 1490.

September 26, 2020: released version 3.57 (release fix), build 1486.

Unreal Commander's characteristics:

  • Two-panel interface
  • UNICODE support
  • Extended search of files
  • Multi-rename tool
  • Synchronization of directories
  • Support of archives ZIP, 7Z, RAR, CAB, WIM, TAR, GZ, TGZ, BZ2, TBZ2, LHA, ARJ
  • Built-in FTP client
  • Thumbnail mode
  • Folder tabs
  • Support of WLX/WCX/WDX plugins
  • Build-in viewer and quick view function
  • Network support
  • Drag and Drop Support
  • History and Hotlist functions
  • Copy/move/delete files background mode support
  • Deleting files with WIPE
  • Background pictures support
  • Visual styles: color categories of files, fonts for all interface elements
  • and more.

Supported languages:

  • Belarusian (Беларуская)
  • Bulgarian (Български)
  • Chinese simplified (简体中文)
  • Chinese traditional (繁體中文)
  • Czech (Čeština)
  • Danish (Dansk)
  • Dutch (Nederlands)
  • English (English)
  • French (Français)
  • Georgian (ქართული)
  • German (Deutsch)
  • Hungarian (Magyar)
  • Italian (Italiano)
  • Korean (한국어)
  • Ossetic (Ирон)
  • Polish (Polski)
  • Portuguese BRA (Português BRA)
  • Romanian (Română)
  • Russian (Русский)
  • Serbian cyrillic (Српски)
  • Serbian latin (Srpski)
  • Slovak (Slovenský)
  • Slovenian (Slovenski jezik)
  • Spanish (Español)
  • Swedish (Svenska)
  • Ukrainian (Українська)

CDC - Горнодобывающая промышленность - Выхлопная система дизельного двигателя

В чем проблема здоровья и безопасности?

Воздействие повышенных концентраций выхлопных газов дизельных двигателей связано с такими негативными последствиями для здоровья, как раздражение глаз и носа, головные боли, тошнота и астма. Дизельные твердые частицы (DPM) были классифицированы как возможные канцерогены Национальным институтом безопасности и гигиены труда (NIOSH) и Агентством по охране окружающей среды (EPA). Дизельные двигатели являются основным источником повышенных концентраций монооксида углерода, диоксида углерода, оксидов азота и углеводородов в подземных угольных и металлических / неметаллических шахтах.

Каков масштаб проблемы?

В настоящее время горняки могут подвергаться воздействию выхлопных газов дизельных двигателей более чем в 100 раз больше, чем в окружающей среде, и более чем в 10 раз по сравнению с другими рабочими местами. По мере того как шахты добавляют все больше и больше единиц дизельного оборудования, потенциальное чрезмерное облучение становится еще большим риском.

Как программа NIOSH Mining решает эту проблему?

Экспериментальная платформа для контроля и испытания дизельных выхлопных газов, установленная в подземной шахте.

Программа NIOSH Mining направлена ​​на сокращение респираторных заболеваний у горняков, связанных с выбросами дизельного топлива, путем снижения воздействия этих выбросов на шахтеров в подземных рудниках. Эта цель достигается путем оценки методов контроля выбросов от дизельного оборудования и разработки новых методов мониторинга, которые определяют пределы воздействия с целью снижения потенциального чрезмерного воздействия.

Каковы важные выводы?

Исследование NIOSH привело к созданию метода непрерывного мониторинга воздействия твердых частиц дизельного топлива на людей в подземных выработках.Это устройство мониторинга было лицензировано и в настоящее время продается на коммерческой основе. Кроме того, исследование NIOSH оценило многочисленные технологии контроля для снижения выбросов от дизельного оборудования. Проверенные технологии контроля включают дизельные сажевые фильтры, альтернативные виды топлива (биодизель), программы технического обслуживания с учетом выбросов и топливные присадки.

Каковы следующие шаги?

Группа исследований дизельного топлива NIOSH продолжит как лабораторные, так и полевые оценки новых и появляющихся технологий для контроля выбросов дизельных двигателей, включая современные двигатели, технологии последующей обработки выхлопных газов и альтернативные виды топлива.Кроме того, исследователи NIOSH продолжат исследования свойств аэрозолей, выбрасываемых дизельными двигателями и системами последующей обработки.

Посетите наш обозреватель сайта, чтобы увидеть, как поиск возвращает все страницы с тегами Diesel Exhaust, в том числе заслуживающие внимания публикации и продукты, перечисленные ниже. Оказавшись там, вы можете продолжить добавлять или удалять условия поиска, чтобы найти нужную информацию.


Интерпретации законодательства - Подземный рудник

Интерпретации законодательства - Подземный рудник - Использование дизельного топлива
Тема: Подземный рудник - Использование дизельного топлива Выдал: В.P., WorkSafe Services
Устав: Положение о горнодобывающей промышленности-96-105 Дата выпуска: 15 августа 2006 г.
Раздел: 89 Дата пересмотра:

Вопрос
Мы являемся оператором подземной шахты, требующей использования дизельного топлива для работы многочисленного оборудования, необходимого для добычи и обработки нашей продукции, а также для перевозки нашего персонала.Недавно наши поставщики сообщили нам, что дизельное топливо, отвечающее требованиям Раздела 89 (температура вспышки выше 52 градусов Цельсия), находится в дефиците из-за изменений в их производстве и, возможно, больше не будет доступно в будущем. Вместо этого нам сообщают, что в будущем будут доступны поставки дизельного топлива с гарантированной температурой вспышки не менее 40 градусов Цельсия.

При нехватке дизельного топлива с высокой температурой воспламенения можем ли мы эксплуатировать наше оборудование под землей с топливом с более низкой температурой воспламенения и при этом поддерживать безопасные условия труда для наших сотрудников?

Response
Одним из преимуществ использования дизельного топлива с высокой температурой воспламенения является минимизация риска пожара и взрывов под землей.Однако в некоторых юрисдикциях есть положения, ограничивающие использование дизельного топлива, отвечающего стандартам, с минимальной температурой вспышки 40 ° C при условии, что температура окружающей среды в подземной шахте не превышает 30 ° C.Обоснование этого положения состоит в том, чтобы гарантировать, что время, если разница температур между точкой воспламенения дизельного топлива и температурой окружающей среды будет менее 10 o.

Хотя известно, что температура окружающей среды в подземной шахте может варьироваться в зависимости от типа выполняемых работ (т.е. используемое оборудование) и уровень вентиляции в рабочих зонах, и хотя поставщики дизельного топлива могут установить минимальную температуру воспламенения для топлива (в данном случае 40 ° C), температура воспламенения подаваемого топлива может (и чаще всего превышает Минимум 40 градусов) использование такого топлива разрешено в подземной шахте в качестве замены требований к температуре вспышки 52 градусов C при условии, что:

(1) Топливо, используемое в дизельном двигателе, должно соответствовать CAN / CGSB-3 16-99 «Горное дизельное топливо», Special-LS или CAN / CGSB-3.517 - 2000 «Автомобильное дизельное топливо с низким содержанием серы» типа AL-S.
(2) Температура вспышки дизельного топлива должна быть как минимум на 10 ° C выше температуры окружающей среды. где использовались или хранились под землей.

(3) Будет создана программа для мониторинга и регистрации

  • Температура воспламенения дизельного топлива
  • Температура окружающей среды для всех зон транспортировки, использования или хранения дизельного топлива

(4) Все зоны, где дизельное топливо транспортируется, используется или хранится, должны:

  • быть спроектированы с использованием хороших технических стандартов
  • должен быть защищен от всех небезопасных источников воспламенения (пламя, статическое электричество, горячие поверхности и т. Д.).)
  • должен быть спроектирован, обслуживаться и вентилироваться для предотвращения скопления и воспламенения паров дизельного топлива.

Ссылка на законодательство

89 Работодатель должен обеспечить, чтобы мазут, используемый в подземном дизельном двигателе, имел температуру воспламенения в закрытом тигле не менее 52 ° Цельсия и содержание серы не более 0,5% по массе, а топливо на тяжелой асфальтовой основе не используется.

Первый новый полностью электрический карьерный отвал дизельного топлива; сокращение расходов, загрязнение

Сьюзан Тейлор, Барбара Льюис

ЧАПЛИ, Онтарио / ЛОНДОН (Рейтер) - В сотнях футов ниже густого северного леса, покрывающего Канадский щит, отряд почти бесшумных машин с батарейным питанием направляется к золоту в многомиллионном горнодобывающем эксперименте по отказу от дизельного топлива.

Рабочий идет под землей на полностью электрическом золотом руднике Goldcorp Inc Борден возле Чапло, Онтарио, Канада, 13 июня 2018 г. REUTERS / Chris Wattie

Goldcorp Inc G.TOGG.N строит первый в мире новый полностью электрический рудник , гамбит с высокими ставками, призванный заменить шумное оборудование, отрыгивающее дым, за которым пристально следят производители дизельного топлива.

Грубый туннель на глубине около 800 футов под землей кажется неуместным местом для революционных технологий, но передовые рабочие называют его переломным моментом.

«Было бы сложно вернуться назад», - сказал оператор буровой установки Адам Ладусер, отметив, что качество воздуха и отсутствие шума на проекте Борден, к северо-западу от Торонто, «потрясающие» по сравнению с 23 шахтами, на которых он работал ранее. .

Уязвленные многолетним падением цен на сырьевые товары, которые начали восстанавливаться в 2016 году, горняки по-прежнему отчаянно пытаются снизить эксплуатационные расходы. Переход на электричество может сократить расходы на электроэнергию при одновременном сокращении выбросов парниковых газов.

Borden будет ежегодно экономить около 9 миллионов долларов на дизельном топливе, пропане и электроэнергии.Также возможен рост производительности, например, за счет оборудования, которое может продолжать работать, пока очищается газ от динамитного взрыва.

Электрооборудование должно поддерживать здоровье горняков. Исследования показывают повышенный риск рака у шахтеров, подвергающихся воздействию дизельных выхлопных газов, которые Всемирная организация здравоохранения классифицирует как канцерогенные.

Проблемы со здоровьем являются «большой проблемой» и особенно остро стоит на давно эксплуатируемых подземных рудниках со старым оборудованием, - сказал директор Глобального союза IndustriALL Брайан Колер.

Помимо черпаков и транспортных средств Borden с батарейным питанием, подземные рабочие будут носить бирки, подключенные к системе вентиляции по требованию, перемещая воздух только там, где это необходимо.

Переход на электричество дает 25-30-процентную прибавку к оборудованию, но может вдвое снизить затраты на энергоемкую вентиляцию, что «похоже на попытку установить кондиционер в огромном старом доме с утечками», - сказал вице-президент Goldcorp Джон Маллалли. .

Когда коммерческая добыча на руднике мощностью 100000 унций в год начнется во второй половине 2019 года, дополнительная экономия может быть достигнута за счет более низких затрат на техническое обслуживание, сказал менеджер проекта Люк Йонкас, отметив, что дизельные машины обычно имеют на 1000 деталей больше, чем электрические.

«ТЕХНОЛОГИИ КАМЕННОГО ВЕКА НЕ СЕКСУАЛЬНЫЕ»

Borden настроен таким образом, чтобы когда-нибудь им можно было управлять дистанционно, присоединившись к нескольким автоматизированным шахтам по всему миру.

Автоматизация в горнодобывающей промышленности набирает обороты, но электрификация отстает, сказал Патрик Мерфи, президент Sandvik AB SAND.ST, поставляющего электрическое горнодобывающее оборудование компании Borden. Это связано с тем, что старые шахты могут быть модернизированы для добавления автоматизированных элементов, таких как роботы, довольно эффективно, в то время как полная окупаемость от полностью электрических операций требует настройки новых построек.

Тем не менее, было нелегко спланировать решение проблем Бордена, в том числе длинной крутой дороги, которая простирается на 4 километра (2,5 мили) в шахту.

Чтобы помочь своим 40-тонным электрическим самосвалам, которые не могут вывозить руду из рудника в полную смену без подзарядки, Sandvik разрабатывает систему быстрой зарядки, которая ожидается в 2020 году. перерабатывающий завод, расположенный в двух часах езды, изучает альтернативы дизельным автомобилям.

Сегодня планируется создание полностью электрических шахт.

Дизель по-прежнему экономически оправдан на больших карьерах, где нет экономии на вентиляцию, а транспортным средствам нужны большие батареи, которые расходуют пространство для транспортировки.

По мере того, как мировые приповерхностные рудники истощаются, производство перемещается все глубже под землю, где высокие температуры и расходы на вентиляцию делают дизельное топливо непрактичным.

В начале этого года мировые горнодобывающие компании Glencore GLEN.L и Vale VALE3.SA одобрили проекты на глубине более 5000 футов под землей в никелевом поясе Садбери.Nouveau Monde Graphite NOU.V стремится построить первую полностью электрическую шахту в Квебеке.

Горнодобывающие компании могут обнаружить, что переход на электроэнергию привлекает миллениалов, необходимых для замены стареющей рабочей силы, сказал Мишель Серрес, вице-президент компании-поставщика шахт ABB Ltd ABBN.S.

«Горнодобывающая промышленность нуждается в революции, чтобы избежать проблем с удержанием персонала или трудоустройством», - сказал Серрес. «Работа с технологиями каменного века не является привлекательной для техников или инженеров, которые заканчивают школу».

Репортаж Сьюзан Тейлор в Чапло, Онтарио, и Барбары Льюис в Лондоне; Под редакцией Дэвида Грегорио

Воздействие выхлопных газов дизельных двигателей в двух подземных рудниках

Реферат

Воздействие выхлопных газов дизельных двигателей (DE) является серьезной проблемой в подземных шахтах.Его связывают с сердечно-легочными заболеваниями и классифицируют как канцероген для человека. Целью данного исследования является оценка воздействия ЭЭ у рабочих на двух подземных золотых приисках, сравнение уровней воздействия внутри и между шахтами, а также сравнение различных методов измерения воздействия ЭЭ, а именно вдыхаемой горючей пыли (RCD), элементарного углерода (EC ) и общий углерод (TC). Были проведены измерения окружающей и личной зоны дыхания (PBZ). Параллельный мониторинг RCD и респирабельной фракции EC и TC (EC R и TC R ) проводился в зоне дыхания рабочих во время полносменной работы.Что касается измерений в окружающей среде, в дополнение к EC R , TC R и RCD также отбиралась фракция субмикронного аэрозоля (менее 1 мкм) EC и TC (EC 1 и TC 1 ). Получены средние результаты для окружающей среды: 240 мкг / м 3 в RCD, 150 мкг / м 3 в EC R и 210 мкг / м 3 в TC R . Получены средние результаты PBZ: 190 мкг / м 3 в RCD, 84 мкг / м 3 в EC R и 150 мкг / м 3 в TC R .Обнаружена очень хорошая корреляция между ЕС R и ЕС 1 с коэффициентом корреляции Пирсона 0,99 ( p <0,01), рассчитанным между двумя логарифмически преобразованными концентрациями. Не сообщается о различиях между EC R и EC 1 , а также между TC R и TC 1 , поскольку в обоих случаях отношения равны 1,04, что близко к 1. Наиболее высокие уровни воздействия наблюдаются у операторов погрузочно-разгрузочных работ (LHD) и бурильных машин, а также у обычных горняков.Сообщается о значительных различиях в воздействии на шахты для операторов грузовиков и операторов LHD ( p <0,01). Среднее соотношение TC R / EC R составляет 1,6 для результатов PBZ и 1,3 для результатов в окружающей среде. Изменчивость, наблюдаемая в соотношении TC R / EC R , показывает, что влияние органического углерода, не связанного с дизельным двигателем, может исказить интерпретацию результатов, если полагаться только на данные TC.

Ключевые слова

Дизельное воздействие

Подземная шахта

Вдыхаемая горючая пыль

Элементарный углерод

Общий углерод

Дизельные твердые частицы

Подобные группы воздействия

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

.V. от имени Китайского горно-технологического университета.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Свод правил Калифорнии, раздел 8, раздел 7070. Разрешение на использование дизельных двигателей под землей.

Эта информация предоставляется бесплатно Департаментом производственных отношений. со своего веб-сайта www.dir.ca.gov. Эти правила предназначены для удобство пользователя, и не дается никаких заверений или гарантий, что информация актуален или точен.См. Полный отказ от ответственности на странице https://www.dir.ca.gov/od_pub/disclaimer.html.

Подраздел 17. Приказы по технике безопасности в шахтах
Статья 25. Двигатели внутреннего сгорания.



(a) Использование дизельных двигателей в подземных рудниках не допускается, если только разрешение на использование дизельных двигателей под землей не было получено от Отдела промышленной безопасности.

(b) Заявление на получение такого разрешения должно быть направлено в письменной форме в Отдел промышленной безопасности и должно включать следующую информацию:

(1) Услуга, для которой предназначены дизельные двигатели.

(2) Место в шахте, где будут работать двигатели.

(3) Суммарная тормозная мощность всех дизельных двигателей, которые будут эксплуатироваться в шахте.

(4) Планы вентиляции шахты.

(5) Любая другая информация, которую Отдел считает уместной.

(c) Если, по мнению Подразделения, дизельные двигатели могут безопасно эксплуатироваться в шахте, заявителям может быть выдано разрешение с указанием условий, при которых дизельные двигатели должны эксплуатироваться.

(d) При выдаче разрешения указываются условия, которые считаются необходимыми для защиты работников. Если опыт эксплуатации дизельного двигателя показывает, что какое-либо из условий является неадекватным или ненужным, Отдел может пересмотреть условия в свете такого опыта.

(e) Разрешение на использование дизельных двигателей под землей может быть аннулировано из-за несоблюдения условий разрешения.

(f) Ниже приводится список условий, при которых дизельному оборудованию будет разрешено работать в подземных рудниках:

(1) Прежде чем любой дизельный двигатель будет разрешен под землей, работодатель должен убедиться, что он находится в хорошем рабочем состоянии.

(2) Каждый дизельный двигатель, который работает под землей, должен ежедневно проверяться механиком, имеющим опыт эксплуатации и обслуживания дизельных двигателей. Дизели должны поддерживаться в исправном рабочем состоянии.

(3) Выхлоп каждого дизельного топлива должен проходить через водяную баню или одобренный каталитический кондиционер до его выброса в атмосферу. Кондиционеры должны постоянно поддерживаться в надлежащем рабочем состоянии, когда оборудование используется под землей.

(4) Выхлопные газы дизельного двигателя не должны направляться в сторону операторов дизельных двигателей и должны отклоняться таким образом, чтобы находящиеся рядом люди не сталкивались с выхлопными газами на уровне дыхания.

(5) Дизельное топливо не должно содержать более 0,5% серы.

(6) Каждая дизельная установка должна быть оборудована огнетушителем, пригодным для тушения пожаров нефти.

(7) Прежде чем любой дизельный двигатель будет разрешен под землей, шахта должна быть оборудована механически производимой и управляемой системой вентиляции.

(8) Главный вентилятор должен быть установлен на поверхности и должен быть такого типа, который позволяет легко изменять направление воздушного потока.

(9) В шахте должен поддерживаться постоянный поток свежего воздуха, пока в ней работает любое дизельное оборудование.

(10) Поток свежего воздуха в любом воздушном потоке никогда не должен быть менее 100 кубических футов воздуха в минуту на тормозную мощность совокупного дизельного оборудования, работающего в таком воздушном потоке, плюс 200 кубических футов воздуха в минуту для каждого из них. сотрудник в нем.

(11) Всем рабочим должны быть даны положительные инструкции о том, что все дизельное оборудование под землей должно быть немедленно остановлено, если поток воздуха прекратится, и должно оставаться отключенным до возобновления потока воздуха.

(12) Ежедневно следует вести учет состояния дизелей и объема вентиляции. В протоколе должны быть указаны:

(A) Состояние каждого дизельного двигателя

(B) Суммарная мощность дизельного оборудования, которое работает в шахте

(C) Количество воздуха, протекающего в воздушном потоке

(D) Места, в которых проводились измерения воздуха в зависимости от положения дизельных двигателей.

(E) Имя и титул лица, производившего измерения

(13) Протокол должен быть подписан лицом, производившим измерения.Подписанная копия должна храниться в офисе на руднике, и эта копия должна быть доступна для проверки инженерами отдела промышленной безопасности.

(14) Ежедневные тесты качества воздуха должны проводиться на содержание диоксида азота и монооксида углерода. Результаты таких испытаний должны храниться в ежедневных записях дизельного двигателя. Дизели должны быть остановлены или вентиляция увеличена, если уровни загрязнения превышают безопасные пороговые значения.

ИСТОРИЯ

1.Редакционная правка, восстанавливающая недостающий текст в подпункте (f) (10) (регистр 91, № 45).

Вернуться к Правилам техники безопасности на шахтах, статья 25 Содержание


Электрическая шахта: Кончина дизеля

Фото любезно предоставлено Total

В 2019 году объем мирового рынка горнодобывающего оборудования оценивался в 144,37 млрд долларов США. Согласно отчету Grand View Research за март 2020 года, ожидается, что к 2027 году совокупный годовой темп роста (CAGR) рынка будет составлять 12,7%.Подавляющее большинство оборудования, используемого в подземных горных выработках, работает на дизельном топливе.

Выбросы выхлопных газов вносят значительный вклад в загрязнение окружающей среды. Выбросы дизельного топлива, такие как оксид и диоксид углерода, оксиды азота и серы, углеводороды и твердые частицы, также связаны с целым рядом негативных последствий для здоровья. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) классифицирует выбросы дизельного топлива как канцерогенные для человека. В горнодобывающей промышленности существуют значительные затраты, связанные с защитой рабочих от вредных выбросов, таких как вентиляция в закрытых шахтах и ​​туннелях.

Стандарты

для дизельных двигателей Tier 4 являются самыми строгими требованиями Агентства по охране окружающей среды США к выбросам для внедорожных дизельных двигателей. Соответствующие требованиям двигатели уменьшают воздействие на окружающую среду и дизельные твердые частицы, улучшая условия труда горняков. Однако появление электрификации в горнодобывающей промышленности может поднять здоровье, безопасность и охрану окружающей среды на новый уровень. Электрифицированное горнодобывающее оборудование без вредных выбросов обеспечивает дополнительные преимущества в виде значительного снижения шума и вибрации по сравнению с традиционным дизельным оборудованием.Исследование, проведенное SRK Consulting на южноамериканском руднике в 2019 году, показало, что при выборе аккумуляторных электромобилей (BEV) вместо дизельного эквивалента значительно снизились требования к инфраструктуре системы вентиляции, что связано с уменьшением требований к воздушному потоку для уменьшения выбросов паров дизельного топлива.

Подземные шахты - суровые условия, становятся все глубже и дороже. Благодаря меньшему количеству движущихся частей BEV были связаны с более низкими затратами на техническое обслуживание и эксплуатационные расходы. Высокоэффективная трансмиссия позволяет повысить производительность и увеличить производительность - грузовики с аккумуляторным приводом могут перевозить материалы быстрее, чем их конкуренты с дизельным двигателем.Достижения в области аккумуляторов и технологий быстрой зарядки побуждают горнодобывающие компании окунуться в воду электрифицированной добычи полезных ископаемых.

К сожалению, преобразовать шахту в электрическую не так просто, как заменить имеющееся дизельное оборудование. BEV сопряжены с дополнительным набором проблем, включая новые проблемы безопасности и отказ от простого процесса дозаправки. Эффективность аккумуляторной технологии зависит от поддержания оптимальной температуры аккумуляторной батареи.

Батареи - самый дорогой компонент BEV.«Срок службы батареи связан с ее термической историей», - говорит Николас Шампань, руководитель группы разработки рецептур в отделе исследований и разработок Total. Экстремальные температуры влияют на долговечность, эффективность, дальность действия и время зарядки. «Чтобы справиться с тепловыми напряжениями, возникающими во время быстрой зарядки, улучшение существующих систем управления температурой батареи стало ключевым», - говорит Шампань, выступая на виртуальной конференции Electric Mine в ноябре 2020 года. Улучшения управления температурой могут снизить общую стоимость владения и углекислого газа. следы.По словам Шампани, менее 10 минут нахождения в «опасной зоне» могут снизить производительность аккумулятора.

Компания

Champagne присоединилась к Total в 2013 году и является консультантом по рецептам использования классических и специальных базовых масел. Он руководит командой, разрабатывающей новые специальные жидкости для электромобилей с инновационными свойствами терморегулирования. Шампань получил докторскую степень по физической химии в Парижском университете Дидро во Франции в 2011 году.

Производители автомобилей испробовали множество решений для охлаждения: пассивную, принудительную конвекцию, хладагенты и механизмы непрямого охлаждения.Пассивная и принудительная конвекция воздушного охлаждения показали ограниченную эффективность отвода тепла. Использование водно-гликолевой смеси, протекающей по каналам, является популярным подходом у крупных автопроизводителей. По словам Шампани, основным недостатком такой системы является тепловая неоднородность. По его словам, тепло отводится предпочтительно рядом с жидкостными каналами, создавая температурную дисперсию, которая может повлиять на состояние батареи.

Прямое жидкостное охлаждение или иммерсионное охлаждение - это новая технология управления температурным режимом аккумуляторных батарей.Этот метод, который ранее применялся для охлаждения центров обработки данных и высокопроизводительных вычислений, включает погружение аккумуляторных элементов в жидкий диэлектрический хладагент. Такой подход обеспечивает превосходный термический контакт и однородность, предлагает Champagne.

В июле 2016 года Total, четвертая по величине мировая нефтегазовая компания, приобрела французского производителя аккумуляторов SAFT, чтобы ускорить переход к более чистой энергии. SAFT - всемирно известный разработчик и производитель никелевых батарей и первичных литиевых батарей, используемых на транспорте, в промышленности и обороне.

Похоже, скачок нефтяной компании в области аккумуляторных технологий начинает приносить плоды. Во время виртуальной конференции Electric Mine Champagne представила передовую диэлектрическую жидкость для управления температурным режимом батареи, которая обеспечивает прямое охлаждение гальванических элементов батареи. «Инновация началась с легковых автомобилей, но была адаптирована к условиям горнодобывающей промышленности», - говорит Шампань. Представитель Total указал, что они уже ведут переговоры по крайней мере с одним заказчиком о развертывании жидкости в BEV для добычи полезных ископаемых.

Компания

Total разработала новый стендовый тест на уровне элементов, чтобы имитировать тепло, выделяемое при быстрой зарядке. Стендовое испытание позволяет оценить эффективность рассеивания тепла при различных тепловых мощностях и расходах. «Усовершенствованная диэлектрическая жидкость Total может выдерживать экстремальные температуры даже при более низком расходе», - говорит Шампанское. Изготовленный из возобновляемого углерода, который легко поддается биологическому разложению, Champagne отличается долговечностью и отсутствием диэлектрической деградации с течением времени.

Всего воспроизведены результаты стендовых испытаний с использованием численных моделей и результатов моделирования на уровне аккумуляторной батареи для экстраполяции тепловых характеристик в горнодобывающем секторе.

Champagne представила сценарий оптимизированного моделирования аккумуляторной батареи 40 кВт / ч в среде быстрой зарядки. Установка включала 100% погружение аккумуляторной батареи в два ряда по 96 ячеек с зазором 0,6 мм между ячейками. Шампейн предполагает, что большие промежутки между ячейками не нужны при нацеливании на изменение температуры в пять градусов.

Николя Шампань

Сценарий включал общую массу жидкости 6,5 кг (2% от общего веса блока батарей), расход жидкости 20 л / мин и потерю давления менее 600 мбар.Соответственно, требуется только насос малой мощности. По словам Шампани, использование жидкости Total в этой конфигурации обеспечивает отличное соотношение цены и качества. По его словам, для отвода тепла от жидкости можно использовать классические теплообменники, такие как текущая система кондиционирования воздуха, хотя компоненты могут быть адаптированы для оптимизации системы.

Champagne подчеркивает конкурентоспособность решения Total для прямого жидкостного охлаждения по сравнению с альтернативными вариантами охлаждения. Водно-гликоль считается относительно дешевым вариантом, так как пластины для жидкости и охлаждения стоят недорого.Однако термопрокладки дороги, говорит Шампань, а это означает, что общая цена не слишком отличается от прямого иммерсионного охлаждения. Представитель Total также отметил проблемы безопасности, связанные с обращением с водным гликолем. Некоторые горнодобывающие компании используют замену батарей вместо подзарядки во время смены. Смазочный раствор для прямого погружения окажется полезным во всех приложениях с батарейным питанием, даже если вы не используете быструю зарядку или замену батарей, - предлагает Champagne. Операторы по-прежнему могут воспользоваться преимуществами более длительного срока службы батарей и снижения стоимости владения, если они меняют батареи.Также интересно влияние прямого погружения на безопасность. Шампанское предполагает, что даже если вы не используете быструю зарядку, решение может иметь некоторые преимущества с точки зрения безопасности. Одно можно сказать наверняка: в горнодобывающей промышленности на горизонте большие изменения.

Использование биодизеля в подземных металлических и неметаллических рудниках

Использование биодизеля в подземных металлических и неметаллических рудниках

Стив Хауэлл и Дж. Алан Вебер
MARC-IV, LLC, Консультации

ВВЕДЕНИЕ

Биодизель - не новое топливо для Северной Америки.На самом деле деятельность началась в конце 70-х - начале 80-х годов. В результате кризиса ОПЕК различными университетами и государственными учреждениями был проведен значительный объем исследований биодизеля и другого топлива отечественного производства. Общий вывод на тот момент заключался в том, что биодизель был технически приемлемым заменителем, заменой или смешиваемым сырьем для обычного нефтяного дизельного топлива, но его стоимость была непомерно высокой по сравнению с дизельным топливом на нефтяной основе. Обеспокоенность воздействием выхлопных газов дизельного топлива на здоровье и предлагаемые нормативные акты стимулировали недавнюю деятельность по коммерциализации биодизеля в Северной Америке и открыли двери для его использования в замкнутых пространствах, таких как подземные шахты.

ЧТО ТАКОЕ БИОДИЗЕЛЬ?

Биодизель определяется как моноалкиловые сложные эфиры длинноцепочечных жирных кислот, полученные из возобновляемых источников липидов. Биодизель обычно производится путем реакции растительного масла или животного жира с метанолом в присутствии катализатора с образованием глицерина и биодизеля (химически называемых метиловыми эфирами). Биодизель был зарегистрирован Агентством по охране окружающей среды США как чистое топливо или как топливная добавка и является законным топливом для торговли.Биодизель - это альтернативное топливо, которое можно использовать в чистом виде или в смеси с нефтяным дизельным топливом для использования в двигателях с воспламенением от сжатия (дизельных). Его физические и химические свойства применительно к работе дизельных двигателей аналогичны дизельному топливу на нефтяной основе. Технические характеристики чистого (100%) биодизеля описаны в таблице 1 и находятся в процессе утверждения ASTM.

Таблица 1 . Технические характеристики биодизеля (по состоянию на июль 1996 г.) †
Имущество ASTM Метод Значение Установка
Температура воспламенения D93 100.0 мин. ° С
Вода и отложения D1796 0,050 макс. об. %
Углеродный остаток (100% образец) D4530 ‡ 0,050 макс. мас.%
Сульфатная зола D874 0,020 макс. мас.%
Вязкость при 40 ° C D445 1,9 - 6,0 Cst
Сера D2622 0.05 макс. мас.%
Цетановое число D613 40 мин.
Точка облака D2500 заказчиком ° С
Коррозия медной ленты D130 № 3b макс.
Кислотное число D664 0,80 макс. мг КОН / г
Глицерин свободный г.C.§ 0,020 макс. мас.%
Глицерин общий G.C. § 0,240 макс. мас.%
† Эта спецификация находится в процессе оценки ASTM. В США существует значительный опыт использования 20% биодизельного топлива и 80% дизельного топлива на нефтяной основе. Хотя биодизель можно использовать в чистом виде, использование смесей, содержащих более 20% биодизеля, следует оценивать в каждом конкретном случае до тех пор, пока не будет накоплен дополнительный опыт.
‡ Или эквивалентный метод тестирования ASTM.
§ Австрийское (Кристина Планк) обновление метода испытаний USDA.

АТРИБУТЫ БИОДИЗЕЛЯ

Сокращение выбросов

Использование биодизеля в обычном дизельном двигателе приводит к значительному сокращению несгоревших углеводородов, оксида углерода и твердых частиц. Выбросы оксидов азота либо немного уменьшаются, либо немного увеличиваются в зависимости от рабочего цикла и методов испытаний. Выбросы твердых частиц от обычных дизельных двигателей можно разделить на три компонента.Каждый компонент присутствует в разной степени в зависимости от свойств топлива, конструкции двигателя и рабочих параметров.

Первым и наиболее тесно связанным с видимым дымом, часто связанным с выхлопом дизельных двигателей, компонентом является углеродсодержащий материал. Этот материал имеет форму частиц углерода субмикронного размера, которые образуются в процессе сгорания дизельного топлива и особенно распространены в условиях, когда соотношение топливо-воздух чрезмерно богатое. Это может произойти в результате недостаточного количества воздуха для горения, перегрузки топлива или плохого смешивания топлива с воздухом в цилиндрах.Второй компонент представляет собой углеводород или ПАУ, который абсорбируется частицами углерода. Часть этого материала является результатом неполного сгорания топлива, а оставшаяся часть получена из моторного смазочного масла. Наконец, третий компонент в виде частиц состоит из сульфатов и связанной воды. Количество этого материала напрямую зависит от содержания серы в топливе.

Использование биодизеля снижает долю твердого углерода в твердых частицах, устраняет сульфатную фракцию (поскольку в топливе нет серы), в то время как растворимая или углеводородная фракция остается прежней или увеличивается.Таким образом, биодизельное топливо хорошо сочетается с новыми технологиями, такими как катализаторы (которые уменьшают растворимую фракцию твердых частиц в дизельном топливе), улавливатели твердых частиц и рециркуляцию выхлопных газов (потенциально более длительный срок службы двигателя за счет меньшего количества углерода).

Уменьшение содержания твердых частиц в биодизеле

было подтверждено как в лабораторных, так и в полевых испытаниях, проведенных бывшим Горным бюро США (USBOM). Лабораторные испытания проводились с силовым агрегатом Jeffrey 4110 RamCar, оснащенным 6,3-литровым атмосферным двигателем IDI Deutz / MWM с водяным скруббером.Испытания проводились как с прототипом катализатора окисления дизельного топлива, так и без него. Снижение содержания твердых частиц на 50% было получено при использовании чистого биодизельного топлива по сравнению с дизельным топливом. Добавление катализатора снизило SOF биодизеля еще на 48%. В этом тесте добавление катализатора к дизельному двигателю увеличивало DPM из-за образования сульфатных аэрозолей.

USBOM провел полевые испытания на рудниках Homestake Mines в Южной Дакоте и измерил как удельную в минуту DPM с использованием пробоотборников окружающего воздуха, так и взвешенную по времени DPM на пробоотборниках, прикрепленных к самому оборудованию.Эти результаты продемонстрировали снижение удельного энергопотребления на 75% и взвешенное по времени снижение DPM на 55%. Эти сокращения были больше, чем в лаборатории, скорее всего, из-за более тяжелого рабочего цикла, используемого в шахте, по сравнению с тем, который использовался при лабораторных испытаниях. Операторы оборудования также отметили явное отсутствие черного дыма при ускорении при использовании биодизеля.

Эксплуатационные характеристики

Одним из основных преимуществ биодизеля является тот факт, что его можно использовать в существующих двигателях и оборудовании для впрыска топлива без отрицательного воздействия на эксплуатационные характеристики.Биодизель имеет более высокое цетановое число, чем обычное дизельное топливо, и его демонстрация на руднике Хоумстейк в Южной Дакоте привела к аналогичному расходу топлива, мощности, крутящему моменту и скорости транспортировки по сравнению с обычным дизельным топливом.

Воздействие на здоровье

Существуют доказательства того, что твердые частицы дизельного топлива являются потенциальным канцерогеном. В 1988 году Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH) рекомендовал рассматривать весь выхлоп дизельного топлива как «потенциальный профессиональный канцероген», как это определено в Политике по борьбе с раком Управления по охране труда.Использование биодизеля действительно приводит к снижению большинства регулируемых выбросов. Что касается воздействия на здоровье, результаты исследований показывают, что количество твердых частиц, особенно углерода или нерастворимой фракции, значительно уменьшается. Помимо снижения общих уровней загрязняющих веществ и углерода, соединения, которые преобладают в выхлопных газах биодизельного и дизельного топлива, отличаются. Предварительные исследования химического состава дизельного топлива и биодизельных частиц показывают, что выхлопные газы биодизеля оказывают меньшее вредное воздействие на здоровье человека, чем бензин.

USBOM также завершил испытания Эймса на мутагенность DPM и выхлопных газов двигателей, работающих на биодизеле, чтобы лучше понять, как использование биодизеля может повлиять на здоровье горняков. Образцы были взяты из выхлопной трубы Caterpillar 3304 PCNA, оснащенной катализатором выхлопных газов. Результаты испытаний подтвердили, что использование биодизеля снижает мутагенность Эймса DPM на 50% по сравнению с обычным дизельным топливом. Кроме того, газовая мутагенность биодизеля была незначительной.Исследователи USBOM полагали, что сильное снижение мутагенности может быть связано с отсутствием ароматических соединений или полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в биодизельном топливе и, следовательно, в выхлопных газах. Испытания, проведенные в Европе, подтверждают снижение DPM PAH с использованием смесей биодизеля, как указано ниже.

Таблица 2 . Уровни газообразных ПАУ в дизельном топливе и смеси 50% биодизеля.
Дизель 50% биодизель
мкг / цикл
Нафталин 331 654 384
Метил-2 нафталин 10 289 329
Флуорен 1 864 368
Антракне 4 301 873

Смазывающая способность

При тщательном изучении смазывающей способности обычного дизельного топлива в связи с изменениями технологического процесса, необходимыми для снижения содержания серы и ароматических веществ в дизельном топливе, использование биодизеля может быть продемонстрировано как преимущество.Испытания на смазывающую способность с использованием как высокочастотной поршневой установки (HFRR), так и прибора для оценки смазывающей способности цилиндра (BOCLE) продемонстрировали преимущество биодизельного топлива в смазывающей способности. Результаты тестирования подробно описаны ниже.

Таблица 3 . Результаты Exxon о смазывающей способности с использованием теста HFRR * при 60 ° C
Тип топлива Шрам Трение Пленка%
# 2 LSD (эталонное топливо) 492 0,24 32
B20 с эталонным топливом 193 0.13 93
1000 ppm присадка Exxon, обеспечивающая смазывающую способность, с эталонным топливом 192 0,13 82
* Результаты предоставлены Midwest Biofuels

Испытания проводились также на топливе Джет А-1. Эти результаты испытаний, проведенных Юго-западным научно-исследовательским институтом, показали, что биодизельное топливо демонстрирует значительное улучшение смазывающей способности по сравнению с дизельным топливом. Результаты подробно описаны ниже.

Таблица 4 .Влияние биодизеля на смазывающую способность Jet A-1, определенную с помощью теста HFRR *
Топливо HFRR, мм
Биодизель 0,27
Джет А-1 0,66
Jet A-1 + 8 об.% Биодизеля 0,28
Jet A-1 + 4 об.% Биодизеля 0,28
Jet A-1 + 2 об.% Биодизеля 0,20
Jet A-1 + 1 об.% Биодизеля 0.34
* Испытания, проведенные Юго-Западным научно-исследовательским институтом (SwRI), не являются одобрением биодизеля SwRI. Тесты финансируются совместно USDA и USDOD.

Температура вспышки и содержание серы

Температура вспышки топлива определяется как температура, до которой топливо должно быть нагрето для образования паровоздушной смеси над поверхностью топлива, которая воспламеняется при воздействии источника воспламенения, такого как искра или пламя. Из-за условий эксплуатации подземных шахт температура вспышки является важным параметром.Местные агентства в Канаде и федеральные агентства в США регулируют температуру воспламенения топлива, допустимого в подземных шахтах. Температура вспышки биодизеля была проверена и сообщена различными источниками. Специальное тестирование в Юго-Западном научно-исследовательском институте пришло к выводу, что температура воспламенения смесей биодизеля увеличивается с увеличением процента биодизеля. Поэтому чистый биодизель или смеси биодизеля с нефтяным дизельным топливом безопаснее хранить, обрабатывать и использовать, чем обычное дизельное топливо. Кроме того, содержание серы в топливе, используемом в подземных рудниках, также регулируется.Чистый биодизель практически не содержит серы и приводит к полному сокращению выбросов SO2, а также сульфатных аэрозолей в твердых частицах. Эти сокращения должны способствовать увеличению срока службы как транспортного средства, так и катализатора с течением времени.

Биоразлагаемость

Биодизель также имеет желаемые признаки разложения. В Университете Айдахо были проведены исследования для определения биоразложения биодизеля в водном растворе. Биодизель сравнивали с дизельным топливом и декстрозой.Образцы биодизеля разлагались быстрее, чем контроль декстрозы, и разложились на 95 процентов в конце 28 дней. Дизельное топливо разложилось примерно на 40 процентов через 28 дней.

Другое исследование, проведенное в Университете Айдахо, проверило «биоразлагаемость биодизеля в водной среде» методом выделения CO 2 и газовой хроматографией (ГХ), сравнивая результаты с обычным дизельным топливом. Согласно отчету Университета Айдахо, в аэробных условиях и при поступлении питательных веществ (N, P) микроорганизмы метаболизируют вещество до двух конечных продуктов: CO 2 и воды.Следовательно, CO 2 считается преобладающим индикатором разложения органических веществ. Если субстрат является единственным источником углерода, количество выделившегося CO 2 будет пропорционально количеству углерода, потребляемому микроорганизмами из тестового субстрата. Таким образом, процент выделения CO 2 пропорционален проценту разложения субстрата.

Максимальный процент выделения CO 2 из нескольких образцов произведенного биодизеля находился в пределах 85.54-88,49 процентов за 28 дней, то же самое, что и у декстрозы, что указывает на отсутствие разницы в их биоразлагаемости. Тем не менее, выделение CO 2 из баллонов с дизельным топливом составило всего 26,24 процента. Следует также отметить, что биодизельные смеси ускоряют биоразлагаемость дизельного топлива № 2. Например, смесь 20% биодизеля разлагается в два раза быстрее, чем дизельное топливо № 2. Это показывает, что использование биодизеля продемонстрировало преимущества биоразлагаемости на уровнях ниже 100%.

Токсичность

Воздействие на здоровье человека представляет собой важный критерий пригодности топлива для коммерческого использования.Воздействие на здоровье можно измерить с точки зрения токсичности топлива для человеческого организма, а также воздействия на здоровье выхлопных газов. Тесты, проведенные Wil Research Laboratories, Inc., изучали острую пероральную токсичность чистого биодизельного топлива, а также B20 в исследовании однократной дозы на крысах. Было обнаружено, что LD 50 чистого биодизеля, а также B20 превышает 5000 мг / кг, хотя потеря волос была отмечена на одном образце в группе B20. Острая кожная токсичность чистого биодизеля оценивалась в исследовании однократной дозы с участием кроликов.Было обнаружено, что LD 50 биодизеля превышает 2000 мг / кг, а уровень дозы 2000 мг / кг оказался уровнем отсутствия наблюдаемого эффекта (NOEL) для системной токсичности.

Также были проведены испытания на острую водную токсичность с Daphnia Magna. Поваренная соль (NaCl), дизельное топливо и биодизель сравнивали друг с другом. Подсчет LC 50 (концентрация, при которой 50 процентов Daphnia Magna погибли, а 50 процентов остались живы) для поваренной соли составляла 3,7 частей на миллион (ppm).Пятьдесят процентов Daphnia Magna погибли при 1,43 промилле для дизельного топлива. Число LC 50 варьировалось для биодизеля от 23 частей на миллион до 332 частей на миллион. Следовательно, биодизель менее токсичен, чем дизельное топливо.

СООБРАЖЕНИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ БИОДИЗЕЛЯ

Инфраструктура

В целом, для биодизеля следует использовать стандартные процедуры хранения и обращения с нефтяным дизельным топливом. Топливо следует хранить в чистом, сухом, темном месте. Следует избегать экстремальных температур.Приемлемые материалы резервуаров для хранения включают низкоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь, фторированный полиэтилен и фторированный полипропилен. Биодизель обладает эффектом растворителя, который освобождает отложения, накопившиеся на стенках резервуаров и трубах, которые ранее использовались для дизельного топлива. Можно ожидать, что эти отложения сначала засорят фильтры, и для этого следует принять меры предосторожности.

Совместимость материалов

Биодизель со временем размягчает и разрушает некоторые типы эластомеров и смесей натурального каучука.При использовании смесей с высоким процентным содержанием необходимы меры предосторожности, чтобы гарантировать, что существующая топливная система, в первую очередь топливные шланги и уплотнения топливных насосов, не содержит эластомерных соединений, несовместимых с биодизелем. Производители рекомендуют не допускать контакта натурального или бутилового каучука с чистым биодизелем. Биодизель приведет к разрушению этих материалов. Если топливная система автомобиля действительно содержит эти материалы, рекомендуется замена эластомерами, совместимыми с биодизелем, такими как Viton B.Недавний переход на дизельное топливо с низким содержанием серы заставил большинство производителей оборудования перейти на компоненты, подходящие для использования с биодизелем, но пользователям следует обращаться к своим производителям за конкретной информацией.

Свойства текучести на холоде

Как и для любого дизельного топлива, важны свойства текучести на холоде. 20% -ная смесь биодизеля увеличивает свойства текучести на холоде (точка закупоривания холодного фильтра, точка помутнения, температура застывания) нефтяного дизельного топлива примерно на 1-3 градуса Цельсия. До сих пор никаких мер предосторожности при заправке 20% -ными смесями не требовалось.Однако при использовании чистого (100%) биодизеля в холодную погоду гелеобразование происходит быстрее, чем на нефтяном дизельном топливе. Решения для этой потенциальной проблемы во многом такие же, как и для дизельного топлива с низким содержанием серы № 2 (т. Е. Смешивание с дизельным топливом № 1, использование подогревателей топлива и хранение транспортного средства в здании или рядом с ним). Похоже, что на биодизель не действуют обычные депрессанты температуры застывания.

Наличие топлива

Следующие компании подали или находятся в процессе подачи заявки на включение в список поставщиков биодизельного топлива в Национальном совете по биодизелю.С любой из этих компаний можно связаться для получения котировок по текущей цене, поставкам и распределению биодизеля.

Ag Environmental Products (AEP)
9804 Пфлумм
Ленекса, КС 66215
(800) 599-2121
Контактное лицо: Билл Эйрес или Дуг Пикеринг

Twin Rivers Technology, Inc. (TRT)
780 Вашингтон-стрит
Quincy, MA 02169
(617) 472-9200
Контактное лицо: Отдел продаж биодизеля

Корпорация NOPEC
P.O. Ящик 2868
Лейкленд, Флорида 33806-2868
(888) 296-6732
Контактное лицо: Отдел продаж биодизеля

Columbus Foods
800 Северный Олбани
Чикаго, Иллинойс 60622
(312) 265-6500
Контактное лицо: Майк Гальярдо

Pacific Biodiesel, Inc.
285 Хукиликэ, Б-103
Кахулуи, Гавайи 96732
(808) 871-6624
Контактное лицо: Боб Кинг

Экономика

Интерес к использованию дизельного оборудования на шахтах растет по таким причинам, как соображения стоимости. Оборудование с дизельным двигателем потенциально дешевле в эксплуатации по сравнению с другими транспортными системами и может повысить производительность. Безопасность также является проблемой. Некоторые операторы шахт заинтересованы в замене электрических тележек, используемых для перевозки горняков, дизельным оборудованием, поскольку рабочие выразили обеспокоенность по поводу поражения электрическим током от линий электропередач и взрывов шахт, вызванных электрическими искрами.По этим и другим причинам количество дизельных агрегатов, используемых в шахтах, постепенно увеличивается.

Одновременно регулирующие органы рассматривают возможность принятия более строгих правил для дизельного оборудования в подземных рудниках. Эти правила направлены на снижение уровня выбросов выхлопных газов в шахтах. Некоторые отраслевые источники не верят, что введение строгих правил по выбросам твердых частиц не приведет к желаемому эффекту в плане стимулирования разработки подземных дизельных двигателей с низким уровнем выбросов, поскольку потенциальный рынок слишком мал.Эти источники считают, что рынок шахтных двигателей слишком мал, чтобы стимулировать развитие технологий. Скорость, с которой эти технологии могут быть доступны, зависит от продолжительности циклов разработки оборудования. Поскольку многие типы оборудования являются узкоспециализированными и относительно небольшими по объему, а производители оборудования и их поставщики должны возмещать свои инвестиционные затраты перед изменением конструкции своей продукции, циклы разработки, как правило, довольно продолжительны.

Biodiesel дает возможность использовать существующие технологии дизельных двигателей и достичь целей по сокращению выбросов или усовершенствовать существующие устройства последующей обработки выхлопных газов.Поскольку биодизель имеет более высокую температуру вспышки, чем дизельное топливо, и поскольку он снижает выбросы твердых частиц, оксида углерода, оксидов серы и, возможно, других токсичных веществ в атмосферу, он может снизить уровень выбросов в подземных шахтах, снизить затраты на обеспечение надлежащей вентиляции в шахтах, и повысить производительность систем с сухими выбросами за счет увеличения интервала между обслуживанием.

РЕЗЮМЕ

Использование биодизеля в подземных рудниках представляет собой легко реализуемую стратегию контроля, которая, как было продемонстрировано, снижает содержание твердых частиц в дизельном топливе, а также других выбросов дизельного топлива.Использование биодизеля существенно снижает мутагенность по Эймсу твердых частиц дизельного топлива. Биодизельное топливо дополняет существующие технологии дизельного топлива и доочистки (EGR, катализаторы, фильтры и т. Д.) И может использоваться как отдельная стратегия или в сочетании с этими технологиями будущего. Кроме того, биодизельное топливо совместимо с существующим дизельным топливом и обеспечивает дополнительное преимущество, заключающееся в улучшении смазывающей способности и снижении содержания серы и ароматических углеводородов. Наконец, использование биодизеля обеспечивает другие выгоды для общества, такие как сокращение выбросов CO2, снижение зависимости от иностранной нефти и создание рабочих мест на внутреннем производстве, что делает его привлекательным вариантом для достижения целей правительства и работников.

ИЗБРАННЫЕ ССЫЛКИ

Хендерсон, Пол. 1994. Обновление дизельного топлива. Представлен на Международной конференции Ассоциации специалистов по дизельному топливу в 1994 году. Август.

Хауэлл, Стив. 1995. Смазывающие свойства, преимущества биодизеля. Представлено на ежегодном международном собрании ASAE в 1995 году. 18-23 июня 1995 г.

Национальный совет по биодизелю. 1996. План маркетинга биодизеля на 1996–1998 годы. Выполнено Weber Consulting для Национального совета по биодизелю. Март 1996 г.

Исследование энергетических систем.1995. Биодизель для подземных шахт. Июнь 1995 г.

Walwijk, M. 1995. Выбросы твердых частиц биодизеля и хранение топлива. От имени Информационной службы по автомобильному топливу МЭА. Октябрь.

Вебер, Дж. Алан и Кенлон Йоханнес. 1996. Возможности рынка биодизеля и потенциальные препятствия. Труды Третьей конференции по жидкому топливу. 15-17 сентября 1996 года в Нэшвилле, штат Теннесси.

###

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *