+7 (342) 299 99 69

пн-пт с 900 до 1800

logotype

Утилизация отработанных моторных масел

Введение. Решение экологических проблем, бережное отношение к природным ресурсам и охрана окружающей среды в век бурного развития машин и технологий являются первоочередными задачами всего человечества. Угрожающей компонентой насущной и все усугубляющейся проблемы является загрязнение почв и водоемов отработанными маслами, приводящее к безвозвратным потерям флоры и фауны на земле и в воде.

В сельскохозяйственной отрасли, являющейся одной из основных потребителей смазочных материалов, используется более 2 млн тонн масел в год, а объем сбора отработанных нефтепродуктов не превышает 5 процентов, что закономерно ставит вопрос об «исчезновении» более 20% отходов деятельности сельскохозяйственных машин. Известно, что ММО обеспечивают большую защитную эффективность, чем товарные или регенерированные масла [1]. В данной работе предлагается утилизировать отработанные моторные масла (ММО) путем получения из них кон-сервационных материалов для защиты техники от коррозии.

Материалы и методы исследования. Электрохимические поляризационные кривые составов на основе ММО и ПООМ снимали в 0,5 М растворе NaCl при 20 0С с использованием потенциостата П-5827М с рабочим электродом из стали Ст3, армированным в эпоксидную смолу ЭД-16 с отвердителем. Ускоренные коррозионные исследования в 0,5 М растворе NaClпроводили по ГОСТ 9.042-75, в термовлагокамере Г-4 - по ГОСТ 9.054-75, натурно-стендовые - по ГОСТ 17332-71.

Обсуждение результатов исследования. Стационарные потенциостатические поляризационные измерения позволили определить носителей защитной эффективности ММО (рисунок 1). Это асфальто-смолистые соединения, которые могут быть выделены по методике количественного определения группового состава нефтяных остатков по Маркуссону [2], а среди них прежде всего нейтральные смолы.

Отработанные моторные масла и выделенные из них асфальто-смолистые соединения выступают в роли ингибиторов коррозии анодного действия. Результаты электрохимических исследований подтвердили ускоренные коррозионные испытания в 0,5 М растворе №01. Асфальто-смолистые соединения в целом обеспечивают защитную эффективность 97%, нейтральные смолы - 96%. Защитные свойства отработанного моторного масла зависят от времени и условий его наработки и, как правило, недостаточно высоки.

Повысить их можно, ингибируя ММО с помощью различных масляных ингибиторов коррозии, например Мобиин-3 (рисунок 1, кривая 6). При концентрации Моби-ин-3 10 - 15 масс.% защитные свойства получаемого консервационного состава уже не будут зависеть от защитных свойств используемого в качестве растворителя-основы ММО.

Катодные (1-6) и анодные (1-6) поляризационные кривые на стали
Рисунок 1. Катодные (1-6) и анодные (1-6) поляризационные кривые на стали Ст3, покрытой защитными композициями, в 0,5 М№аС1: 1, 1' - покрытие отсутствует; 2, 2' - М-10Г2(к); 3, 3' - ММО (500 мото-часов); 4, 4' - асфальто-смолистые вещества, выделенные из ММО; 5, 5' - нейтральные смолы, выделенные из ММО; 6, 6' - ММО, ингибированное 5 масс.% Мобиин-3; 7, 7' - ПООМ. Комнатная температура, воздушная атмосфера, неподвижный электрод.

Использование для противокоррозионной защиты асфальто-смолистых веществ в чистом виде экономически невыгодно, так как их выделение - это сложный многостадийный химический процесс, проходящий с использованием дорогостоящего оборудования и химических реагентов. Но в достаточно концентрированном виде асфальто-смолистые вещества находятся в осадке после очистки ММО карбамидом [3].

Поляризационные кривые для продуктов очистки отработанных масел (ПООМ) мало отличаются от кривых, полученных для асфальто-смолистых веществ (рисунок 1, кривая 7). Результаты ускоренных коррозионных испытаний в 0,5 М растворе 1ЧаС1, термовлагокамере Г-4, а также натурно-стендовых испытаний подтвердили, что защитная эффективность ПООМ существенно выше, чем у отработанного масла, из которого они получены (таблица 1). В связи с этим было предложено использовать ПООМ в качестве ингибирующей добавки к отработанным маслам.

С повышением концентрации ПООМ в ММО защитная эффективность покрытия систематически возрастает. Наилучшей защитной эффективностью (2) обладают составы, содержащие 70-100 масс.% ПООМ в ММО. Консервационные составы на основе ПООМ и отработанных моторных масел являются высоковязкими продуктами.

На практике при нанесении материала пневмораспылением, особенно при пониженных температурах окружающего воздуха, удобнее работать с менее вязкими составами. Так, при добавлении в состав, содержащий 70 масс.% ПООМ, 10 масс.% дизельного топлива (ДТ) вязкость снижается в 4-5 раз, удельный расход материала уменьшатся в 1,5 раза, а защитная эффективность при хранении в течение 12 месяцев в условиях открытой атмосферы падает всего на 3% (таблица 1) . Оптимальным следует считать содержание дизельного топлива в композиции 10 масс.%.

Таблица 1. Результаты коррозионных испытаний стали СтЗ, защищенной составами на базе ММО и ПООМ

Состав

Толщина

Расход

Защитная эффективность ( %) в:

Сммо,масс.%

Сиоом, масс. %

СДТ, масс. %

пленки, мкм

материала, г/м2

0,5 М ШС1 (14 суток)

Термовлаго-камера Г-4 (40 суток)

Натурно-стендовые испытания (12 мес)

100

0

0

20

13

60

70

64

90

10

0

30

27

73

72

70

70

30

0

35

32

77

88

79

50

50

0

37

33

80

94

94

30

70

0

48

43

90

97

95

25

70

5

37

33

90

98

95

20

70

10

28

25

88

98

92

10

70

20

26

23

86

97

91

0

70

30

22

20

82

97

90

10

90

0

400

365

90

96

97

0

100

0

600

540

90

97

99

Примечания: Скорость коррозии незащищенной стали при испытаниях: в термовлагокамере Г-4 -0,1085 г/м2ч; в 0,5 М №С1 - 0,164 г/м2ч, натурно-стендовых - г/м2ч

Обводнение композиций на основе отработанных масел и ПООМ или нанесение необводненных составов по влажной поверхности (моделирование ситуации неблагоприятных погодных условий при постановке техники на хранение) незначительно сказываются на защитной способности пленок, снижая величину Z не более чем на 5-8% (рисунок 2).

Зависимость защитной эффективности (2) консервационных составов от содержания в них продуктов очистки
Рисунок 2. Зависимость защитной эффективности (2) консервационных составов от содержания в них продуктов очистки (ПООМ) в 0,5 М№С1. Нанесение: 1 - по обезжиренной сухой шлифованной поверхности; 2 - по шлифованной влажной поверхности; З - по окисленной поверхности

Композиции на основе ММО и ИООМ замедляют коррозию и на окисленной стальной поверхности. Хотя их пленки не являются препятствием для подвода кислорода и влаги к поверхности металла [3], дальнейшее «разрастание ржавчины» тормозится. Видимо, это связано с тем, что исследуемые композиции, взаимодействуя с продуктами коррозии, уплотняют их, так как обладают высокой проникающей способностью.

Отработанные моторные масла, ингибированные ИООМ, хорошо защищают стальную поверхность в присутствии сернистого газа [4]. Такая атмосфера бывает на сельскохозяйственных предприятиях при окуривании сырых подвалов, погребов, при перевозке и хранении фруктов и ягод и др. Электрохимические исследования показали, что оксид серы (IV) является стимулятором катодного процесса коррозионного разрушения стали. Нанесение защитной пленки, содержащей ПООМ, при С50 = 1боб.% замедляет анодный процесс и повышает скорость катодной реакции. При равновесном содержании 802 в газовой фазе до 1 об.%, что многократно превышает предельно допустимую концентрацию в рабочей зоне, композиции ММО, содержащие примерно 40 масс. % ПООМ позволяют снизить скорость коррозии углеродистой стали СтЗ в ЗЗ раза, 100% состав ПООМ - в 50 раз (таблица 2). И только с последующим ростом С50г[ ==ц до 5 об.% их защитное действие заметно снижается, но все же остается на уровне 70-80%.

Таблица 2. Влияние концентрации ПООМ в масляной пленке на защитное действие (2, %) и толщину формирующейся пленки (И, мкм) композиций на основе ММО при коррозии стали в 802-содержащей атмосфере при 100 % относительной влажности

CS02 paew об.%

Споом в масляной пленке, масс.%

 

К0*, г/м2ч

20

40

100

 h, мкм

Z, %

h, мкм

Z, %

h, мкм

Z, %

Отсутствует

0,020

35

93

60

96

200

98

0,1

0,021

35

94

60

97

200

98

1,0

0,035

35

96

60

97

204

98

5,0

0,065

35

78

60

80

205

83

10

0,110

35

60

60

68

205

80

Скорость коррозии в отсутствии защитной пленки

Следует отметить, что использование отработанных масел для получения многотоннажных объемов антикоррозионных материалов, высокоэффективных при атмосферной коррозии, в том числе в жестких и особо жестких условиях, исключает сверхнормативное загрязнение окружающей среды.

Таким образом, утилизировать отработанные моторные масла и продукты их очистки можно путем получения из них эффективных материалов для защиты техники от коррозии. Наилучшей защитной эффективностью обладают составы на основе отработанного моторного масла, содержащие 70-100% ПООМ.

Без существенного ухудшения защитных свойств улучшить технологические параметры предлагаемых консервационных материалов можно, добавляя в них до 10 масс.% дизельного топлива. Использование таких консервационных составов гарантированно позволит получить сельхозтоваропроизводителям необходимое количество эффективных и доступных консервационных материалов, а также сделать шаг к внедрению безотходной технологии очистки отработанного моторного масла и уменьшить загрязнение окружающей среды

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)
  • Комментарии к статье
  • Вконтакте
  • Facebook

Содержимое второго блока