Исследование защитной эффективности остаточных продуктов очистки и осветления отработанных моторных масел

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОСТАТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ОЧИСТКИ И ОСВЕТЛЕНИЯ ОТРАБОТАННЫХ МОТОРНЫХ МАСЕЛ © И.Ю. Чернышова, В.Д. Прохоренков, Л.Г. Князева

Экологическая обстановка на селе еще не достигла своего критического уровня. Тем не менее, ежегодно в атмосферу, почву и водные источники попадают тысячи тонн загрязняющих веществ, среди которых чуть ли не основное место занимают отработанные моторные масла.

С другой стороны, есть проблема обеспечения сохраняемости сельскохозяйственной техники в период межсезонной стоянки, которая может быть решена только надежными средствами защиты от атмосферной коррозии. Очевидно, что для консервации сельскохозяйственных машин, когда нет жестких требований к декоративным свойствам покрытий, применение материалов, используемых по прямому назначению, имеет огромный народнохозяйственный эффект, позволяющий попутно решить не только экономические, но и экологические задачи.

В этом плане использование отработанных масел для защиты от коррозии сельскохозяйственной техники является как бы решением сразу двух важных вопросов. Использование отработанных масел в качестве растворителя-основы при приготовлении консерваци-онных композиций достаточно известно [1-4]. Однако нами, исходя из предпосылок, что при очистке и регенерации отработанных масел в осадок попадают ас-фальто-смолистые вещества, которые являются природными антиокислителями и имеют ярко выраженный ингибирующий эффект [5], была выдвинута гипотеза о возможности использования этих отходов в качестве ингибирующих присадок к отработанным маслам. Это могло бы гарантированно открыть путь к обеспечению сельхозтоваропроизводителя необходимым количеством эффективных и доступных консер-вационных материалов, а также сделать шаг к созданию безотходной технологии очистки отработанного моторного масла, позволяющей наиболее полно использовать отработанные масла и уменьшить загрязнение окружающей среды.

Схема использования отработанных масел в этом случае представлена на рис. 1.

Исходя из вышеуказанных предпосылок, были проведены исследования полифункциональных свойств консервационных композиций остаточных продуктов очистки и осветления отработанных масел, а для определения области использования и обоснования выбора технологических параметров приготовления и нанесения консервационных составов - изучение их физикохимических свойств.

С увеличением содержания продуктов очистки отработанных масел (ПООМ) происходит увеличение плотности консервационных составов, наличия в них механических примесей, зольности, кислотного и ще-

лочного числа, уменьшение содержания летучих органических веществ.

Вязкость отработанного масла выше, чем свежего масла М-10 Г2(к), что объясняется, главным образом, накоплением в масле в процессе старения асфальтосмолистых веществ, а введение в отработанное моторное масло ПООМ в количестве 10-70 % позволяет увеличить кинематическую вязкость консервационных материалов на 8-168 мм2/с при 100 °С.

Электрохимическая оценка защитной эффективности композиций на основе отработанного моторного масла и продуктов его очистки проведена в 0,5 М растворе хлорида натрия (воздушная атмосфера) методом снятия стационарных потенциостатических поляризационных кривых с шагом потенциала 20 мВ. Потен-циостат П-5848; электрод сравнения - насыщенный хлорсеребряный; потенциалы даны по н.в.ш. Стальной электрод с верхней рабочей поверхностью 0,2 см2 армировали в эпоксидную смолу.

При нанесении на поверхность электрода незагу-щенного отработанного масла, потенциал коррозии стали смещается на 0,1 В в положительную область, также наблюдается уменьшение предельного катодного тока (рис. 2).

Под защитной пленкой, содержащей 50 % и 70 % ПООМ в ММО, величина предельного тока снижается еще в большей степени, и составляет 3,3 и 2,6 мкА/см2 соответственно, а при нанесении на поверхность электрода чистого ПООМ, величина /пред = 2,1 мкА/см2.

Рис. 1. Схема использования отработанных масел и продуктов их очистки в качестве консервационных материалов для защиты сельскохозяйственной техники от коррозии

Рис. 2. Потенциостатические поляризационные кривые стали СтЗ в 0,5 М №С1: 1-Г - без покрытия; вид покрытия 2-2' -отработанное масло; 3-3' - 50 % ПООМ в отработанном масле; 4-4' - 70 % ПООМ в отработанном масле; 5-5' - ПООМ

Результаты, позволяющие сопоставить скорости коррозии стали, полученные из гравиаметрических (Кг) и электрохимических (Кэ) измерений, потенциалы коррозии (фкор) И значения предельного тока (1пред) представлены в табл. 1.

Величины Кг и Кэ удовлетворительно согласуются, что указывает на электрохимический характер коррозии стали в исследуемых условиях.

Проведенные исследования (см. рис. 2, табл. 1) показали, что с ростом содержания ПООМ в консервационных составах возрастает торможение анодной и катодной реакции.

Высокие защитные свойства данных консервационных составов подтверждены испытаниями в термо-влагокамере Г-4 (цикл: 8 часов, температура 40° и влажность 99-100%, остальные 16 часов при естественном охлаждении отключенной камеры и снижении относительной влажности при закрытой дверке). Результаты коррозионных испытаний представлены в табл. 2. Эффективную эффективность оцени-

вали по доле пораженной поверхности, по изменению массы - скорость коррозии (К) и защитную эффективность .

Результаты ускоренных коррозионных испытаний образцов, защищенных масляными пленками на основе отработанного масла и продуктов его очистки, в 0,5 М растворе ИаС1 при температуре 20 °С представлены в табл. 3. Защитные составы наносили на обезжиренную, влажную и ржавую поверхности.

После 340 часов испытаний с поверхности удаляли консервационный состав и продукты коррозии, оценивали скорость коррозии и защитную эффективность по уменьшению массы.

Из табл. 3 видно, что защитная эффективность составов, нанесенных на влажную и обезжиренную поверхности, практически одинакова, либо на влажной поверхности чуть ниже. Следовательно, консервацию можно проводить и по влажной поверхности, без пред-

варительного обезжиривания, однако эти, достаточно обнадеживающие, результаты требуют дополнительных комплексных исследований.

Защитная эффективность составов, нанесенных на предварительно прокорродировавшие в течение одного месяца образцы (Ко = 4,2 • 10-3 г/м2ч), на 10-15 % ниже, чем полученная на влажных и обезжиренных стальных поверхностях (табл. 3).

Таблица 1

Электрохимические параметры коррозионного процесса на электроде СтЗ

Состав на основе ММО, Споом,% Кг, 336*, г/м2ч Кэ, г/м^ч -фкор, В 1пред, мкА/см2

- 0,0290 0,0380 0,31 4,14

50 0,0150 0,0170 0,32 3,28

70 0,0075 0,0146 0,30 2,61

100 0,0012 0,0041 0,26 2,07

Контроль 0,0832 0,1 0,41 21,23

* Продолжительность испытаний, час.

Таблица 2

Результаты коррозионных испытаний образцов стали СтЗ, покрытых консервационными составами на основе отработанного моторного масла и продуктов его очистки в термовлагокамере Г-4

Состав покрытия К10"3, 2, Балл по шкале

Масло Споом,% г/м2ч % Скорчеллетти

ММО - 39,5 75,0 2

10 29,0 81,6 2-3

30 22,0 86,1 3

50 20,5 87,0 3

70 15,0 90,5 4

80 2,1 98,7 5

- 100 0,52 99,7 6

Контроль 158,0 - 1

Таблица 3

Результаты коррозионных испытаний в 0,5 М растворе ЫаС1. Температура нанесения 20 °С, время испытаний 14 суток

Состав на Обезжиренная Влажная Ржавая

основе поверхность поверхность поверхность

ММО, К10"3, 2, К10"3, г. К10"3, 2,

Споом, % г/(м2ч) % г/(м2ч) % г/(м2ч) %

- 29,9 63,9 31,0 62,7 37,3 52,8

10 20,0 76,0 20,7 75,1 36,6 53,6

30 14,0 83,2 15,3 81,6 35,3 55,3

50 11,5 86,2 11,6 86,0 34,7 56,0

70 7,5 91,0 8,3 90,0 34,2 56,7

80 4,9 94,1 6,6 92,1 33,0 58,2

90 1.4 98,3 4,5 94,6 24,9 68,4

100 1,2 98,6 2,6 96,8 24,3 69,2

Контроль 83,2 83,2 83,2

Также были проведены натурно-стендовые испытания образцов стали, покрытых консервационными составами на основе отработанных масел и продуктов их очистки.

Консервационные составы на основе чистого ПООМ позволяют защитить металлическую поверхность в условиях открытой атмосферы с почта 100 %-ной защитной эффективностью в течение 7 месяцев и с 2 - 97,7 % - в течение 12 месяцев.

Введение ПООМ в отработанное масло в количестве 50-90 % обеспечивает 100 %-ную защиту в течение 7 месяцев. После 7-го месяца испытаний образцы начинают корродировать, тем не менее, к 12-ти месяцам их защитная эффективность составляет 90-96 %. Таким образом, оптимальная концентрация продуктов очистки в отработанном масле находится в пределах 70 %.

Использование в качестве противокоррозионных присадок к отработанным маслам остаточных продуктов их очистки и осветления, является перспективным направлением в разработке и создании консервацион

ных композиций для защиты сельскохозяйственной техники от атмосферной коррозии, тем более, что данная технология может быть реализована силами самих сельскохозяйственных предприятий с наименьшими затратами материальных средств и оборудования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вигдорович В.И., Прохоренков В.Д Использование отработанного моторного масла для защиты от коррозии сельскохозяйственной техники // Защита металлов. 1986. № 1. С. 164-168.

2. Прохоренков В.Д Разработка методов противокоррозионной защиты и технологических процессов хранения сельскохозяйственной техники. / Автореф. дис.... д-ра тех. наук. Тамбов, 2002. 45 с.

3. Прохоренков В.Д, Вигдорович В.И. Рекомендации по разработке и применению консервационных материалов для защиты сельскохозяйственной техники от коррозии на основе использования побочных продуктов различных химических и нефтехимических производств и отработанных масел. Тамбов, 1998. 48 с.

4. Сурин С.А. Отработанные масла: вторая жизнь // Мир нефтепродуктов. Вестн. нефтяных компаний. 2000. Вып. 2. С. 22-24.

5. Химия нефти. Руководство к лабораторным занятиям: Учеб. пособие для вузов / Дияров И.Н., Баглуева И.Ю., Садыков А.Н., Солодова К Л. Л.: Химия, 1990. 240 с.

ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРА КОРРОЗИИ ТИПА «АМДОР» НА ПРОДУЦИРОВАНИЕ СЕРОВОДОРОДА СУЛЬФАТРЕДУЦИРУЮЩИМИ БАКТЕРИЯМИ © А.В. Рязанов, А.Н. Завершинский

На современном этапе развития нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности большое внимание уделяется уменьшению загрязнения окружающей среды нефтью и нефтепродуктами, которое возникает при повреждении оборудования. Одной из основных причин повреждения нефтедобывающего и нефтеперерабатывающего оборудования является коррозия металла под действием содержащегося в пластовых и подтоварных водах сероводорода. Основным источником сероводорода являются сульфатредуци-рующие бактерии (СРБ), а единственным действенным методом борьбы с коррозией, вызванной деятельностью СРБ, является использование веществ, способных полностью подавить, или значительно ослабить жизнедеятельность указанной группы микроорганизмов.

Целью проводимых исследований является изучение влияния ингибиторов коррозии серии АМДОР на продуцирование сероводорода СРБ. Ингибиторы серии АМДОР представляют собой композиции, содержащие в своем составе 20 % активной формы (смесь поли-аминоамидов с полнаминоимидазолинами) и 80 % растворителя сложного состава. Применяемые в исследовании микроорганизмы были выделены из природных источников и идентафицированны как Оези1йтЬпо

с1ези1Гипсапз. Исследования проведены на питательной среде Постгейта при температуре 305 ± 1 К (воздушный термостат). Определение сероводорода проводилось методом обратного иодометрического титрования.

В ходе исследования ежесуточно определялась концентрация биогенного сероводорода. Полученные данные свидетельствуют о том, что степень подавления жизнедеятельности бактерий, определяемая количеством продуцируемого ими сероводорода, закономерно возрастает с ростом концентрации активной формы. Но заметное влияние имеется только при концентрации ингибитора более 40 мг/л. Очевидно, исследуемые соединения не оказывают прямого влияния на ферментативную систему и генный аппарат СРБ. Видимо, происходящие в клетках СРБ изменения являются обратимыми и завершаются за время меньшее периода генерации.

Из сравнения данных по продуцированию сероводорода в присутствии активной формы и в присутствии композиций, содержащих растворитель, следует, что в присутствии растворителя бактериостатическое действие активной формы несколько снижается, что, по-видимому, связано со стимулирующим влиянием компонентов растворителя на СРБ, именно в плане продуцирования ими сероводорода.