一、研究背景
我國的油品儲存、運輸容器大多采用鋼鐵材料制成，在經(jīng)過長期的使用后，容器內(nèi)壁會產(chǎn)生污垢和沉積物，同時也與周圍介質(zhì)發(fā)生各種化學反應，而其中以氧化反應*為顯著。對于鋼制容器(例如油罐、油桶等)表現(xiàn)為產(chǎn)生鐵銹，鐵銹必然會對油品質(zhì)量造成不同程度的影響，這些污垢和鐵銹被清除的越干凈，越有利于保障油品質(zhì)量。我國目前已有鐵路油 罐車、油桶的專用清洗裝置來代替人工作業(yè)，主要采用化學清洗、機械清洗和高速水射流清洗，其中化學清洗和機械清洗在該領(lǐng)域不具有技術(shù)優(yōu)勢，因其勞動強度大，環(huán)境污染嚴重、效率低，應用領(lǐng)域正逐步減少，而高速水射流以其易于實現(xiàn)自動化作業(yè)、清洗廢液易于處理、作業(yè)環(huán)境好等技術(shù)優(yōu)勢得到迅速發(fā)展。 對200 L*油桶采用高速水射流清洗方式，常規(guī)清洗壓強20 MPa進行清洗后.能完全去除15mm垢浮銹，但不能徹底清除油桶內(nèi)壁深層次銹蝕，要徹底清除油桶內(nèi)壁深層次銹蝕，清洗壓強需提高到70MPa左右，將*地提高清洗成本。為了減少清洗成本，掌握儲油容器深層次銹蝕對油品質(zhì)量的影響程度，對此進行了專項理論與試驗研究。
二、理論分析
引起油品變質(zhì)的因素有蒸發(fā)、氧化、機械雜質(zhì)及水的混人等，其中蒸發(fā)和氧化對油品質(zhì)量的影響必然存在，而機械雜質(zhì)及水的混人可以通過提高技術(shù) 在總結(jié)3種不同限定條件下得到的結(jié)果，并考慮計量的方便，可得到的結(jié)論為，若只選一種容量，20.0 L為*佳，10 L為次佳;若選兩種容量組成系列，則選10 L和20 L，可達10000覆蓋且單次使用的平均利用率在80%以上。 此例中*佳容量與圖4中單次用量分布函數(shù)的極值點也不一致，單次用量分布函數(shù)的極值點在7. 8 L和18.2 L，而*佳容量為20 L和10 Lo 機械雜質(zhì)混入的一個重要來源為對容器的清洗不當，如果長期不清洗，清洗質(zhì)量不好或除銹不徹底都會產(chǎn)生機械雜質(zhì)。這些機械雜質(zhì)主要以污垢形式積累在油桶內(nèi)表面上，再逐步滲人油品中，污垢中包含有油脂有機物和銹蝕等，銹蝕占主要成分，其表面的銹蝕是鐵同周圍介質(zhì)發(fā)生氧化反應而生成的，其主要成分為FeZ 03 , Fe,j O., } Fe0，其中Fe0約占9000`，鐵 銹不僅會增加機械雜質(zhì)的含量，而且其本身就是一種氧化催化劑，它能使油料氧化加速，生膠加快。 但是油桶經(jīng)過高壓水射流強力沖擊、清洗以后，浮銹等污垢已經(jīng)被徹底清除，只余下致密的深層次銹蝕，其對油品的質(zhì)量影響甚微。首先因為該層致密氧化膜的存在，防止了油桶內(nèi)壁的進一步銹蝕，從某種程度上保護了油桶;其次因為氧化膜結(jié)構(gòu)緊密，不同于浮銹的松散結(jié)構(gòu)，大大減少了與周圍介質(zhì)的接觸面積，作為氧化催化劑的功能基本上被抑制，不會對油品質(zhì)量指標產(chǎn)生大的影響;再次同樣因為其氧化膜結(jié)構(gòu)緊密的緣故，鐵銹很難脫離，不會產(chǎn)生新的機械雜質(zhì)。
三、試驗研究
為了便于比較，清洗對象采用新油桶和已經(jīng)銹蝕油桶，試驗油品為柴機油和10號航空液壓油，并對其進行了兩組試驗，采用高速水射流清洗，清洗壓強為20 MPa，清洗溫度為75 C，烘干溫度為140 C,試驗用阻垢劑為PT -1803，防銹劑為某水基有機弱酸。 整個試驗用清洗流程為，添加阻垢劑的熱水清洗~噴防銹劑~熱空氣烘干。 1、*組試驗 試驗油品采用10號航空液壓油，對油品靜態(tài)取樣，試驗流程如下。 (1)新桶~清洗~目測(若無浮銹及深層次銹蝕)>2 h內(nèi)裝油3個月后取油樣檢測。 (2)銹桶~清洗~目測(若無浮銹或有深層次銹蝕)>2 h內(nèi)裝油(同時留取試驗用油油樣3)3個月后取油樣2并檢測。 注下降率即為超聲波剪切試驗在37. 8℃時的粘度下降率。 油膜質(zhì)量、低溫穩(wěn)定性和氧化安定性共3項沒有檢測。其中新桶試驗比銹桶試驗早作4個月。 從檢測數(shù)據(jù)來看，所測參數(shù)均合格，雖然有3項沒有檢測，但仍具有很強的說服力，因此可以認為使用阻垢劑和防銹劑對油品質(zhì)量沒有影響。已經(jīng)銹蝕桶中油樣和原油樣的酸值處于臨界點，其它數(shù)據(jù)均合格，而且兩組數(shù)值非常接近，說明用銹桶儲存的10號航空液壓油對原油質(zhì)量沒有任何影響。 2、第二組試驗 試驗油品采用柴機油，油桶隨機從油庫抽取，對油品分別靜態(tài)和動態(tài)取樣，試驗流程如下。(1)靜止油桶~取油樣A~水射流清洗~裝油> 7天后取油樣B，檢測。 (2)將油桶來回滾動50 m~立即取油樣C~水射流清洗~裝油~7天后取油樣D~檢測。 從以上檢測結(jié)果可以看出，采用高壓水射流清洗后，不會產(chǎn)生新的機械雜質(zhì)。 四、結(jié)論 (1)油桶的深層次銹蝕對油品質(zhì)量沒有實質(zhì)性影響，即銹蝕桶經(jīng)過清洗后，雖然未徹底清除深層次銹蝕，但仍可用來灌裝油品。 (2)采用高壓水射流清洗工藝，在油桶中不會產(chǎn)生新的機械雜質(zhì)，可針對油庫中各種油桶進行清洗，并能可靠的保證清洗質(zhì)量。 (3)添加阻垢劑的熱水清洗~噴防銹劑~熱空氣烘干工藝被認為是目前*佳清洗路線。阻垢劑和防銹劑不會影響油品質(zhì)量，既解決了清洗過程中鍋爐除垢和油桶防銹的難題，又保證了油品的質(zhì)量。 (4)對新桶進行清洗后，油桶在近一年的時間里不會生銹，在以后的多次清洗中，不會存在桶壁減薄現(xiàn)象，對油桶有著長期的保護作用。 (5)對已經(jīng)銹蝕的桶進行清洗后，可以重新生成一層保護膜，避免產(chǎn)生新的銹蝕。
