Ikona domuStart / Blog / Uzdatnianie cylindrów silnika: Metody i procesy

Uzdatnianie cylindrów silnika: Metody i procesy

Szczegóły

Ochrona przed degradacją to proces prowadzący do powstawania gleb ze skał macierzystych, odbywający się na przestrzeni wielu tysięcy lat. Utworzone gleby różnią się swoimi własnościami i pełnią różne funkcje. Degradacja gleb na skutek działalności człowieka zachodzi w o wiele krótszym czasie niż proces powstawania gleb. Konieczne jest prowadzenie monitoringu gleb narażonych na zniszczenia oraz podejmowanie działań mających na celu rekultywację zniszczonych i zanieczyszczonych terenów.

Czynniki i procesy degradacyjne

Na poniższej planszy zaprezentowano poszczególne procesy technologiczne pogrupowane w odpowiednie kategorie i opisane w punktach, wśród których wyróżniamy:

  • Fizyczne czynniki i procesy degradacyjne
  • Chemiczne i fizykochemiczne czynniki i procesy degradacyjne
  • Biologiczne czynniki i procesy degradacyjne

Fizyczne czynniki i procesy degradacyjne:

  1. Erozja gleby: Erozja gleby jest zjawiskiem prowadzącym do degradacji jej powierzchniowej warstwy. Zachodzi na skutek przenoszenia fragmentów gleby za pomocą wiatru lub wody. Na skalę erozji wpływają następujące czynniki: ukształtowanie terenu, intensywność opadów, struktura oraz skład gleby, rodzaj występującej roślinności, siła wiatrów.
  2. Zniszczenie struktury gleby: Wierzchnia warstwa gleby ulega również zniszczeniu na skutek działalności człowieka związanej z hodowlą dużych skupisk zwierząt, użyciem ciężkich maszyn budowlanych i rolniczych. W zagęszczonej glebie, procesy związane z wsiąkaniem wód opadowych, rozwojem korzeni roślin oraz funkcjonowaniem żywych organizmów (np. dżdżownic) są znacząco utrudnione.
  3. Niekorzystne zmiany w budowie profilu glebowego: Niekorzystne zmiany w budowie profilu glebowego zachodzą na skutek działalności człowieka związanej m.in. z tworzeniem wykopów i nasypów powiązanych na przykład z funkcjonowaniem kopalni odkrywkowych.
  4. Zmiany stosunków wodnych i termicznych gleby: Kolejnym czynnikiem wywołującym degradację gleby jest zmiana stosunków wodnych i termicznych gleby, powstałych m.in. na skutek niewłaściwie przeprowadzonej melioracji. Prawidłowo przeprowadzona melioracja ma na celu zapewnienie optymalnych warunków użytkowych gleby, wspomaga wzrost roślin uprawnych oraz ogranicza straty finansowe. Jednak nieprawidłowo wykonane drenaże w dłuższej perspektywie czasowej przynoszą niepożądane skutki. Objawiające się niedoborem (przesuszeniem) lub nadmiarem wody wpływającym na zmniejszenie wydajności terenów rolniczych. Zawodnienie gleb może być również powiązane ze sztucznymi zagłębieniami terenu powstałymi przykładowo na skutek osiadania gruntu w wyniku działalności górniczej.
  5. Mechaniczne uszkodzenie lub zniszczenie poziomu próchnicznego: Poziom próchniczny gleby stanowi o jej żyzności. Wpływa na retencję wody oraz obieg węgla w przyrodzie. Do zniszczenia poziomu próchnicznego przyczynia się intensyfikacja rolnictwa, znaczne ograniczenie stosowania nawozów naturalnych oraz nadmierne osuszanie terenów użytkowych. Na ubytek warstwy próchniczej wpływają również opryski oraz monokulturowe uprawy roślin wyjaławiające glebą, oraz prowadzące do zmiany składu mikroflory glebowej.

Chemiczne i fizykochemiczne czynniki i procesy degradacyjne:

  1. Zmniejszenie zawartości składników odżywczych i naruszenie równowagi jonowej: Do głównych substancji odżywczych występujących w glebie zalicza się azot, fosfor, potas, wapń, magnez oraz siarkę. Zanieczyszczenia gleby znacząco wpływają na obniżenie ich zawartości, zmniejszając tym samym jej żyzność. Aby temu zapobiec, zaleca się stosowanie odpowiednich ilości nawozów biologicznych i chemicznych. Zanieczyszczenia gleb powodują również zaburzenie równowagi jonowej w roślinach, czyli ilości ładunków dodatnich - kationów równoważonych odpowiednią ilością ładunków ujemnych - anionów. Gleby silnie zakwaszone lub zanieczyszczone, np. metalami ciężkimi charakteryzują się inną koncentracją jonów, co w konwekcji uniemożliwia osiągniecie przez rośliny równowagi jonowej.
  2. Nadmierny ubytek próchnicy: Poziom próchniczny gleby stanowi o jej żyzności. Wpływa na retencję wody oraz obieg węgla w przyrodzie. Do zniszczenia poziomu próchnicznego przyczynia się intensyfikacja rolnictwa, znaczne ograniczenie stosowania nawozów naturalnych oraz nadmierne osuszanie terenów użytkowych. Na ubytek warstwy próchniczej wpływają również opryski oraz monokulturowe uprawy roślin wyjaławiające glebą, oraz prowadzące do zmiany składu mikroflory glebowej.
  3. Zmiana odczynu gleby: Procesy degradacyjne gleby polegające na zmianie jej odczynu i składu chemicznego zachodzą na skutek zakwaszenia gleby mi.in. przez kwaśne opady, które są najczęściej powiązane z procesami wytwarzającymi energię mechaniczną, cieplną i elektryczną na drodze spalania paliw zanieczyszczonych związkami siarki oraz azotu. Warto jednak zauważyć, że zmniejszenie wartości pH gleby oraz zawartości niektórych z jej składników może również wynikać z naturalnych uwarunkowań, do których zalicza się: wymywanie składników zasadowych z gleb wytworzonych na kwaśnych skałach, przemiany zawartych w glebie związków azotu, gromadzeniem dwutlenku węgla pochodzącego z oddychania organicznego. W zakwaszonych glebach rozwój systemu korzeniowego oraz jego prawidłowe funkcjonowanie w zakresie dostarczania roślinom potrzebnych składników jest znacząco utrudnione. Dodatkowo kwasowy odczyn gleby przyczynia się do zwiększenia przyswajalności metali ciężkich przez uprawiane rośliny.
  4. Zanieczyszczenie składnikami fitotoksycznymi: Zanieczyszczenia fitotoksyczne są to związki toksyczne dla roślin. Do ich akumulowania dochodzi najczęściej na terenach rolniczych, ponieważ są stosowane w celu zwalczania chwastów. Zanieczyszczenia fitotoksyczne prowadzą do zaburzenia procesów metabolicznych prowadzących do obumierania zarówno chwastów, jak i roślin uprawnych. Ich nadmierne nagromadzenie prowadzi do zaburzenia równowagi biologicznej gleby.
  5. Zanieczyszczenia stałe: Profil glebowy ulega uszkodzeniu na skutek tworzenia składowisk odpadów bytowych oraz innych stałych zanieczyszczeń. Dodatkowo wysypiska śmieci wywołują degradację gleby związaną z kumulowaniem zanieczyszczeń chemicznych i biologicznych.

Biologiczne czynniki i procesy degradacyjne:

  1. Zmiany składu mikroflory i fauny glebowej: Na skutek zanieczyszczeń powodujących zmianę wilgotności, stosunków powietrznych lub niszczenie szaty roślinnej dochodzi do spadku ilości oraz masy wszystkich organizmów żywych, żyjących w przypowierzchniowej części gleby. Przykładem biologicznej degradacji gleby jest tzw. zmęczenie gleby, czyli zmniejszenie jej urodzajności.
  2. Zanieczyszczenia biologiczne: Gleba może zostać zanieczyszczona niepożądanymi patogennymi, czynnikami biologicznymi na skutek wylania na jej powierzchnię ścieków bytowych lub stosowanie nawozów naturalnych - obornika.

Stanowiska pracy

Prawidłowe pobranie oraz opisanie próbek pozyskanych z terenu poddanemu diagnozie stanowi bardzo istotny etap w zakresie oceny jakości gleby. Próbki można pobrać na wiele sposobów, wyróżnia się m.in.: próbki pionowe pozwalające ocenić poszczególne profile glebowe, próbki o nienaruszonej strukturze pobierane za pomocą cylindrów Kopeckiego oraz próbki o naruszonej strukturze pobierane z poszczególnych poziomów glebowych. Osoby dokonujące opisanych czynności powinny być wyposażone w specjalistyczny sprzęt oraz ubiór zależny od miejsca prowadzonych badań.

Badania laboratoryjne

Badania laboratoryjne pomagają określić jakość gleby poddanej analizie. Dodatkowo działania wykonywane w laboratorium pozwalają zidentyfikować rodzaj oraz ilość występujących w niej zanieczyszczeń.

W zakresie oceny jakości gleby wykonuje się następujące oznaczenia:

Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd

  • oznaczenie pH
  • oznaczenie składu granulometrycznego
  • oznaczenie zawartości próchnicy
  • oznaczenie zawartości przyswajalnych dla roślin form fosforu (P2O5), potasu (K2O), magnezu (Mg) i siarki (SO4)
  • oznaczenie zawartości CaCO3
  • oznaczenie zawartości: azotu ogólnego, węgla organicznego, wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, wymiennego wapnia, potasu, magnezu i sodu
  • oznaczenie przewodnictwa elektrycznego i radioaktywność

Sprzęt laboratoryjny wykorzystywany do badań:

  • Probówki
  • Kolby stożkowe
  • Łyżeczki laboratoryjne
  • Pipety
  • Lejki laboratoryjne
  • Cylindry miarowe

Rekultywacja gleb i wykorzystywane w tym celu maszyny oraz urządzenia

Rekultywacja polega na przywróceniu glebą zdegradowanym lub zdewastowanym właściwości użytkowych, lub przyrodniczych. Wyróżnia się cztery główne typy degradacji: chemiczną, biologiczną, hydrologiczną oraz mechaniczną. W zależności od rodzaju zdiagnozowanych zniszczeń dobierane są odpowiednie metody oraz narzędzia stosowane do rekultywacji.

Rekultywacja gleb zanieczyszczonych chemicznie jest bardzo wymagającym procesem. Jedną z metod regenerujących skażone tereny jest proces wymywania zanieczyszczeń. Bazuje on na przemywaniu gleby wodą z odpowiednim odczynnikiem wymywającym zanieczyszczenia. Uzyskany odciek poddaje się procesom oczyszczania, zbliżonych do procesów stosowanych w zakresie oczyszczania ścieków komunalnych. Przedstawiona metoda jest efektywna dla gleb zawierających duże ilości żwiru i gruboziarnistego piasku, natomiast nie jest zalecana dla gleb gliniastych. Warto podkreślić, że przedstawiona metoda rekultywacji wymaga średnio 115 m3 wody na każde 1000 m3 zrekultywowanej gleby.

Termiczna rekultywacja bazuje na oczyszczaniu gleby z lotnych zanieczyszczeń na drodze ich termicznej desorpcji. Metoda ta jest używana w celu pozbycia się z gleby takich związków jak np. furany, dioksyny, lotne chlorowane związki organiczne. Energochłonność procesu w znacznym stopniu zależy od rodzaju zanieczyszczenia znajdującego się w rekultywowanej glebie. Zakres stosowanych temperatur rozpoczyna się od wartości około 50oC. Metoda wykazuje niską efektywność dla gleb gliniastych w przeciwieństwie do gleb zawierających znaczne ilości żwiru i gruboziarnistego piasku.

Do kolejnych metod rekultywacji gleby należą: metody chemiczne, metody biologiczne.

Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody

Środki smarne w wtryskarkach

Podstawą niezawodnej i długotrwałej pracy wtryskarek hydraulicznych jest właściwy dobór oleju hydraulicznego stanowiącego podstawowy element transmisji mocy. Większość wtryskarek jest przystosowana do pracy na olejach hydraulicznych o lepkości kinematycznej 46 i 68 cSt. Zdecydowaną przewagę mają wtryskarki pracujące z zastosowaniem oleju o lepkości kinematycznej 46 cSt (mm2/s) wyznaczonej laboratoryjnie w temp. 40 oC. Olej taki powinien posiadać wysoki wskaźnik lepkości, odporność na degradację termiczną i chemiczną, stabilność w obecności wody, powinien zawierać dodatki antykorozyjne oraz wiskozatory i depresatory czyli polimery, które stabilizują lekkość i pozostałe parametry fizyko-chemiczne przy zmianie temperatury.

Duże znaczenie mają również dyspersanty zawarte w oleju. Wpływają one na niwelowanie cząstek stałych co zmniejsza siłę tarcia i zwiększa filtrowalność eliminując zjawisko ?stick-slip?, a tym samym na likwidację drgań i zużycie łożysk tocznych i ślizgowych. Przykładem oleju spełniającego te wymagania jest olej produkowany przez firmę Shell o nazwie Tellus S2 MX 46 oraz Tellus S2 MX 68.

Olej grzewczy powinien być w wysokim stopniu odporny na proces krakingu, utlenianie i zmianę lepkości. Najważniejszą cechą w tym przypadku jest niewielka ilość lotnych związków, które mają niską prężność co zabezpiecza oleje przed procesem krakingu. W ramach programu wdrażania olejów specjalistycznych firma Shell wprowadziła na rynek olej syntetyczny Shell Tellus S4 VE przeznaczony do wtryskarek tworzyw sztucznych. Olej ten został opracowany na bazie technologii GTL (gas-to-liquid) z myślą o wydłużeniu pracy wtryskarek, a tym samym zmniejszeniem kosztów produkcji. Duże znaczenie ma tutaj wpływ na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej i wydłużenie bezawaryjnego czasu pracy wtryskarek.

Analiza awaryjności wtryskarek sprowadza się najczęściej do zespołów ruchomych. Forma wtryskowa składa się z dwóch płyt z których, jedna jest przymocowana do korpusu wtryskarki, a druga jest przesuwana po kolumnach prowadzących lub po prowadnicach zamontowanych na korpusie wtryskarki. Powierzchnie cierne tych elementów smarowane są przez podajnika smaru. Smary te znakomicie sprawdzają się przy smarowaniu powierzchni kotłów prowadzących wyrzutnika oraz wszelkich innych płaszczyzn ślizgowych. Tak więc konsystencja smaru powinna zabezpieczać smarowane elementy przed wpływem smaru, a tym samym zmniejszać ryzyko zatarcia.

W celu polepszenia warunków pracy wtryskarek, środki smarne powinny posiadać wysoki wskaźnik lepkości, zdolność do filtracji oraz dobrą odporność na utlenianie. Wydłużona żywotność oleju chroni najważniejsze elementy układu hydraulicznego takie jak serwomechanizmy i zawory.

Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem

Ciecze elektroerozyjne

W celu spotęgowania zjawiska erozji elektroiskrowej, wprowadzono ciecze elektroerozyjne. Przechodzące z ogromną energią elektrony przez dielektryk powodują lawinowe powstawanie anionów zwane jonizacją udarową w wyniku czego między elektrodami powstaje wąski kanał plazmowy, wypełniony jonami i elektronami. Ten ?swoisty? prąd przepływający przez kanał powoduje wydzielanie się ogromnej ilości ciepła, w wyniku którego następuje parowanie cieczy. Wydzielająca się para tworzy pęcherz gazowy powiększający się w czasie funkcji zadanego napięcia i natężenia w generatorach prądu obrabiarki.

Obróbka elektroerozyjna jest w istocie rzeczy obróbką dokonywaną poprzez wyładowanie elektryczne pozwalające na uzyskanie dostatecznie wysokiej temperatury, niezbędnej do stapiania metalu na jego powierzchni. Jakość powierzchni obrobionej, jak również przebieg obróbki elektroerozyjnej zależą w znacznej mierze od rodzaju cieczy elektroerozyjnej, a ściślej od stopnia precyzji jej doboru.

tags: #uzdatnianie #cylindrów #silnika #metody

Popularne posty: