Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy

TYTUŁ: Biodegradowalne smary plastyczne

Autorzy: Anna Zajezierska

OPIS PL

W początkowej części monografii przedstawiono ogólną charakterystykę smarów plastycznych, ich skład oraz podstawowe właściwości użytkowe, kierunki zastosowań a także międzynarodowe normy klasyfikacyjne i jakościowe. Następnie omówiono europejskie uregulowania prawne, odnoszące się do biodegradowalnych środków smarowych oraz przedstawiono grupę związków chemicznych, dopuszczonych przez ustawodawstwo Unii Europejskiej do stosowania w charakterze komponentów biodegradowalnych środków smarowych. Kolejny rozdział zawiera wyniki badań wpływu rodzaju komponentów stosowanych w procesie wytwarzania biodegradowalnych smarów plastycznych na ich podstawowe właściwości eksploatacyjne. Zaprezentowano problematykę oceny stopnia degradacji biologicznej środków smarowych oraz aktualnie stosowane testy i procedury badawcze. Przedstawiono wyniki badań biodegradacji wapniowego smaru plastycznego w glebie oraz tlenowej biodegradacji smaru w środowisku wodnym. Końcowa część zawiera wyniki badań i rezultaty współpracy prowadzonej pomiędzy PKP Cargo S.A a Instytutem Nafty i Gazu – Państwowym Instytutem Badawczym, dotyczącej zagadnień ekologicznych środków smarowych i zastosowania ich w krajowym kolejnictwie.

OPIS EN:

The opening part contains general characteristics of lubricating greases, their composition and basic operating characteristics, application trends, and also qualification and quality international standards. Further, European law regulations relating to biodegradable lubricating greases are discussed, and a group of chemical compounds allowed by European Union legislation to use as biodegradable lubricating agents. Next part contains the investigation results of the influence of the components type used in manufacturing biodegradable lubricating greases, on their basic operating characteristic. Problems of the degree of lubricating agents biodegradability are presented, together with tests and investigation procedures currently in use, are presented. Next the results of calcium lubricating grease biodegradation in the soil, and grease oxidated biodegradation in the water environment. The final part contains investigation results got in cooperation of PKP Cargo S.A. (Public Cooperation) with Oil and Gas Institute – National Research Institute, regarding problems connected with ecological lubricating agents and their application by domestic railroads.

Praca naukowa nr 197 jest dostępna w trybie open acces.

Zamówienie wersji drukowanej:

Cena egzemplarza: 60 zł netto (plus 5% VAT)

Koszt przesyłki: 5 zł brutto za sztukę – list polecony

Zamówienia prosimy składać e-mailowo: nafta-gaz@inig.pl lub telefonicznie 012 617 76 32.

TYTUŁ: Systemy filtracji spalin do samochodowych silników z zapłonem samoczynnym – problemy regeneracji filtrów DPF

Autorzy: Zbigniew Stępień

OPIS PL

Światowe ustawodawstwa dotyczące szkodliwych emisji do atmosfery stanowią obszerną dziedzinę obejmującą ustawodawcze wymagania, ograniczenia i techniczne uregulowania dotyczące różnego typu silników spalinowych mających rozmaite zastosowania. Na najważniejszych rynkach światowych, takich jak Europa i USA, wprowadzane są coraz ostrzejsze przepisy w zakresie norm emisji odnoszących się między innymi do silników z zapłonem samoczynnym (ZS), które będą wymagały od producentów samochodów osobowych, jak i różnego rodzaju użytkowych konstruowania pojazdów niskoemisyjnych. Przepisy te, poza redukcją CO, HC i NOx, nakładają ostre wymagania dotyczące ograniczenia emisji cząstek stałych. Próba spełnienia systematycznie zaostrzanych przepisów w zakresie ograniczania emisji sprawia, że coraz większe znaczenie zyskują układy tzw. następczej obróbki spalin stosowane do oczyszczania gazów spalinowych. Układy takie są powszechnie stosowane pomimo znacznego postępu w zakresie rozwoju konstrukcji silników spalinowych. W odniesieniu do przyszłych norm emisji z silników ZS optymalnym rozwiązaniem umożliwiającym spełnienie nawet najbardziej surowych przepisów dotyczących emisji jest połączenie selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) z filtrem cząstek stałych (DPF – Diesel Particulate Filter). DPF usuwają cząstki stałe z gazów spalinowych silników ZS poprzez filtrację spalin wydalanych z silnika. Jednak pomimo powszechnego stosowania już od ponad 15 lat DPF wymagają dalszych udoskonaleń i prowadzenia prac badawczo-optymalizacyjnych. Większość tych prac dotyczy obecnie stosowanych i przyszłych metod regeneracji filtrów, które są wciąż dalekie od doskonałości. Monografia ta stanowi kompendium wiedzy dotyczącej nieustannego zaostrzania przepisów w zakresie ograniczenia emisji cząstek stałych, konstrukcji, wydajności i zasad działania DPF, technologii i metod regeneracji DPF, a także opracowania systemu oczyszczania spalin z DPF regenerowanego przy wspomaganiu metodami pasywną i aktywną.
W pierwszym rozdziale omówiono: budowę i właściwości cząstek stałych, oddziaływanie wdychanych cząstek stałych na zdrowie, jak również obecne i przyszłe europejskie wymagania ustawodawcze w zakresie ograniczania emisji cząstek stałych.
W drugim rozdziale opisano konstrukcję DPF – materiały, z których wykonywane są monolity filtrujące, mechanizmy filtracji spalin, zalety i wady różnych filtrów, jak i działanie oraz właściwości użytkowe filtrów cząstek stałych. Ponadto przedstawiono konstrukcję i zastosowanie różnych systemów filtracji cząstek spalin pochodzących z silników ZS. Rozdział ten stanowi przegląd technologii wykorzystywanych do kontroli emisji cząstek stałych.
W trzecim rozdziale przedyskutowano metody regeneracji filtrów cząstek stałych, uwzględniając doświadczenia zdobyte podczas ich eksploatacji. Szczegółowo opisano i porównano strategie pasywnej i aktywnej regeneracji DPF. Rozważono stosowanie dodatków typu FBC (Fuel Borne Catalyst) do paliwa jako pasywnej metody wspomagania procesów regeneracji DPF w różnych warunkach eksploatacji. Zaakcentowano wciąż pojawiające się problemy w zakresie metod i procedur regeneracji DPF i omówiono przyszłe techniczne wyzwania z tym związane.
Celem ostatniego, czwartego rozdziału monografii było przedstawienie, w chronologicznej kolejności, procesu opracowywania, a następnie praktycznego badania i oceny systemu filtracji spalin do autobusów komunikacji miejskiej z DPF, w którym zastosowano metody pasywnego i aktywnego wspomagania regeneracji. Jest to skrócony raport zezrealizowanego projektu, w ramach którego praktycznie wykorzystano wiedzę dotyczącą konstrukcji, działania i regeneracji DPF do opracowania całego systemu filtracji spalin z zastosowaniem nowatorskiego dodatku typu FBC do pasywnego wspomagania procesów regeneracji DPF zweryfikowanych w warunkach rzeczywistej eksploatacji.

OPIS EN:

Worldwide emission legislations are a large field of legislative demands, limits and technical regulations for all the different internal combustion engine applications. Major world markets, such as Europe and USA, are legislating, among others, more and more severe diesel emission standards that will require manufacturers of passenger cars, and all ranges of commercial vehicles to develop low emissions vehicles. In addition to reduction in CO, HC and NOX, these regulations require stringent reductions of particulate emissions. In order to meet increasingly stringent emission standards, exhaust gas after treatment systems has increased in significance for internal combustion engines, despite the progress made with regard to engine modifications. For future emissions regulations concerning the Diesel engines, selective catalytic reduction (SCR) in combinations with diesel particulate filters (DPF) offers a unique and global solution for the most severe regulations. DPF remove particulate matter in diesel exhaust gases by filtering exhaust from engine. But, although DPFs have been in commercial production for more than 15 years, there is still much optimization activity in the field. Most investigations are focused on current and new regeneration methods which are still far from perfect. This monograph sets compendium of information about continuously tighten regulations with reference especially to particulate matter emission, DPF construction, performance and principle of operation, DPF regeneration technologies and procedures as well as presents development of real DPF systems with passive-active regeneration.
The first chapter introduces particulate matter composition and properties, health effects of inhaled particulate matter as well as current and future legislation on particle matter and particle number limits in Europe.
In the second chapter design of DPF, filter monolith materials, filtration mechanisms, advantages and disadvantages of various DPF, operation and operating characteristics as well as performance of DPFs has been extensively described. Furthermore, design and application different diesel particulate filtration systems were presented. It is something like diesel emission control technology review.
Chapter three discusses particulate trap regeneration methods and operating experience. Passive and active strategy for DPF regeneration has been in detail described and compared. The use of fuel borne catalyst (FBC) as a method of DPF passive regeneration supporting in a different driving conditions has been considered. Still occurrences problems with DPF regeneration procedures has been emphasized and the resultant technical challenges for the future were discussed.
The focus of the last, fourth chapter of the monograph was to present in chronological order developing and next practical evaluation of DPF system with combined regeneration method for city buses. So, this is a short report from the project of practical taking advantage of knowledge about DPF construction, operation and regeneration ways for development of novel FBC additive for passive supporting of DPF regeneration and all filtration system revised under real operating conditions.

Praca naukowa nr 207 jest dostępna w trybie open acces.

Zamówienie wersji drukowanej:

Cena egzemplarza: 60 zł netto (plus 5% VAT)

Koszt przesyłki: 5 zł brutto za sztukę – list polecony

Zamówienia prosimy składać e-mailowo: nafta-gaz@inig.pl lub telefonicznie 012 617 76 32.

TYTUŁ: Badania poliizobutylenobursztynoimidów w zakresie oceny użytkowej dodatków detergentowo-dyspergujących do paliw silnikowych

Autorzy: Winicjusz Stanik

OPIS PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zaawansowanych technologicznie olejów napędowych Premium i Power Diesel przeznaczonych dla zasilania silników o zapłonie samoczynnym wyposażonych w nowoczesne układy wtrysku paliwa High Pressure Common Rail System (HPCRS) spełniających normy emisji Euro 6/VI zawierających wielofunkcyjne pakiety dodatków Petropak® i Energocet®.
Wielofunkcyjne pakiety dodatków Petropak® i Energocet® charakteryzują się wysoką trwałością termodynamiczną oraz odpornością na ścinanie mechaniczne tworzącego się w paliwie przez zastosowane modyfikowane poliizobutylenobursztynoimidy stabilnego układu micelarnego wykazującego właściwości detergentowo- dyspergujące keep clean i clean-up potwierdzonego badaniami silnikowymi według procedur CEC F-23-01 i CEC F-98-08.
Utworzony przez modyfikowane poliizobutylenobursztynoimidy stabilny układ micelarny w postaci odwróconych micel w środowisku apolarnym, jakim jest olej napędowy zapobiega tworzeniu się wewnętrznych osadów Internal Diesel Injector Deposits (IDID) poprzez solubilizację i peptyzację nierozpuszczalnych w paliwie prekursorów osadów w wysokociśnieniowych wtryskiwaczach Common Rail.
Badane modyfikowane poliizobutylenobursztynoimidy wykazywały również zdolność do zwilżania powierzchni metalowych w wysokich temperaturach, tworząc film ochronny zapobiegający osadzaniu się wysoce adhezyjnych osadów i laków. Pozwalało to na utrzymanie w czystości dyszy rozpylaczy czopikowych i wielootworowych.
Zastosowane modyfikowane poliizobutylenobursztynoimidy wykazały pełną synergię z pozostałymi dodatkami wielofunkcyjnych pakietów Petropak® i Energocet® a ich zastosowanie w olejach napędowych Premium i Power Diesel, spełniało wymagania Światowej Karty Paliw – Worldwide Fuel Charter (WWFC 2013) dla olejów napędowych kategorii 4 i 5 oraz wytyczne producentów układów wtryskowych w postaci deklaracji wspólnego stanowiska „Fuel Requirements for Diesel Fuel Injection Systems, Diesel Fuel Injection Equipment Manufacturers, Common Position Statement – 2012" odnośnie wymagań jakościowych dla olejów napędowych przeznaczonych do zasilania silników o zapłonie samoczynnym.

OPIS EN:

The work shows the results of testing of high-tech Premium and Diesel Power diesel fuels containing multifunctional additive packages Petropak® and Energocet® intended to power compression-ignition engines with modern fuel injection systems High Pressure Common Rail System (HPCRS) that meet the emission standards Euro 6/VI.
Multifunctional additive packages Petropak® and Energocet® are characterized by its high thermodynamic stability and resistance to mechanical shear of stable micellar system forming in the fuel by used modified polyisobutylene succinic imides showing of detergent-dispersant keep clean and clean-up properties confirmed by the engine tests according to the CEC F-23-01 and CEC F-98-08 procedures.
The stable micellar system created by the modified polyisobutylene succinic imides in the form of reverse micellles in apolar environment, which is diesel fuel, prevents the formation of internal formations Internal Diesel Injector Deposits (IDID) by solubilization and peptization of insoluble in the fuel deposit precursors in high-pressure Common Rail injectors.
The tested modified polyisobutylene succinic imides showed also ability to wet metal surfaces at high temperatures to form a protective film to prevent buildup of highly adhesive deposits and lakes. This allowed to keep clean pintle and multiple-hole injector nozzles.
The applied modified polyisobutylene succinic imides showed full synergy with other additives of multifunctional packages Petropak® and Energocet® and their use in diesel fuels Premium and Power Diesel met the requirements of the Worldwide Fuel Charter (WWFC 2013) for diesel fuels category 4 and 5, and guidelines of injection systems manufacturers in the form of the common position declaration "Fuel Requirements for Diesel Fuel Injection Systems, Diesel Fuel Injection Equipment Manufacturers Common Position Statement-2012" in respect of the quality requirements for diesel fuel for compression-ignition engines.

Praca naukowa nr 206 jest dostępna w trybie open acces.

Zamówienie wersji drukowanej:

Cena egzemplarza: 60 zł netto (plus 5% VAT)

Koszt przesyłki: 5 zł brutto za sztukę – list polecony

Zamówienia prosimy składać e-mailowo: nafta-gaz@inig.pl lub telefonicznie 012 617 76 32.

TYTUŁ: Ograniczenie ekshalacji gazu w otworach wiertniczych poprzez modyfikację receptur oraz kształtowanie się struktury stwardniałych zaczynów uszczelniających

Suppressing gas exhalation in wells by the modification of the slurry designs and the structure formation of the solidified sealing slurries

Autorzy: Marcin Kremieniewski

OPIS PL

Najważniejszym zadaniem zabiegu cementowania każdej kolumny rur okładzinowych jest uszczelnienie przestrzeni pierścieniowej pomiędzy zapuszczanymi rurami a ścianą otworu wiertniczego oraz poprzednio zacementowaną kolumną rur.

W trakcie uszczelniania gazowych otworów wiertniczych często dochodzi do migracji gazu, powodującej nieszczelności płaszcza cementowego. Stanowi to zagrożenie dla środowiska oraz dla życia i zdrowia ludzi. Zjawisko migracji stwarza również problemy natury technicznej podczas przygotowywania otworu do eksploatacji.

W książce przedstawiono mechanizmy powstawania migracji i ekshalacji gazu oraz omówiono zagadnienia ograniczenia ekshalacji gazu w otworach wiertniczych. Zmniejszenie ekshalacji gazu można było uzyskać poprzez modyfikację receptur zaczynów uszczelniających. Opisana została innowacyjna metodyka badań zaczynów cementowych przeznaczonych do uszczelniania otworów wiertniczych o podwyższonym ryzyku wystąpienia migracji gazu. W pracy omówiono wyniki badań migracji gazu przez wiążący i związany zaczyn cementowy na urządzeniu umożliwiającym symulację warunków otworowych oraz śledzenie zjawisk zachodzących w zaczynie podczas wiązania. Celem pracy było ograniczenie ekshalacji gazu poprzez modyfikację receptur zaczynów uszczelniających oraz analizę wpływu dokonanych modyfikacji na kształtowanie się struktury stwardniałych zaczynów uszczelniających.

W związku z powyższym w pracy poruszone zostały również zagadnienia dotyczące mikrostruktury stwardniałych zaczynów cementowych. Problematyka w dużym stopniu przyczynia się do ograniczenia migracji i ekshalacji gazu w otworach wiertniczych oraz pozwala na zminimalizowanie tego zjawiska poprzez zastosowanie innowacyjnych zaczynów uszczelniających.

OPIS EN:

The most important function of the cementing operations in each casing string column, is to seal the annular space between the installed pipes and the walls of the well, as well as the previously cemented casings.

What often occurs in a well during the cement job is gas migration, which causes leaks in the cement sheath. It poses a threat to the environment and human life and health. Moreover, gas migration causes certain technical problems while preparing the borehole for exploitation.

This book shows the mechanisms forming the migration and exhalation of gas and the problems connected with the suppressing of gas exhalation in wells. The suppression could be achieved by modifying slurry designs. This work presents an innovative methodology of analyzing cement slurries, designed to seal boreholes with a higher risk of gas migration occurrence. The work also reports the results of research into gas migration in a setting, as well as already set cement slurry, which was conducted in a simulator modelling well conditions, where all the slurry solidifying effects could be closely observed. The aim of the work was to reduce gas exhalation, by modifying slurry designs and analyzing the effects of the modifications, on the formation of the structure of the solidified slurries.

On account of this, the work also discusses some questions concerning the microstructure of solidified cement slurries. This problem contributes considerably, to the suppressing of gas migration and exhalation in wells, and helps to minimalize this process by applying innovative slurry designs.

Praca naukowa nr 199 jest dostępna w trybie open acces.

Zamówienie wersji drukowanej:

Cena egzemplarza: 60 zł netto (plus 5% VAT)

Koszt przesyłki: 5 zł brutto za sztukę – list polecony

Zamówienia prosimy składać e-mailowo: nafta-gaz@inig.pl lub telefonicznie 012 617 76 32.