Äv ' o / w y v t | \
>r -
R o k V. 5 .
Treść:
1. S ekc. N auk. O rg a n iz a c ji S to w . P o l. Inż. P rzem . N a f t .: „ R a c jo n a liz a c ja i n o rm a liz a c ja ż u ra w ia k o m b in o w an eg o lin o w o -ż e rd z io w e g o “ . . S tr.
2. Inż. A rtu r U rm a n : „ N a jw a ż n ie jsz e sy ste m y k ra k o w a n ia i ic h p ra k ty c z n e w yniki“ ... „ 3. D r. S. S . : „ P o ls k i K a rte l N afto w y “ ... „ 4. D ział s p r a w o z d a w c z y ... „ 5. D z ia ł g o s p o d a r c z y ... „ 6. P rz e g lą d sta ty s ty c z n y : „ P rz e m y s ł naftow y w sty c z n iu 1930“ ... „
„W ydobycie ropy w r. 1929“ (c. d.) ... „
7. W iad o m o ści b ie ż ą c e . . „
8. P rz e g lą d z a g r a n i c z n y ... .
Table des matières:
1. La S e c tio n d e l'o r g a n is a tio n s c ie n tifiq u e : „Tip n o rm a lis é de rig de fo ra g e à c a b le -tig e (D ro it de re p ro d u c tio n in t e r d i t) “ ... P ag e 2. Ing. A. U rm an : „L es p rin c ip a u x s y s tè m e s de c ra c k in g e t le u r s r é s u l
t a t s p r a t iq u e s “ ... „ 3. D r. S. S .: „ C a rte l de p é tr o le p o lo n a is “ ... „ 4. D o c u m e n t a t i o n ... ... ... „ 5. R evue é c o n o m i q u e ... ... „ 6. R ev u e s ta tis tiq u e : „L’in d u s trie d e p é tr o le e n P o lo g n e e n Ja n v ie r 1930“ „
„La p ro d u c tio n d 'h u ile b r u te e n 1929“ ...
7. C h ro n iq u e c o u ra n te . „
8. R evue é t r a n g è r e ... „
Inhalt:
1. S e k t, d e r W issen sch aft. O rg a n .: „ R a tio n a lis ie ru n g u n d N o rm a lisie ru n g d e s k o m b in ie rte n S e il- u n d Q e s tä n g e b o h r k ra n e s “ (N a c h d ru k v e rb o te n ) S e ite 2. Ing. A. U r m a n : „D ie w ic h tig ste n K ra k m e th o d e n u nd ih r e p r a k tis c h e n
E rg e b n is s e “ ... „ 3. D r. S. S . : „D e r P o ln is c h e N a p h ta k a r te ll“ ... „ 4. R e fe ra te ... . „ 5. N eu e G e s e tz e u n d V e ro rd n u n g e n ... „ 6. Ü b e rs ic h t d e r S ta tis ti k : „ P o ln is c h e P e tr o le u m in d u s tr ie im J ä n n e r 1930“ „
„D ie E rd ö lp ro d u k tio n im J a h r e 1929“ . . . . „ 7. K lein e N a c h ric h te n . . ... ... . 8. A u slä n d isc h e K r o n i k ...
69 103 108 113 115 116 120
121
123
99 103
103
113 115 116
120
121 123
99 103 103 113 115 116 120 121 123
Rok V. — Zeszyt 5. 10. marca 1930 r.
PRENUM ERATA: rU T ą, /«■*- ^ -■ —— P o jed y n czy zeszy t
w raz z dodatkiem staty sty czn . fg S S w JS W M g ¿ g t ,¿ S W M s t S m ^ ^ ^ ^ r‘ szw -)
gsMJ m g - jw w § jr tsg$xsss
ro c z n ie ...Zł, 54 B U jg g ¿ S T jB F \ d r N afto w eg o “
p ó ł r o c z n i e ... „ 3 2 Zł. 2 — (1'50 Fr. szw .)
k w a r t a l n i e ... . , 2 0 j t j r * I »cmsa.» X* i< H r / 2 W f O G ŁO SZEN IA :
J m / M * r l & 7* str. Zł. 150 % str. Zł. 90
z a g ra n ic ą : / » / / I J & J f W H U B S E ff M W % „ „ 50 >/. „ „ 30
r o c z n ie ... Fr. szw. 40 / X B I /BW S r H r l ^ r .SmT S trona zew nętrzna okładki
p ółrocznie . . . 25 M
W JSf MMI
wMF
50% drożej., . , . , c______________________________ __ _____________ P ierw sza stro n a o g łoszeń
k w a r t a l n i e . . . „ 15 DWUTYGODNIK 25% drożej
WYDAWANY NAKŁADEM KRAJOWEGO T O W ARZYSTWA NAFTOWEGO WE LWOWIE.
R edaguje K o m ite t R e d a k c y jn y przy K ra jo w e m Tow. N aftow em I S to w a rz y s z e n iu Pol. In ż y n ie ró w Przem. Naft.
C z ło n k o w ie : Dr. St. B a rto s z e w ic z , Prot. Inż. Z. B ie lski, K. K o w a le w s k i, Inż. J. P io tro w s k i, Dr. S. SchS tzel, Inż. St. S u llm lrs k i, Dr. S. Unger, Dr. I. W ygard i C. Z a łu s k i.
R ed ak to r działu te ch n ik i k o p a ln ia n e j: R ed a k to r d ziału tech n ik i rafin ery jn ej : R e d a k to r d ziału g o s p o d a rc z e g o : R ed ak to r d ziału s ta ty sty c z n e g o :
Inż. St. SULIMIRSKI inż. W. J. PIOTROWSKI Dr. S. SCHATZEL C. ZAŁUSKI.
R e d a k to r o d p o w ie d z ia ln y : Inż. STEFAN SULIMIRSKI.
R e d a k c ja I A d m in is tra c ja Lwów, ul. A k a d e m ic k a 17, G m ach iz b y P rz e m y s ło w o - H a n d lo w e j. — T e le fo n Nr. 0-40 K o n to c z e k o w e P. K. O. Nr. 103.208. R a c h u n e k b ie ż ą c y w P o w s z e c h n y m B a n ku K re d y to w y m we Lw owie.
S E K C JA N A U K O W E J O R G A N IZ A C J I
STOW . PO L. INŻYNIER W PRZEM. NAFT, w BORYSŁAWIU.
Racjonalizacja i normalizacja żurawia kombinowanego linowo-żerdziowego.
P raw a au to rsk ie zastrzeżo n e.
G e n e z a i p r o g r a m p r a c k o m i s j i w i e r t n i c z e j p r z y S e k c j i N a u k . O r g a n i z a c j i .
^ ^ e k c j a Naukowej Organizacji Stow. Polsk. Inż.
Przem . Naft. p o w stała przed niespełna dw u laty i po zorganizow aniu się, urządzeniu szeregu odczy
tów i zaznajom ieniu szerszych w arstw z literaturą, dążnościam i i sposobam i pracy, u ło ży ła program działania, jako sw ój p ro g ra m m aksym alny. O pie
rając się w yłącznie n a działalności kilku jednostek
— założycieli, zajętych sw ą pracą zaw odow ą, zm u
szona b y ła do ograniczenia się w w ykonaniu m aksy
m alnego p ro g ram u , tw o rząc jedną kom isję, a to kom isję w iertniczą. D ysponując ograniczonemu środkam i finansow em i, m ogliśm y początkow o zaan
gażow ać tylko jed nego inżyniera, k tóry w ykonał szereg pom iarów chronom etrażow ych, wszystkich niemal czynności w iertniczych. I tu okazało się, ile bezpow rotnych s tra t w w iertnictw ie przynosi brak system u, b rak organizacji, opartej na zasadach racjonalizacji i norm alizacji.
Poczyniliśm y starania o uzyskanie funduszów i otrzym aliśm y o d „ P io n ie ra “ kw otę Z ł. 6.000.—
i Izby Pracodaw ców w Borysław iu również kw otę Zł.
6.000, w zam ian za co w zięliśm y na siebie o b o wiązek w ykonania w term in ie 5-miesięcznym p ro jektu n orm alnego żuraw ia w iertniczego, kom bino
w anego, linow o-żerdziow ego. W ścisłem wykonaniu 5-m iesięcznego term inu, rozpoczęliśm y w ygłaszanie naszych p rac w odczytach dyskusyjnych w lokalu Stow . Inżynierów przed liczmem au d yto rju m , p o d dając fachow ej krytyce nasze prace.
Kom isja w iertnicza sk ła d a ła się z członków Z arządu Sekcji, a to z kolegów : K rygow skiego, Książkiewicza, Klimkiewicza, K ołodzieja, Skoczyńs-
kiego, T okarzew skieg o i W ojnara, o raz członków Kom isji: M azanka, Bielskiego i Sm agow icza. K o
ledzy T okarzew ski i W o jn ar byli i są p łatnym i inżynieram i Sekcji N. O., oni też w ykonali większą część tej pracy.
System pracy Komisji p o leg ał na tem , że dany tem at otrzym yw ał do term in ow ego opracow ania jeden z członków Kom isji; po opracow aniu p rze d k ład ał referen t sw ą pracę na plenum Komisji, na które w racała ona po w yczerpujących dyskusjach jeszcze dw a lub trzy razy, poczem po ostatecznem uzgodnieniu, zostaw ała przyjm ow aną.
Z ebrania Komisji o d b y w ały się dw a razy w ty godniu, w ostatnich zaś dwu m iesiącach trzy razy w ty go dn iu, i trw a ły po kilka godzin. 1
P raca p o leg ała na:
1) poznaniu istniejących rygów kom binow anych, 2) krytycznem zanalizow aniu i wysnuciu w n io s
ków, zm ierzających do popraw ienia b łędów , 3) w prow adzeniu i ustabilizow aniu ulepszeń.
W ykonaliśm y więc zdjęcia w szystkich — w licz
bie 11 — istniejących w zagłęb iu bo rysław skiem typów żuraw i kom binow anych, pom ierzyliśm y w szystkie przekładn ie pasow e, łańcuchow e i s tr u now e, m ierząc i obliczając chyżości, w ykorzystanie mocy silników, zużycie czasu na różne czynności wiertnicze, koszty urządzeń i popędu. W osobnych referatach przedyskutow aliśm y zagadnienia takie, jak: popuszczadło łańcuchow e, czy śru b o w e, — w iercenie „z szarpacza, czy na żerdziach, — bęben w ielokrążkow y pensylw ański, czy kanadyjski, — ły ż kow anie z żuraw ia, czy z w yciągu, — w ielokrążki,
Str. 100 „ P R Z E M V S Ł N A F T O W V “ Z eszy t 5
— korona w ieżow a, — średnice bębnowi i ich długości użyteczne, — tarcze pasow e, — stosunek przeniesień,
— w ytrzym ałość p asó w i ich w ym iary. — Z ebraliśm y k rytykę urządzeń od kierow ników , którzy tern i urządzeniam i pracow ali, uzupełniając je datam i po- m iarow em i i statystycznem u W ten sposób w yczer
paliśm y m aterjał, k tó ry po słu ży ł nam do o p raco
w ania u spraw nionego żuraw ia n orm alnego.
Je st g o d nym uw agi fakt, że w m łodem u nas w ierceniu linow em w okresie czterech lat, potrafił polski um y sł techniczny w prow adzić wiele odrębnych urozm aiceń, które ew olucyjnie zm ierzały do lepsze
go i doskonalszego ty pu. O ile z początku typy rygów kom binow anych m iały ch arak ter żuraw i dostosow anych w ięcej do żerdzi niż do liny — co tłum aczyć należy w arunkam i fachow ości personalu w iertniczego — to z czasem, ew olucyjnie, kom bi
now any żuraw uzyskał już w yraźny ch arakter rygu linow ego, posiadającego tylko dla pew nych, w y jątkow ych w aru n k ó w i .potrzeb, urządzenie, um ożli
wiające użycie żerdzi do w iercenia lub instrum entacji.
Brak sko ordynow anej pracy przy w prow adzaniu zmian sp o w o d o w ał ich wielką różnorodność, co już jest niestety błędem .
W obecnym etapie naszej pracy nie zam ierza
liśm y i nie w ykonujem y norm alizacji poszczególnych elem entów ; celem naszym było znorm alizow anie u k ład u i przeniesień, b y uspraw nić i zekonom izow ać pracę. Pracę norm alizacji szczegółow ej m am y na oku, jako w ytknięty cel n a n iedaleką przyszłość.
Pracę kom isji staraliśm y się ująć i o d d ać do d y sp o zycji przem ysłu naftow ego, jako zam kniętą dla siebie całość, om aw iającą zagadnienia n a d zno rm a
lizowaniem żuraw ia w iertniczego, kom binow anego, linow o-żerdziow ego. Żywej dyskusji podejm ow anej przez w ielu kolegów po każdym z odczytów , w y głoszonych w dniach od 8 do 27 listopada 1929 r., zawdzięczam y pew ne uzupełnienia, które w prowa- w adziliśm y już w niniejszą pracę.
I.
O g ó l n e u w a g i o p o p ę d z i e d l a u r z ą d z e ń w i e r t n i c z y c h . Każdy ry g system u udaro w eg o sk ład a się:
1) z urządzenia do w yw oływ ania udarów , 2) z urządzenia do zapuszczania i w yciągania
ap arató w w iertn.,
3) z urządzenia do łyżkow ania i 4) z urządzenia do rurow ania.
Do p op ędu pow yższych urządzeń używ a się pow szechnie m aszyn parow ych i silników elektrycz
nych. Najczęściej używ ane są m aszyny parow e, jednocylindrow e 320/400, t. zw. 45 KM, o nom i
nalnej ilości o b ro tó w 140 o b r/m in ; — pozatem spotyka się m aszyny 30 KM, 75 KM, — a w yjątkow o w typie „ K a rp a ty “ , do w yciągania św idra dwucy- lindrow ą m aszynę p aro w ą 130 KM. P ozatem do łyżkow ania sto su je się w przew ażnej części od g łębokości po nad 1000 m. osobne urządzenie, a to w yciąg tło k o w y o sile 150 KM. P rzy popędzie elektrycznym sto su je się od początku wiercenia m oto r elektryczny o sile takiej, jaka w przyszłości d anego szybu będzie p o trzebną do tłokow ania, a raczej do pew nej ilości na godzinę w yjazdów z t ło kiem. D latego też m oc silników elektr. jest na ogół w iększa od m ocy m aszyn parow ych w iertniczych, co zresztą uspraw iedliw ia także b rak m ożności s ta łeg o przeciążenia silników elektrycznych i potrzeba zachow ania pew nej rezerw y m ocy n a w yrw anie w ciętego lub przysy p anego św idra, w zgl. przy ru row aniu. S tosow ana m oc silników elektr. w aha się tu o d 80 do 250 KM. Ilości o b ro tó w m o torów elektrycznych są rów nież bardzo różne, bo do 200 do 1050 o b r/m in . Jak z pow yższego w ynika, ró żn o rodność m ocy zainstalow anych m aszyn parow ych i silników elektr. spraw ia, że niem al każdy żuraw 0 tym sam ym układzie urządzeń jest inny i niem a dw óch identycznych żuraw i, jeśli chodzi o sp ra w ność z pow odu różnej m ocy, różnych przeniesień 1 różnych ilości o b ro tó w silników. R óżnorodność ta spraw ia także i to , że m ontaż jest utrudniony! i że w razie p o trzeb y w ym iany części zużytych na n o w e, n atrafiam y na duże trudności lub ponosim y straty .
M oc w spom nianych m aszyn parow ych jedno-' cylindrow ych 45 KM przy 140 o b r/m in . wynosi w w arunkach praktycznych 90 KM przy 250—300 o b r/m in . Pracują one n a o g ó ł nieekonom icznie z p o w o du :
1) za dużej odległości od kotłow ni, w ynoszącej 30—200 m,
2) za m ałej średnicy rurociągów parow ych, d u żej ilości załam ań (kolan, zaw orów , łuków ), 3) złej izolacji parociągów ,
4) regulacji biegu przez dław ienie pary, która to regulacja podnosi co p raw d a cieplik p ary, co jest bardzo korzystne, ze w zględu na dużą odleg łość od kotłow ni, — obniża jednak ciś
nienie pary, czyli zm niejsza dzielność term iczną m aszyny.
Pow yższe pow ody sk ład ają się na to, że przy ciśnieniu pary w kotle 7 —8 atm ., ciśnienie admi- syjne w cylindrze w ynosi 2—4 atm , a w rezultacie dzielność term iczna m aszyny w ynosi 2—3°/o, czyli jest 3—4 razy m niejsza, niż dzielność term iczna m aszyny z wydm uchem, której ■>] = 8%, a 5—9 razy mniejsza, niż dzielność nowoczesnej m aszyny z kondenzacją, której tj = 18%.
O w iele korzystniej pod tym w zględem p rze d staw iają się m o tory elektryczne; p obierają one tyle prądu , a zatem zużywają tyle dostarczonej energji, ile w ynosi ich obciążenie. Pozw ala to n a ek o n o miczną pracę m otoru przy w ierceniu, t. j. p rz y średniem obciążeniu, w ynoszącem ok o ło 20 KM.
W razie przerw w pracy, m ożna m o to r w yłączyć i nie pobierać p rądu , czyli zmniejszyć koszt ruchu.
P rzy zapuszczaniu przyrządów , m o to r p racuje jako g e n e ra to r, w ysyłając p rąd do sieci.
Z darza się często, że posiadając zasadniczy p o pęd elektryczny w jakim ś szybie, spotykam y jeszcze m aszynę p arow ą jako rezerw ę.
Poniew aż czynności, n a w ykonanie których p o trz e b n y jest po pęd m echaniczny, zabierają 80—85<V6 o gólneg o czasu, p o trzeb n eg o na odw iercenie jedn eg o
„ P R Z E M Y S Ł N A F T O W Y 1 Su. 101 Zeszyt 5
szybu, przeto popęd m echaniczny pow inien dawać n am p ełn ą gw aran cję pew ności ruchu.
Przy popędzie elektrycznym przerw y w ruchu, spow odow ane brakiem energji m otorycznej (brak p rąd u i defekty m o to ru — badano 6 szybów ) trw ały przeciętnie 80— 120 godzin, co w ogólnym czasie, zużytym na odw iercenie szybu stanow i 0.6 °/o—0.8 °/o.
W tym czasie m aszyna parow a zastępow ała silnik elektryczny, — o 'i l e była dysponow aną do ruchu;
okazało się jednak niem al zawsze, że w tedy, kiedy chciano jej użyć, zachodziła potrzeb a p rz e p ro w a dzenia w m aszynie pew nych n a p ra w i uzupełnień, gdyż) nie konserw ow ana przez szereg tygodni lub m iesięcy, nie b yła bez takich n ap raw zdolną do ruchu. W a ł m aszyny bow iem , um ieszczony obo k w ału pośredniczącego, w ym aga w łączenia go zapom ocą sp rz ę g ła sta łe g o , o ile zaś m aszyna p aro w a umiesz- cżona jest w ten sposób, że tarcza pasow a m a
szyny leży w osi pasa, przechodzącego z tarczy na wale przystaw ki zębatej m o toru elektrycznego do tarczy g łó w n e j, potrzeb a założyć pas, co też w ym aga pew nego czasu."
D rugą przyczyną, dla której m ontuje się m a
szynę parow ą jako rezerw ę jest ta okoliczność, że nieraz decyzja staw iania szybu napada w ostatniej chwili, przyczem rozpoczęcie w iercenia określone jest term inow o, a m ontaż urządzenia elektrycznego, z pow odu dłu g o term in o w ej dostaw y, trw a około 2 m iesiące i jest ukończony dopiero w tedy, gdy szyb dzięki rezerw ow ej m aszynie parow ej ma około 400 m . głębokości.
Nie przesądzając kw estji użycia jedn eg o lub d ru gieg o po p ędu, a ' ro zpatrując kw estję m aszyny parow ej w yłącznie ze stanow iska zabezpieczenia s o bie rezerw y energji — stw ierdzam y, że poza w ym ie
nionem u korzyściam i, urządzenie takie w ykazuje następujące ujem ne stro n y :
1) d odatkow y koszt m aszyny p arow ej, z fu n d a
m entem , p otrzebnem i Urządzeniami, zw iększo
ną pow ierzchnią zabudow ania, kosztam i kon
serw acji;
2) m ała ekonom ja teg o urządzenia, gdyż w y k o rzystanie m aszyny parow ej, pracującej jako rezerw a w czasie zaledwie 80—120 godzin na 12000—14000 godzin, jest m ałe ;
3) niem ożność uzyskania jednakow ych spraw ności poszczególnych urządzeń żuraw ia, w skutek uży
cia dw u zupełnie odm iennych rodzajów popędu dla jednych i tych sam ych przekładni.
Z pow odu tych przyczyn uw ażam y, że w sta w ienie m aszyny p aro w ej, jako rezerw y przy popędzie elektrycznym jest nieracjonalne i urządzenie tego rodzaju z naszego p ro jek tu elim inujem y.
Jako zabezpieczenie w razie n. p. spalenia się uzw ojeń tw ornika, przew idujem y w ym ianę n o rm a l
n ego m o toru elektrycznego na drugi o tej sam ej m ocy i ilości obrotów .
Do ogrżew ania szybu i podgrzew ania ropy m ożna użyć m ałeg o ko tła o niskiem ciśnieniu.
W e w szystkich istniejących żuraw iach przy p o pędzie parow ym lub elektrycznym (w yjątek stanow i typ „ K a rp aty “ z osobnym popędem dla bębna św i
d row ego) chyżości ,na poszczególnych bębnach oraz w ykorzystanie m ocy silników uzależnione są od w iel
kości przeniesienia na w a ł korbow y, za p o średnic
twem k tó reg o przenoszone są o b ro ty na w szystkie inne urządzenia.
Spraw ność tych urządzeń polega na dobraniu takich przeniesień, by m oc m otoru b y ła w y k o rzy s
tana oraz, by przy w szystkich czynnościach, poza w łaściw em w ierceniem , w zględnie pracą w ahacza, daw ały m ożność uzyskania jak najw yższych, bez
piecznych prędkości.
Z kolei rozpatrzym y w ym agania, jakie staw ia
my poszczególnym urządzeniom i w pły w różnych w arunków na spraw ność tych urządzeń.
II.
W i e r c e n i e .
S praw ność urządzenia do w yw oływ ania ud aró w zależną jest od rodzaju silnika, wielkości zbiornika energji i sposobu jej oddaw ania, o raz o d p rz e niesienia m iędzy w ałem m aszyny a w ałem korby w iertniczej.
Przyłożony, w czasie w iercenia do w ału silnika obrotom ierz, w ykaże w ahanie w skazów ki w stałych granicach, pokazując m inim alne i m aksym alne chwilowe ilości o b ro tó w na m inutę w ału w cza
sie jedn ego udaru. Iloraz z różnicy tych o b ro tó w przez obroty średnie n ma* • 11 min _ 100 = 6 na-
U śred
zyw am y stopniem niejednostajności ruchu i w y ra żam y g o w procentach. Stopień niejednostajności przy urządzeniach pędzonych jednocylindrow ą m a
szyną parow ą w ynosi od SO/o do 175°/o, zaś przy urządzeniach pędzonych m otorem elektrycznym od 20°,o do 50°/o.
W ielkość stopnia niejednostajności zależną jest od pojem ności zbiornika energji, t. j. od koła za
m achow ego, w zgl. w irnika, rotującego w m otorze elektrycznym , oraz od przebiegu konsum eji i p ro dukcji energji. W, czasie jedneg o udaru m am y dwa okresy, a to okres, w którym ap a ra t w iertniczy, opadając na dół, nie konsum uje energji silnika: i okres konsum eji, g d y ap arat w iertniczy za pośrednictw em w ahacza zostaje podnoszony do g ó ry. Im zbiornik ten lepiej będzie akum ulow ał energję, w zględnie nadw yżkę w yprodukow anej, a nie skonsum ow anej pracy, by ją w m om encie deficytu oddać, tern lepiej spełniać będzie swe zadanie i zbliżać się będzie do granicy takiej wielkości, jaka jest najw łaściw szą.
G dy zbiornik ten będzie za m ały, wów czas w ystąpi tak duża niejednostajność ruchu, iż w m om encie niepokrycia deficytu pracy nastąpi zatrzym anie się silnika.
S tałym w skaźnikiem pojem ności energji koła zam achow ego, w zględnie w irnika, w m ontow anego w układ udarow y będzie iloczyn G D 2i2, g d z ie :
G —ciężar wieńca koła zam achow ego, lub w irnika m otoru elektrycznego,
D —średnica koła zam achow ego, w zgl. w irnika, m ierzona m iędzy środkam i ciężkości p o wierzchni przekroju wieńca,
i — przeniesienie z w ału m aszyny na w ał korby w iertniczej.
W ielkość G D 2i2 w aha się w granicach od 6000 do 2800 przy jednocylindrow ych m aszynach parow ych i od 2700 do 59000 przy m otorach elektrycznych.
W idzim y w tej m aterji znow u dużą ró żn o rodność, w b ard zo od ległych od siebie granicach.
Na podstaw ie szereg u pom iarów najm niejsze
„ó'“ w ykazuje układ udarow y , g d y jest pędzony m otorem elektrycznym i ten stopień niejednostaj-
Str. 102 „ P R Z E M Y S Ł N A F T O W Y “ Z e s z y t 5
ności okazał się dla po stępu w ierceń korzystny, w obec czego bez żadnego ryzyka m ożem y żądać, by stopień niejednostajności ruchu przy popędzie in- nem i silnikam i był w każdej głębokości taki, jaki uzyskujem y przy popędzie m otorem elektrycznym .
M aszyna p arow a jednocylindrow a produkuje pracę w sposób im pulsyw ny od m aksim um do m i
nim um , — w czasie zaś kom presji m usim y m aszynie jeszcze dodać energji. W y k res sił stycznych silnika
MASZYNA PAROWA JEDNOCYLINDROWA.
&ra-
• iobrot maszyny
R y s. 1.
w ykazuje nam graficznie p rzebieg produkow anej przez silnik pracy w czasie jedn eg o o b ro tu ; najnieko- rzystniej przedstaw ia się przeb ieg oddaw ania pracy w łaśnie przez jednocylindrow a m aszynę parow ą (rys.
1), stosow aną pow szechnie w w iertnictw ie. Już znacz
nie lepiej przedstaw ia się w ykres dla m aszyny p a row ej dw ucylindrow ej (rys. 2.) sprzężonej w spól-
MASZYNA PAROWA DWUCYUNORGWA.
Korby pod »50°
-1 obrob maszyny.
R y s 2,
nym w ałem korbow ym , przyczem k orby są obrócone w zględem siebie o kąt 90°. W y k res sił stycznych m otoru elektrycznego p rzedstaw ia najkorzystniejszy, bo sta ły sposób od daw ania pracy.
Stosunek przeniesień dla w iercenia linow ego p o winien być tak d o b ran y , by przy norm alnych o b ro tach ro to ru ilość o b ro tó w k o rb y w iertniczej w ynosiła 45 na m inutę przy popędzie elektrycznym , t. zn., że przy w ierceniu n a linie m aksym alna ilość udarów może w ynosić 45 na m inutę. Wi obecnych żuraw iach o popędzie elektrycznym w ał ko rbow y w ykonuje o b ro tó w w szybie: '
G al. B itum en . . . . 67,5 G al. H orod. X. . . . 53,7 S ta te l. XXV...57,2 P a ste u r I!... 51,7 S tatel. XXI...56,— Sosnkow ski . . . . 5 1 , — A r k a d j a ...55,— C z e s ła w ... 37,5
Stosow anie przeniesień takich, by na ich skutek uzyskiw ać wyższe od potrzebnych ilości obrotów ' w ału k o rby w iertniczej, po w oduje n astępujące stra ty :
1) obniża spraw n o ść w iercenia, szczególnie w g łęb szy m otw o rze, przy stosow aniu m ałej ilości udaró w , poniew aż w skutek zm niejszenia
— poniżej norm alnej ilości o b ro tó w m otoru, zm niejsza się żyw a en erg ja w irnika, pow odując w zrost stopnia niejednostajności ruchu;
2) pow iększa koszty inwestycyjne popędu, w sku
tek konieczności użycia dużej ilości oporów elektrycznych;
3) pow oduje nadm ierną stra tę p rąd u na o g rz e w anie się tych oporów .
Dla w iercenia żerdziow ego pow inno się dobrać przeniesienia w ten sposób, by w a ł k orby w iertn i
czej, przy norm alnej ilości o b ro tó w m otoru daw ał 60 o br/m in.
O dy przy popędzie elektrycznym dysponujem y (w gó rny ch granicach) ograniczoną ilością o b ro tó w na m inutę m o to ru i nie m ożem y liczyć w żadnym w ypadku na m ożność zwiększenia ich, — to przy popędzie parow ym m ożem y dobrać taki uk ład p rz e niesień, by przy norm alnych ob rotach m aszyny otrzym ać na wale k o rb y w iertniczej potrzebną ilość obrotó w . D ośw iadczenie w ykazuje, że w pierw szych m etrach potrzebujem y 40 udaró w /m in ., zaś w n a j
głębszych 25 ud ar/m in ., średnia ilość ud aró w w y nosi zatem 32,5. Poniew aż norm alnie m aszyna parow a posiada 140 o b r/m in ., przeto przeniesienie z w ału m aszyny na w ał k orby w iertniczej w ynosić winno i — -32-5 — 4> 3, t. j. tyle co przy oryginalnej pensylw ance. Stosow ane obecnie przeniesienia w y noszą: 3, 3.28, 3.—, 3.48, 3.51 3.56, 3.6, 3.8, 4 .—) 4.4.
P rzy w ierceniu na żerdziach m aksym alna ilość u d aró w w ynosi 60, m inim alna 35, zaczem średnia 47.5 u d aró w na m inutę. Przeniesienie z w ału m a
szyny parow ej na w a ł k orb y w iertniczej pow inno 140 _ . ,
w y n o s ić i == = 3 - k ro tn e . t
Wiercenie p ie rw s zych m etrów na żerd zia ch c z y na linie z szarpaćza.
Dla porów nania w zięliśm y .12 szybów w ierco nych w Mraźnicy, z tych 6 na żerdziach i 6 z szarpaćza. Na pierw szy plan wybija się jako zaleta szarpaćza w iększy p o stęp w iercenia b ru tto . Do głębokości 62 m. w iercono przeciętnie na żerdziach 51 zmian, z szarpaćza przeciętnie 29 zmian. Dalszem i zaletam i wiercenia z szarpaćza są:
1) szybsze zapuszczanie i w yciąganie św idra;
2) nie potrzeb a załączać przew odu i zakładać pociągacza;
3) m ożna wiercić przy rurach sterczących kilka m etrów nad p o d ło g ą;
4) m ożna pobijać ru ry z szarpaćza;
‘ 5) ryg jest od razu przy sto so w any do wiercenia na linie (średnice tarcz).
Jako w ady w iercenia z szarpaćza w ysuw ają się następujące:
1) Nie m ożna podbijać do g ó ry (sztosow ać), a jeżeli się to robi, to jest to podbijanie n ie
d o k ła d n e ,.. na którem cierpi lina;
2) N iebezpieczeństw o ruchu (tę w adę nauczyliśm y się om ijać, g d yż w iem y o tern, że niebezpie
czeństwo to istnieje tylko w płaszczyźnie ruchu korby, a więc przeż unikanie staw ania w tej płaszczyźnie, unika się n ieb ezp ieczeń stw a);
3) W iększe niszczenie się liny.
Zeszyt 5 „P R Z E M Y S Ł N A F T O W Y“ Str. 103 W n i o s e k : R easum ując to zestaw ienie, d o
chodzim y do przekonania, że korzystniej jest zaczynać w iercenie z szarpacza, tem b ard ziej, że często w y suw any zarzut łatw eg o skrzyw ienia okazał się n ie słusznym , gdyż dotychczasow e dośw iadczenia z T ustanow ic i M raźnicy w żadnym w ypadku go nie potw ierdziły.
D a l s z y w n i o s e k : Żuraw ie należy tak b u dować, aby pozw alały na w iercenie z szarpacza, a więc lina św idrow a m usi iść w ew nątrz wieży, a na ścianie wieży od stro ny bębna św idrow ego nie może być żadnych m ostków , gdyż zostałyby przez linę zniszczone.
P o pu szc za dło śrubowe, czy ła ń cu cho we .
Dla porów nania przyjm iem y w arunki techniczne pracy i kalkulację kosztów w obu w ypadkach.
U żyw any pow szechnie łańcuch w iertniczy, średnica ogniw a 32 m m, d łu g o ść konieczna na 1 szyb około 15 m. W aga łańcucha 25 kg/m b, cena Zł. 2.— za kg. C ałkow ita więc w aga łańcucha 375 kg., a cena Z ł. 750.
P rzy użyciu łańcucha musi się użyć popuszczadła ślim akow ego, któ rego w a
g a w ynosi 370 kg. koszt zaś Zł. 780.—
nadto głow icę ślim akow a, o w adze
320 kg. Z ł. 350.—
Niezależnie od teg o musi się na końcu w ahacza um ieścić głow icę (koński łeb ). K om pletna głow ica T rautzla
kosztuje Zł. 1.520.—
P rzy użyciu więc łańcucha w iertniczego
całkow ity koszt urządzenia w ynosi Z ł. 3.400.—
W razie użycia podw ójnego łańcucha, trzeb a zastosow ać rolkę z uchem
dla zawieszenia pająka, w cenie Z ł. 350.—
razem Z ł. 3.750.—
Śruba popuszczadłow a u nas używana o w ym iarach śru b y 65/53 mm waży
250 kg. i kosztuje Zł. 1 .5 0 0 .- 2 łożyska żeliwne dw udzielne ze
śrubam i Zł. 100. -
razem Zł. o o Ö 1
Z zestawienia kosztów widzim y, że śru ba po- puszczadłow a jest o Z ł. 2.150.— tańsza od popu sz
czadła łańcuchow ego.
Bezpieczeństwo na urw anie p rzedstaw ia się następująco:
Łańcuch 32 mm. urwie się przy 48.000 kg., przyjm ując 3.000 k g /c m 2 jako natężenie zryw ające.
Dopuszczalne obciążenie w yniesie więc 12.000 kg.
przy pojedynczym łańcuchu, zaś 24.000 kg. przy użyciu łańcucha p odw ójnego i 4-krotnej pewności.
W y t r z y m a ł o ś ć ś r u b y p o p u s z c z a d ł o- w c j : Przekró j niebezpieczny wynosi 22 cm 2. Z e r
w anie więc nastąpi przy obciążeniu 77.000 kg.
(Kz = 3.500); przy łańcuch podw ójnym 32 mm zerw anie nastąpi przy obciążeniu 96.000 kg. W s to sunku zaś do w ytrzym ałości liny w iertniczej 26 mm (35.000 kg) w ytrzym ałość jest przeszło dwa razy większa. Ze w zględu więc na bezpieczeństw o przeciw ko urw aniu, tak łańcuchy podw ójne, jak i śru b y popuszczadłow e, są zupełnie w ystarczające.
Wady i zalety w pracy:
W a d y ł a ń c u c h a :
1) niem ożność, albo też bardzo ciężkie podcią
ganie przy podbijaniu;
2) podrzuty i falow anie łańcucha;
3) w ycieranie się łańcucha, przez co zmniejsza się jego w ytrzy m ało ść;
4) częste zacinanie się i n ap raw y popuszczadła;
5) utrudnione i więcej czasu zużyw ające n aw i
janie łańcucha po m arszu.
W a d y ś r u b y :
1) m artw a w ysokość śrub y, a co zatem idzie k o nieczność w yższego um ieszczenia w ahacza;
2) potrzeba stania na trybunie w czasie wiercenia dla popuszczania.
Z pow yższego zestaw ienia w ynika, że bezsprzecz
nie korzystniejszem jest użycie śruby p opuszczadło
w e j, poniew aż:
a) śru b a popuszczadłow a jest tańsza o Zł.2.150.—
b) w ytrzym ałość śru b jest zupełnie w ystarczająca, c) w ady łańcucha są przy śrubie w yelim inow ane.
(C. d. n.)
Inż. Artur U R M A N .
Najważniejsze systemy krakowania i ich praktyczne wyniki.
Referat w y g ło szo n y na III Z jeżd zie N a fto w y m w D rohobyczu w dniu 12 października 1929 r.
/ jaw iska w ystępujące przy działaniu wyższej tem- peratury na ciężkie w ęglow odory były już znane z końcem 18-go w ieku, a m ianowicie już w r. 1792 istniał w Anglji p ro jek t w ytw arzania gazu św ietlnego przez term iczne rozczepianie olejów . W połow ie 19.
w ieku B erthelot podaje teo rję rozkładu olejów w w ysokich tem p eratu rach , a w r. 1865 zgłasza Y oung w Anglji pierw szy patent na a p aratu rę s łu żącą do te g o celu. O d teg o czasu coraz częściej spotykam y w literaturze patentow ej opisy urządzeń,
służących do rozkładania czyli t. zw. krakow ania ciężkich olejów m ineralnych na lżejsze przez dzia
łanie w ysokich tem p e ra tu r. Jednakow oż dopiero około r. 1912 zaczęto budow ać w A m eryce większe ap aratu ry służące do krakow ania a to przew ażnie w e d łu g system u Burtona.
Duże zapotrzebow anie lekkich w ęg lo w od o ró w w czasie w ojny św iatow ej sp o w o do w ało zwiększone zainteresow anie dla now ych ź ró d e ł benzyny i w ę g lo w o d o ró w arom atycznych w skutek czego w następ- pnych latach o b serw u jem y szybki rozw ój tej gałęzi
S tr. 104 „ P R Z E M Y S Ł N A F T O W Y ' Zeszyt 5 przem ysłu naftow ego. W śró d olbrzym ej ilości p a
tentó w ogłaszanych w ciągu ostatnich 20 lat, których w A m eryce w roku 1927 b y ło ju ż 784, w ykonano praktycznie oko ło 40 rozm aitych sy ste m ó w w roz
m iarach nadających się do celów przem ysłow ych.
Z tych jednak, zaledw ie kilkanaście a p a ra tu r w y kazało dostateczne wyniki w praktyce i znalazło szersze zastosow anie w przem yśle.
O zdatności pojedynczych sp osob ó w ro zstrzy
gają w pierw szym rzędzie:
1) celow ość konstrukcji ap a ra tu ry , jej ekonom ja i bezpieczeństw o ruchu,
2) duża w ydajność i jakość gotow ych produktów , 3) niskie koszty utrzym ania ruchu i ew entualnej
licencji,
4) łatw ość o b słu g i i autom atyzacja ruchu.
W uw zględnieniu pow yższych postulatów zm o
dyfikow ano z biegiem czasu wiele system ów do stopnia dużej doskonałości, przyczem każdy ze znanych sp o so bó w w ykazał charakterystyczne zalety, w praktycznem zastosow aniu.
Przy klasyfikacji poszczególnych sy stem ów polegających jedynie na termicznem rozczepianiu, bez użycia katalizatorów lub hydrogenizacji dzielimy je na dwie głów ne kategorje, t. j. na system y pracujące w fa
zie płynnej (A) względnie w fazie parow o- gazow ej (B).
A paraty kategorji A. różnią się między sob ą sposobem nagrzew ania zawartego w nich oleju. Dalej rozróżniam y system y p ra cujące pod niskiem ciśnieniem (do 20 atm.) lub też takie, które pracują pod wyższem ciśnieniem. Nisko,"ciśnieniowe system y p ra cują zwykle w fazie płynno-gazow ej.
S y s t e m y k r a k o w a n i a .
A. w fazie płynnej B. w fazie parow ej
z ogrzew . zaw artości a p a ra tu ry
w całości w części GREENSTREET
BURTON BURTON-CLARK R1TTMAN
FLEMNIG JENKINS BJ , [GYRO ISOM
'HOLMES-MANLEY wys. ciśn. nisk. ciśn.
TUBE & TANK DUBBS CROSS.
W pow yższej tabeli przedstaw iono system y krakow e w genetycznym porządku ich p ierw szego stosow ania w przem yśle am erykań
skim. Jest to zarazem obraz rozw oju p o m ysłow ości i praktycznego w ykonania p o szczególnych system ów .
W E uropie skon stru o w an o rów nież cały szereg próbnych ap a ra tó w jak : Vickers, Blum er, C arbu- rol, M elam id, B orrm an i t. d. z tych jedn ak jedynie system V ickersa w ykonano już w Anglji i Rosji w rozm iarach fabrycznych.
K r ó t k i o p i s s y s t e m ó w a m e r y k a ń s k i c h . O ryginalna a p aratu ra sy stem u BU R TO N sk łada się z leżącego k o tła o pojem ności 40 hi. a norm al- nem napełnieniu 320 hl. oleju gazow ego lub innego lekkiego destylatu. Z aw arto ść k o tła og rzew a się do tem p e ra tu ry 360° przy początkow em , sztucznie w prow adzonem ciśnieniu 5—7 atm . i prow adzi p rze róbkę w tem pie 2y<> destylatu na godzinę. P o w sta jący g az i lekkie w ęg lo w o d o ry w znoszą się p io
now ą ru rą do pow ietrznego deflegm atora skąd po oddzieleniu flegm y i w ym ianie ciepła z świeżo doprow adzanym olejem skraplają się w w odnym chłodniku. P łyn ny destylat oddziela się w zbiorniku stojącym pod ciśnieniem, jakie w całej ap aratu rze p a nuje a gazy w m iarę pow staw ania wypuszcza się przez autom atyczny w entyl, regulujący w ysokość c iś
nienia w system ie. W ciągu 48 godzin od p o d p ału tj.
w czasie jedn eg o biegu a p a ra tu ry o ddestyluw uje o k o ło 60»fo zaw artości k o tła przyczem tem p e ra tu ra w zrasta do 425 °. Skroplony destylat ciśnieniowy p o dlega ponow nej redestylacji przyczem otrzym uje się średnio dCP/o surow ej benzyny licząc na pro d ukt wyjściow y.
System FLEM IN G w zasadzie p od o b n y do Bur- tona używ a k o tłó w o średnicy 3 m. a w ysokości 9 m. ustaw ionych pionow o i o grzew anych w dolnej ich części pow yżej dna. O grzew anie reg u lu je się w ten sposób, że na jedną część desty latu 6 — 7 części flegm y w raca sam oczynnie do kotła. Pary destylatu po zredukow aniu z ciśnienia roboczego 7 atm . skraplają się w injektorach w zetnięciu z w odą.
H O L M E S - M A N L E Y
R y s. 1.
U rządzenie system u H O LM ES-M A N LEY (rys. 1) sk ład a się z pieca ru rk o w eg o z k tó reg o olej n a g rz a ny n a o ko ło 430° pod ciśnieniem 20—25 Atm. p rz e chodzi do 4-pionow o ustaw ionych kom ó r rówlnej wielkości rów nież ogrzew anych, jednak bez dalszego podw yższenia tem p eratu ry . K om ory te ze spaw anej stali o w ym iarach w ew nętrznych 1.5 razy 12.5 m.
i grubości ścian 7.5 cm. są zaopatrzone w skrobacze dla koksu i m iędzy so b ą połączone dla przelew u stojącego w nich płynu, jakoteż w g ó rn ej części dla przepływ u p a r i gazówr. P a ry benzynow e z tych kom ór, pozostające nadal pod ciśnieniem roboczem całej ap aratu ry , o d p row ad za się do kolum ny rek ty fikacyjnej i w ym ienników ciepła a po schłodzeniu
Zeszyt 5 „ P R Z E M Y S Ł - N A E T Ó W V» Str. 105 i zredukow aniu ciśnienia oddziela od nieskroplo-
nych gazów , które służą jako o p ał. Z najniższych punktów k om ór o d pły w a gorąca po zostałość którą następnie rozdziela się w m ałych kolum nach na lżejszy i icięższy destylat olejow y t. zw. olej o bie
gow y i ciężką pozostałość.
Dla zmniejszenia niebezpieczeń
stw a połączonego z ogrzew aniem du
żych ilości olejów w aparaturach, które w m iejscach osadzania koksu m ogą się przepalić, stosuje się ogrze
w anie w rurach przez które przepły
w a olej tłoczony z pew n ą oznaczoną szybkością. Tym sposobem osiąga się lepsze w ykorzystanie użytego paliw a i w olne od koksu pow ierzchnie ogrze
wające. W praktyce używa się w tym celu kotłów rurkow ych, podobnych jak dla w ytw arzania pary, z krążeniem term osyfonow em lub wytwarzanem m echanicznem w ew nątrz kotła przy pom ocy wirujących śmig, lub też pie
ców rurow ych (pipę still) w połącze
niu z po m p ą tłoczącą.
U lepszony system B urtona t. zw. B U R T O N — CLARK stosuje kom binow any kocioł rurk o w y o 2 do 6-ciu izolowanych kotłach um ieszczonych nad odbudow aniem kom ory ogniow ej, w której znajduje się jedynie w iązka skośnie ułożonych ru r połączonych z w yżej leżącem i kotłam i. Olej znajdujący się w ru rach podnosi się przez n ag rzanie w kierunku n a danym m u przez u kład wiązki i uchodzi do kotła, z któ reg o chłodniejsze p a rtje oleju dop ły w ają z p o w ro tem do dolnej części rur. Reszta .aparatu ry jest p odobn ą do poprzednio opisanego system u Burtona jednakow oż przystosow aną do w yższego ciśnienia roboczego (do 15 Atm) i zaopatrzoną w sp ra w niejszy deflegm ator. D opełnianie kotła o zaw artości 320 hl. o d b yw a się podczas biegu trw ająceg o około 55 godzin.
Kocioł system u JEN K IN SA jest p o dobnym do B urton-C larka posiada jednak śm igi o bracane przez elektryczne m o to ry ustaw ione na kotłach a służące dla przyspieszenia krążenia oleju w skośnych rurkach um ieszczonych w palenisku pod kotłem . P rzy ciś
nieniu roboczem 10—15 Atm w ytw arzają się pary benzynow e i gazy, któ re następnie przechodzą do deflegm atora i kolum ny rektyfikacyjnej a z tych do chłodników w odnych. P ozostałość odchodzi z dolnej części og rzew an eg o kotła do naczynia eks- p anzyjnego w którem w ydziela się dro bn y koks a następnie, przez w ym iennik ciepła do zbiorników .
A p aratura ISOM w yróżnia się zastosow aniem o dd zielnego pieca rurk o w eg o ułożo n ego z piono
w ych rur, p rzez k tó ry pom pa stale pracująca tłoczy olej do k om ory a z tej chłodniejsza część oleju
to p ły w a z pow ro tem do pom py. Dalsze części a p a ra tu ry są podobne jak w system ach już o p i
sanych.
Z wyliczonych dotąd system ów jedynie a p a ra tu ry H olm es-M anley i Jenkins byw ają jeszcze ob ec
nie budow ane. Duże rozpow szechnienie zyskały n a tom iast m. i. bardziej udoskonalone system y T ube
& T ank, D ubbs i C ross.
System T U B E & TA N K (rys. 2) początkow o uży
w any przy niskiego ciśnieniu z czasem jednak został
dostosow any dla ciśnienia roboczego do 60 Atm.
S kłada się z pieca rurk o w ego podzielonego na kilka sekcyj, z których najw iększa i najbliżej paleniska położona służy do nag rzew ania oleju n a te m p e ra tu rę ok oło 460°. O g rzan y olej przetłacza się następnie do pionow o ustaw ionej kom ory w ykonanej z kutej
T U B E & T A N K
R y s 2.
stali. Po obniżeniu ciśnienia przez w entyl regulujący, o d pływ a olej z g ó rn ej części kom ory do bębna, w którym o d b y w a się o d parow anie lżejszych w ęg lo w o d o ró w i oddzielanie płynnej pozostałości o d ch o dzącej po schłodzeniu do zbiorników . O ddestylow ane pary przechodzą przez szereg kom ór i w ym ienni
ków ciepła do kolum n rektyfikacyjnych a następnie do chłodników dla destylatów ciśnieniowych. Flegm ę zbierającą się w kolum nach przetłacza się do dal
szych sekcyj pieca ru row eg o, gdzie następuje p o now ne nag rzan ie w celu dalszej rektyfikacji. A p ara
tu ra pracuje system em ciągłym , przyczem olej doprow ad zan y do pieca n agrzew a się w w y m ien nikach ciepła służących zarazem jako kondenzatory.
F rakcję oleju d ro g ow eg o w ydzieloną w dalszym bębnie i pierw szych kondenzatorach doprow adza się z pow rotem do krakow ania.
System DUBBS (rys. 3) używ any pierw otnie do destylacji emulzji ro p n ej pracuje obecnie w n o w o czesnej aparatu rze przy ciśnieniu ok. 15 Atm. Zimny olej tłoczy śię n a m ały d eflegm ator w przeciw prą- dzie z param i ciężkiego destylatu. C iepły olej ze spodu te g o deflegm atora doprow adza następna pom pa do g ó rn ej części w iększego deflegm atora, w którym spływ ając w przeciw prądzie z param i destylatu ciśnieniow ego zm ieszany z flegm ą i n a g rzan y n a tem p e ra tu rę pow yżej 350° zbiera się') w dolnej części. T en g orący olej tłoczy -pom pa specjalnej konstrukcji przez piec ruro w y w przeciw prądzie z gazam i spalinowemu i po dalszem n a grzaniu na o k o ło 460° do dużej k om ory reak cy j
nej o w ym iarach 3.0x9.0 m. W ydzielające się p a ry destylatu przechodzą przez duży d eflegm ator, w którym oddzielają się cięższe części, a następnie przez chłodnik do oddzielacza, z któ reg o po z re dukow aniu ciśnienia roboczego o d p ro w ad za się destylat ciśnieniowy do dalszej przeróbki ja k o ttż gaz do spalania. P ły n n y olej zbierający się w k o m orze reakcyjnej odchodzi do dalszej części t. zw.
„flash“ ap aratu ry , w k tórej p o d zm niejszonem ciś
nieniem oddestylow ują lżejsze części grom adzące się po przejściu przez defleg m ato r i chłodnik
Str. 106 . P R Z E M Y S Ł N A F T O W Y “ Zeszyt 5
D U K B S
B
o
w osobnym zbiorniku. W ydzieloną ciężką pozosta
łość odciąga się pom pą przez chłodnik do zb ior
nika. O pisana a p aratu ra n ad aje się do krakow ania destylató w a także ro p a łu i innych ciężkich olejów , przyczem bez stosow ania „flashing“ m ożna rozkład prow adzić w kierunku otrzym ania tylko destylatu ciśnieniow ego obok koksu i gazu (no residuum ).
U rządzenie system u CROSS (rys. 4) pracuje p rze ważnie przy ciśnieniu 50 Atm , przyczem początkowo olej przechodzi pod niskiem ciśnieniem przez szereg w ężow nic funkcjonujących w kolum nach, w których nagrzany zbiera się razem z olejem obiegow ym w bębnie. Pom pa specjalnej budow y tłoczy ciepły olej z bębna pod ciśnieniem 50—60 Atm. do pieca.
W piecu rurow ym składającym się z kilku sekcyj przegrzew a się olej na te m p e ra tu rę 460°, i d o p ro w adza następnie do izolowanej leżącej kom ory d łu gości 13.5 m, średnicy 1.10 m . Po zredukow aniu ciśnienia ręcznie regulow anym w entylem p rze p ro w adza się olej do dwuch kolum n, w których n a stę puje rozkład na ciężką p o zostałość odchodząca z do łu pierw szej kolum ny i olej obiegow y o d p ły w ający u do łu drugiej kolum ny. P a ry benzynow e już frakcjonow ane uchodzą z najw yższego punktu drugiej kolum ny przez w ieże oczyszczające n a p e ł
nione ziarnistą ziem ią okrzem kow ą i chłodnik wrodny C R O S S
4 M
do oddzielacza dla skroplonej benzyny, a gaz odprow adza się do spalania. W g ó rn ei części d ru giej kolum ny znajduje się wężowinica, służąca do o stre g o frakcjonow ania benzyny, z pożądanym "koń
cowym punktem w rzenia, przez którą przetłacza się osobną pom pą zimny olej. System y pracujące w fa zie parow ej są jeszcze m ało używ ane w obec czego opuszczam y ich opisanie.
J a k o ś ć s u r o w c a .
Z nanem jest zasadnicze tw ierdzenie, że ilość ilość lekkich w ęglo w o do ró w otrzym anych przez krakowianie jest tylko funkcją stosow anej te m p e ra tury a nie jest zależną o d jakości surow ca. W yniki krakow ania w fazie parow ej dają też w tym kie
runku zupełnie zgodne rezultaty. P rzy system ach pracujących w fazie pły nn ej w zględnie przew ażnie pły nn ej zamvaża się jednak już w yraźny wypływ jakości surowica, przyczem najlepsze w ydajności o trzym uje się z destylatówr w rzących m iędzy 250 a 350 °C , czyli oleju gazow ego. Krakowranie nafty daje wrprawrdzie w iększe ilości benzyny, jest jednak mniej ekonom iczne. Ciężkie oleje w zględnie po zosta
łości rop dostarczają m ało benzyny i są w w y dajności bardziej zależne od rodzaju ap aratu ry .
Jeżeli na o g ó ł m ożem y przyjąć, że n. p. olej gazowy tego sam ego pochodzenia krakow any na praw ie wszystkich now oczesnych ap ara
turach — nie uwzględniając ekonomiczności ich pracy — przy dostosow anym przebiegu całego procesu, dostarczy tych samych ilości wszystkich produktów końcowych lub conaj- mniej benzyny, to wyniki otrzym ywane przy rozczepianiu olejów o tej samej granicy w rze
nia lecz odmiennym składzie chemicznym, będą się między sobą różniły. Klasycznym przykła
dem tego jest krakow anie t. zw. oleju obie
gow ego, który praw ie w każdym system ie zo
staje wydzielonym jako frakcja między ben
zyną a pozostałością t. zw. „reflux“ lub „re
cycle oil“. Otrzymuje się tę frakcję również, gdy z braku odpow iedniego urządzenia w sa
mej aparaturze krakowej, jest się zm uszo
nym osobno przerabiać destylat ciśnieniowy w celu oddzielenia benzyny. . Olej ten,
Zeszyt 5 „ P R Z E M Y S Ł N A F T O W Y " S tr. 107 wedłu-g: analizy w rzenia zdaw ałb y się n a w e t k o
rzystniejszy do krakow ania aniżeli w yjściow y olej gazow y, m im oto przy ponow nej p ró b ie rozłożenia go w tej sam ej a p a ra tu rz e i w tych sam ych w a ru n kach- jak jego surow iec, d a je zaledw ie p oło w ę ilości pierw otnie otrzym anej benzyny. Zatem jednorazow e przejście oleju przez system krakow y zmienia tak dalece jego skład chem iczny — gdyż zaw iera on przew ażnie n ow o p o w stałe związki arom atyczne i polim eryzaty — że -dla ekonom icznego rozłoże
nia teg o oleju m usi się stosow ać zupełnie odm ienne w arunki pracy. D latego też należy z odpow iednią ostrożnością przyjm ow ać daty statystyczne rozm ai
tych firm dostarczających a p a ra tu ry krakow e, które w kalkulacjach zapew niają, że ow a frakcja p o średnia jest rów nież dobrym surow cem do krakow ania, nie w spom inając o jeg o m niejszej dla tych celów w a r
tości.
T e m p e r a t u r a i c z a s .
W p ły w w ysokości te m p e ra tu ry na przebieg krakow ania jest dostatecznie zbadany. W iadom em jest, że dla rozczepiania olejów na do b re benzyny m otorow e nadają się najlepiej te m p e ra tu ry leżące m iędzy 400 a 50 0° przyczem pow stają przew ażnie w ęglow odory parafinow e i nienasycone. Leslie i P otthoff, Sachanow podają, że w granicach 400 do 5 0 0 0 szybkość ro zk ładu p o d w aja się ze w zro s
tem o każde 10—12°. O statnio w zrasta zain tereso w anie dla sy stem ów pracujących w fazie parow ej i tem p e ra tu rz e pow yżej 500°, sp o w odow ane przez p o p y t na benzyny o dużej zaw artości arom atyków , k tóre w łaśnie w tych w arun k ach p o w stają. W obu w ypadkach jednak o d g ry w a w ażną rolę także i czas działania tych tem p e ra tu r, k tó ry znow u jest uza
leżniony o d pojem ności i konstru k cji ap aratu ry . T ak w ięc każdy system m usi dla te g o sam eg o s u row ca i |w celu otrzym ania tej sam ej ilości lekkich w ęg low o d o rów d obrać odpow iednią tem p e ra tu rę nagrzew ania, będącą tern w yższą im krótszy czas olej jej działaniu podlega. Z te g o pow odu n a j
w yższa te m p e ra tu ra oleju w system ach o dużej p o jem ności jak B urton, H olm es-M anley leży poniżej 4 50°; w D ubbs, C ross, T u b e & T ank poniżej 4 80°; w system ach bezkom orow ych jak B ürger, Blü- m er, C arb u ro l dochodzi do 500°, a w aparatach o parow ej fazie daleko w yżej. P rzy pow iększeniu /ilości krążącego oleju w system ie i stosow aniu tylko częściow ego rozk ład u m ożna rów nież w aparaturach o m niejszej zaw artości krakow ać przy niższej te m p eraturze.
C i ś n i e n i e .
O ile zaw artość w ęg lo w o d oró w arom atycznych w benzynie krakow ej m oże być m iernikiem tem pe- ratu rozkładu, o ty le zaw artość związków niena
syconych w szczególności t. zw. dw uolefinów jest zależną o d ciśnienia roboczego użytego w czasie jej pow staw ania. Podw yższenie ciśnienia, jak w ia
dom o, działa skutecznie w reakcjach, które zdążają do zm niejszenia objętości, jak n. p. polim eryzacja w ęg lo w o d o ró w nienasyconych, kondenzacja acety
lenu ma benzol, hydrogenizacja i t. p. D latego też benzyny pochodzące z w ysokociśnieniow ych sy ste m ów krakow ych są bardziej sta łe , łatw iej się ra finują i lepiej się przechow ują niż p ro d u k ty o trz y m ane z niskociśnieniow ych a p arató w .
Zw iększone ciśnienie przy nagrzew aniu oleju
jest rów nież czynnikiem ekonom izującym cały system . Olej trzym any przez ciśnienie w stanie p łyn n ym aż do osiągnięcia tem p e ra tu ry rozkładu, w ym aga d o prow adzenia m niejszej ilości k a lo ry j, aniżeli w takim system ie, w któ ry m przy tej sam ej tem p e ra tu rz e z pow odu m niejszego ciśnienia pew na część oleju przechodząc w stan p ary zużyła do datkow o o d p o w iadającą jej ilość ciepła parow ania. O ptym alne ciśnienie jest zależne o d surow ca i leży wyżej przy nafcie (60 atm .) a najniżej przy ropale (20 atm .).
Z nanem jest rów nież, że efekt cieplny o grzew ania jest lepszy, g d y przenoszenie ciepła o d b y w a sięf z ogrzew anej pow ierzchni do płynu aniżeli m iędzy tą a gazem .
R o d z a j a p a r a t u r y .
Jakość i ilość sprzedażnych pro d u k tó w k rak o w ania jest zarów no zależną o d surow ca jak i sp o sob u jeg o p rzeróbki. Jakkolw iek sam o rozczepianie o leju przeprow adza się zazwyczaj w e d łu g jedn eg o ze znanych system ów , nie zawsze o trzy m uje się w p ro st z a p a ra tu ry p rod uk ty nadające się do s p rz e daży. Podczas g d y daw niej, praw ie w szystkie znane system y krakow e uw ażały sw ą m isję za skończoną z chwilą g d y w ypro d u k o w ały oddzielnie gaz, d e sty la t i pozostałość, to obecnie najnow sze konstrukcje w y tw arzają zupełnie g o to w e p ro du k ty końcow e.
Stąd też bardzo w iele daw niejszych system ów dostarczało tylko p ó łp ro d u k ty jak n. p. destylat ciśnieniowy, k tó ry dopiero po redestylacji daw ał surow ą benzynę o pożądanej g órnej granicy w rz e nia, lub lekką pozostałość, któ rą należało na o so b nych kotłach redestylow ać dla w ydzielania frakcji lekkiego oleju o b ieg o w eg o w racającego do po now nego krakow ania i t. p. N atom iast tylko kilka sy s
tem ó w jest konstrukcyjnie tak udoskonalonych, że po jedno razow em nagrzan iu oleju i jego rozcze- pieniu, frakcjonują i redestylu ją w tej sam ej a p a ratu rze w ydalając tylko suchy gaz do opalania, rafinow aną benzynę m oto ro w ą o ustalonych w ła s nościach, m aź krakow ą, w zględnie koks jako p r o dukty handlow e. R ozw ój a p a ra tu ry w tym kierunku jest jednak ograniczony p rzez konkurujące patenty.
N. p. przy niektórych system ach składa się, że ta część urządzenia, w k tórej n astępu je przegrzanie i ro zk ład surow ca jest technicznie d oskonałą, podczas g d y dalsza część służąca do rozdzielania pow stałych p ro d u k tó w jest niedostatecznie rozw inięta i n a o d w rót. Stosując a p a ra tu rę w ytw arzającą g o tow e p ro d u k ty zaoszczędza się koszty o p a łu p o trz e b n eg o dla redestylacji, usuw a p o trzeb ę zb io r
ników dla p ó łp ro d u k tó w , zm niejsza w ysokość s tra t przerób ki i ogranicza przestrzeń zajm ow aną p od budow le fabryczne.
B e z p i e c z e ń s t w o r u c h u .
Nie m niejszą w ag ę należy przyw iązyw ać do konstrukcji technicznej sam ej a p a ra tu ry . N iebezpie
czeństw o ognią, dość w ielkie p rzy naszych innych urządzeniach rafineryjnych, jest w ap aratach k ra kow ych, stosujących ciśnienie i w ysok ą te m p e ra tu rę tak dalece zw iększone, że tylko dzięki w y p ró b o w anym k o n stru k cjo m , jakoteż użyciu specjalnych m ate rja łó w i pom ocniczych p rzy rządó w um ożliw io
no ich sp raw ne działanie. P rzez w prow adzenie d o kładnie obm yślanej autom atyzacji ruchu w a p a ra tu rze, zm echanizow ano wiele czynności regulacyjnych i usunięto niebezpieczeństw o grożące przy niedość
Str. 108 „ P R Z E M Y S Ł N A F T O W Y “ Zeszyt 5 uw ażnej o bsłu d ze. Z drugiej stro n y jednak duża ilość
sam oczynnych p rzy rząd ów w ym aga ciągłej kontroli i troskliw ej opieki.
( D z i a ł a n i e k o r o z j i .
A paratury krakow e w szczególności dla sy ste m ów ciśnieniow ych pow inny być tak dym enzjono- w ane, aby obok działania w ysokiej tem p e ra tu ry i ciśnienia w y trzy m yw ały też korozję tak zew nętrzną, spow odow aną przez utlenianie ogrzew an ej części ap a ra tu ry , jak i w ew nętrzną korozję, w yw ołaną przez działanie w ytw orzonych gazów n a m aterjał ap a ra tu ry . Zazwyczaj w ystęp u je korozja w ew nętrzna a p a ra tu ry w m iejscach zw iększonej szybkości p rz e pływ u skrakow anych p ro d uk tó w , przyczem jest ona w zm ożoną przez m echaniczne działanie cząstek w ęgla zaw artych w rozłożonym oleju. W innych znowu m iejscach, gdzie oddzielają się gazy krakow e za
w ierające siark o w o d ó r w w iększej ilości zauważa się silne nagryzanie ścian ap aratu ry , prow adzące do szybkiego jej zniszczenia. T e części ap a ra tu ry , które nie p odlegają bezpośredn iem u ogrzew aniu pow inny p rzy czyszczeniu tylko tak dalece być zeskrobane, aby pow stająca przez działanie połączeń siarkow ych na m etal cienka sk oru pa siarczku żelaza nie została uszkodzoną, gdyż tw o rzy ona najlepszą ochro nę p rze d dalszą korozją.
Co pew ien czas pow inno się przeprow adzić nadzwyczaj do k ładną kontrolę całeg o urządzenia a w szczególności tych części, k tóre w system ie pod ciśnieniem pracują a to przy pom ocy n a w ie r
cania ściany w celu przekonania się o grubości m ate rja łu w zględnie jeg o jeszcze w ystarczającej w ytrzym ałości. System y, które dotychczas w d u żych ilościach budow ano, opierają się przy tern na w ielostronnych dośw iadczeniach ułatw iających n o r
m alną pracę ap aratu ry . Z biegiem czasu znaleziono charakterystyczne m iejsca każdej ap a ra tu ry , które najczęściej p odlegają korozji i jako takie zasługują przy konstruow aniu n a szczególną uw agę.
E k o n o m j a o p a ł u .
Zużycie o p ału dla now oczesnych sy stem ów kra- kowych w ynosi przeciętnie 6— 10°/o. Ilość zużytego paliwa jest zależną o d szybkości z j a k ą krakow anie danego p ro d uk tu p ostępuje i jest przew ażnie niższą w aparaturach zaopatrzonych w duże izolowane kom ory reakcyjne, w których raz n ag rzan y olej m ożliwie d łu g o bez w iększych s tra t ciepła p rz e byw a. N atom iast sy stem y o m ałych kom orach lub bezkom orow e, o ile nie m ają specjalnych urządzeń ekonom izujących zużyw ają w iększy p ro cen t paliwa.
Ekonom ja nagrzew ania polega na lepszem w y zyska
niu ciepła gazów spalinow ych w piecu jakoteż na odpow iedniej izolacji dalszej części urządzenia w k tó rych jeszcze p an u je tem p e ra tu ra rozkładow a. Dal- szem zaoszczędzeniem paliwa jest także m ożność przeprow adzenia frakcjonow ania i oddzielania g o tow ych pro d u k tó w w tern sam em urządzeniu bez ponow nego nagrzew ania. Do teg o celu stosuje się coraz obszerniej w ym ienniki cieplne, odpow iednio udoskonalone kolum ny frakcjonujące i dla rafinacji benzyny system , polegający na działaniu ciał chłodnych jak ziemia odb arw iająca lub w ęgiel a k ty w ny, czyli t. zw. rafinację w fazie parow ej. P rzy p o m ocy urządzenia um ożliw iającego krążenie gazów spalinowych i przegrzew anie pow ietrza d o p ro w a dzonego do pieca uzyskuje się obok zm niejszonego zużycia paliwa także lepsze przenoszenie ciepła na olej, przy niższej tem p eratu rze gazów spalinow ych w ko m o rze ogniow ej, przyczem zazwyczaj powiększa się zdolność przeróbcza tej sam ej ap aratury.
P orów nując wyniki krakow ania teg o sam ego surow ca w kilku now oczesnych ap araturach , zau w ażam y praw ie zgodne w ydajności go tow ych p ro duktów . F akt te n , jakoteż ekonom ja ciepła i m e
chaniczna trw ało ść urządzenia świadczą o stopniu doskonałości tych system ów .
o o ---
P o ls k i k a rte l n a f t o w y
A r ty k u ł n in iejszy om awiający dodatnie i ujem ne stro n y obecnego kartelu naftow ego um ieszczam y ze względu na toczące się obecnie obrady podkom isji sejm owe/ pow ołanej do zbadania zagadnień kartelow ych, oraz ankietowego badania handlu przez specjalną kom isję In stytu tu B adania ko n ju n ktu r i cen.
r ^ o l s k i kartel naftowy, istniejący obecnie pod naz- w ą „Syndykat Przem ysłu N aftow ego“, utw o
rzony został z końcem r. 1927. Zaw iązanie kartelu p oprzedzone zostało przeszło jednoroczną przerw ą, w czasie której p rzem ysł naftow y p oniósł ogrom n e stra ty w sk u tek dzikiej konkurencji n a rynku k ra jo w ym i w eksporcie. O becny k artel zorganizow any został przy w spó łdziałan iu Rządu, a w szczególności P ana M inistra P rzem y słu i H andlu, który zgodę sw oją n a przystąpienie do kartelu Państw ow ej F a bryki O lejów M ineralnych „P o lm in “ uzależnił od w ypełnienia przez kartel następujących w aru nk ów :
1. U porządkow anie rynku krajow ego, 2. Zw iększenie konsum cji krajow ej, 3. K ooperacja na rynku eksportow ym ,
4. Użycie części dochodów , osiągniętych przez uporządkow anie rynku, n a cele eksploracyjne.
W chwili obecnej przechodzi kartel, — jak to się już zresztą nieraz zdarzało, — pow ażne p rz e silenie, tym razem z pow odu braku ropy, w y w o łan eg o zarów no spadkiem jej produkcji, jak też w zm ożoną działalnością m ałych, do Syndykatu nie należących rafineryj (o utsid erów ), w yzyskujących w sposób spekulacyjny k o nju nk turę w ytw orzoną przez kartel.
Nie ulega w ątpliw ości, że w obecnem , w y jątk o w o ciężkiem położeniu naszego życia go spodarczego w ogóle, a p rzem ysłu n aftow ego w szczególności, koniecznem jest stw orzenie organizacji go spodarczej, której zadaniem będzie uporządkow anie i uzd ro w ie
nie rynku o raz unorm ow anie stosu nk ów m iędzy w ytw órcą i o d b iorcą. Istnienie takiej organizacji jest pożytecznie nie tylko dla danej g ałęzi przem ysłu, ale po śred nio także dla konsum enta, k tó ry cliwi- low o m ó g łb y w praw dzie przy o strej konkurencji m iędzy poszczególnem i rafinerjam i o trzym ać dany
