M15 - המשרד להגנת הסביבה

download report

Transcript M15 - המשרד להגנת הסביבה

‫מפגש מחקרים בנושא תחליפי נפט‬
‫לתחבורה‬
‫בדיקת התאמת חומרי גומי‪ ,‬פלסטיק ומתכת‬
‫של מתקני אכסון‪ ,‬הולכה וחלוקה במשק הדלק‬
‫לתערובת של ‪ 85%‬בנזין ו‪ 15%‬מתנול‬
‫יוסי אנטורג‬
‫‪30.9.13‬‬
‫**עבודה זו הוגשה למשרד להגנת הסביבה ותוצאותיה אינן מחייבת את המשרד‬
‫רקע‬
‫בעקבות התמיכה שממשלת ישראל הציגה לגבי‬
‫אפשרות של שימוש במתנול כדלק לתחבורה‪,‬‬
‫הוצגה ע"י דור כימיקלים‪ ,‬לפני למעלה משנה‪,‬‬
‫האפשרות לשימוש בבנזין המעורב עם ‪15%‬‬
‫מתנול )‪ (M15‬לתדלוק רכבים קיימים‪ ,‬ובנוסף‬
‫האפשרות לתדלוק רכבי ‪ FFV‬המיוצרים בעולם‬
‫והחלו להגיע לישראל באחוזים גבוהים של מתנול‬
‫(‪.)70%‬‬
‫רקע‬
‫ניסוי ‪ M15‬נערך כעת במימון משרד האנרגיה‬
‫והמים וכן בליווי של כל משרדי הממשלה‬
‫הרלוונטיים בנוספים‪ .‬במסגרת הניסוי בכוונתו‬
‫להוכיח כי אין מניעה להשתמש ב‪ M15‬ברכבים‬
‫הנוסעים כיום בכבישי ישראל‪.‬‬
‫פרוייקט ‪FFV‬‬
‫מטרת הפרוייקט הינה לבחון אפשרות השימוש‬
‫במתנול בריכוזים גבוהים של ‪ 50%‬ומעלה (‪70%‬‬
‫בפועל)‪ ,‬ברכבי ‪ FFV‬שכבר מיובאים ונמצאים על‬
‫כבישי ישראל‪.‬‬
‫רקע‬
‫• הניסוי כולל נסיעה של ‪ 10‬רכבים מ‪ 3-‬דגמים‬
‫שונים המתודלקים ב‪ M15‬וכן ‪ 3‬רכבי בקרה‬
‫המתודלקים בבנזין ‪ 95‬אוקטן רגיל‪ 9 .‬מהרכבים‬
‫הנ"ל עברו פירוק מנוע בתחילת הניסוי ויעברו‬
‫פירוק בסוף הניסוי לבדיקת השפעת הדלקים‬
‫השונים על רכיבי המנוע‪.‬‬
‫• הניסוי כולל גם בדיקת התאמת המערכת‬
‫הלוגיסטית המשמשת כיום את אספקת הבנזין‬
‫למכוניות‪ ,‬גם לשימוש ב‪ M15‬ובנוסף בדיקת‬
‫תכונות התערובת ויציבותה לאורך זמן‪.‬‬
‫סטטוס רכבי הניסוי ‪M15‬‬
‫קילומטראז'‬
‫כמות‬
‫חודשים‬
‫בניסוי‬
‫ממוצע‬
‫חודשי‬
‫פולקסוואגן ג'טה‬
‫‪29-914-67‬‬
‫ענת חלימי‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪141314‬‬
‫‪16.07‬‬
‫‪4425.81‬‬
‫‪71,108‬‬
‫פולקסוואגן ג'טה‬
‫‪77-416-70‬‬
‫מנחם הלר‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪116470‬‬
‫‪16.00‬‬
‫‪2507.06‬‬
‫‪40,113‬‬
‫פולקסוואגן ג'טה‬
‫‪29-927-67‬‬
‫אברהם פלג‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪116676‬‬
‫‪15.63‬‬
‫‪3442.13‬‬
‫‪53,812‬‬
‫פולקסוואגן ג'טה‬
‫‪29-928-67‬‬
‫יורם כהן‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪88582‬‬
‫‪16.10‬‬
‫‪2184.72‬‬
‫‪35,174‬‬
‫פולקסוואגן ג'טה‬
‫‪80-352-70‬‬
‫עוזי עובדיה‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪134833‬‬
‫‪15.13‬‬
‫‪3953.72‬‬
‫‪59,833‬‬
‫טויוטה ‪SUN‬‬
‫‪36-037-70‬‬
‫בוריס שרמן‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪139654‬‬
‫‪15.57‬‬
‫‪3952.61‬‬
‫‪61,529‬‬
‫טויוטה ‪SUN‬‬
‫‪50-037-74‬‬
‫טמיר בלעיש‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪73388‬‬
‫‪15.13‬‬
‫‪3871.12‬‬
‫‪58,583‬‬
‫טויוטה ‪SUN‬‬
‫‪48-672-74‬‬
‫שצרבקוב דמיטרי‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪43108‬‬
‫‪16.00‬‬
‫‪1965.81‬‬
‫‪31,453‬‬
‫טויוטה ‪SUN‬‬
‫‪89-670-71‬‬
‫קרן רז‪ -‬טן‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪134721‬‬
‫‪15.13‬‬
‫‪1892.38‬‬
‫‪28,638‬‬
‫סקודה אוקטביה‬
‫‪85-283-76‬‬
‫אריק ברוכשטיין‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪63831‬‬
‫‪15.60‬‬
‫‪3933.65‬‬
‫‪61,365‬‬
‫סקודה אוקטביה‬
‫‪85-284-76‬‬
‫שייקה בייטל‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪61179‬‬
‫‪12.93‬‬
‫‪4174.33‬‬
‫‪53,988‬‬
‫סקודה אוקטביה‬
‫‪86-399-70‬‬
‫מוריס בכר‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪68242‬‬
‫‪15.97‬‬
‫‪1695.59‬‬
‫‪27,073‬‬
‫סקודה אוקטביה‬
‫‪86-401-70‬‬
‫סאלח ריזק‬
‫‪15/09/2013‬‬
‫‪154656‬‬
‫‪13.90‬‬
‫‪3282.45‬‬
‫‪45,626‬‬
‫סה"כ‬
‫ממוצע‬
‫‪628,295‬‬
‫דגם‬
‫רכב‬
‫מס' רכב‬
‫שם הנהג‬
‫תאריך עדכון‬
‫קילומטראז'‬
‫סה"כ‬
‫ק"מ‬
‫בניסוי‬
‫‪48,330‬‬
‫המחקר הנוכחי‬
‫המחקר במימון המשרד להגנת הסביבה נעשה על‬
‫רקע שני הניסויים הנ"ל‪.‬‬
‫מטרתו לבדוק ולוודא התאמת החומרים המשמשים‬
‫את משק הדלק לעמידות בתערובת ‪ .M15‬חומרים‬
‫אלו כוללים חלקי רכב הבאים במגע עם הדלק‪,‬‬
‫המיכליות להובלת הדלק‪ ,‬מיכלי הדלק בתחנות‪,‬‬
‫משאבות הדלק והצנרות השונות‪.‬‬
‫בדיקת גומי ופלסטיק‬
‫בוצעו בדיקות של חלקי גומי ופלסטיק המרכיבים את הרכב‬
‫והמערכת הלוגיסטית הבאים במגע עם הדלק‪ .‬החלקים הושרו‬
‫בתערובת ‪ ,M15‬ונבדקו בהשוואה לחלקים שהושרו בתנאים זהים‬
‫בבנזין ‪ .95‬הבדיקה בוצעה במעבדת הגומי והפלסטיק של הטכניון‪.‬‬
‫חלקי גומי ופלסטיק שנבדקו‬
‫בדיקת גומי ופלסטיק‬
‫• הדוגמאות הוטבלו בבנזין ‪ 95‬וב ‪ M15‬ונשקלו‬
‫מדי יום עד הגעה למצב יציב‪.‬‬
‫• בשלב הבא‪ ,‬הנוזלים הורחקו מהדוגמא ונבדקו‬
‫התכונות המכניות של הדגם‪ ,‬דוגמת‪ :‬מאמץ‬
‫מתיחה‪ ,‬שיעור התארכות וכו'‪.‬‬
‫• הבדיקה בוצעה במשך ‪ 12‬ימים בטמפ' החדר‬
‫וכן ב‪ ,50°C -‬עפ"י תקן ‪ASTM D-471‬‬
‫תוצאות בדיקות גומי ופלסטיק‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ההתנפחות רבה יותר עם עליית הטמפ'‪.‬‬
‫באופן כללי‪ ,‬אחוז ההתנפחות של הפולימר הינו‬
‫פונקציה של טמפ' וזמן החשיפה של הפולימר‬
‫לנוזל הנבחן‪ .‬בנוסף‪ ,‬ההתנפחות ב‪M15 -‬‬
‫גבוהה יותר לעומת בנזין ‪.95‬‬
‫שיעור ההתנפחות באלסטומרים מהרכב‬
‫שנבדקו לא עבר את השיעור המקובל כמותר‬
‫להתנפחות‪.‬‬
‫לבקשתנו‪ ,‬מכון התקנים מאתר תקנים עולמיים‬
‫לבדיקת עמידות אלסטומרים בדלקים שונים‪.‬‬
‫בדיקת קורוזיה של מתכות‬
‫בדיקת הקורוזיה הינה בדיקה הורסת‪ ,‬לפיכך נבחרו מתכות‬
‫מייצגות המרכיבות את מרבית החלקים במשק הדלק‪ ,‬כגון‪:‬‬
‫‪1020 low carbon steel.‬‬
‫‪304 stainless steel.‬‬
‫‪5052-H32 aluminum alloy.‬‬
‫‪CL30 gray cast iron.‬‬
‫קופונים מהמתכות הנ"ל הוזמנו מחברת”‪,“Metal Samples‬‬
‫‪ 20‬יחידות מכל סוג‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫בדיקת קורוזיה של מתכות‬
‫• בדיקת הקורוזיה שנעשתה הינה בדיקה‬
‫השוואתית לפי תקן ‪ .ASTM G 31-72‬הבדיקה‬
‫כללה תהליך השרייה של קופוני המתכת‬
‫בתערובת ‪ M15‬עם תוסף‪ ,‬ובבנזין תקני למשך‬
‫חצי שנה‪.‬‬
‫• במהלך תקופה זו (בתום כל חודש) הוצא קופון‬
‫עבור כל סוג מתכת לבדיקה חזותית‪,‬שקילה‬
‫ובמידת הצורך בדיקות מכאניות נוספות‪.‬‬
‫• בתום חצי שנת טבילה רוכזו התוצאות ונבחנו‬
‫השפעות התערובות על קופוני המתכת בהשוואה‬
‫לבנזין תקני‪.‬‬
‫תוצאות בדיקת קורוזיה עם תוסף‬
‫‪Low Carbon Steel 1020‬‬
‫בנזין ‪ 95‬אוקטן‬
‫‪M15‬‬
‫התחלה‬
‫לאחר חודש‬
‫לאחר חודשיים‬
‫התחלה‬
‫לאחר חודש‬
‫לאחר חודשיים‬
‫תוצאות בדיקת קורוזיה עם תוסף‬
‫‪Stainless Steel 304‬‬
‫‪M15‬‬
‫התחלה‬
‫לאחר חודש‬
‫לאחר חודשיים‬
‫בנזין ‪ 95‬אוקטן‬
‫התחלה‬
‫לאחר חודש‬
‫לאחר חודשיים‬
‫תוצאות בדיקת קורוזיה עם תוסף‬
‫‪Aluminum Alloy 5052 - H32‬‬
‫בנזין ‪ 95‬אוקטן‬
‫‪M15‬‬
‫התחלה‬
‫לאחר חודש‬
‫לאחר חודשיים‬
‫התחלה‬
‫לאחר חודש‬
‫לאחר חודשיים‬
‫תוצאות בדיקת קורוזיה עם תוסף‬
‫‪CL30 Gray Cast Iron‬‬
‫בנזין ‪ 95‬אוקטן‬
‫‪M15‬‬
‫התחלה‬
‫התחלה‬
‫לאחר חודש‬
‫לאחר חודש‬
‫לאחר חודשיים‬
‫לאחר חודשיים‬
‫בדיקות קורוזיה עם תוסף‪ -‬סיכום‬
‫• לא נמצאו סימני קורוזיה או איבוד מסה באף‬
‫קופון‪ ,‬ללא קשר האם הוא היה במגע עם בנזין‬
‫‪ 95‬או ‪.M15‬‬
‫• לא נמדד איבוד מסה באף אחד מהקופונים‪.‬‬
‫• מהתוצאות שהתקבלו‪ ,‬ניתן להסיק כי סגסוגות‬
‫אלו עמידות בקורוזיה בתנאי הבדיקה‪.‬‬
‫תוצאות בדיקת קורוזיה בלי תוסף‬
‫‪1020 Low Carbon Steel‬‬
‫לאחר ‪ 3‬חודשים‬
‫התחלה‬
‫הגדלה‪-‬לאחר ‪ 3‬חודשים(סימני קורוזיה באדום)‬
‫לאחר ‪ 4‬חודשים‬
‫לאחר חודש‬
‫לאחר ‪ 5‬חודשים‬
‫לאחר חודשיים‬
‫לאחר ‪ 6‬חודשים‬
‫תוצאות בדיקת קורוזיה בלי תוסף‬
1020 Low Carbon Steel
Coupon
Test
Weight
number Duration, Before, g
Days
Weight
After, g
Corrosion Rate,
Visual
mm/year
Examination
04
33
14.185
14.185
-
No signs of
corrosion
06
61
14.164
14.164
-
No signs of
corrosion
01
92
14.173
14.173
-
Corrosion
signs
03
123
14.136
14.136
-
No signs of
corrosion
02
154
14.149
14.149
-
No signs of
corrosion
05
185
14.190
14.190
-
No signs of
corrosion
‫תוצאות בדיקת קורוזיה בלי תוסף‬
‫‪5052-H32 Aluminum alloy‬‬
‫התחלה‬
‫לאחר ‪ 3‬חודשים‬
‫לאחר ‪ 4‬חודשים‬
‫לאחר חודש‬
‫לאחר ‪ 5‬חודשים‬
‫לאחר חודשיים‬
‫לאחר ‪ 6‬חודשים‬
‫תוצאות בדיקת קורוזיה בלי תוסף‬
5052-H32 Aluminum alloy
Coupon
Test
Weight
number Duration, Before, g
Days
Weight
After, g
Corrosion Rate,
Visual
mm/year
Examination
03
33
3.980
3.980
-
No signs of
corrosion
08
61
3.985
3.985
-
No signs of
corrosion
04
92
3.987
3.987
-
No signs of
corrosion
07
123
3.982
3.982
-
No signs of
corrosion
06
154
3.984
3.984
-
No signs of
corrosion
05
185
3.983
3.983
-
No signs of
corrosion
‫בדיקות קורוזיה בלי תוסף‪ -‬סיכום‬
‫• פרט לקופון מספר ‪)Steel 1020 Low Carbon( 01‬‬
‫לא נמצאו סימני קורוזיה או איבוד מסה באף קופון‪.‬‬
‫לאור העובדה שבקופונים זהים אשר הושרו זמן ארוך‬
‫יותר (עד ‪ 6‬חודשים) לא נמצאו סימני קורוזיה‪ -‬ניתן‬
‫לראות בקופון ‪ 01‬מקרה חריג‪.‬‬
‫• לא נמדד איבוד מסה באף אחד מהקופונים‪.‬‬
‫• מהתוצאות שהתקבלו‪ ,‬ניתן להסיק כי סגסוגות אלו‬
‫עמידות בפני קורוזיה הן בבנזין תקני והן ב‪.M15‬‬