Vliv biopaliv na provoz výdejních zařízení

Se zavedením biopaliv do standardní nabídky pohonných hmot v posledních čtyřech letech probíhá permanentní široká diskuse odborné i laické veřejnosti o vlivu biopaliv na výdejní technologie čerpacích stanic.

Vliv negativních vlastností biopaliv
Stejně jako rozsáhle odbornou i laickou veřejností diskutovaná problematika odolnosti motorů a palivových systémů motorových vozidel je nutné se podrobně a dlouhodobě zabývat vlivy biosložek v kapalných motorových palivech na hydraulický systém výdejních stojanů a další komponenty technologického zařízení čerpací stanice – nádrží, potrubních systémů i ventilaci, ale zejména prvků, které bezprostředně zabezpečují ekologickou a požární bezpečnost (protiexplozivní pojistky) a požadované metrologické parametry. Z hlediska požadavků na odolnost vůči účinkům biopaliv můžeme položit rovnítko mezi palivové systémy motorových vozidel a hydraulické systémy výdejních systémů pohonných hmot.
Výrobci automobilů a výdejních zařízení pohonných hmot zajímají zejména vlastnosti tohoto paliva, které negativně ovlivňují provozní a technické parametry zařízení. V případě E85 se jedná zejména o vliv vyššího obsahu biolihu na materiály součástí. Také u bionafty při kontaktu s větším množstvím vody vznikají z bionafty mastné kyseliny, které mohou způsobit korozi palivového systému. S korozivním působením citovaných agresivních složek biopaliv (i když v podstatně menším měřítku) musíme počítat i u hydraulických systémů výdejních stojanů a dalších zařízení pro čerpání a měření objemu kapalných paliv.

Funkčnost, životnost a přesnost výdeje
V automobilovém průmyslu probíhá v posledních letech dynamický vývoj spalovacích motorů a jejich palivových systémů pro vysoce koncentrovaná biopaliva. Na evropský trh již řada automobilek zavedla celou škálu automobilů na směsné benzínové palivo E85 a automobilů s dieselovým motorem na bionaftu s obsahem vyšším než 30 % FAME, nákladní vozidla na B100 (čisté FAME – v Evropě převládá řepkový olej). Při vývoji motorů a palivových systémů automobilů a jejich dlouhodobých testů bylo získáno mnoho poznatků a zkušeností, které potvrzují řadu negativních vlastností vysoce koncentrovaných biopaliv – vliv na spalovací proces, koroze palivového systému, degradace těsnících materiálů atd.
Stejně jako u palivových systémů automobilů, tak i u hydraulického systému výdejních stojanů je nutné stoprocentně vyloučit zjištěné negativní účinky biopaliv na funkci, životnost a zejména přesnost výdeje, která je pro všechny výdejní stojany na kapalné pohonné hmoty od 1. listopadu 2006 stanovena v ČR nařízením vlády č. 464/2005 Sb. (směrnice Evropského parlamentu a Rady 2004/22/ES – MID – třída přesnosti 0,5).

Problémy při čerpání
Již v devadesátých letech minulého století se firma Adast Systems intenzívně zabývala odolností stojanů vůči neropným produktům v rámci vývoje nového čerpacího agregátu a průtokoměru pro řadu výdejních stojanů, která byla uvedena na trh v roce 1996. Komplexní hydraulický systém stojanů této generace plně vyhovoval pro paliva s obsahem neropných produktů (biosložek) podle současně platných norem, pro bionaftu až s maximálním obsahem 30 % FAME (v ČR MEŘO). Bylo využito získaných zkušenosti s první generací bionafty, kterou tvořily výlučně methylestery bez jakýchkoliv přísad. Hlavní nevýhodou bylo, že estery způsobují bobtnání dílů a těsnění z klasické pryže a korozi lakovaných povrchů. U čistého FAME se při nízkých teplotách (pod -10 °C) velmi zvyšuje viskozita, což způsobuje problémy při čerpání, zejména při dynamickém odlučování vzduchu v čerpacím monobloku.

Testy nasměrovaly vývoj
Při vývoji současné generace stojanů typové řady V-line v letech 2003 až 2006 již bylo koncepčně uvažováno se zaváděním pohonných hmot s nadstandardním podílem biopaliv. U inovovaného čerpacího agregátu a všech typů průtokoměrů byla realizována další opatření k zabezpečení dokonalé odolnosti vůči dlouhodobému působení směsných paliv s majoritním obsahem biosložek. Adast Systems kromě komponentů hydrauliky – čerpacího agregátu a objemových měřidel, které vyrábí podle vlastního know-how, aplikuje do svých výdejních stojanů další komponenty (elektromagnetické ventily, výdejní pistole, vývěvy aj.) od externích evropských dodavatelů, se kterými úzce spolupracuje na jejich vývoji. Většina komponent je vyvíjena zakázkově na základě zadání a přesné specifikace konstrukce a parametrů. Dlouhodobé testy například prokázaly, že pro bionaftu s vyšším obsahem FAME (B10 až B100) je nutné aplikovat speciální výdejní hadice s ochranou proti působení esterů.

Modifikace pro vysokoobjemová biopaliva
Při vývoji kompletního hydraulického systému stojanů V-line byly v maximálně míře aplikovány i poznatky a zkušenosti z automobilového průmyslu. Ve spolupráci s dodavatelskými firmami byly vyvinuty nové materiály (např. na kluzná ložiska, těsnění), u kterých byly aplikovány nové technologie pro povrchovou ochranu funkčních dílů s vysokou odolností proti působení koncentrovaných biopaliv. Firma rovněž využila cenné zkušenosti z vývoje výdejních stojanů pro výdej vysoce agresivní močoviny (AdBlue) používané do SCR katalyzátorů u nákladních vozidel.
V roce 2006 firma Adast Systems uvedla na trh speciální modifikaci nové řady V-line Bio pro výdej směsných paliv s vysokým obsahem biosložek E85 a nafty s obsahem více jak 30 % FAME. Po dlouhodobých provozních zkouškách byla v roce 2008 zavedena do výroby speciální modifikace V-line Bio Oil určená pro výdej vysoce viskózních rostlinných olejů, které se používání jako palivo pro dieselové motory těžkých nákladních vozidel a mechanismů (např. v zemědělství, kamenolomech, povrchových dolech). Konstrukční provedení a parametry těchto stojanů umožňují výdej rostlinného oleje s dynamickou viskozitou do 1000 mPa.s při čerpacím výkonu 40 až 80 l/min a provozní teplotě okolní prostředí od -20 oC do +60 oC. Hlubokou minusovou provozní teplotu umožňuje speciální provedení karoserie s důmyslným systémem vytápění.

Autor je ředitelem pro strategii ve společnosti Adast Systems

Tweet