Тема 1.2. Дизельное топливо.

Дизельное топливо – фракция нефти выкипающая при температуре от 200-350 ⁰С.

Плотность 820-860 кг/м³

Вязкость 1,5-6,0 мм²/с

По групповому составу дизельное топливо представляет собой смесь алкановых, циклоалкановых и ароматических углеводородов.

По фракционному составу дизельное топливо представляет смесь керосиновых, газойлевых и соляровых фракций

Требования к качеству дизельного топлива

• Определенная вязкость;

• Текучесть до возможно более низких температур;

• Самовоспламеняемость;

• Физическая стабильность;

• Химическая стабильность;

• Минимальное коррозионное воздействие на металлы;

• Отсутствие механических примесей и воды;

Показатели качества.

 

1. Вязкость – свойство жидкости оказывать сопротивление по перемещению одного слоя материала, относительно другого.

Виды вязкости:

- Динамическая, Па*с

- Кинематическая, мм²/с

- Условная, ⁰ВУ

 

Текучесть

Текучесть – сохранение жидкотекучего состояния до возможно более низких температур.

Текучесть оценивается температурой помутнения, температурой застывания и коэффициентом фильтруемости.

 

• Температура помутнения – это температура при которой в безводном прозрачном дизельном топливе появляются первые признаки помутнения видимые не вооруженным глазом. Правило: Температура помутнения должна быть на 3-5 ^0С ниже температуры наружнего воздуха. • Температура застывания – это температура при которой в стандартном приборе наклоненном под углом 45^0метка дизельного топлива неподвижна в течении 1 минуты. Правило: Температура помутнения должна быть на 10-15 ^0С ниже температуры наружнего воздуха. · Коэффициент фильтруемости показывает степень засорения фильтра при пропускании через него топлива.

Прибор для определения температуры застывания

 

 

3.Самовоспламеняемость – способность воспламеняться без источника зажигания, под действием температуры и давления.

 

 

Самовоспламеняемость оценивается цетановым числом. Цетановое число равно процентному (по объёму) содержанию цетана (гексадекана С16Н34) в такой его смеси с альфаметилнафталином (С11Н10), которая по самовоспламеняемости при стандартных условиях испытания на специальном стандартном одноцилиндровом двигателе эквивалентна испытываемому топливу. Самовоспламеняемость цетана условно принята за 100 единиц, а альфаметилнафталина — за 0. Чем больше ЦЧ, тем лучше самовоспламеняемость топлива и меньше ПЗВ.   Повышение цетанового числа дизельного топливаможет быть достигнуто добавлением к нему, в качестве присадок, органические нитраты (изопропил -, амил -, циклогексил-нитраты, 2-этилгексилнитрат,) перекись ацетила. Для эффективного увеличения значения цетанового числа на 5-10 ед. требуется внесение присадок, примерно 1,5% от массы топлива.

Установка ИТ-9-3(для определения цетанового числа)

 

Наиболее оптимальными характеристиками дизельного топлива, в том числе цетанового показателя, на сегодняшний день признано топливо по стандартам ЕВРО-5. С 2016 г. в РФ все импортированное дизельное топливо должно соответствовать пятому стандарту, а именно:

• цетановое число – 51;
• серы – не более 10 мг/кг;
• ароматических соединений – не более 11%
• воды - не более 200 мг/кг;
• зольность – не более 0,01% от массы.

Физическая стабильность

 

Под физической стабильностью понимают сохранение первоначальных свойств дизельного топлива  на возможно более длительный период при хранении эксплуатации. 

Физическая стабильность оценивается через температуру вспышки и фракционную перегонку.

 

Фракционный состав дизельных топлив оценивают так же, как и фракционный состав бензинов: температурами выкипания 10, 50 и 90 % (об.) топлива. За конец кипения принимают температуру выкипания 96 % (об.) топлива. Однако значения отдельных температур выкипания для оценки эксплуатационных свойств дизельных топлив и бензинов существенно различны. Пусковые свойства дизельных топлив в какой-то мере характеризует лишь температура выкипания 50 % (об.) топлива.

 

       Температура вспышки — это та наименьшая температура, до которой нужно нагреть дизельное топливо в закрытом тигле, чтобы его пары образовали с воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.          

Температура вспышки ограничивает содержание в топливе наиболее лёгких фракций и характеризует его огнеопасность.

 

Химическая стабильность

 

Под химической стабильностью понимают стойкость топлива к окислению, появлению смол, олефинов и других соединений.

Олефины (непредельные углеводороды) вследствие наличия двойных связей между атомами углерода склонны к окислительно-полимеризационным процессам и образования смол во время транспортирования и хранения. Чрезмерно высокая концентрация смол способствует лако– и нагарообразованию.

 

Химическая стабильность дизельного топлива - способность противостоять окислительным процессам, протекающим при хранении. Химическая стабильность оценивается по количеству образовавшегося в топливе осадка (мг/100 мл)

Химическая стабильность дизельного топлива оценивается содержанием фактических смол, зольностью, коксуемостью и йодным числом.

 

       Склонность топлива к нагарообразованию и отложениям характеризуется также коксуемостью и содержанием золы.

Коксуемость выражается количеством (в процентах) образовавшегося твёрдого углистого остатка (кокса) после коксования топлива в специальном приборе.

Содержание золы повышает нагарообразование, а при попадании в масло зола вызывает ускоренный износ.

       Отложение нагара в узлах, работающих при повышенной температуре, весьма отрицательно сказывается на состоянии приборов топливной системы, вплоть до отрыва головок форсунок.

       Склонность топлива к нагарообразованию зависит от наличия в нём фактических смол, а о способности к осмолению судят по йодному числу. Непредельные углеводороды вступают в реакцию с йодом, и чем их больше в топливе, тем большее количество йода реагирует с ними.

 

 

Коррозионность топлива

 

Коррозионная агрессивность определяется содержанием серы, водорастворимых кислот и щелочей.

• Кислотность (щелочное число) — количество щёлочи КОН в миллиграммах, необходимое для нейтрализации кислоты, содержащейся в 100 см³ бензина;
• Испытание на медной пластине — позволяет выявить наличие активных сернистых соединений. Если хорошо отполированная пластинка из красной меди размером 40х10х2 мм, находившаяся в течение 3 часов в испытуемом бензине при 50⁰С, не покрылась черной плёнкой, налётом серого или коричневого цвета, то бензин не содержит активных сернистых соединений — выдерживает испытание.