бесплатно рефераты

бесплатно рефераты

 
 
бесплатно рефераты бесплатно рефераты

Меню

Современные дизельные, судовые и тяжелые моторные топлива бесплатно рефераты

|Кинематическая вязкость для дизелей |3,0-6,0 |1,8-6,0 |1,5-5,0 |

|общего | | | |

|назначения при 20 °С, мм7с | | | |

|Температура, °С, не выше: | | | |

|застывания |-30 |-35 |-55 |

|помутнения |-5 |-15 |-35 |

|предельной фильтруемое |-15 |-25 |-45 |

|Температура вспышки в закрытом тигле, °С,| | | |

|не ниже: | | | |

|для дизелей общего назначения |40 |40 |35 |

|для тепловозных и судовых дизелей |62 |35 |30 |

|Массовая доля серы, %, не более, в | | | |

|топливе: | | | |

|вида I |0,2 |0,2 |0,2 |

|вида II |0,5 |0,5 |0,4 |

|Массовая доля меркаптановой серы, %, не |0,01 |0,01 |0,01 |

|более | | | |

|Концентрация фактических смол, мг/100 см3|40 |- |- |

|базового | | | |

|топлива, не более | | | |

|Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не |5 |5 |5 |

|более | | | |

|Йодное число, г у 100 г топлива, не более|6 |5 |5 |

|Зольность, %, не более |0,01 |0,01 |0,01 |

|Коксуемость 10 %-ного остатка, %, не |0,3 |0,2 |0,2 |

|более | | | |

|Коэффициент фильтруемое, не более: | | | |

|для базового топлива |2,0 |- |- |

|для топлива с присадкой |3,0 |3,0 |3,0 |

|Плотность при 20 °С, кг/м3, не более |860 |860 |840 |

|Цвет, ед. ЦНТ, не более |2,0 |2,0 |2,0 |

|Примечание. Для топлив всех марок: содержание сероводорода, водорасворимых|

|кислот |

|и щелочей, механических примесей и воды — отсутствие; испытание на медной |

|пластинке — выдерживают. |

4. Улучшение смазочных свойств дизельных топлив

Топлива в дизельных двигателях являются смазочным материалом для

движущихся деталей топливной аппаратуры, трущихся пар плунжерных

топливных насосов. В связи с этим они должны обладать хорошими

противоизносными свойствами. Оценку противоизносных свойств дизельных

топлив проводили в результате измерения износа плунжеров полноразмерной

топливной аппаратуры после проведения длительных испытаний. Так,

установлено, что при снижении содержания серы в дизельном топливе с 1,0

до 0,03% уменьшается износ плунжеров в 2 раза, при этом особенно сильно

влияют на износ меркаптаны. По аналогии с топливами для реактивных

двигателей можно было полагать, что кроме сернистых соединений на

противоизносные свойства дизельных топлив может влиять вязкость,

кислотность и присутствие воды.

5. Современные и перспективные требования к дизельным топливам

В таблице 6 приведены требования к качеству дизельных топлив по стандарту

EN 590. Приведена тенденция снижения серы, увеличения ЦЧ с 1993 по 2000

гг.

Таблица 6 — Требования к качеству дизельных топлив по EN 590

|Показатели |EN590 |

| |1993-1996 |1996-1999 |Действующий|

| |гг. |гг. |с 2000 г. |

|Массовая доля серы, %, |0,5 |0,3 |0,035 |

|не более | | | |

|Цетановое число, не |45 |49 |51 |

|менее | | | |

|Плотность при 1 5°С, |820-860 |820-860 |820-845 |

|кг/м' | | | |

|Кинематическая вязкость |2,0-4,5 |2,0-4,5 |2,0-4,0 |

|при 40°С, мм2/с | | | |

|Фракционный состав: 95% |370 |370 |360 |

|перегоняется до, °С | | | |

|Содержание |Не норм. |Не норм. |II |

|полициклических | | | |

|ароматических | | | |

|углеводородов, %, не | | | |

|более | | | |

|Смазывающая способность,|Не норм. |Не норм. |460 |

|мкм, не более | | | |

|Окислительная |Не норм. |Не норм. |25 |

|стабильность, г/м3, не | | | |

|более | | | |

Таблица 7 — Требования к качеству дизельного топлива за рубежом

|Регион |США |Калифор|Европейский Союз |Швеци|Катег|

| | |ния | |я |ория |

| | |(Техас)| | |IV |

| | |минимум |максимум |

|1. Цетановое число | |51,0 |- |

|2. Цетановый индекс | |46,0 |- |

|3. Плотность при 150 °С |кг/м3 |820 |845 |

|4. Полициклические ароматические |% масс. | |11 |

|углеводороды | | | |

|5. Содержание серы |мг/кг |- |350 |

|6. Температура вспышки |°С |Выше 55 |- |

|7. Коксовый остаток (10%-го | | | |

|остатка разгонки) | | | |

| |% масс. | |0 30 |

|8. Зольность |% масс. |- |0,01 |

|9. Содержание воды |мг/кг |- |200 |

|10. Общее загрязнение. |мг/кг |- |24 |

|11. Коррозионная агрессивность |Оценка |Класс 1 |

|меди (3 ч при 50°С) | | |

|12. Окислительная стабильность |г/м3 |- |25 |

|13. Смазывающая способность, | | | |

|скорректированный диаметр пятна |мкм |- |460 |

|износа (WS 1,4) при 60 °С | | | |

|14. Вязкость при 40 °С |мм2/с |2,00 |4,50 |

|15. Фракционный состав |%об. | | |

|% об. перегоняется до 250 °С | | |75—80 °С),

для котельных топлив — в открытом тигле (90—100 °С); эти нормы

обеспечивают безопасную работу судовых энергетических и котельных

установок. Разница между температурами вспышки в открытом и закрытом

тиглях составляет примерно 30 °С: [3]

Температура вспышки, °С: Мазут марки 40 Мазут марки 100

в открытом тигле 92 120

в закрытом тигле 61 93

Содержание воды, механических примесей и зольность. Эти компоненты

являются нежелательными составляющими котельных топлив, так как

присутствие их ухудшает экономические показатели работы котельного

агрегата, увеличивает коррозию хвостовых поверхностей его нагрева. При

использовании обводненного котельного топлива в судовых энергетических

установках в результате попадания глобул воды на поверхности трения

деталей, прецизионных пар и нарушение таким образом условий смазывающей

способности топлива возможно зависание плунжеров или форсуночных игл. Как

правило, вода образует с котельным топливом очень стойкие эмульсии.

Большая стойкость эмульсий обусловлена высокой вязкостью мазута и

наличием в нем поверхностно-активных асфальтено-смолистых стабилизаторов.

С повышением температуры эмульсии разрушаются вследствие уменьшения

поверхностного натяжения и вязкости.

В то же время наличие воды, равномерно распределенной по всему

объему, оказывает положительное влияние на эксплуатационные свойства

топлив. Испарение мелкодисперсных частиц воды происходит мгновенно в виде

«микровзрыва», процесс сгорания протекает плавно и с достаточной

полнотой, что приводит к снижению удельного расхода топлива и дымности

отработавших газов. Равномерное распределение и образование воды в виде

мелкодисперсных частиц обеспечивается с помощью специальных устройств:

кавитаторов, смесителей.

Механические примеси засоряют фильтры и форсунки, нарушая процесс

распыливания топлива. Установлены требования к содержанию механических

примесей: для мазута марки 40 — не более 0,5 %, марки 100 — не более 1,0

%. Фактически топочные мазуты вырабатывают с более низким содержанием

механических примесей — до 0,2 % и лишь на отдельных

нефтеперерабатывающих предприятиях эти значения приближаются к

установленным по ГОСТ 10585-75.

Таблица 13 — Состав золы остаточных топлив. [3]

|Топливо |Содержание |Содержание в золе, % |

| |в топливе, % | |

|1 |Вязкость при 20°С, не более: | | |

| |- условная, °ВУ |2,0 |ГОСТ 6258 |

| |- соответствующая ей кинематическая, |11,4 |ГОСТ 33 |

| |мм2/с | | |

|2 |Цетановое число, не менее |40 |ГОСТ 3122 |

|3 |Температура вспышки, определяемая в |62 |ГОСТ 6356 или |

| |закрытом тигле, °С, не ниже | |ASTM Д 93 |

|4 |Температура застывания, °С, |Минус 10 |ГОСТ 20287 |

|5 |Массовая доля серы, %, не более | |ГОСТ I9I2I или |

| |I вид |0,5 |ГОСТ Р 50442 или |

| |II вид |1,0 |ASTM Д 12 66 или |

| |III вид |1,5 |ASTM Д 4294 |

|6 |Массовая доля меркаптановой серы, %,|0,025 |ГОСТ 17323 |

| |не более | | |

|7 |Содержание воды |Следы |ГОСТ 2477 |

|8 |Коксуемость, % не более |0,2 |ГОСТ 19932 или |

| | | |ASTV Д 189 |

|9 |Содержание механические примесей, %,|0,02 |ГОСТ 6370 |

| |не более | | |

|10|Зольность, %, не более |0,01 |ГОСТ 1461 или |

| | | |ASTM Д 482 |

|11| Содержание водорастворимых кислот и |отсутствие|ГОСТ 6307 |

| |щелочей | | |

Судовое маловязкое топливо по ТУ 38.101567-87 — это

среднедистиллятное топливо, в отличие от моторного ДТ и судового

высоковязкого топлива, получаемых смешением остаточных и

среднедистиллятных фракций. Предназначено для применения в судовых

энергетических установках вместо дизельного топлива. Компонентами

маловязкого судового топлива являются негидроочищенные прямогонные

атмосферные и вакуумные дистилляты, продукты вторичного происхождения —

легкие и тяжелые газойли каталитического и термического крекинга,

коксования.

Таблица 15 — Характеристики моторного топлива для среднеоборотных и

малооборотных дизелей (ГОСТ 1667-68)

|Показатели |Марка топлива |

| |ДТ |ДМ |

|Плотность при 20 °С, г/см3, не более |0,930 |0,970 |

|Фракционный состав: |15 |15 |

|до 250 °С перегоняется, %, не более | | |

|Вязкость при 50 °С: |36 |130 |

|кинематическая, мм2/с, не более |2,95 |17,4 |

|соответствующая ей условная, °ВУ, не более | | |

|Коксуемость, %, не более |3,0 |9,0 |

|Зольность, % не более |0,04 |0,06 |

|Массовая доля серы, %, не более: |0,5 |2,0 |

|в малосернистом топливе |1,5 |2,0 |

|в сернистом топливе | | |

|Массовая доля, %, не более: |0,05 |0,1 |

|механических примесей |0,5 |0,5 |

|воды |0,015 |0,01 |

|ванадия | | |

|Температура, °С: |65 |85 |

|вспышки в закрытом тигле, не ниже |-5 |10 |

|застывания, не выше | | |

|Примечание. Для марок ДТ и ДМ содержание сероводорода, |

|водорастворимых кислот и щелочей— отсутствие. |

Таблица 16 — Характеристики маловязкого судового топлива (ТУ 38.101567-

87)

|Показатели |Значение |

|Вязкость: |2,0 |

|условная при 20 'С, 'ВУ, не более |11,4 |

|соответствующая ей кинематическая, мм2/с, не более|40 |

| |62 |

|Цетановое число, не менее |-10 |

|Температура, °'С: |1,5 |

|вспышки в закрытом тигле °С, не ниже |0,025 |

|застывания, не выше |Следы |

|Массовая доля, %, не более: |0,02 |

|серы |0,2 |

|меркаптановой серы |0,01 |

|воды |Отсутствие |

|механических примесей |890 |

|Коксуемость, %, не более |20 |

|Зольность, %, не более | |

|Содержание водорастворимых кислот и щелочей | |

|Плотность при 20 °С, г/м3, не более | |

|Йодное число, г йода на 100 г топлива, не более | |

4. Ассортимент, качество и состав тяжелых видов моторных топлив

Стандарт на котельное топливо — ГОСТ 10585—75 предусматривает выпуск

четырех его марок: флотских мазутов Ф-5 и Ф-12, которые по вязкости

классифицируются как легкие топлива, топочных мазутов марки 40 — как

среднее и марки 100 — тяжелое топливо. Цифры указывают ориентировочную

вязкость (ответствующих марок мазутов при 50 °С. В зависимости от

содержания серы топочные мазуты подразделяют на низкосернистые — до 0,5

%, малосернистые — от 0,5 % до 1,0 %, сернистые — от 1,0 до 2,0 % и

высоко-сернистые от 2,0 до 3,5 %. [3]

Топочные мазуты марок 40 и 100 изготовляют из остатков переработки

нефти. В мазут марки 40 для снижения температуры застывания до 10 °С

добавляют 8—15 % среднедистиллятных фракций, в мазут марки 100 дизельные

фракции не добавляют.

Таблица 17 — Характеристики мазутов (ГОСТ 10585-75)

|Показатели | Марка |

| |топлива |

| |Ф-5 |Ф-12 |40 |100 |

|Вязкость при 50 °С, не более: | | | | |

|условная, °ВУ |5,0 |12,0 |- |- |

|соответствующая ей |36,2 |89,0 |- |- |

|кинематическая, мм2/с | | | | |

|Вязкость при 80 °С, не более: | | | | |

|условная, °ВУ |- |- |8,0 |16,0 |

|соответствующая ей |- |- |59,0 |118,0 |

|кинематическая, мм2/с | | | | |

|Динамическая вязкость при 0 °С,|2,7 |- |- |- |

|Па-с, не более | | | | |

|Зольность, %, не более, для | | | | |

|мазута: | | | | |

|малозольного |- |- |0,04 |0,05 |

|зольного |0,05 |0,10 |0,12 |0,14 |

|Массовая доля, %, не более: | | | | |

|механических примесей |0,10 |0,12 |0,5 |1,0 |

|воды |0,3 |0,3 |1,0 |1,0 |

|Массовая доля серы, %, не | | | | |

|более, для мазута: | | | | |

|низкосернистого |- |- |0,5 |0,5 |

|малосернистого |- |0,6 |1,0 |1,0 |

|сернистого |2,0 | |2,0 |2,0 |

|высокосернистого |- |- |3,5 |3,5 |

|Коксуемость, %, не более |6,0 |- |- |- |

|Температура вспышки, °С, не | | | | |

|ниже: | | | | |

|в закрытом тигле |80 |90 |- |- |

|' в открытом тигле |- |- |90 |110 |

|Температура застывания, °С, не |-5 |-8 |10; 25*|25; 42*|

|выше | | | | |

|Теплота сгорания (низшая) в | | | | |

|пересчете | | | | |

|на сухое топливо (не | | | | |

|браковочная), кДж/кг, | | | | |

|не менее, для мазута: | | | | |

|низкосернистого, малосернистого|41454 |41454 |40740 |40530 |

|и сернистого | | | | |

|высокосернистого |- |- |39900 |39000 |

|Плотность при 20 °С, кг/м3, не |955 |960 |- |- |

|более | | | | |

|* Для мазута из высокопарафинистых нефтей |

|Примечание. Для всех марок топлива содержание водорастворимых |

|кислот и щелочей, сероводорода — отсутствие. |

Флотские мазуты марок Ф-5 и Ф-12 предназначены для сжигания в

судовых энергетических установках. По сравнению с топочными мазутами

марок 40 и 100 они обладают лучшими характеристиками: меньшими вязкостью,

содержанием механических примесей и воды, зольностью и более низкой

температурой застывания. Флотский мазут марки Ф-5 получают смешением

продуктов прямой перегонки нефти: в большинстве случаев 60—70 % мазута

прямогонного и 30—40 % дизельного топлива с добавлением депрессорной

присадки. Допускается использовать в его составе до 22 % керосино-

газойлевых фракций вторичных процессов, в том числе легкого газойля

каталитического и термического крекинга. Флотский мазут марки Ф-12

вырабатывают в небольших количествах на установках прямой перегонки

нефти. Основными отличиями мазута ф-12 от Ф-5 являются более жесткие

требования по содержанию серы (<0,8 % против <2,0 %) и менее жесткие

требования по вязкости при 50 °С (<12 °ВУ против <5 °ВУ).

Кроме флотских и топочных мазутов промышленность выпускает

технологическое экспортное топливо по ТУ 38. 001361—87. Это топливо

изготовляют только из продуктов прямой перегонки нефти и поставляют на

экспорт. Для оценки прямогонности топлива введен показатель, определяемый

по ГОСТ Р 50837.1-95 — Р 50837.8-95. Конкретно метод определения

прямогонности топлива устанавливается контрактом на его поставку. [3]

Таблица 18 — Характеристики технологического экспортного топлива

|Показатели |Марка топлива |

| |Э-2 |Э-3 |Э-4 |Э-5 |

|Плотность при 20 °С, кг/ма, |920 |930 |965 |965 |

|не более | | | | |

|Вязкость: | | | | |

|условная при 80 °С, °ВУ, не |2,0 |3,0 |4,0 |5,0 |

|более | | | | |

|соответствующая ей | | | | |

|кинематическая, мм2/с, при 50| | | | |

|°С, не более | | | | |

| |30 |70 |- |- |

|Зольность, %, не более |0,02 |0,05 |0,1 |0,1 |

|Массовая доля серы, %, не | | | | |

|более | | | | |

|I вида |0,5 |0,5 |- |- |

|II вида |1,0 |1,0 |- |- |

|III вида |- |- |2,0 |2,0 |

|IV вида |- |- |2,5 |2,5 |

|Массовая доля, %, не более: | | | | |

|механических примесей |0,05 |0,05 |0,2 |0,2 |

|воды | | |0,5 | |

|ванадия |0,001 |0,002 |0,012 |0,020 |

|Температура, 'С: | | | | |

|застывания, не выше |15 |15 |15 |15 |

|вспышки в закрытом тигле, не |65 |65 |75 |75 |

|ниже | | | | |

|Теплота сгорания низшая, |40402 |40402 |40402 |40402 |

|кДж/кг, не менее | | | | |

Для судовых энергетических установок вырабатывают несколько видов

топлив, в том числе моторное топливо по ГОСТ 1667—68, судовое маловязкое

топливо по ТУ 38.101567—87 и судовое высоковязкое топливо по ТУ

38.1011314-90.

Моторное топливо ДТ по ГОСТ 1667-68 по вязкости приближается к

флотскому мазуту Ф-5, но в его состав могут входить все компоненты,

обеспечивающие качество топлива.

Литература

1. Гуреев А.А., Серегин Е.П., Азев B.C. Квалификационные методы

испытаний нефтяных топлив. М, Химия, 1984.- 200 с.; ил.

2. Кондрашева Н.К., Ахметов А.Ф. Судовые топлива. Уфа: Гилем, 2001.

143с.

3. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и

применение: Т 581 Справочник / И.Г. Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А.

Бнатов и др.; Под ред. В.М. Школьникова. Изд. 2-е перераб. и доп. -

М.: Издательский центр "Техинформ", 1999.-596 с.: ил.

4. Т.Н. Митусова, Е.В. Полина, М.В. Калинина. Современные дизельные

топлива и присадки к ним — М.: Издательство «Техника». ООО «ТУМА

ГРУПП», 2002. — 64 с.

5. Топливо дизельное автомобильное (EN 590) ТУ 38.401-58-296-2001

6. Топливо маловязкое судовое. Технические условия ТУ 38.101567-2000

Взамен ТУ 38 101567-87

Страницы: 1, 2, 3