Магеррамов А.М., Ахмедова Р.А., Ахмедова Н.Ф. Нефтехимия и нефтепереработка

Подождите немного. Документ загружается.

537

1 2 3 4 5 6 7

летнего 35 35 35 35 35 30

зимнего Не нормируется

10% бензина

перегоняется

при температу-

ре, °С, не вы-

ше;

летнего 70 70 70 70 70 75

зимнего 55 55 55 55 55 55

50 % бензина

перегоняется

при температу-

ре, °С, не выше:

летнего 115 115 115 115 115 120

зимнего 100 100 100 100 100 105

90% бензина

перегоняется

при температу-

ре, °С, не вы-

ше:

летнего 180 180 180 180 180 180

зимнего* 160 160 160 160 160 160

конец кипения

бензина, °С, не

выше

летнего 195 195 195 205 205 205

зимнего 185 185 185 195 195 195

Остаток в кол-

бе, %, не более

1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

Осаток и поте-

ри, %, нe более

4,0 4.0 4,0 4,0 4.0 4,0

Давление на-

сыщенных па-

ров бензина,

кПа, не более

538

1 2 3 4 5 6 7

летнего 66,7 66,7 66,7 66,7 66,7 66,7

зимнего

66,7-

93,3

66,7-

933

66,7-

933

66,7-

933

66,7-

93,3

66,7-

93,3

Кислотность,

мг КОН/100

см

не более

1,0 3,0 3,0 3,0 0,8 2,0

Содержание

фактических

смол, мг/100

см

, не более:

на месте произ-

водства

5,0

на месте потреб-

ления

10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Индукционный

период на месте

производства

бензина, мин, не

менее

600 1200 900 900 1200 900

Массовая доля

серы, % не бо-

лее

0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10

Цвет Жёлтый

Таблица 21.3

Нормы и требования к качеству

автомобильных бензинов

Показатель Нормаль-

Регуляр-

Преми-

ум-95

Супер-98

1 2 3 4 5

Октановое число, не ме-

нее:

моторный метод 76,0 82,5 85,0 88,0

исследовательский ме-

тод

80,0 91,0 95,0 98,0

539

1 2 3 4 5

Содержание свинца, г/дм

не более

0,010 0,010 0,010 0,010

Содержание марганца,

мг/дм

, не более

50 18 - -

Содержание фактиче-

ских смол, мг/100 см

, не

более

5,0 5,0 5,0 5,0

Индукционный период

бензина, мин, не менее

360 360 360 360

Массовая доля серы, %,

не более

0,05 0,05 0,05 0,05

Объемная доля бензола,

%, не более

5 5 5

Испытание на медной

пластине

Выдерживает

Внешний вид Чистый, прозрачный

Плотность, при 15

С,

кг/м

700 750 725 780 725

780

725

780

Таблица 21.4

Требования к автомобильным бензинам

Показатель

Бензин-регуляр

(Регуляр Евро-

92)

Премиальный бензин

(Премиум Евро-95 и

Супер Евро-98)

1 2 3

Октановое число, не менее:

моторный метод 83 85

исследовательский метод 92 95

Содержание свинца, мг/л,

не более

5 5

Плотность при 15 °С,

кг/м

, не более

720-775 720-775;

Содержание серы, мг/кг,

не более

150 150

540

1 2 3

Фактические смолы,

мг/100 см

, не более

5 5

Период индукции, мин,

не более

360 360

Коррозия меди (3 ч при 50

°С)

Класс 1 Класс 1

Содержание, % не более:

олефинов 21 18

аренов 42 42

бензола 1,0 1,0

кислорода 2,7 2,7

Содержание оксигенатов, %:

метанол 3 3

этанол 5 5

изопропанол 10 10

изобутанол 10 10

трет-бутанол 7 7

эфиры с числом атомов

и более

15 15

другие 10 10

Таблица 21.5

Требования к качеству авиационных бензинов

Показатель Б-95/130 Б-91/115

1 2 3

Детонационная стойкость,

ОЧММ, не мена

95 91

Сортность, не менее 130 115

Содержание ТЭС, г/кг, не

более

3,1 2,5

Удельная низшая теплота сгорания:

кДж/кг, не менее 42947 42947

541

1 2 3

ккал/кг, не менее 10250 10250

Фракционный состав, температура, °С:

начало кипения, не ниже 40 40

10 %, не выше 82 82

50 %, не выше 105 105

90 %, не выше 145 145

97,5 %, не выше 180 180

Остаток, %, не более 1,5 1,5

Давление насыщенных паров, кПа (мм рт. ст.)

не менее 33,3 (250) 29,3 (220)

не более 45,4 (340) 48 (360)

Кислотность, мг КОН/100

мл, не более

0,3 0,3

Температура начала кри-

сталлизации, °С, не выше

-60

Йодное число, г I

г/100 г,

не более

6 2

Содержание фактических

смол, мг/100 мл,не более

4 3

Содержание, %, не более

серы 0,03 0,03

аренов 35 35

Период стабильности, ч, не

менее

12 12

Цвет Желтый Зеленый

В последние годы в США и западно-европейских

странах начали выпускать более экологичные неэтилиро-

ванные автобензины с ограниченным содержанием сум-

марной ароматики (менее 25 %), бензола (менее 1 %), оле-

финов (менее 6,5 %) и серы (менее 0,01 %), так называе-

мые, реформулированные бензины.

Авиационные бензины выпускают двух марок: Б-

91/115 и Б-95/130 (табл. 21.5). Они отличаются от автобен-

542

зинов главным образом по содержанию ТЭС, давлению на-

сыщенных паров и дополнительными требованиями на не-

которые другие показатели их качества.

21.1.8. Альтернативные моторные топлива

Непрерывный рост потребности в жидких моторных

топливах и ограниченность ресурсов нефти обуславливают

необходимость поисков новых видов топлив, получаемых

из ненефтяного сырья. Одним из перспективных направле-

ний является получение моторных топлив из таких альтер-

нативных источников сырья, как уголь, сланец, тяжёлые

нефти и природные битумы, торф, биомасса и природный

газ. С помощью той или иной технологии они могут быть

переработаны в синтетические моторные топлива типа

бензина, керосина, дизельного топлива или в кислородсо-

держащие углеводороды — спирты, эфиры, кетоны, альде-

гиды, которые могут стать заменителем нефтяного топлива

или служить в качестве добавок, улучшающих основные

эксплуатационные свойства топлив, например, антидето-

национные. К настоящему времени разработаны многие

технологии производства синтетических моторных топлив.

Ведутся исследования по получению моторных топлив из

угля (прямым его ожижением или путем предварительной

газификации в синтез-газ) в рамках специальной ком-

плексной программы.

Исключительно перспективным является прямое ис-

пользование природного газа в транспортных и энергети-

ческих установках. Появляется все больше автомобилей,

рассчитанных на использование газового топлива в сжатом

или сжиженном состоянии.

Мировой парк автомобилей, эксплуатируемых в на-

стоящее время на газовых топливах оценивается в 5,0 млн.

шт. На автомобилях сжатый природный газ, состоящий

преимущественно из метана, хранят и эксплуатируют в

баллонах при давлении до 20 МПа. Природный газ облада-

543

ет высокими антидетонационными свойствами (ОЧИМ

около 110), что позволяет существенно повысить степень

сжатия двигателя и тем самым литровую мощность двига-

теля, снизить удельный расход топлива.

При работе двигателя на сжатом природном газе (СПГ)

межремонтный пробег в 2 раза выше, чем на бензине, и су-

щественно меньше расход масла. Недостатком СПГ является

необходимость использования специальных толстостенных

баллонов. Сжиженные нефтяные газы (СНГ), содержащие

преимущественно пропан и бутан, в качестве автомобильных

топлив имеют ряд преимуществ перед сжатыми газами, и по-

этому в настоящее время находят более широкое примене-

ние. СНГ — качественное углеводородное топливо с высо-

кими антидетонационными свойствами (ОЧИМ около 110),

широкими пределами воспламенения, хорошо перемешива-

ется с воздухом и практически полностью сгорает в цилинд-

рах. В результате автомобиль на СНГ имеет в 4-5 раз мень-

шую токсичность в сравнении с бензиновым. При работе на

СНГ полностью исключается конденсация паров топлива в

цилиндрах двигателя, в результате не происходит сжижения

картерной смазки. Образование нагара крайне незначительно.

К недостаткам СНГ следует отнести высокую их летучесть и

большую взрывоопасность.

В связи с удорожанием нефти и ограничением приме-

нения ТЭС в последние годы во многих странах мира на-

метилась тенденция к возрастающему использованию ки-

слородсодержащих соединений в товарных высокооктано-

вых автобензинах. Среди них достаточно широкое приме-

нение находят метиловый (МС), этиловый (ЭС) и третбу-

тиловый (ТБС) спирты и, особенно, метилтретбутиловый

эфир (МТБЭ), обладающие (табл.21.4) высокими октано-

выми числами, низкими температурами кипения, что по-

зволяет повысить ОЧ головных фракций и тем самым

улучшить коэффициент распределения ДС, а также доста-

точно высокой теплотой сгорания. Из спиртов наиболее

широкими сырьевыми ресурсами обладает метанол. Его

544

можно производить из газа, угля, древесины, биомассы и

различного рода отходов. Безводный метанол хорошо сме-

шивается с бензином в любых соотношениях, однако ма-

лейшее попадание воды вызывает расслаивание смеси. У

метанола ниже теплота сгорания, чем у бензина, он более

токсичен. Тем не менее, метанол рассматривают как топ-

ливо будущего. Ведутся также исследования по непрямому

использованию метанола в качестве моторных топлив. Так,

разработаны процессы получения бензина из метанола на

цеолитах типа ZSM.

Среди кислородсодержащих высокооктановых компо-

нентов наиболее перспективными и ныне широко приме-

няемыми оксигенатами в составе зарубежных автобензинов

являются эфиры. Обладая высокими антидетонационными

свойствами, они хорошо смешиваются с бензинами, прак-

тически не вызывают коррозии и не требуют переделок в

системах питания автомобилей. Они имеют меньшую

плотность, соизмеримую с углеводородами теплоту испа-

рения, преимущественно повышают детонационную стой-

кость головных фракций автобензинов. Среди эфиров по

ресурсам производства наиболее перспективным является

метилтретбутиловый эфир (МТБЭ). На основании положи-

тельных государственных испытаний в России разрешено

производство и применение автобензинов с содержанием

МТБЭ до 11 % масс.

545

Глава 22

ДИЗЕЛЬНЫЕ ТОПЛИВА

В настоящее время на автомобильном, железнодорож-

ном, морском транспорте, на электростанциях, в сельском

хозяйстве (тракторы), в военном деле большое распростра-

нение получили двигатели Дизеля — дизельные двигатели.

Они являются разновидностью двигателей внутреннего

сгорания.

Рис. 22.1. Общий вид и составные части двигателя:

1 -масляный насос; 2-водяной насос; 3 -топливоподкачивающий

насос; 4 -крышка центрального подвода смазки; 5 -воздухорас-

пределитель; 6-пусковой клапан; 7-топливный фильтр тонкой

очистки; 8 -топливный насос; 9 -форсунка; 10 -крышка головки

блока

В дизельных двигателях тепловая энергия преобразу-

ется в механическую посредством передачи на поршень

работы расширения газообразных продуктов сгорания топ-

лива с участием кислорода воздуха. На коленчатом валу

двигателя поступательно-вращательное движение поршня

546

преобразуется при помощи кривошипно-шатунного меха-

низма во вращательное. Создаваемый коленчатым валом

крутящий момент совершает полезную работу, преодоле-

вая сопротивление внешней нагрузки. Рабочий цикл скла-

дывается из процессов, периодически повторяющихся в

каждом цилиндре двигателя.

В дизельных двигателях, в отличие от карбюраторных,

в камере сгорания впрыскиваемое жидкое топливо самовос-

пламеняется вследствие достаточно высокой температуры в

конце предшествующего цикла сжатия. Дизельные двигате-

ли классифицируют по средней скорости хода поршня. К

тихоходным относятся двигатели со средней скоростью

поршня менее 6,5 м/сек, к быстроходным — более 6,5 м/сек.

Мощность современных дизельных двигателей может пре-

вышать 10 000 л/с. Известны серийные судовые двигатели, у

которых цилиндровая мощность достигает 2000-2500 л. с.

Наименьшая встречающаяся цилиндровая мощность 2-5 л. с.

Наиболее мощные дизельные двигатели характеризу-

ются большими габаритами и низким числом оборотов (до

100 об/мин). Маломощные двигатели наиболее высокообо-

ротные (до 3000 об/мин). В современных дизельных двига-

телях степень сжатия находится в пределах 12-20. Средний

расход топлива составляет 160-200 г/(л.с.ч). Дизельные дви-

гатели отличаются высоким моторесурсом.

Дизельные топлива подразделяются в зависимости от

скорости, развиваемой двигателем: для скорости с числом

оборотов колеса более 1000 в минуту, то есть для быстро-

ходных двигателей применяют керосино-газойлевые фрак-

ции, при числе оборотов колеса от 600 до 1000 в минуту

применяются соляровые фракции, менее 600 оборотов коле-

са в минуту применяется мазут.

К числу основных свойств, определяющих качество

сгорания дизельных топлив, относятся: температура само-

воспламенения и индукционный период самовоспламене-

ния; фракционный состав; вязкость, температуры застыва-

ния и помутнения; коррозионная активность; пожароопас-

547

ность; фильтруемость.

Температура самовоспламенения. Этот показатель

играет существенную роль в оценке качества дизельных то-

плив. Для воспламенения топлива без искусственного зажи-

гания необходимо, чтобы температура, при которой само-

воспламеняется распыленное топливо, была ниже темпера-

туры, развивающейся при сжатии воздуха, в цилиндре дви-

гателя, т. е. ниже 500-550 ° С.

Температура самовоспламенения топлива зависит от его

состава и особенно от сгорания входящих в него углеводоро-

дов. Топлива, имеющие слишком высокую температуру са-

мовоспламенения, не пригодны для дизельных двигателей.

Чем более ароматизировано топливо, чем меньше боковых

парафиновых цепей содержат ароматические углеводороды и

чем короче эти цепи, тем выше температура его самовоспла-

менения. Поэтому на топливах, содержащих большое коли-

чество указанных углеводородов, трудно или даже невоз-

можно запустить двигатель.

Температура самовоспламенения понижается при уве-

личении концентрации кислорода в воздухе и повышении

давления в цилиндре двигателя. В дизельных двигателях

давление воздуха при сжатии достигает 35 aтм. Но даже в

этих условиях высокоароматизированные топлива могут не

воспламеняться.

Индукционный период самовоспламенения. При

впрыскивании топлива в камеру сгорания, содержащую

сжатый горячий воздух, с момента подачи до его самовос-

пламенения проходит определенное время. Это время не-

одинаково для различных топлив. Некоторые топлива вос-

пламеняются немедленно после начала впрыска, другие —

через некоторое время. В первом случае по мере поступле-

ния в камеру сгорания топливо сразу воспламеняется и

сгорает с постоянной скоростью, обусловливая этим рав-

номерное нарастание давления над поршнем. Во втором

случае вся масса поступившего в цилиндр топлива воспла-

меняется одновременно, вызывая этим мгновенное резкое

548

повышение давления. Это явление в дизелях, по внешним

признакам сходное с детонацией в двигателях с искровым

зажиганием, называют «жёсткой работой». Оно характери-

зуется высоким значением максимального давления

вспышки и быстрым нарастанием давления по углу пово-

рота коленчатого вала. Чем выше число оборотов двигате-

ля, тем сильнее может влиять на его работу запаздывание

самовоспламенения топлива, которое в конечном итоге

может привести к догоранию топлива на стадии расшире-

ния и резкому снижению мощности и экономичности дви-

гателя.

Индукционный период самовоспламенения зависит от

химического состава топлив. Топлива, состоящие из парафи-

новых, а также из нафтеновых и ароматических углеводоро-

дов с длинными парафиновыми цепями, имеют наименьший

индукционный период.

Парафинистые топлива сгорают плавно, и при этом не

наблюдается больших скоростей взрывной волны. Наобо-

рот, ароматические топлива самовоспламеняются после

длительного индукционного периода и сгорают мгновенно

с образованием большого количества газов, вызывающих

скачкообразные ударные нагрузки на поршень и разруше-

ния деталей двигателя — поломку шатунов, выкрошивание

подшипников.

Антидетонационные свойства дизельных топлив можно

оценивать по их химическому составу. Кроме того, оценку

можно производить путём сравнения сгорания данного топ-

лива и эталонных смесей, составленных из индивидуальных

углеводородов.

Эталонными топливами в этом случае могут быть уг-

леводороды парафинового и ароматического рядов. Такими

первичными эталонами служат цетан и α-метилнафталин.

Сравнивая свойства данного топлива с поведением в дви-

гателе смеси цетана и α-метилнафталина, можно дать ха-

рактеристику сгорания испытуемого топлива. В связи с

тем, что для дизелей наилучшим является парафинистое

549

топливо, показателем качества служит цетановое число,

то есть процентное содержание цетана в смеси его с

метилнафталином, равноценной по самовоспламеняемо-

сти испытуемому топливу.

Цетановые числа топлив определяют на одноцилинд-

ровом двигателе, оборудованном специальным приспособ-

лением для испытания дизельных топлив.

Наименьшие цетановые числа (наихудшие показали)

имеют соляровые фракции из тяжёлых нафтеновых смоли-

стых нефтей, наибольшие — фракции из парафинистых

нефтей. Минимальное цетановое число легких дизельных

топлив должно быть 45-50.

Так как процесс сгорания дизельных топлив зависит

от их химического состава и парафинистые топлива обла-

дают лучшими свойствами, то на основании содержания

парафиновых углеводородов можно оценивать качество

дизельных топлив. Степень парафинистости нефтяных

фракций достаточно хорошо определяется такими показа-

телями, как плотность и анилиновая точка; поэтому для

оценки качества дизельных топлив пользуются так назы-

ваемым дизельным индексом, который вычисляют по сле-

дующей эмпирической формуле:

ДИ= t

aн.

⋅ρ/100,

где t

aн.

— анилиновая точка топлива °F (Фаренгейта).

1°F = 9,5°С+32

ρ - плотность топлива.

Дизельный индекс для различных топлив равен от 9 до 65.

Величины цетанового числа и дизельного индекса важ-

ны в основном для характеристики топлива, применяемого в

быстроходных дизельных двигателях. Многие тихоходные

двигатели хорошо работают на топливах с цетановым чис-

лом 40 и даже ниже.

Процесс сгорания дизельных топлив можно изменить

и значительно улучшить путем добавления к ним специ-

альных синтетических веществ. К числу этих веществ от-

носятся органические перекиси (перекиси тетралина и аце-

550

тила), нитропродукты (циклогексилнитрат, нитропарафи-

ны), хлор и хлорпроизводные углеводородов, альдегиды,

кетоны и др. Например, добавка к дизельному топливу 1 %

перекиси ацетила повышает цетановое число с 42 до 78, а

добавка 1,5 % перекиси тетралина — с 42 до 60.

В ГОСТах многих стран мира цетановые числа ди-

зельных топлив нормируются в пределах 40-50. При необ-

ходимости повышения ЦЧ товарных дизельных топлив на

практике применяют такие специальные присадки, улуч-

шающие воспламеняемость топлив, как алкилнитраты

(изопропил-, амил- или циклогексилнитраты и их смеси).

Их добавляют к топливу не более 1 % масс., преимущест-

венно к зимним и арктическим сортам, а также топливам

низкоцетановым, получаемым, например, на базе газойлей

каталитического крекинга. Кроме повышения ЦЧ (на 10-12

единиц), присадка позволяет улучшить пусковые характе-

ристики при низкой температуре и уменьшить нагаpo-

образование.

Механизм действия цетаноповышающих присадок за-

ключается не в подавлении предпламенных реакций, как в

случае антидетонаторов, а наоборот, в их ускорении и спо-

собствовании разветвлению окислительных цепей и обра-

зованию новых реакционных центров вследствие замены

первичной реакции разложения углеводорода топлива бо-

лее выгодной в энергетическом отношении реакцией раз-

ложения присадки:

RONO

RO + NO

. .

RH + NO

R + HNO

HNO

HOO + NO

HO + NO

Радикалы НОО

содействуют накоплению перокси-

дов, НО

способствуют развитию цепей окисления, a NO

и NО

принимают участие в возникновении дополнитель-

ных центров высокотемпературного воспламенения.

551

Испаряемость дизельных топлив. Характер процес-

са сгорания дизельных топлив определяется, кроме их вос-

пламеняемости и полнотой испарения. Она зависит от тем-

пературы и турбулентности движения воздуха в цилиндре,

качества распыливания и испаряемости топлива. С улучше-

нием качества распыливания и повышением температуры

нагрева воздуха скорость испарения впрыскиваемого топ-

лива возрастает (однако степень распыливания не должна

быть чрезмерно высокой, чтобы обеспечить необходимую

дальнобойность струи). Время, которое отводится на испа-

рение, в дизелях примерно в 10-15 раз меньше, чем в кар-

бюраторных двигателях, и составляет 0,6-2,0 м/с. Тем не

менее в дизелях используют более тяжёлые топлива с худ-

шей испаряемостью, поскольку испарение осуществляется

при высокой температуре в конце 1 такта сжатия воздуха.

Испаряемость дизельных топлив оценивается их фрак-

ционным составом. Если пусковые свойства автобензинов

определялись t

н.к.

<10 %, то для дизельных топлив они оце-

ниваются t

%. Чем ниже эта температура, тем легче запуск

дизеля. Этот показатель нормируется 280 °С для летнего и

зимнего сортов и 255 °С для арктических дизельных топлив.

Считается, что t

н.к.

дизельных топлив должна составлять 180-

200 °С, поскольку наличие бензиновых фракций ухудшает

их воспламеняемость и тем самым пусковые свойства, а

также повышает пожароопасность. Нормируемая темпера-

тура t

% в пределах 330-360 °С свидетельствует о присут-

ствии в топливе высококипящих фракций, которые могут

ухудшить смесеобразование и увеличить дымность отрабо-

тавших газов.

Вязкость дизельных топлив. Топливо в системе пи-

тания дизельного двигателя выполняет одновременно и роль

смазочного материала. При недостаточной вязкости топлива

повышается износ плунжерных пар насоса высокого давле-

ния и игл форсунок, а также растёт утечка топлива между

плунжером и гильзой насоса. Топливо слишком вязкое бу-

дет плохо прокачиваться по системе питания, недостаточно

552

тонко распыляться и не полностью сгорать. Поэтому огра-

ничивают как нижний, так и верхний допустимые пределы

кинематической вязкости при 20 °С (в пределах от 1,5 до 6,0

мм

/с).

Низкотемпературные свойства. В отличие от бензи-

нов в состав дизельных топлив входят высокомолекуляр-

ные парафиновые углеводороды нормального строения,

имеющие довольно высокие температуры плавления. При

понижении температуры эти углеводороды выпадают из

топлива в виде кристаллов различной формы и топливо

мутнеет. Возникает опасность забивки топливных фильт-

ров кристаллами парафинов. Принято считать, что темпе-

ратура помутнения характеризует нижний температурный

предел возможного применения дизельных топлив. При

дальнейшем охлаждении помутневшего топлива кристаллы

парафинов сращиваются между собой, образуют простран-

ственную решетку и топливо теряет текучесть. Температу-

ра застывания — величина условная и используется для

ориентировочного определения возможных условий при-

менения топлива. Этот показатель принят для маркировки

дизельных топлив на следующие три марки: летнее (t

заст.

менее -10 °С), зимнее (t

заст.

менее - 35-45 °С) и арктическое

заст.

, менее -55°С). Применимы для улучшения низкотем-

пературных свойств дизельных топлив следующие три

способа:

1) адсорбционная (цеолитная) или карбамидная депа-

рафинизация;

2) облегчение фракционного состава путем снижения

температуры конца кипения топлива;

3) добавление к топливам депрессорных присадок,

которые эффективно снижают их температуру застывания.

В качестве депрессоров промышленное применение полу-

чили сополимеры этилена с винилацетатом. Поскольку они

практически не влияют на температуру помутнения топ-

лив, большинство исследователей считает, что депрессор,

адсорбируясь на поверхности образующихся кристаллов

553

парафинов, препятствует их агрегации с формированием

объёмного каркаса.

Коррозионная активность характеризует способ-

ность топлива вызывать коррозию деталей двигателя, топ-

ливной аппаратуры, топливопроводов, резервуаров и т. д.

Она зависит, как и у бензинов, от содержания в топливе

коррозионно-агрессивных кислородных и сероорганиче-

ских соединений: нафтеновых кислот, серы, сероводорода

и меркаптанов. Коррозионная активность дизельных топ-

лив оценивается содержанием: общей серы (менее 0,2 и

0,4-0,5 % масс. для I и II вида соответственно), меркапта-

новой серы (менее 0,01 % мас), сероводорода (отсутствие),

водорастворимых кислот и щелочей (отсутствие), а также

кислотностью (менее 5 мг/л ОН/460 мл) и испытанием на

медной пластинке (выдерживает). Для борьбы с коррози-

онными износами деталей дизеля выпускают малосерни-

стые топлива и добавляют к ним различные присадки (ан-

тикоррозионные, защитные, противоизносные и др.).

Экологические свойства. По сравнению с автобензи-

нами, дизельные топлива характеризуются значительно

меньшей пожароопасностью. Это достоинство является ре-

шающим при выборе типа двигателя для установки на том

или ином виде техники. Например, из-за меньшей пожаро-

опасности топлива дизели используют на судах речного и

морского флота, комбайнах, подводных лодках, на танках,

бронетранспортерах и т. д.

Пожароопасность дизельных топлив оценивают по

температуре вспышки в закрытом тигле. Для всех марок

быстроходных дизельных топлив она нормируется не ниже

30-35

С. Для топлив, предназначенных к применению на

кораблях, температура вспышки должна быть не ниже 61

°С, а в особо опасных условиях, например в подводных

лодках — не ниже 90

С.

Фильтруемость. В последние годы на дизельных дви-

гателях широко используют бумажные фильтры тонкой

очистки. В связи с этим повысились требования к чистоте

554

дизельных топлив и введен коэффициент фильтруемости.

Коэффициент фильтруемости определяют на специальном

приборе, измеряя изменение пропускной способности

фильтра при последовательном прохождении через него оп-

ределенных объёмов топлива. Этот показатель представляет

собой отношение длительности фильтрования каждых по-

следующих 2 мл топлива к длительности фильтрования пре-

дыдущих 2 мл. Коэффициент фильтруемости дизельных то-

плив должен быть не больше 3.

В зависимости от условий применения установлены в

соответствии с ГОСТ 305-82 следующие марки топлив для

быстроходных дизелей: Л (летнее), 3 (зимнее) и А (аркти-

ческое) (табл. 22.1). В стандарт введена следующая форма

условного обозначения топлив: к марке Л добавляют циф-

ры, соответствующие содержанию серы и температуре

вспышки, например, Л-0,2-40; к марке 3- содержанию серы

и температуры застывания, например, 3-0,2 минус 35. В

условное обозначение марки топлива А входит только со-

держание серы, например, А-0,4.

Таблица 22.1

Требования к качеству топлив

для быстроходных дизелей по ГОСТ 305-82

Показатель Л 3 А

1 2 3 4

Цетановое число 45 45 45

Фракционный состав, температура, °С:

50%, не выше 280 280 255

96 %, не выше 360 340 330

Кинематическая вязкость при 20 °С, мм

/с 3,0+6,0 1,8+5,0 1,5+4,0

Температура застывания, °С, не выше:

для умеренной климатической зоны -10 -35 -

для холодной климатической зоны - -45 -50

Температура помутнения,

С, не выше:

для умеренной климатической зоны -5 -25

для холодной климатической зоны - -35 -

555

Температура вспышки в закрытом тигле,

С, не ниже

для дизелей общего пользования 40 35 30

для тепловозных, судовых дизелей и

газовых турбин

61 40 35

Содержание, % мас., не более:

серы в топливе вида I 0,2 0,2 0,2

серы в топливе вида II 0,5 0,5 0,4

меркаптановой серы 0,01 0,01 0,01

сероводорода отсутствие

испытание на медной пластинке выдерживает

содержание фактических смол,

мг/100 мл, не более

40 30 30

содержание водорастворимых ки-

слот, щелочей, механических при-

месей и воды

отсутствие

кислотность, мг КОН/100 мл, не

более

5 5 5

йодное число, г I

/100 г, не более 6 6 6

зольность, %, не более 0,01 0,01 0,01

коксуемость 10% остатка, %, не

более

0,3 0,3 0,3

коэффициент фильтруемости, не более 3 3 3

плотность при 20 °С, кг/м

, не более 860 840 830

По техническим условиям выпускаются дизельные

топлива:

— экспортные ДЛЭ, ДЗЭ;

— с депрессорными присадками ДЗ

, ДА

;

— экологически чистые и с улучшенными экологическими

свойствами (с содержанием серы 0,01 и 0,005 %) ДЭК-Л,

ДЭК-3, ДЛЭ ДЗЭЧ и др.

В западно-европейских странах и США начато произ-

водство экологичных дизельных топлив со сверхнизким

содержанием серы (менее 0,05 %).

556

Топлива для тихоходных дизелей. Дизели с неболь-

шой частотой вращения коленчатого вала (менее 1000

об/мин) наиболее широко используют в стационарных ус-

тановках, что позволяет предварительно провести подог-

рев, отстой и фильтрацию топлива, тем самым снижаются

требования к его эксплуатационным свойствам. Вязкость

топлива для тихоходных дизелей значительно выше, чем для

быстроходных, поэтому её нормируют при 50 °С. Тихоход-

ные дизели обычно работают в закрытых помещениях, по-

этому топливо должно иметь более высокую температуру

вспышки. Для тихоходных дизелей выпускают две марки то-

плива ДТ и ДМ. Марка ДТ представляет собой смесь дис-

тиллятных и остаточных продуктов. Его используют в

среднеоборотных и малооборотных дизелях, не оборудо-

ванных средствами предварительной подготовки топлива.

Марка ДМ (мазут) рекомендуется для тихоходных судовых

дизелей, установленных в помещениях, оборудованных

системой подготовки топлива.