Нефтебазы и терминалы. 3 Дизельные топлива

Название	3 Дизельные топлива
Дата	01.10.2022
Размер	84.88 Kb.
Формат файла
Имя файла	Нефтебазы и терминалы.docx
Тип	Документы #707715

3.2. Дизельные топлива

Основные показатели дизельных топлив (ГОСТ 305-82) приведены в таблице 3.3. В маркировке дизельных топлив указывают его вид, допустимое содержание серы в процентах, температуру вспышки для летнего и температуру замерзания для зимнего (Л – 0,2–50; З – 0,2 минус 35). У арктического топлива указывается только допустимое содержание серы (А – 0,2).

Температура помутнения– это минимальная температура, при которой топливо теряет прозрачность и однородность [7]. Из топлива выделяются кристаллы парафина, образуя сетчатый (сотовый) каркас.

Температура вспышки– это минимумы температур, при которых пары топлива, смешанные с воздухом, воспламеняются от источника пламени (спички).

Температура застывания характеризует потерю подвижности топлива. Если в пробирку стандартных размеров поместить топливо и охладить, оно остается неподвижным в течение 1 мин, при наклоне пробирки на 45 ⁰ (это и есть температура застывания). При помутнении топлива забиваются фильтры, а при застывании теряется его подвижность в топливопроводах и двигатель прекращает работу. Летние топлива получают из парафиновых, а зимние и арктические – из нафтеновых (циклановых) нефтей.

Таблица 3.3

Характеристики дизельных топлив

Показатели	Л	З	А
Цетановое число, не менее	45	45	45
Фракционный состав, °С t_50% не выше, t_96% (конец перегонки), не выше	280 360	280 340	255 330
Кинематическая вязкость, мм²/с, при 20 °С	3,0 – 6,0	1,8 – 5,0	1,5 – 4,0
Температура помутнения, ^оС, не выше, для климатической зоны: умеренной; холодной	-5 –	-25 -35	– –
Температура застывания, ^оС, не выше, для климатической зоны: умеренной; холодной	-10 –	-35 -45	– -55
Массовая доля серы, %, не более, в топливе вида I, в топливе вида II	0,2 0,5	0,2 0,5	0,2 0,4
Массовая доля меркаптановой серы, %	0,01	0,01	0,01
Температура вспышки (в закрытом тигле), не ниже, для дизелей общего назначения	40	35	30
Концентрация фактических смол, мг/100 см³, не более	40	30	30
Кислотность, мг КОН/100 см³, не более	5	5	5
Зольность, %, не более	0,01	0,01	0,01
Коэффициент фильтруемости, не более	3	3	3
Плотность, кг/м³, при 20 °С, не более	860	840	830

Кислотным числомтоплива называют количество миллилитров (см³) едкого калия КОН, необходимого для нейтрализации кислот, содержащихся в 100 см³ топлива.

Чистоту топлива оценивают коэффициентом фильтруемостипо ГОСТ 19006–73. Он характеризует присутствие в топливе всех видов загрязнений и представляет собой отношение времени фильтрования через фильтр из бумаги при атмосферном давлении десятой порции перетекаемого топлива к первой. На коэффициент фильтруемости влияет содержание механических примесей, воды, смолистых веществ. При коэффициенте фильтруемости более 3 снижается срок службы фильтров.

Прибор для определения коэффициента фильтруемости состоит из стеклянной градуированной трубки, сверху которой расположена стеклянная воронка с краном, а внизу – разборный корпус фильтра с краном. Перед началом опыта в корпус устанавливается бумажный фильтр. От степени загрязнения бумажного фильтра зависит скорость вытекания топлива и значение коэффициента фильтруемости.

По национальному стандарту российской федерации «Топливо дизельное ЕВРО», ГОСТ 52368 – 2005 стали предъявлять более жесткие требования к содержанию в топливах примесей, например серы.

В условном обозначении топлива указывают его сорт (A, B, C, D, E, F) в зависимости от значений предельной температуры фильтруемости (для класса и температуры помутнения), класс (0, 1, 2, 3, 4) и вид топлива в зависимости от содержания серы (I, II, III).

Пример.

1. «Топливо дизельное ЕВРО по ГОСТ Р 52368-2005, сорт А, вид I». Сорт А имеет предельную температуру фильтруемости 5 ^оС (помутнения) – топливо летнее, вид I – содержание серы не более 0,35 г на 1 кг топлива.

Топливо должно соответствовать требованиям настоящего стандарта и изготовляться по технологии, утвержденной в установленном порядке.

По физико-химическим и эксплуатационным показателям топливо должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.4.

Таблица 3.4

Требования к топливу

Наименование показателя	Значение
1. Цетановое число, не менее	51,0
2. Плотность при 15 °С, кг/м	820÷845
3. Содержание серы, мг/кг, не более, для топлива:
вид I	350,0
вид II	50,0
вид III	10,0
4. Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не ниже	55
5. Зольность, % (по массе), не более	0,01
6. Содержание воды, мг/кг, не более	200
7. Кинематическая вязкость при 40 °С, мм₂/с	2,0÷4,50
8. Фракционный состав:
при температуре 250 °С, % (по объему), менее	65
при температуре 350 °С, % (по объему), не менее	85
перегоняется при температуре 360 °С, % (по объёму), не менее	95

Топливо для умеренных климатических условий должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.5.

Под предельной температурой фильтруемости топлива, например, для сорта «С» минус 5 ^оС, понимается температура, при которой оно теряет подвижность и не проходит через фильтры.
Таблица 3.5

Требования к топливу для умеренного климата

Наименование показателя	Значение для сорта
Наименование показателя	А	В	С	D	Е	F
Предельная температура фильтруемости, °С, не выше	5	0	-5	-10	-15	-20

Топливо для холодного и арктического климата должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.6.

Таблица 3.6

Требования к топливу для холодного и арктического климата

Наименование показателя	Значение для класса
Наименование показателя	0	1	2	3	4
1. Предельная температура фильтруемости, °С, не выше	-20	-26	-32	-38	-44
2. Температура помутнения, °С, не выше	-10	-16	-22	-28	-34
3. Плотность при 15 °С, кг/м₃	800–845	800–845	800–840	800–840	800–840
4. Кинематическая вязкость при 40 °С, мм₂/с	1,50–4,0	1,50–4,0	1,50–4,0	1,40–4,0	1,20–4,0
5. Цетановое число, не менее	49,0	49,0	48,0	47,0	47,0
6. Фракционный состав:
до температуры 180 °С, % (по объему), не более	10	10	10	10	10
до температуры 340 °С, % (по объему), не менее	95	95	95	95	95

Предельная температура фильтруемости (на холодном фильтре) – самая высокая температура, при которой данный объём топлива не протекает через проволочную сетку (фильтрующую установку) в течение определенного времени (более 60 с). Топливо полностью не стекает обратно через фильтр в измерительный сосуд.
3.2.1. Процесс сгорания дизельного топлива

У дизеля процесс сгорания топлива условно разбивается на четыре фазы (рис. 3.3): 1 – индукционный период (период задержки воспламенения, от точки 1 до точки 2); 2 – период резкого повышения давления (фаза быстрого сгорания, от 2 до 3); 3 – период основного горения (от 3 до 4); 4 – период догорания.

Рис. 3.3. Осциллограммы изменения хода иглы (h_и) и давления газов

в цилиндре (P_г) дизеля Д – 440 (n = 1700 мин^-1, N_e = 66 кВт):

1 – действительное начало подачи топлива; 2 – отрыв линии сгорания от линии сжатия
(начало сгорания); 3 – максимальное давление при сгорании топлива;
4 – максимальная температура в цилиндре двигателя (Tz)
Индукционный период (t_i) начинается от момента впрыска топлива до начала горения. Период резкого нарастания давления наблюдается от начала горения до максимального значения давления в цилиндре [23].

Период основного горения продолжается от максимального давления до максимальной температуры в цилиндре двигателя. Процесс сгорания в цилиндре начинается при постоянном объеме, завершается при постоянном давлении.

Периодом задержки воспламенения называется время от начала поступления топлива в камеру сгорания (начало подъема иглы форсунки), до момента, когда в результате химических реакций количество теплоты будет достаточно для прогрева, испарения и воспламенения топлива.