Оценка качества нефтепродуктов

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Эксплуатационная оценка бензина по данным перегонки

Испаряемость - это способность жидкого топлива переходить в парообразное состояние при данных условиях.

Испаряемость обуславливает эффективность смесеобразования и подачи топлива при пуске и эксплуатации двигателя в условиях низких и высоких температур или низкого давления. Процесс испарения не только предшествует воспламенению и горению, но в значительной степени определяет скорость этих процессов, а, следовательно, надежность и эффективность работы двигателя. Испаряемость топлива оценивают по совокупности двух главных показателей: теплоте испарения и фракционному составу.

Под фракционным составом топлива понимается содержание в нем различных фракций, выкипающих в определенных температурных пределах. Фракционный состав выражается в объемных % или массовых %.

Фракция топлива - это часть топлива, характеризуемая определенными температурными пределами вскипания.

Фракции бензина условно подразделяют на пусковую, содержащую самые легкоиспаряющиеся углеводороды, входящие в первые 10% отгона; рабочую, включающую последующие 80% состава бензина. В соответствии с таким делением эксплуатационные свойства бензина оценивают по пяти характерным точкам кривой фракционного состава: температуре начала перегонки, температуре перегонки 10%, 50%, 90% количества бензина и температуре конца перегонк.

Определение фракционного состава бензина перегонкой осуществляется в соответствии с ГОСТом 2177-82. Для этого применяется специальная лабораторная установка для перегонки нефтепродуктов. Топливо помещается в перегонную колбу, и нагревают с помощью электронагревателя до кипения. Пары поднимаются и попадают в холодильник, где конденсируются и стекают в мерный цилиндр. При помощи термометра снимаются показания температур: начало перегонки, испарения каждых 10% топлива и конца перегонки.

Если при проведении испытаний барометрическое давление выше или ниже нормального (101,3•10³ Па или при 760 мм. рт. ст.), то вводят поправку на барометрическое давление к каждому показанию термометра. Поправку С (⁰С) находят по формуле (1):

С = 0,9•10^-5•(101,3•10³ - Р)•(273 + t), (1)

где Р - барометрическое давление во время испытания, Па;

t - температура среды, ⁰С.

Поправку С прибавляют к показаниям термометра при давлении ниже 101,3•10³ Па и вычитают при более высоком давлении.

С помощью специальных номограмм проводят эксплуатационную оценку по фракционному составу бензина.

На горизонтальной оси номограммы отложены температуры характерных точек перегонки бензина, а на вертикальной - температура наружного воздуха. Для оценки пусковых свойств надо найти два значения температуры наружного воздуха, являющиеся нижними границами легкого и затрудненного пуска двигателя, для чего на горизонтальной оси отметить точку, соответствующую t_10%. Из нее требуется восстановить перпендикуляр до пересечения с наклонными сплошными линиями. Из точек пересечения провести горизонтальные линии на вертикальную ось номограммы, где прочитать ответ.

2. Определение содержания механических примесей в нефтепродуктах

Механическими примесями являются твердые вещества, образующие осадок или находящиеся во взвешенном состоянии. Это может быть пыль, технологическая грязь, продукты коррозии, разрушения шлангов, прокладок, фильтров, окисления и разложения углеводородов, которые могут привести к засорению жиклеров в карбюраторе, распылителей форсунок и т.д., а также стать причиной повышенного износа деталей двигателя. Поэтому бензины и дизельные топлива не должны содержать механические примеси.

Наличие механических примесей определяется визуально путем осмотра пробы на свету в стеклянной емкости. В топливе не должно быть частиц, видимых невооруженным взглядом.

Существует метод определения содержания механических примесей в нефтепродуктах, сущность которого заключается в определении массы механических примесей задерживаемых мембранными фильтрами при фильтровании через них испытуемого нефтепродукта.

Массовую долю механических примесей нефтепродуктов (Х₁), кроме дизельных топлив, в процентах вычисляют по формуле (2):

, (2)

где m₁ - масса мембранных фильтров после анализа, г;

m₂ - масса мембранных фильтров до анализа, г;

m₃ - масса испытуемого нефтепродукта, г.

Вычисления проводят с точностью до 0,0001%.

Массовую долю механических примесей дизельных топлив (Х₂) в мг/дм³ вычисляют по формуле (3):

, (3)

где 0,6 - коэффициент осмоления фильтра;

0,3 - поправка на массу частиц размером менее 0,8 - 0,9 мкм, мг;

V - объем профильтрованного топлива, дм³.

В процентах содержание механических примесей дизельных топлив вычисляют по формуле (4):

, (4)

где Х₂ - массовая доля механических примесей дизельных топлив, мг/дм³;

с - плотность топлива при температуре 20⁰С, кг/м³.

3. Определение кинематической вязкости моторного масла

Одним из основных свойств масел является их вязкость. Вязкость бывает динамической и кинематической.

Динамическая вязкость - это отношение действующего касательного напряжения к градиенту скорости. Динамическая вязкость служит мерой сопротивления жидкости течению.

Кинематическая вязкость - это отношение динамической вязкости з жидкости к плотности с при той же температуре, уравнение (5):

х = з/ с. (5)

На практике, как правило, пользуются кинематической вязкостью, которая характеризует эксплуатационные свойства топлив и масел в зависимости от температуры и позволяет решать вопрос о пригодности нефтепродуктов для данного двигателя и о надежности его работы на всех возможных режимах эксплуатации.

Одним из важных свойств масел, характеризующих их эксплуатационные свойства, является степень изменения вязкости масел в зависимости от температуры, которая обычно определяется или отношением вязкости при двух крайних температурах, или по индексу вязкости.

Моторные масла работают в следующих условиях: давлении 100 МПа, температура отработавших газов до 2000⁰С. При этом выделяют три температурные зоны: высокотемпературную, среднетемпературную и низкотемпературную. Поэтому вязкость масла должна как можно меньше зависеть от температуры. Эту зависимость показывает вязкостно-температурная характеристика (ВТХ), по которой определяют индекс вязкости.

Индекс вязкости - это расчетная величина, которая характеризует изменение вязкости нефтепродуктов в зависимости от температуры.

Наиболее простой способ определения индекса вязкости масла заключается в использовании номограммы (рис. 5) на основе значений кинематической вязкости масла при 100⁰С и 50⁰С. Для этого по вертикали и горизонтали проводят линии от точек соответствующих значениям вязкости масла при 100⁰С и 50⁰С и в месте их пересечения находят значения индекса вязкости.

Значения индекса вязкости порядка 90 - 100 и выше характеризуют хорошие, а ниже 50 - 60 - плохие вязкостно-температурные свойства масла.

Для определения вязкости нефтепродуктов используются вискозиметры типа ВПЖ - 2, ВПЖТ - 2 или типа Пинкевича (ВПЖ - 4, ВПЖТ - 4). Проводят измерения времени истечения жидкости через капилляры приборов.

Кинематическую вязкость х (мм²/с) испытуемого нефтепродукта определяют по формуле:

бензин перегонка примесь осадок

х = С•ф, (6)

где С - постоянная вискозиметра, мм²/с², С = 0,3159;

ф - среднее арифметическое значение времени истечения нефтепродукта в вискозиметре, с.

Размещено на Allbest.ru