массовая доля воды в дизельном топливе что означает

Массовая доля воды в дизельном топливе что означает

Определение доли воды в топливе

Наиболее простой и достаточно точный метод определе­ния массовой доли воды в топливе — это метод отгона воды из смеси испытуемого топлива с органическим растворителем (по ГОСТ 2477—65) в аппарате количественного опре­деления воды (АКОВ).

Прибор АКОВ (рис. 84) состоит из стеклянной колбы 3 вместимостью 500 мл, приемника-ловушки 2, градуированной на 10 мл, и холодильника 1 с впаянной трубкой. Приемник-ловушка — это градуи­рованная цилиндрическая пробирка с конической нижней частью. Общая длина ловушки 150—200 мм, диаметр ци­линдрической части 15 мм. Для лучшего стока конденси­рующихся паров трубка холодильника срезана под острым углом.

Перед анализом испытуемое топливо тщательно переме­шивают путем встряхивания в течение 5 мин в стеклянной бутылке. В качестве растворителя применяют бензин марки «галоша», лигроин тракторный или толуол. Перед приме­нением растворитель обезвоживают и профильтровывают. Для обезвоживания его взбалтывают с высушенным и ох­лажденным сульфатом натрия. Смеси дают отстояться, за­тем фильтруют.

В чистую и просушенную в сушильном шкафу колбу при­бора АКОВ помещают навеску 100 г (с точностью до 0,1 г) хорошо перемешанного испытуемого топлива и прибавляют 100 мл обезвоженного и профильтрованного растворителя. Затем в колбу опускают несколько кусочков пемзы или неглазурованного фаянса, или стеклянные капилляры, запа­янные с одного конца, для получения более спокойного ки­пения.

Колбу устанавливают в колбонагреватель и соединяют при помощи пробки с приемником-ловушкой и холодильником, который присоединяют к водяному крану так, чтобы вода в холодильник входила че­рез нижний отросток, а выходила через верхний. Холодильник закрепляют в дер­жателе штатива и соединяют с приемни­ком-ловушкой так, чтобы косо срезанный конец находился против отводной трубки приемника. После этого пускают воду в холодильник, включают в сеть колбонагреватель и ведут перегонку таким образом, чтобы из косо срезанного конца трубки хо­лодильника в приемник-ловушку падали 2—4 капли в секунду. Скорость нагрева регулируют реостатом.

Перегоняют топливо до тех пор, пока уровень воды в ловушке не перестанет изменяться и верхний слой раствори­теля станет прозрачным. Если при этом растворитель мут­неет, то пробирку выдерживают 30 мин в водяной бане с температурой 60—70 °С. Прозрачный растворитель охлаж­дают и определяют долю воды по формуле

где V — объем воды в приемнике-ловушке, мл;

М — масса навески топлива, г.

Расхождения между двумя измерениями не должны превышать 0,2 мл. Объем воды менее 0,03 мл оценивают как «следы воды».

Для разных видов топлива применяют различные способы качественного определения воды. Наличие воды в дизель­ном топливе определяют по способу Клиффорда. Этот спо­соб основан на изменении цвета и помутнении обводненного топлива в присутствии марганцевокислого калия. В стек­лянный цилиндр наливают примерно 100 мл дизельного топлива из хорошо перемешанной пробы. Выдерживают в течение 10 мин в помещении, где проводят анализ. В ци­линдр с топливом добавляют несколько кристаллов марган­цевокислого калия и перемешивают.

При отсутствии воды проба топлива должна быть проз­рачной и не изменять цвета в присутствии марганцевокис­лого калия. При наличии влаги у топлива образуется быстро исчезающая розовая окраска, а после отстоя внизу цилиндра образуется темное коль­цо фиолетового цвета.

По мере растворения марганцевокислого калия в обводненном ди­зельном топливе наблюдаются зо­ны интенсивного окрашивания (ти­па хлопьев) в местах контакта во­ды, содержащейся в топливе, и марганцевокислого калия.

Для определения наличия воды в темных нефтепродуктах исполь­зуют пробу на «потрескивание». В вымытую и просушенную стек­лянную пробирку длиной 120— 150 мм и диаметром 10—15 мм на­ливают испытуемое топливо высо­той слоя 80—90 мм. Пробирку за­крывают пробкой, в отверстие которой вставляют термометр со шкалой 0 — 200 °С таким образом, чтобы шарик его находился равных расстояниях от сте­нок пробирки и на высоте 20—30 мм от дна пробирки.

Для нагревания пробирки 2 с топливом используют ба­ню, т. е. цилиндрический сосуд 1 диаметром 100 мм и высо­той 90 мм (рис. 85). Баню наполняют на высоту 80 мм маслом с температурой вспышки не менее 240 °С. Масло в бане на­гревается до температуры (175 ±5) °С. Пробирку с топли­вом вставляют в нагретую баню и наблюдают за ней до тем­пературы в пробирке 150 °С. При наличии воды топливо на­чинает пениться, слышится потрескивание, а пробирка вздрагивает. Если установлено наличие воды в топливе ка­чественно, то количество ее следует определять стандарт­ным методом, рассмотренным в настоящем параграфе.

Источник

Какое количество воды в солярке можно считать не особо опасным

Дизельная аппаратура современных автомобилей весьма привередлива к качеству используемого топлива. А его несоответствие требуемым показателям может вызвать серьезные перебои в работе силового агрегата.

Так, например, применение солярки с плохой смазывающей способностью может вызвать преждевременный износ форсунок, плунжерных пар и других сопрягающихся элементов системы питания дизеля. Дефекты будут проявляться в увеличении шумности мотора и появлении громких стуков, снижении мощностных показателей двигателя, а также в заметном повышении расхода соляры.

Отметим, что смазывающая способность дизтоплива во многом зависит от наличия специальных компонентов, а также от количества серы, содержащейся в горючем. Тогда как нынешние нормативные акты, ужесточившие требования по экологичности солярки, ограничивают содержание в ней серы. Поэтому для улучшения смазывающей способности малосернистой солярки приходится прибегать к помощи особых присадок.

Впрочем, это лишь часть проблем, которые приходится решать владельцам дизельных авто. В числе наиболее коварных сезонных напастей — попадание влаги в топливо, увеличивающее перечень технических недомоганий. Прежде всего, они проявляются в затрудненном пуске холодного двигателя, в перебоях в его работе (уже после прогрева), в дымном сизом выхлопе и т. п.

Причина подобных дефектов очень проста: влага, находящаяся в горючем, провоцирует активную коррозию металлических элементов топливного тракта (см. фото выше). Влага ухудшает работу форсунок и плунжерных пар, а в мороз и вовсе может вызвать банальное промерзание калиброванных отверстий плунжерных пар или тонких топливопроводов.

При этом, в отличие от бензина, где присутствие влаги недопустимо в принципе, в дизтопливе ее наличие нормируется. Так, согласно ГОСТ 305—2013 «Топливо дизельное. Технические условия», фракционный состав дизтоплива допускает наличие некоторой доли воды. Подчеркнем, речь идет именно о фракционном составе горючего, в котором влага находится в связанном (на молекулярном уровне) состоянии.

Источник

Как по паспорту дизельного топлива понять его качество?

Главные характеристики

В паспорте топлива множество параметров, но мы рассмотрим те, что влияют на экономичность, динамику и качество работы диз. мотора. А именно: цетановое число, цет.индекс, плотность, сера, смазывающая способность и предельная температура фильтруемости.

Цетановое число (ЦЧ)

Важное значение для моторов Евро-4/5/6, особенно со спортивным характером.
Чем выше значение тем лучше динамичность и экономичность на средних и высоких оборотах двигателя. Также незначительно влияет на плавность и вибрации мотора.

52 и выше — рекомендуемое значение для современных Европейских диз. моторов, начиная с Евро-5. Если значение окажется ниже, то расход топлива и динамичность на средних и высоких оборотах незначительно ухудшится от заводских показателей. Но высокое значение не гарантирует прирост мощности или доп. экономичности, многое зависит от двигателя: евро-норм, турбины и настройки (чипа). Для старых моторов как Евро-3 и ниже, значение ЦЧ выше 54 может оказывать негативный эффект.

51 — общемировой стандарт и оптимум для Евро-4. Для большинства японских, корейских и американских диз. моторов значение выше без тюнинга не приносит ощутимой пользы.

49 — оптимум для Евро-2 и 3.

47 — низкое допустимое значение. Такое значение допускается у зимнего и арктического дизельного топлива (присадки от замерзания снижают ЦЧ). На современных моторах начиная с Евро-4 наблюдается повышенных расход и потеря мощности.

Максимальное значение ЦЧ = 60, выше не безопасно для моторов, поэтому будьте осторожны если дополнительно добавляете цетаноповышающие присадки.

Цетановый индекс

Не всегда присутствует в паспорте.
Если отражен и его значение близко к цетановому числу, то это говорит об хорошей партии изготовления. А если превышает ЦЧ на несколько пунктов, то это говорит об использовании цетано повышающих присадок, что должно обеспечить хорошую экономичность двигателя.

Плотность при 15°С

Чем выше тем лучше для езды на низких оборотах:
— в городском потоке;
— пробки;
— бездорожье;

Этот показатель наиболее весомый у большинства V-образных диз.моторов чем ЦЧ. Из-за высокой очистки в целях уменьшения серы с приходом Евро-4 и 5 высокая плотность редкость.

Содержание серы

Чем меньше, тем реже будет срабатывать прожиг (у выхлопной трубы). И тем чище и дольше будут работать системы экологии, как например EGR.

Если часто бываете на трассе и средняя скорость >30 км/ч, то на серу можно не обращать внимания. Сера не будет накапливаться, а прожиги будут быстрыми и незаметными.

А если вы регулярно стоите в пробках, раздражают частые прожиги, то следует выбирать заправки с топливом где меньше серы.

Также сера влияет на запах диз.топлива, чем меньше тем слабее запах как от топлива, так и от дыма. Но присадки в зимнем топливе усиливают запах.

Смазывающая способность

Чем ниже значение — тем лучше!
Значение показывает количество износа в тесте, а не кол-во смазки.

Чем ниже данный параметр, тем тише работает ТНВД, топливный насос и догреватель (Webasto).

Для моторов Евро-4, 5 и 6 даже максимальное значение износа в 460 мкм не принесет существенного вреда, т. к. современные системы готовы к такому (низкому содержанию серы, которая раньше была смазкой). Хотя полученный износ из-за регулярной слабой смазки на пределе допустимого может привести к поломке топливного насоса (и насоса Webasto, если установлен) через 7 лет напряженной работы, вместо 9.

Для моторов Евро-3 и старее желательно, чтобы смазка была меньше 380 мкм. Раньше в топливе было много серы, которая отлично смазывала топливную систему, теперь же серы стало в 100 раз меньше (не ошибка) и недостаток смазки быстро изнашивает насосы и ТНВД старого поколения. Проблема решается путем замены топливного насоса и возможно ТНВД на модернизированные варианты, адаптированные под Евро-5 топливо. Либо приходится регулярно добавлять присадки улучшающие смазочную способность (в старые диз. генераторы добавляют 2Т масло).

Предельная температура фильтруемости

Пункт важен если за окном зима. Когда температура опускается ниже указанной в паспорте, то топливо сгущается и замерзает.

Примеры

Варианты автомобилей:
А = 2л, 190 л.с., Евро-5, немец.
Б = 2.5л, 170 л.с., Евро-4, японец, пикап.
В = 4л, 200 л.с., V6, Евро-3, американец.

Присадки

Присадки указываются в конце паспорта в примечаниях или в доп.информации.

Даже в простом диз.топливе используют присадки:
— Противоизносную: улучшает смазочную способность, без неё ДТ Евро-5/6 не смог бы вписаться в тех.требования производителей моторов («защита» от износа насоса и ТНВД);
— Депрессорно-диспергирующая: чтобы не мутнело и не замерзало топливо;

В фирменном диз.топливе (улучшенном), могут добавить присадки:
— Цетаноповышающую и катализатор горения (для компенсации низкой плотности и повышения Цет.Индекса);
— Моющие: для топливной системы, удаление воды и от нагара в цилиндрах;
— Модификатор трения: улучшает экономичность и уменьшает вибрации за счет смазывания ТНВД и маслосъемных колец;

Источник

Содержание воды в топливе

Обводнение морских сортов топлива может быть вызвано:

Если количество содержания воды в топливе превышает 0,50%, то покупатель вправе рассчитывать на пропорциональное снижение цены топлива.

Обводнение топлив морской водой

Чаще всего забортная вода попадает в топливо при его поставках с бункеровщика, это может происходить:

Не следует исключать и преднамеренное обводнение топлива недобросовестными поставщиками или перевозчиками.

Непосредственно на судне, забортная вода может попадать в цистерны хранения топлива через дефектные горловины цистерн или трещины в корпусе судна.

Обводнение топлива может явиться также результатом его смешивания с балластной водой. Наиболее распространённой причиной поступления балластной воды в топливные танки является коррозионное разрушение мерительных труб топливных цистерн, которые проходят через балластные танки.

В ряде случаев вода может образовать с топливом стойкие гидрофильные эмульсии (вода в топливе), которые трудно поддаются разделению фаз вода-топливо. Это возникает при значениях плотности топлива близких к плотности забортной воды. При этом капельки воды удерживаются тяжёлыми фракциями топлива во взвешенном состоянии.

Обводнение забортной водой приводит к интенсивному шламообразованию в топливных цистернах, блокированию топливных фильтров, нарушениям в процессах сгорания топлива, коррозии топливной аппаратуры и выпускных клапанов, загрязнению газовыпускных трактов и турбин газотурбокомпрессоров.

Кроме того, повышенное содержание воды в топливе, приводит к перегрузке топливных насосов высокого давления (перегрузка топливных насосов высокого давления может быть вызвана также и нестабильностью топлива). Это объясняется тем, что при низких значениях давлений, в ТНВД создаются условия способствующие вскипанию воды и выделению газов из топлива, с последующим образованием гидрофильной эмульсии, которая вызывает ухудшение процесса сгорания и, как результат, может вызвать неустойчивую работу двигателя.

Установлено, что более высокие значения зольности имеют топлива, в которых присутствовали значительные количества морской воды, по сравнению с топливами, в которых количества воды были минимальными, так как золообразующие компоненты, содержащиеся в забортной воде, дополнительно увеличивает их содержание в топливе.

При использовании обводнённых топлив интенсифицируется образование значительных количеств зольных отложений на защитной решётке перед газотурбокомпрессором и на сопловых и рабочих лопатках турбины. Если своевременно не удалять эти отложения, путём сокращения периодичности очистки проточной части турбины, то будет снижаться эффективность работы турбокомпрессора. В результате это приведёт к ухудшению процесса сгорания топлива и дополнительному увеличению слоя отложений.

Одной из основных проблем, которая возникает при обводнении топлив морской водой, является протекание химических реакций между соединениями натрия (Na), содержащимися в воде, и ванадия (Va), содержащимися в топливе, вызывающими высокотемпературную коррозию выпускных клапанов и их сёдел.

Вследствие сложного состава морских сортов остаточных топлив, достаточно трудно, в каждом конкретном случае, определить наиболее эффективные процессы топливообработки, направленные на удаление больших количеств содержания морской воды в топливах.

При правильно организованных процессах отстоя и сепарирования, из топлива удаляется забортная вода, уменьшается содержание в нём золообразующих компонентов и, следовательно, натрия.

Обводнение топлив пресной водой

Обводнение топлив пресной водой может явиться следствием различных причин. Пресная вода может быть поставлена вместе с топливом при бункеровке; образоваться в цистернах хранения запасов топлива на борту судна при конденсации паров влаги из воздуха; результатом поступления вовнутрь топливных цистерн дождевой воды. Обводнение топлива происходит при утечках пара или его конденсата из систем обогрева топлива, а также при неправильно организованных процессах отстоя и сепарирования топлива.

Обводнение пресной водой топлив не так опасно, как морской, однако могут возникнуть проблемы с образованием гидрофильной эмульсии и повышенным шламообразованием.

При правильно организованных процессах отстоя и сепарирования, пресная вода практически полностью удаляется из топлива и снижается количество содержащихся в топливе, золообразующих компонентов.

Источник

Что такое дизельное топливо: состав, производство, характеристики и применение

К самым востребованным нефтепродуктам относится дизельное топливо (ДТ, дизтопливо). Применяется в качестве горючего во многих сферах. Ввиду экономичного расхода по спросу не уступает, а иногда даже превосходит бензин. В связи с этим предлагаем подробнее изучить, что такое дизельное топливо, из чего и как его производят, а также марки и сферы применения.

Состав дизельного топлива

Если рассматривать, из чего делают дизельное топливо, то однозначно можно сказать – из нефти. В составе продукта смесь углеводородов:

Дополнительно дизтопливо может содержать смолы, соединения серы, вода, механические примеси, а также красители (кроме зеленого и голубого) и вещества-метки. Допускается добавление присадок, но не металлосодержащих (не касается антистатических). Конкретный химический состав зависит от ряда факторов:

На что влияет состав дизельного топлива

Содержание углеводородов и других веществ влияет на свойства и особенности применения дизтоплива:

Технология производства дизельного топлива

Дизтопливо – это вязкая жидкость цвета, который зависит от количества смол в составе. Оттенок может быть от желтого до светло-коричневого. Горючее получают путем перегонки нефти. Сырье нагревают до нужной температуры, и из него выкипают определенные фракции, не только дизельные.

Газойлевые и керосиновые фракции – то, из чего преимущественно состоит дизельное топливо. Для них характерны высокие температуры кипения – 180-360 °C. Для каждой марки дизтоплива установлены температурные значения выкипания:

Указанные температуры характеризуют фракционный состав дизельного топлива, установленный п. 5.2 ГОСТ 305-2013. Фракции определяют в соответствии с ГОСТ ISO 3405-2013. Не допускается, чтобы температуре перегонки была ниже 200 °C и выше 360 °C. Знать фракционный состав важно, поскольку это помогает определить, насколько качественно будет сгорать топливо, какой будет токсичность отработанных газов и степень дымности.

Установка для производства дизельного топлива

Если говорить о том, как получается дизельное топливо, то можно выделить следующие основные этапы:

Как работают ректификационные колонны

Здесь нужно сказать, что такое гидродизельное топливо. Оно представляет собой гомогенизированную (однородную) водотопливную эмульсию (ВТЭ), применение которой помогает уменьшить выбросы в атмосферу вредных веществ NO и CO и повысить коэффициент сжигания топлива.

Какие виды дизельного топлива существуют

Дизтопливо классифицируется по сезону, когда его рекомендовано использовать. Разница заключается в максимальной температуре, до которой применение нефтепродукта не приводит к засорению топливной системы из-за кристаллизации. Если говорить о том, какие марки дизельного топлива выпускает наша промышленность, то это будут:

Зимнее дизтопливо можно получить путем добавления в летнее специальных депрессорных присадок, которые снижают температуру застывания и незначительно влияют на температуру предельной фильтруемости. Самый дорогой способ получения арктического топлива – депарафинизация летнего, т. е. очищение от парафинов, выступающих причиной кристаллизации при низкой температуре окружающей среды.

Какие виды дизельного топлива бывают по экологичности:

Дополнительно дизтопливо классифицируется на экологические классы, зависящие от содержания серы:

Основные характеристики дизельного топлива

Теперь ответим на вопрос, чем характеризуется дизельное топливо. К главным параметрам горючего относятся:

Цетановое число

Если для бензина основная характеристика – октановое число, то для дизельного топлива – цетановое. В бензиновом двигателе воспламенение происходит от искры, а в дизеле – от силы сжатия. Оба числа отражают, насколько быстро топливовоздушная смесь воспламеняется в цилиндрах двигателя. По-простому это задержка по времени между поступлением смеси в цилиндры и ее зажиганием от сжатия.

Цетановое число варьируется в пределах 40-55, оптимальное значение составляет 48-51, а минимальное рекомендованное в соответствии с п. 5.2 ГОСТ 305-2013 для всех марок равно 45. При значении менее 40 горючее считается некачественным. Двигатель в таком случае будет работать нестабильно, что проявится в падении мощности и детонации. Повышенное цетановое число – тоже не норма. При уровне более 60 топливовоздушная смесь просто не успевает сгорать в цилиндрах, что ведет к повышенному расходу и увеличению дымности выхлопов.

В Европе цетановое число должно быть не менее 54-56, а в России стандарты менее строгие, допускают использование топлива с числом 45 (для зимнего ДТ). Метод испытания для определения показателя должен отвечать требованиям ГОСТ 32508-2013.

Как цетановое число определяет степень воспламеняемости

Плотность

Показатель плотности определяет объем топлива в генераторе. При достаточной плотности горючее способствует большему выделению тепловой энергии. Нормативные значения для дизтоплива при 15 °C составляют не более:

Кинематическая вязкость

Под вязкостью понимают способность топлива противостоять перемещению одного слоя относительно другого. В технических характеристиках обычно указывается кинематическая вязкость. От нее зависит то, насколько результативным будет распыление топлива. Если вязкость превысит установленную норму, то горючее будет распыляться некачественно. В результате повышается риск преждевременного износа и увеличенного истирания деталей.

Значения вязкости при 20 °C для разных видов дизельного топлива по ГОСТ 305-2013:

Температура вспышки в закрытом тигле

Безопасность использования дизтоплива определяется температурой вспышки. В соответствии с ГОСТ 305-2013 она ограничивается следующими значениями:

Массовая доля серы

Содержание серы в разных видах нефтепродуктах сегодня строго нормируется. Это связано с усиленной борьбой за экологию. Сера опасна для окружающей среды, а также приводит к образованию коррозии, повышенному нагару и износу внутренних элементов двигателя и топливной системы.

Массовая доля сернистых соединений ограничивается 2000 мг/кг. Но при производстве дизтоплива нужно учитывать, что при слишком низком уровне серы горючее теряет свои смазочные свойства. В таком случае в состав топлива обязательно добавляются специальные смазывающие присадки.

Зольность

При сгорании топлива образуется зола, содержащая минеральные вещества. Попадая в места между трущимися деталями, она вызывает усиленный износ. Особую опасность представляет кварц, приводящий к абразивному износу прецизионных элементов топливного насоса и форсунок. По этой причине уровень зольности тоже ограничивают. Для дизтоплива она составляет не более 0,01%.

Кислотность

По ГОСТ 305-2013 кислотность KOH на 100 см3 составляет не более 5 мг. Это важно, поскольку кислоты приводят к коррозии деталей двигателя и топливной системы. Подобный процесс вызывают минеральные кислоты и щелочи, используемые при производстве дизтоплива. Их нельзя удалить полностью, поэтому количество подобных веществ ограничивают.

Содержание воды

Вода в составе дизельного топлива содержится во взвешенном состоянии и в виде эмульсии. Капельки заполняют поры хлопчатобумажных фильтров, прекращая доступ топлива к насосу. При снижении температуры до уровня ниже 0 °C вода замерзает, и мелкие кусочки льда тоже забивают фильтры и топливопроводы.

В связи с этим максимальное содержание воды по ГОСТ 305-2013 составляет 200 мг/кг. Превышение этого показателя приводит к тому, что вода отслаивается и собирается в нижней части, поскольку имеет более высокую плотность. Из-за образования водяной пробки в магистрали блокируется работа двигателя.

Предельная температура фильтруемости

Предельная температура фильтруемости определяется в соответствии с ГОСТ 22254-92 и ГОСТ EN 116-2013. По ГОСТ 305-2013 показатель составляет:

Как определяют предельную температуру фильтруемости

Для районов с умеренным климатом установлена классификация дизтоплива на сорта с разной предельной температурой фильтруемости:

Для районов с холодным климатом горючее разделяется на другие классы, различающиеся температурой помутнения и предельной температурой фильтруемости. К зимним маркам относятся классы 0-3, к арктическим – 4.

Источник