Диссертация (Углеводородное горючее на основе керосина с присадками для повышения энергетической эффективности ЖРД), страница 7

Образец №1 – топливо нафтил, соответствующее требованиямТУ38.001244-81;2. Образец № 2 – топливо нафтил с добавкой полиизобутилена (ПИБ) вколичестве 0,01 % масс.;3. Образец № 3 – топливо нафтил с добавкой ПИБ в количестве0,05 %масс.;4. Образец № 4 – топливо нафтил с добавкой ПИБ в количестве0,1 % масс.342.2 Методы проведения исследованийПри проведении исследований использовались нижеследующие методы иметодики.1.

Стандартные лабораторные методы испытаний по ТУ 38.001244-81, атакже по ГОСТ 21261, ГОСТ ЕН ИСО 12937, ГОСТ Р ЕН 13016:- метод определения плотности с использованием электронного плотномераDA-500 с автоматическим термостатированием при 200С;-методопределенияфракционногосоставасиспользованиемавтоматического прибора OptiDist, заключающийся в перегонке определенногоколичества топлива при фиксированных условиях и постоянных наблюдениях заобъемом конденсата;- метод определения кинематической вязкости, заключающийся в измерениивремениистеченияопределенногообъематермостатированногоприопределенной температуре топлива под действием силы тяжести черезкалиброванный стеклянный капиллярный вискозиметр;- метод определения температуры начала кристаллизации, заключающийся вохлаждениитопливасзаданнойскоростьюдопоявлениякристалловуглеводородов и фиксирования температуры;- метод определения низшей теплоты сгорания топлива, заключающийся всжигании определенного количества топлива в калориметрической бомбе в средесжатого кислорода;- метод определения фактических смол, который заключается в испаренииопределенного объема топлива при заданной температуре с последующимопределении массы остатка;- испытание на медной пластинке, которое заключается в выдерживании втопливе при 500С пластинки из электролитической меди и который характеризуетналичие в топливе коррозионно-активных соединений;35-методопределениякислотности,характеризующийсодержаниеорганических кислот в топливе, который заключается в извлечении этиловымспиртом из топлива кислых соединений с последующим титрованием растворомКОН в присутствии индикатора;- метод определения термоокислительной стабильности в статическихусловиях, заключающийся в окислении топлива в герметической стальной бомбес последующим определением массы нерастворимого осадка, растворимых инерастворимых смол;- метод определения водорастворимых кислот и щелочей, которыйзаключается в извлечении органических кислот и щелочей из топлива иопределения величины рН;- метод определения содержания растворенной воды по методу КарлаФишера (потенциометрическое титрование на автоматическом титраторе);- метод определения зольности, характеризующую содержание солейорганических и минеральных кислот, который заключается в сжигании навескитоплива с последующим прокаливанием твердого остатка до постоянной массы;-методопределениядавлениянасыщенныхпаровспомощьюавтоматического прибора ERAVAP, заключающийся в введении известногообъема термостатированного и насыщенного воздухом образца при требуемомсоотношении жидкость: пар в вакуумированную камеру и измерении общегодавления в камере, эквивалентного давлению паров образца и парциальномудавлению растворенного воздуха;- метод определения поверхностного натяжения путем вытягивания жидкихпленок образца, заключающийся в измерении силы, которую надо приложитьрамке, контактирующей с поверхностью жидкости, чтобы отделить ее от этойповерхности.2.Стандартнаяметодикахромато-масс-спектрометрическогоанализа,применяемая с целью определения в топливе массовой доли следующих группуглеводородов:- алканы (нормального и изостроения);36- нафтены (углеводороды, имеющие в своей структуре циклическиефрагменты, без двойных и кратных связей);- ароматические углеводороды (углеводороды, содержащие в структуребензольные кольца);- непредельные углеводороды (углеводороды, содержащие двойные икратные связи).3.

Расчетные методы определения теплотехнических и эксплуатационныхсвойств топлива.2.3 Обобщенные результаты исследований2.3.1 Результаты определения показателей качества по ТУ 38.001244-81Результаты анализа образцов по ТУ 38.001244-81 представлены в Таблицах 14. При проведении исследований не проводилось определение некоторыхпоказателей качества топлива (массовые доли общей серы, меркаптановой серы,сероводорода и ароматических углеводорода, а также йодное число), т.к.указанные показатели в основном характеризуют сохраняемость топлив придлительном хранении или предназначены для оценки сырья и технологиипроизводстватопливанапредприятии.Опытэксплуатациинафтиласвидетельствует о несущественном изменении величин, указанных показателей.РезультатыопределенияпоказателейкачествапоТУ38.001244-81показывают, что добавление ПИБ в концентрациях от 0,01 до 0,1 % масс.

в целомне ухудшает качество топлива. Исключение составляют значения содержанияфактических смол, которые для образцов №№ 2-4 превышают норму для нафтила.Это может быть связано с особенностями метода испытаний, при котором сначалапроисходит нагрев до 1800С, а затем выпариванием водой. При проведениииспытаний по этому методу после нагрева до 1800С в течение 1 часа наблюдалосьвыпадение ПИБ в осадок, что и привело к повышенному результату.

При этомосмоления или изменения цвета самого топлива не происходило. Указанныйпоказатель в основном характеризует склонность топлива к образованию37отложений (продуктов окисления, конденсации и полимеризации) при нагреваниив топливной системе бензиновых, дизельных и газотурбинных двигателей.Таблица 1. Результаты анализа образца 1 по ТУ 38.001244-81Наименование показателей1.

Плотность при 20°С, кг/м³2. Фракционный состав: температура началаперегонки, °С10% отгоняется притемпературе, °С50% отгоняется притемпературе, °С90% отгоняется притемпературе, °С98% отгоняется притемпературе, °СМетодиспытанияГОСТ 3900ГОСТ 2177Норма по ТУ38.001244833±3Результатанализа835,6Не ниже 195196Не выше 210207Не выше 235219Не выше 260246Не выше 2702573. Кинематическая вязкость, мм²/с: при 20 °Спри минус 40 °С4. Температура начала кристаллизации, °СНе менее 2,5 2,54ГОСТ 33Не более 2518,16ГОСТНевыше Ниже5066,метод А минус 60минус 605. Низшая теплота сгорания, кДж/кгГОСТ 21261Неменее 43135430006.

Содержание фактических смол, мг на 100 см³ ГОСТ 1567, не более 2,01,5топлива84897. Испытание на медной пластинке при 100 °С в ГОСТ 6321Выдерживает Выдерживаеттечение 3 ч8. Кислотность, мг КОН на 100 см³ топливаГОСТ 5985Не более 0,50,059.Термоокислительнаястабильностьв0статических условиях при 150 С:─ количество осадка, мг/100 см3 топлива;─ количество смол, нерастворимых в топливе,мг на 100 см3;─ количество смол, растворимых в топливе, мгна 100 см3.ГОСТ 11802и п.4.2Не более 2,0ТУ 38.001244Не более 2,0ОтсутствиеНенормируетсяОтсутствие19,810.

Содержание водорастворимых кислот иГОСТ 6307щелочейи п. 4.3 ТУ38.001244ОтсутствиеОтсутствие3811. Содержание механических примесей и воды12. Содержание растворенной воды, %13. Зольность, %п.4.4ТУ ОтсутствиеОтсутств38.001244иеГОСТ Р ЕННе0,0006ИСО 12937установленоГОСТ 1461Не более 0,003 0,0004Таблица 2. Результаты анализа образца 2 по ТУ 38.001244-81Наименование показателей1. Плотность при 20°С, кг/м³2.

Фракционный состав: температура началаперегонки, °С10% отгоняется притемпературе, °С50% отгоняется притемпературе, °С90% отгоняется притемпературе, °С98% отгоняется притемпературе, °С3. Кинематическая вязкость, мм²/с: при 20 °Спри минус 40 °С4. Температура начала кристаллизации, °С5. Низшая теплота сгорания, кДж/кгМетодиспытанияГОСТ 3900ГОСТ 2177ГОСТ 33Норма поТУ38.001244833±3Результатанализа835,6Не ниже 195196Не выше 210207Не выше 235220Не выше 260245Не выше 270257Не менее 2,5На более 258,0419,27ГОСТ5066,метод АГОСТ 21261Невышеминус 60Неменее430001567, не более 2,06.

Содержание фактических смол, мг на 100 см³ ГОСТтоплива84897. Испытание на медной пластинке при 100 °С в ГОСТ 6321течение 3 ч8. Кислотность, мг КОН на 100 см³ топливаГОСТ 59859.Термоокислительнаястабильностьв ГОСТ 118020статических условиях при 150 С:и п.4.23количество осадка, мг/100 см топливаТУ 38.001244количество смол, нерастворимых в топливе, мгна 100 см3количество смол, растворимых в топливе, мг на100 см3ВыдерживаетМинус 654314522Не более 0,5Выдерживает0,05Не более 2,0Не более 2,01,41,25Ненормируется6,1310. Содержание водорастворимых кислот иГОСТ 6307 Отсутствиещелочейи п.