Диссертация (1172995), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Для этилированных бензинов максимальная интенсивностьдетонациидостигаетсяприболеебедныхсмесях,посравнениюснеэтилированными.В работе [61], приведены результаты исследования влияния этилированныхи неэтилированных авиабензинов на температуру отработавших газов напреддетонационных режимах работы авиадвигателя. При замене авиабензинаAvgas 100LL, на неэтилированный авиабензин 100 SF (производства компанииSwift fuel), максимум зависимости температуры отработавших газов от расходатоплива, при преддетонационном режиме сгорания, смещается в область большегорасхода топлива, следовательно, более богатой смеси.Исходя из того, что для неэтилированного авиабензина Б-92/115 формальнодостигнуто значение сортности 115, при значении l= 0,112, можно сделать вывод,что бездетонационная работа авиадвигателей на взлетных режимах, при заменеэтилированного авиабензина с сортностью не менее 115 ед.
на неэтилированныйавиабензин марки Б-92/115, возможна без коррекции соотношения топливо:воздух.Однако, целесообразным является исследование возможности эксплуатацииавиадвигателей на данной марке авиабензина на более богатых смесях, прикоторых возможно достижение большей мощности, при бездетонационной работе.Второй вывод, который можно сделать из полученных данных, говорит оприемлемости стандартизированных методик оценки сортности авиабензиновтолькокэтилированныммаркам.Приоценкесортностиобразцовнеэтилированных авиабензинов, получаемые значения необъективно отражают ихантидетонационные свойства, поскольку максимальная мощность, снимаемая присгорании эталонных смесей и испытуемого образца, достигается при различныхсоотношениях топливо:воздух.119Исследование химической стабильности неэтилированногоавиационного бензина Б-92/115Одним из показателей возможности длительного сохранения качества топливявляется их высокая химическая стабильность.
Химическая стабильность бензинаопределяет его способность противостоять химическим изменениям в процессаххранения, транспортирования и применения в двигателе. Для оценки химическойстабильностиавиационныхбензиновосновнымипоказателямиявляютсяпоказатели концентрации фактических (непромытых) смол и потенциальногоостатка. Концентрация фактических смол характеризует содержание в бензинеконечных продуктов окисления к моменту определения. По ним можно судить о«запасе качества» бензина, т.е. о разнице между допустимым и фактическимсодержанием продуктов окисления.
По содержанию потенциального остаткаможно судить о стабильности бензина в течение длительного хранения.Многолетний отечественный опыт (более 20 лет) использования Nметиланилина в составе автомобильных бензинов выявил ряд особенностей егоприменения. Установлена нестабильность цвета товарного N-метиланилина(вероятно, вследствие окисления) при хранении, что негативно может влиять напотребительские свойства бензинов, содержащих N-метиланилин.Исходя из литературных данных, основной причиной, так называемого,«старения» анилина и его производных при длительном хранении являютсясложные процессы окисления [62], протекающие самопроизвольно под влияниемсвета, кислорода и температуры.
Данные процессы являются цепной реакцией иносят автокаталитический характер [63, 64]. В литературе достаточно подробноописан механизм превращений анилина и образование из низкомолекулярныхпродуктов димерных, тримерных и даже полимерных структур [65].
Все этоприводит к резкому ухудшению качества продукта и, в первую очередь,ухудшению цвета от бесцветного до темно-коричневого и черного. Вероятно,аналогичные процессы протекают и в случае N-метиланилина.120На первом этапе исследована кинетика накопления смолистых продуктовокисления в образцах авиабензина Б-92/115, с добавкой N-метиланилина. Такжеисследовано влияние антиокислительной присадки Агидол-1. Дополнительноисследован образец авиабензина Б-92/115, содержащий N-метиланилин состабилизатором цвета ТЭТА.На втором этапе исследовано влияние срока хранения образцов Nметиланилина различных производителей и содержащих разные стабилизаторыцвета на химическую стабильность авиабензина Б-92/115.Образцы авиабензина Б-92/115 с добавлением антиокислительной присадкиАгидол-1 и без нее хранили в стеклянных емкостях на свету и без доступа света.Два образца авиабензина Б-92/115 с добавлением присадки Агидол-1 в количестве15 мг/кг и без ее добавления разделены на две части. Одну часть хранили в сосудахиз светлого стекла на дневном свету, а вторую – в сосудах из темного стекла бездоступа света в условиях лаборатории в течение трех лет.
Для лучшей оценкиизменения цвета с течением времени в испытуемые образцы не добавлялсякраситель, наличие которого является обязательным для авиабензинов согласно ТРТС 013. Также данные показатели оценивали для базового авиабензина Б-92.115,не содержащего N-метиланилина, присадок и красителя.
Через определенныепромежуткивремениоценивалипоказателихимическойстабильности–концентрацию фактических смол и потенциального остатка, а также цвет по АСТМи оптическую плотность. Ниже приведены полученные результаты исследования.На рисунке 22 показана кинетика накопления фактических смол в образцахавиабензина Б-92/115 в течение трех лет хранения.Из полученных данных следует, что накопление фактических смолпроисходит быстрее всего в образцах, хранившихся на свету.
Менее, чем через годхранения обоих образцов на свету, концентрация фактических смол в нихпревысила предельное значение, допустимое требованиями СТО – 3 мг/100 см3,при фактическом отсутствии (менее 1 мг/100 см3) в исходном образце. Наличиеантиокислительной присадки практически не влияет на накопление фактическихсмол в образцах, хранящихся на свету.Фактические смолы, мг/100 мл12176,565,554,543,532,521,510,50123норма по СТО 00148725-010-20154024681012141618 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38Месяцы1- на свету, без агидола; 2 - на свету, с агидолом; 3 - в темноте, без агидола; 4 - в темноте, с агидолом.Кинетика накопления фактических смол в исследуемых образцахнеэтилированного авиабензина Б-92/115В образцах, хранившихся без доступа света, скорость накопленияфактических смол ниже, по сравнению с образцами, хранившимися на свету.
Наокисление данных образцов оказывает влияние антиокислительная присадка. Вобразце, не содержащем антиокислительной присадки, и хранившимся без доступасвета концентрация фактических смол превысила норму уже через 16 месяцевхранения. Образец с присадкой Агидол-1 после 3 лет хранения содержит почти вдва раза меньше фактических смол по сравнению с образцом, не содержащимприсадку.Необходимоотметить,чтоиспытанияпроводилисьвусловияхповторяемости (сходимости), то есть одним испытателем, на одном и том жеоборудовании. Испытательное оборудование и средства измерения своевременнопроходили аттестацию и поверку.
Согласно ГОСТ 1567 предел повторяемости(сходимости) метода определения концентрации фактических смол составляет1,71*0,095Х, где Х – полученное значение концентрации фактических смол вмг/100 см3, и округляется до целых значений. С исследовательской целью, для122более информативного определения кинетики накопления смолистых продуктовокисления,испытанияпроводилимаксимальноаккуратноирезультатыопределялись с точностью до десятых. Учитывая требование округленияполученных значений до целых, можно сделать вывод, что образец, хранившийсябез доступа света и содержащий антиокислительную присадку, выдержал норму,установленную СТО по концентрации фактических смол, и не превысил ее втечениетрехлетхранения.Образецбезантиокислительнойприсадки,хранившийся без доступа света, превысил предельно допустимое значениеконцентрации фактических смол через 20 месяцев хранения.Полученныерезультатыподчеркиваюткритичностьпоказателя«концентрация фактических смол» для авиабензина Б-92/115 и показываютважность соблюдения условий хранения партий и проб авиабензина Б-92/115, атакже необходимость наличия антиокислительной присадки.На рисунке 23 показана кинетика накопления потенциального остатка вПотенциальные смолы, мг/100 млисследуемых образцах.109,598,587,576,565,554,543,532,521,510,501норма по СТО 00148725-010-2015234024681012141618 20 22Месяцы24262830323436381- на свету, без агидола; 2 - на свету, с агидолом; 3 - в темноте, без агидола; 4 - в темноте, с агидолом.Кинетика накопления потенциального остатка в исследуемыхобразцах неэтилированного авиабензина Б-92/115123Необходимоотметить,чтоследуятерминологииГОСТ33300,потенциальный остаток представляет собой сумму нерастворимых и растворимыхв ацетон-толуольной смеси продуктов окисления (потенциальных смол и осадка)образца бензина кислородом под давлением 7 атм.
и температуре 100 °С в течение5 ч. В исследуемых образцах нерастворимые смолы и осадок отсутствовали, ипотенциальный остаток представлен только растворимой частью (растворимымипотенциальными смолами). Определение концентрации потенциальных смолпроводили также в условиях повторяемости (сходимости). Предел повторяемости(сходимости) согласно ГОСТ 33300 составляет 2 мг/100см3 при значениях до5 мг/100 см3 и 3 мг/100см3 при значениях свыше 5. Результат округляется до целыхзначений.
Однако, аналогично определению концентрации фактических смол, висследовательских целях, значения оценивали с точностью до десятых,максимально аккуратно соблюдая методику проведения испытаний.Из данных, приведенных на рисунке 25, следует, что количествопотенциальных смол быстрее увеличивается, как и в предыдущем случае, вобразцах, хранившихся на свету, причем сильнее всего в образце, не содержащемантиокислительной присадки, в котором концентрация потенциальных смолпревысила норму уже после 7 месяцев хранения. Образец, хранившийся на свету исодержащий антиокислительную присадку, достиг предельно допустимогозначения концентрации потенциальных смол менее чем через 2,5 года хранения.Образцы, хранившиеся без доступа света, практически не изменили значениеконцентрации потенциальных смол.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
