Диссертация (1172995), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Дальнейшее развитие авиатехники шло по путиприменения газотурбинных силовых установок в следствие этого снизился, какуровень потребления авиабензинов, так и число проводимых исследований вэтой области.Если в 40-60-х годах ассортимент авиационного бензина включал в себяширокий перечень марок, различающихся по детонационной стойкости (соктановыми числами по моторному методу от 80 до 115), то в настоящее времяв структуре мирового производства авиабензина преобладает одна марка Avgas100LL. Аналогичная унификация ассортимента авиабензинов происходила вСССР.
До 80-х годов вырабатывались авиабензины марок: Б-70, СБ-78, Б-91/115,Б-95/130 и Б-100/130, а в начале 90-х годов практически только бензин Б-91/115.В это же время с целью унификации требований был разработан авиабензинмарки Б-92 [2].В середине 70-х годов ХХ века объем производства авиабензинов в СССРпревышал 1 млн. т. Спустя 30 лет выпуск авиабензинов в России был прекращенна последнем предприятии – Ново-Уфимском НПЗ. Основной причиной13закрытия производства авиабензина стал введенный в 2003 году запрет напроизводствоиоборотэтилированногоавтомобильногобензина[3].В результате чего был остановлен выпуск тетраэтилсвинца, являвшимсяобязательнойприсадкикавиабензину.Посколькубезприменениятетраэтилсвинца невозможно достичь соответствия показателей детонационнойстойкости требованиям нормативных документов, закрытие его производства, атакже проблемы с импортом существенно затруднили выработку авиабензина наНПЗ РФ.
Второй причиной стало сокращение уровня внутреннего потребленияавиабензина в нашей стране.В период c 2006 по 2015 г. весь потребляемый в России авиабензин былимпортный, в основном импортировались две марки – Avgas 100LL(производства компаний Shell (Нидерланды), Trafigura (Эстония), Phillips 66(США) и Б-91/115 (производства компании OBR PR (Польша).В последние несколько лет ряд российских топливных компанийвозобновили производство авиабензинов, чему предшествовал ряд работ, в томчисле и настоящая работа.В настоящее время авиационный бензин Avgas 100LL является наиболеевостребованной в мире маркой и вырабатывается зарубежными нефтяными итопливнымикомпаниямивсоответствиистребованиямистандартовASTM D910 [4] или DEF STAN 91-90 [5].
На основе этих стандартов вАО «ВНИИ НП» в 2013 году совместно с ОАО «ТНК-ВР Менеджмент»разработан отечественный ГОСТ Р 55493-2013 [6]. Требования всех указанныхдокументов,атакжеэксплуатационнымТР ТС 013/2011 [7],характеристикамк физико-химическимавиационногобензинаиAvgas 100LLприведены в таблице 2.Как видно из таблицы 2, нормы российского ГОСТ Р 55493-2013 изарубежных стандартов практически идентичны.14Таблица 2 - Требования к характеристикам авиационного бензина Avgas 100LLНаименование показателяДетонационная стойкость:октановое число по моторному методу, не менеесортность (богатая смесь), не менееСодержание тетраэтилсвинца, не более:в миллилитрах на 1 дм3 бензина (мл ТЭС/дм3)в граммах свинца на 1 дм3 бензина (гPb/дм3)ЦветЗначение показателяв соответствие с требованиямиГОСТ РТР ТСASTM DEF STAN55493013/2011D910-17a 91-90 Iss.
3201391115голубой/зеленыйПлотность при 15 оС, кг/м3-Фракционный состав:температура начала перегонки, °С-10% отгоняется при температуре, °С, не выше40% отгоняется при температуре, °С, не ниже50% отгоняется при температуре, °С, не выше90 % отгоняется при температуре, °С, не вышесумма температур 10 % и 50 % отгона, °С, не нижетемпература конца кипения, °С, не вышевыход, %, не менееостаток, %, не болеепотери, %, не болееДавление насыщенных паров, кПа, в пределахТемпература начала кристаллизации, °С, не вышеМассовая доля серы, %, не болееУдельная теплота сгорания низшая, МДж/кг, неменееКоррозия медной пластинки:2 ч±5 мин при температуре 100 °С, класс, не болееСодержание механических примесей и водыСодержание фактических смол, мг/100 см3, не болееУстойчивость к окислению:потенциальные смолы, мг/100 см3, не болеевыпадение свинца, мг/100 см3, не болееВзаимодействие с водой:изменение объема, см3, не болееУдельная электрическая проводимость, пСм/м, впределах*99,6130,00,530,560,56голубой(1,7-3,5 поголубой голубойшкалеLovibond)не нормируется,определение обязательноне нормируется,определение обязательно827575105105170135135170971,51,51,51,529,3-4938,0 - 49,0минус 60минус 580,030,05-43,5отсутствие3№13-6 (5ч.)3 (5ч.)-отсутствие36 (12ч.)2 (12ч.)±250-60050-45050-600_________________________* Показатель определяют только при добавлении в авиационный бензин антистатическойприсадки.15Такимобразом,итехнологииавиационногобензинапредприятиями,должныпроизводстваAvgas 100LL,позволить(топливныеиспользуемыевырабатыватькомпозиции)иностраннымиавиационныйбензинAvgas 100LL с показателями качества, удовлетворяющими требованиям ГОСТ Р55493-2013 и ТР ТС 013/2011.Стандарты DEF STAN 91-90 и ASTM D910 имеют отличия в частиналичия, либо отсутствия норм по отдельным показателям: в DEF STAN 91-90,в отличие от ASTM D910не установлена норма на содержание ТЭС,выраженного в миллилитрах на 1 дм3 бензина, отсутствует норма на суммарныйобъем отогнанной фракции при определении фракционного состава, расширенпределзначенийудельнойэлектрическойпроводимости,установленоограничение на содержание фактических смол, а также ужесточены нормы поустойчивости к окислению.При разработке ГОСТ Р 55493-2013 эти отличия приняты во внимание итребования к характеристикам авиабензина Avgas 100LL в отечественномстандарте сформулированы так, чтобы не противоречить требованиям обоихзарубежных стандартов.Исключение составляют только нормы по показателю «устойчивость кокислению».
В ГОСТ Р 55493-2013 приняты нормы, аналогичные нормам ASTMD910 (не более 6 мг 100 см3 потенциальных смол и не более 2 мг/100 см3выпадения свинца после 5 ч. окисления). Более жесткая норма по данномупоказателю объясняется тем, что стандарт DEF STAN 91-90 устанавливаеттребования к бензину, потребляемому ВВС Великобритании и требует крайневысокого уровня химической стабильности, с целью обеспечения возможностидлительного хранения. К топливу для гражданской авиатехники данныетребованиябудутизлишними,поэтомувотечественномстандарте(разработанном прежде всего для гражданской авиатехники), установлены болеемягкие нормы, аналогичные нормам в ASTM D910.16Стандарты DEF STAN 91-90 и ASTM D910 также имеют отличия в частитребований к методам испытаний по отдельным показателям.
Данные отличияприведены в таблице 3.Таблица 3 - ТребованиякметодамиспытанийавиационногобензинаAvgas 100LLНаименование показателяОктановое число по моторномуметодуСортность (богатая смесь)Содержание тетраэтилсвинцаМетод определенияГОСТ Р 55493-2013 ASTM D910-17a DEF STAN 91-90 Iss. 3ГОСТ Р 52946ASTM D2700IP 236ГОСТ 3338ASTM D909IP 119ASTM D3341ASTM D5059IP 428IP 228IP 270ГОСТ 28828ASTM D2700IP 236ASTM D2700ASTM D909IP 119ASTM D909ASTM D3341ASTM D5059IP 270IP 228ASTM D5059IP 428ASTM D3341ЦветВизуальноASTM D2392ASTM D2392Плотность при 15 оСГОСТ Р 51069ASTM D4052IP 365ASTM D1298ASTM D4052Фракционный состав:Давление насыщенных паровТемпература началакристаллизацииМассовая доля серыГОСТ Р ЕН ИСО3405ГОСТ Р 53707ГОСТ 2177ГОСТ 1756ASTD D323IP 69ASTM D5190ASTM D5191IP 394ГОСТ 5066 (методБ)ASTM D2386IP 16ГОСТ Р 51947ГОСТ Р 51859ГОСТ Р 53203ASTM D5453IP 243ВизуальноIP 569IP 17ASTM D2392IP 365ASTM D4052IP 160ASTM D1298ASTM D86IP 123ASTM D86ASTD D323ASTM D5190ASTM D5191IP 69ASTD D323IP 394ASTM D5191ASTM D5190ASTM D2386IP 16ASTM D2386ASTM D1266ASTM D2622IP 107ASTM D1266IP 243ASTM D2622ASTM D545317Наименование показателяУдельная теплота сгорания низшаяКоррозия медной пластинки:Метод определенияГОСТ Р 55493-2013 ASTM D910-17a DEF STAN 91-90 Iss.
3ASTM D 4809ASTM D 4529IP 12ASTM D3338ГОСТ 21261ГОСТ 6321ASTM D130IP 154Содержание механическихпримесей и водыСодержание фактических смолУстойчивость к окислениюВзаимодействие с водойУдельная электрическаяпроводимостьASTM D 4529ASTM D 3338ASTM D130IP 154ASTM D130-ВизуальноASTM D 4176-IP 131ASTM D381ASTM D873IP 138ASTM D873ASTM D1094IP 289ASTM D1094ASTM D2624IP 274ASTM D2624ВизуальноГОСТ 1567ASTM D381IP 131ASTM D873IP 138ASTM D1094IP 289ГОСТ 27154ASTM D2624IP 274ГОСТ 25950IP 12ASTM D3338ASTM D4809ASTM D4529Результаты, полученные по методам испытаний, приведенных в обоихстандартах на авиабензин Avgas 100LL, дают сопоставимые результаты иотличаются в основном пределами прецизионности.Поэтому в отечественный стандарт включены методы из обоих стандартов,либо методы, регламентированные отечественными стандартами, являющиесяаналогами указанных зарубежных методов.Стандарты DEF STAN 91-90 и ASTM D910 также нормируют количествои состав (марки) допустимого красителя, антистатической присадки, а такжеантиокислительных и противокоррозионных присадок.
Данные требованияидентичны у обоих стандартов, аналогичные требования приняты и вГОСТ Р 55493-2013.Усредненный компонентный состав авиационных бензинов Б-91/115 иAvgas 100LL, на основании опыта производства данных марок авиационныхбензинов, приведен в таблице 4.18Таблица 4 - Усредненный компонентный состав авиационных бензинов Б-91/115и AVGAS 100LLНаименования компонентовБензин каталитического риформинга (платформинга), % об.Алкилбензин, % об.Изомеризат и изопентановая фракция % об.Прямогонный бензин, % об.Пиробензол, % об.Толуол, % об.Технический изооктан, % об.Этиловая жидкость, % мас., не болееАнтиокислитель, мг/кг, не болееКраситель, мг/кг, не болееЗначение для марокБ-91/115Avgas 100LLдо 85до100до 70до 7010-20до 65до 10до 2010-25до 900,50,19до 1001662,7Поскольку к качеству бензина марки Avgas 100LL предъявляются болеежесткиетребования,врецептурыэтоймаркивовлекаютсянаиболеевысокооктановые и дорогие компоненты, в отличие от бензина марки Б-91/115.Наиболееценнымкомпонентомавиационныхбензиновявляетсяалкилбензин (алкилат).
Основными соединениями, входящими в составалкилбензинов, являются изопарафины С8. Алкилбензины обладают наибольшейудельной массовой теплотой сгорания и высоким октановым числом, однакоимеют сравнительно низкую приемистость к ТЭС по показателю «сортность» ивысокое значение температуры конца кипения [8].Наибольшей приемистостью к ТЭС обладают замещенные ароматическиеуглеводороды, которыми богаты продукты каталитического риформинга(платформинга),авиационныходнакобензинахсодержаниекосвенноиароматическихпрямоуглеводородовограниченовдействующиминормативными документами, поскольку ароматические углеводороды имеютсравнительно низкую массовую теплоту сгорания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
