Оглавление: Стр. Введение 3 Глава1 1.1Современные и перспективные требования и технологии к качеству тяжелых моторных и судового маловязкого топлива. 4-7 Глава2 2.1Влияние асфальтенов на работу ДВС. 8-11 2.2Влияние присадок на ДВС . 11-16 2.3Противоизносные свойства топлив. 16-19 2.4Влияния качество топлива на противоизносные свойства топлив. 19-24 Список литературы. 25 Введение Тяжелые моторные и судовые топлива используют в судовых энергетических установках. К котельным топливам относят топочные мазуты марок 40 и 100, вырабатываемые по ГОСТ 10585— 75, к тяжелым моторным топливам — флотские мазуты Ф-5 и Ф-12 по ГОСТ 10585-75, моторные топлива ДТ и ДМ — по ГОСТ 1667-68. К судовым топливам относят дистиллятное топливо ТМС по ТУ 38.101567— 87 и остаточные топлива СВТ, СВЛ, СВС по ТУ 38.1011314-90. В общем балансе перечисленных топлив основное место занимают мазуты нефтяного происхождения. Жидкие котельные топлива из сланцев, получаемые на установках полукоксования горючих сланцев и угля, — продукты коксохимической промышленности — составляют лишь небольшую долю общего объема производства топлив. [3] Требования, предъявляемые к качеству котельных, тяжелых моторных и судовых топлив, устанавливающие условия их применения, определяются такими показателями качества, как вязкость, содержание серы, теплота сгорания, температуры застывания и вспышки, содержание воды, механических примесей и зольность. Отсюда следует, что от качества топлива зависит надежная работа двигателя. Поэтому при выборе топлива рассматриваются его качество и как оно будет влиять на работу ДВС. Глава1 1.1Современные и перспективные требования и технологии к качеству тяжелых моторных и судового маловязкого топлива Настоящие технические условия распространяются на топливо маловязкое судовое получаемое из дистиллятных фракций прямой перегонки и вторичной переработки нефти. Топливо маловязкое судовое должно изготавливаться в соответствии с требованиями настоящих технических условий по технологии, согласованной с разработчиком и утвержденной в установленное порядке . Топливо маловязкое судовое вырабатывается трех видов в зависимости от массовой доли серы: [6] I вид - с массовой долей серы не более 0,5 %; код ОКП 02 5195 0301 II вид - с массовой долей серы не более 1,0 %; код ОКП 02 5195 0302 III вид - с массовой долей серы не более 1,5 %; код ОКП 02 5195 0303 При производстве топлива маловязкого судового разрешаемся использование присадок, допущенных к применению в установленном порядке. Топливо маловязкое судовое соответствует марке ДМА MS IPO - 8217. На предприятиях, впервые осваивающих производство топлива маловязкого судового, осуществляется постановка его на промышленное производство по ГОСТ 15.001. Производство топлива маловязкого судового допускается только на предприятиях, согласовавших настоящие технические условия и внесенных, как производитель, в каталожный лист продукции, зарегистрированный в установленном порядке. Топливо маловязкое судовое должно соответствовать требованиям настоящие технических условий, указанным в таблице. [6] Таблица 14 — Технические требования на СМТ (ТУ 38.101567-2000) | Наименование показателя | Значение | Метод испытания | 1 | Вязкость при 20°С, не более: - условная, °ВУ | 2,0 | ГОСТ 6258 | | - соответствующая ей кинематическая, мм2/с | 11,4 | ГОСТ 33 | 2 | Цетановое число, не менее | 40 | ГОСТ 3122 | | | | | 3 | Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже | 62 | ГОСТ 6356 или ASTM Д 93 | 4 | Температура застывания, °С, | Минус 10 | ГОСТ 20287 | | | | | 5 | Массовая доля серы, %, не более I вид II вид III вид | 0,5 1,0 1,5 | ГОСТ I9I2I или ГОСТ Р 50442 или ASTM Д 12 66 или ASTM Д 4294 | 6 | Массовая доля меркаптановой серы, %, не более | 0,025 | ГОСТ 17323 | 7 | Содержание воды | Следы | ГОСТ 2477 | 8 | Коксуемость, % не более | 0,2 | ГОСТ 19932 или ASTV Д 189 | 9 | Содержание механические примесей, %, не более | 0,02 | ГОСТ 6370 | 10 | Зольность, %, не более | 0,01 | ГОСТ 1461 или ASTM Д 482 | 11 | Содержание водорастворимых кислот и щелочей | отсутствие | ГОСТ 6307 | Судовое маловязкое топливо по ТУ 38.101567-87 — это среднедистиллятное топливо, в отличие от моторного ДТ и судового высоковязкого топлива, получаемых смешением остаточных и среднедистиллятных фракций. Предназначено для применения в судовых энергетических установках вместо дизельного топлива. Компонентами маловязкого судового топлива являются негидроочищенные прямогонные атмосферные и вакуумные дистилляты, продукты вторичного происхождения — легкие и тяжелые газойли каталитического и термического крекинга, коксования. Таблица 15 — Характеристики моторного топлива для среднеоборотных и малооборотных дизелей (ГОСТ 1667-68) Показатели | Марка топлива | ДТ | ДМ | Плотность при 20 °С, г/см3, не более | 0,930 | 0,970 | Фракционный состав: до 250 °С перегоняется, %, не более | 15 | 15 | Вязкость при 50 °С: кинематическая, мм2/с, не более соответствующая ей условная, °ВУ, не более | 36 2,95 | 130 17,4 | Коксуемость, %, не более | 3,0 | 9,0 | Зольность, % не более | 0,04 | 0,06 | | | | Массовая доля серы, %, не более: в малосернистом топливе в сернистом топливе | 0,5 1,5 | 2,0 2,0 | | | | Массовая доля, %, не более: механических примесей воды ванадия | 0,05 0,5 0,015 | 0,1 0,5 0,01 | Температура, °С: вспышки в закрытом тигле, не ниже застывания, не выше | 65 -5 | 85 10 | Примечание. Для марок ДТ и ДМ содержание сероводорода, водорастворимых кислот и щелочей— отсутствие. | Таблица 16 — Характеристики маловязкого судового топлива (ТУ 38.101567-87) Показатели | Значение | Вязкость: условная при 20 'С, 'ВУ, не более соответствующая ей кинематическая, мм2/с, не более Цетановое число, не менее Температура, °'С: вспышки в закрытом тигле °С, не ниже застывания, не выше Массовая доля, %, не более: серы меркаптановой серы воды механических примесей Коксуемость, %, не более Зольность, %, не более Содержание водорастворимых кислот и щелочей Плотность при 20 °С, г/м3, не более Йодное число, г йода на 100 г топлива, не более | 2,0 11,4 40 62 -10 1,5 0,025 Следы 0,02 0,2 0,01 Отсутствие 890 20 | Таблица 17 — Характеристики мазутов (ГОСТ 10585-75) Показатели | Марка топлива | | Ф-5 | Ф-12 | 40 | 100 | Вязкость при 50 °С, не более: | | | | | условная, °ВУ | 5,0 | 12,0 | - | - | соответствующая ей кинематическая, мм2/с | 36,2 | 89,0 | - | - | Вязкость при 80 °С, не более: | | | | | условная, °ВУ | - | - | 8,0 | 16,0 | соответствующая ей кинематическая, мм2/с | - | - | 59,0 | 118,0 | Динамическая вязкость при 0 °С, Па-с, не более | 2,7 | - | - | - | Зольность, %, не более, для мазута: | | | | | малозольного | - | - | 0,04 | 0,05 | зольного | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,14 | Массовая доля, %, не более: | | | | | механических примесей | 0,10 | 0,12 | 0,5 | 1,0 | | | | | | воды | 0,3 | 0,3 | 1,0 | 1,0 | Массовая доля серы, %, не более, для мазута: | | | | | низкосернистого | - | - | 0,5 | 0,5 | малосернистого | - | 0,6 | 1,0 | 1,0 | сернистого | 2,0 | | 2,0 | 2,0 | высокосернистого | - | - | 3,5 | 3,5 | Коксуемость, %, не более | 6,0 | - | - | - | Температура вспышки, °С, не ниже: | | | | | в закрытом тигле | 80 | 90 | - | - | ' в открытом тигле | - | - | 90 | 110 | Температура застывания, °С, не выше | -5 | -8 | 10; 25* | 25; 42* | Теплота сгорания (низшая) в пересчете | | | | | на сухое топливо (не браковочная), кДж/кг, | | | | | не менее, для мазута: | | | | | низкосернистого, малосернистого | 41454 | 41454 | 40740 | 40530 | и сернистого | | | | | высокосернистого | - | - | 39900 | 39000 | Плотность при 20 °С, кг/м3, не более | 955 | 960 | - | - | * Для мазута из высокопарафинистых нефтей Примечание. Для всех марок топлива содержание водорастворимых кислот и щелочей, сероводорода — отсутствие. | Глава 2 2.1Влияние асфальтенов на работу ДВС. Почти в каждой проблеме с двигателем качество топлива было одной из причин его неполадок. Образование отложений может привести к отказу двигателя. Как же цилиндровое масло может предотвратить образование отложений, поддерживать чистоту двигателя и предупредить возможные неудачи? Проблемы загрязнения и методы обеспечения чистоты работы двигателя были исследованы Бобом Алленом, чартерным инженером, членом Института морских инженеров Великобритании, техническим менеджером "Castrol Marine". Он отмечает, что чистота картеров четырехтактного двигателя зависит от степени загрязненности цилиндрового масла продуктами неполного сгорания топлива и его протечек в топливных насосах. Термин "чистота картера" связан с образованием черных асфальтеновых отложений на стенках картера, накоплением загрязнений в кулачковом приводе и липких отложений в сепараторе. Совместимость остаточных примесей топлива и цилиндровой смазки, а также вероятность образования отложений могут быть продемонстрированы при использовании метода испытаний при использовании метода испытания IP375. При взаимодействии остаточных примесей топлива со смазочным маслом возможность выпадения асфальтеновых отложений увеличивается. Это связано с тем, что асфальтены содержатся в топливе в растворенном состоянии благодаря ароматическим дистиллятным продуктам и любое снижение содержания ароматических соединений может привести к выпадению отложений. Что происходит при смешивании такого парафинсодержащего материала, как смазочное масло, с топливом? Не все сорта топлива имеют одинаковую способность к выпадению отложений, но в результате исследований установлено, что сорта топлива с низким коэффициентом вязкости, например, 180 сСт, требующие более высокого содержания дистиллятных продуктов для растворения остатков до необходимого уровня вязкости, скорее приводят к проблемам. На рис. 1 показаны результаты исследований по методу IP375 топлива с высоким и низким содержанием асфальтенов, согласно которым первое больше способствует отложениям в двигателе. Как известно, качество бункера в мире различно, и содержание асфальтенов может изменяться от 2 % до 11 %. Рис. 2 показывает изменение содержания асфальтенов в топливе и его удельной плотности за период испытаний на судне в течение 18 месяцев, которые выявили близкую корреляцию этих двух характеристик топлива. Во время этих испытаний двигатель работал в течение 4500 час. на топливе с низким содержанием асфальтенов, и в кулачковом приводе не было обнаружено отложений, но когда топливо сменили на другое, с очень высоким содержанием асфальтенов, то уже через 2000 час. В кулачковом приводе и картере были обнаружены большие отложения. В обоих случаях использовалось одно и то же смазочное масло. Конечно, при этом вред наносится не только картерам. Топливные отложения образуются в канавках поршневых колец и в подпоршневом пространстве. Отложения в зоне кольца могут привести к их залипанию, а в результате нагарообразования на головке поршня снижается эффективность его охлаждения, что может привести к повышению температуры и прогоранию поршня. Блокирование маслосъемных колец может вызвать повышенный расход цилиндровой смазки. Каким образом можно уменьшить эти отложения? Установлено, что использование смазочных материалов с высоким содержанием ароматических соединений не обеспечивает решения проблемы асфальтеновых отложений. Это связано с тем, что с течением времени компоненты масла на базе ароматических соединений будут окисляться, и, в конечном итоге, асфальтеновые отложения в двигателе будут образовываться, несмотря на выполнение эксплуатационных действий по очистке двигателя. Реальное предотвращение асфальтеновых отложений должно обеспечить использование химических средств. На рис. 3 показано количество высокотемпературных отложений, которые возникают вследствие загрязнения смазочных материалов из-за применения низкокачественного топлива. Как следует из сравнения представленных гистограмм, использование химических добавок в смазочном масле обеспечивает резкое снижение асфальтеновых отложений. За тот же период, что низкокачественные сорта топлива приобрели широкое распространение, качество легкого дизельного топлива MGO также ухудшилось. Исследования показали, что газойли с высокой степенью парообразования вызывают отложения в двигателе и что высокоциклические углеводороды, в основном ди- или полициклического ароматического типа, будут производить больше отложений вследствие крекинга и окисления, чем парафиносодержащие углеводороды. |