Температура вспышки дизельного топлива в закрытом тигле на что влияет
Что показывает температура вспышки дизтоплива?
В перечень технических характеристик ДТ входит температура вспышки. Ее минимальный уровень определяет ГОСТ 305-2013. Рассматривается этот параметр не часто, особенно водителями транспортных средств, работающих на ДТ, т. к. вспышка горючего в двигателях происходит иным образом, чем во время определения данной характеристик лабораторным путем. Какова температура вспышки дизельного топлива, и какое она имеет значение?
Как проявляет температуры вспышки?
Метод измерения этого параметра определяет ГОСТ 6356-75. Процедура проводится определенным образом:
Фиксируется вспышка паров ДТ или ее отсутствие.
Учитывается минимальная температура дизтоплива, при которой произошла вспышка паров горючего. Полученные данные определяют изучаемую характеристику в закрытом тигле. Повторный опыт проводится уже в тигле без крышки. При этом минимальный показатель будет больше. Для летнего вида топлива данный параметр составляет 40-60ºС, для зимнего – 35-40ºС, для арктического – 30-35ºС.
Для чего нужно знать температуру вспышки ДТ?
Данная характеристика горючего определяет его пожарную опасность. В моторах, которые работают в закрытых помещениях (на предприятиях) или в местах с высокой пожарной опасностью, должно использоваться топливо с большой температурой вспышки. Например, в летние месяцы при естественной жаре в машинном отделении тепловозов температура воздуха может подняться до 50ºС и более. В таких условиях применение дизтоплива, имеющего низкий показатель вспышки, запрещено. В противном случае возможно возгорание запаса ДТ.
Данный вопрос особенно актуален для владельцев больших объемов ДТ и лиц, занимающихся его транспортировкой и длительным хранением. Если в топливе количество бензина составляет менее 3%, оно может воспламениться и при комнатной температуре. Поэтому важно купить солярку качественную, с техническими характеристиками, соответствующими предполагаемым условиям хранения и использования.
Дизельное топливо и его характеристики
Дизельное топливо состоит из большого числа различных углеводородов, точка кипения которых находится в пределах примерно от 180°С до З60°С. Топливо получается с помощью ступенчатой перегонки неочищенной нефти. В дизельное топливо вводятся различные добавки, которые получаются из тяжелых масел путем крекинга с использованием тепла, давления и каталитических добавок.
Требования, предъявляемые к дизельным топливам, определяются национальными стандартами различных стран. В Германии действует стандарт DIN 51601. Наиболее важными параметрами топлива по этому стандарту являются следующие.
Цетановое число, качество воспламенения
Так как дизельный двигатель работает без внешнего воспламенения, то после впрыска дизельного топлива в горячий сжатый воздух, находящийся в камере сгорания, оно должно самовоспламениться с минимально возможной задержкой (периодом задержки воспламенения).
Качество воспламенения определяется как такое свойство топлива, которое определяет начало его самовоспламенения в дизельном двигателе. Качество воспламенения выражается с помощью так называемого цетанового числа (CN). Чем выше цетановое число, тем легче воспламенить топливо.
Углеводород цетан имеет очень хорошую характеристику воспламеняемости, которая соответствует цетановому числу 100, тогда как углеводород метилнафталин, имеющий очень плохую воспламеняемость, имеет цетановое число, равное 0, Стандарт DIN 51601 для дизельного топлива определяет минимальное цетановое число в 45 единиц.
Однако для оптимальной работы современных дизельных двигателей (тихая работа, уменьшение вредных выбросов) желательно иметь топливо с повышенным цетановым числом около 50. Высококачественное дизельное топливо содержит большое количество парафинов с высокими цетановыми числами. В противоположность этому, различного типа ароматические углеводороды, содержащиеся в крекинговых соединениях, ухудшают качество воспламенения.
Поведение дизельного топлива при низких температурах, фильтруемость
При низких температурах осаждение кристаллов парафина может вызвать забивание топливного фильтра и, следовательно, прекращение подачи топлива. Начало осаждения парафина может в самом неблагоприятном случае начаться при температурах около 0°С. Чтобы предотвратить это, нужно при наступлении холодов заранее позаботиться о зимнем дизельном топливе.
Температура вспышки дизельного топлива
Температура вспышки — это температура, при которой воспламеняемая жидкость дает достаточное количество пара в окружающий ее воздух, чтобы смесь воздуха с парами над поверхностью жидкости могла быть воспламенена от источника воспламенения. Из соображений безопасности (транспортировка, хранение) дизельное топливо должно иметь класс безопасности AIII, т.е. оно — должно иметь температуру вспышки выше 55°С. К примеру, содержание бензина в концентрации менее 3% в дизельном топливе может уменьшить температуру вспышки до такого уровня, что воспламенение возможно при комнатной температуре.
Температура вспышки дизельного топлива может быть в диапазоне от 52 °С до 96 °С в зависимости от типа двигателя, для которого оно применяется и условий его работы. Поскольку дизтопливо применяется в двигателях с высокой степенью сжатия, дизельное топливо должно обладать высокой температурой вспышки и низкой температура самовоспламенения.
Область кипения дизельного топлива
Плотность дизельного топлива
Теплотворная способность дизельного топлива зависит в большей степени от его плотности и увеличивается с увеличением плотности. Следовательно, если топливо с сильно различающейся плотностью используется на топливном насосе высокого давления (ТНВД) при той же самой ei и установке, то в этом случае дозировка объема, создаваемого насосом постоянна — в смесеобразовании происходит перемена из-за флуктуаций в величине теплотворной способности, что, в свою очередь, приведет к увеличению выбросов серы для повышенной плотности.
Дизельное топливо содержит серу в форме химических соединений в зависимости от качества нефти и компонентов, используемых в смеси. В частности, компоненты, участвующие в крекинге, имеют высокое содержание серы, но они могут быть уменьшены с помощью введения водорода в технологическом процессе. Так как сера преобразуется в двуокись серы при сгорании в двигателе (это соединение очень неблагоприятно воздействует на окружающую среду из-за его кислотной реакции), то законодательно ограничено допустимое содержание серы. В последние годы оно постепенно уменьшается и в соответствии со стандартами не должно превышать 0,2% по весу. Не считая этого, сера увеличивает массу частиц в выхлопных газах и ухудшает эффективность работы каталитических преобразователей, когда они используются для уменьшения выбросов серы.
Добавки (присадки)
Улучшение качества путем добавления присадок, что является обычной практикой для бензина уже в течение многих лет, стало недавно популярным и для дизельного топлива (дизельное топливо марок Super и Premiom). Используются в основном такие добавки, которые оказывают множественное действие:
Общая концентрация присадок обычно не превышает 0,1%, так что такие физические характеристики топлива как плотность, вязкость и кривая кипения не изменяются.
Температура вспышки в закрытом тигле
Температура вспышки в закрытом тигле
Температурой вспышки нефтепродуктов называется температура, при которой пары образца, нагреваясь, вспыхивают при поднесении источника огня, смешиваясь с воздухом. Температура вспышки измеряется в открытом и закрытом тигле, и для первого это значение всегда выше на несколько градусов.
Определение температуры вспышки важно для достоверной информации о свойствах нефтепродукта и оценки его качества. Также этот параметр используется для разделения производственных помещений и оборудования на классы пожароопасности.
Методы определения
ГОСТ предлагает 2 основных метода определения температуры вспышки:
— в закрытом тигле,
— в открытом тигле.
Тигли – химические сосуды, предназначенные для нагревания, плавления, сжигания и других операций с опытными материалами, включая различное топливо.
Исследование в открытом тигле менее точное, потому что пары образца свободно смешиваются с воздухом и их необходимый объем набирается дольше. В паспорте качества нефтепродукта указывается температура вспышки в закрытом тигле (ТВЗ), как наиболее достоверная.
Для ее измерения сосуд наполняют топливом до указанной отметки и нагревают при непрерывном перемешивании. При открывании крышки сосуда над поверхностью смеси автоматически появляется открытый огонь. Измерение проводится через каждый градус нагревания, и во время открытия крышки помешивание останавливается. За температуру вспышки принимается значение, при котором с появлением источника огня возникает синватое пламя.
Существуют также специальные аппараты для определения температуры вспышки. Такое устройство включает следующие элементы:
Температура вспышки различных нефтепродуктов
По температуре вспышки жидкие нефтепродукты классифицируются на легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) и горючие жидкости (ГЖ). Температура вспышки горючих жидкостей имеет значение выше 61⁰С для закрытого тигля и выше 65⁰С для открытого. Жидкости, вспыхивающие при температуре, не достигшей этих значений, относят к легковоспламеняющимся. ЛВЖ делятся на 3 разряда:
Температура вспышки дизельного топлива – один из важных показателей его качества. Она напрямую зависит от самого вида топлива. Например, современное ДТ ЕВРО вспыхивает при достижении значения в 55⁰С и выше.
Температура вспышки топлива для тепловозов и судовых двигателей выше, чем для дизтоплива общего применения. А летнее топливо, нагреваясь, вспыхивает на 10-15⁰С раньше, чем зимнее и арктическое.
У легких нефтяных фракций низкая ТВЗ, и наоборот. Например:
Матчасть 9. Дизельное топливо.
Доброе утро, как я и обещал поговорим о солярке.
Информации мало, но будем оперировать тем что есть, поехали.
Термины будут выделяться жирным, на что стоит обратить внимание курсивом
необходимо разобраться что есть дизтопливо и с чем его едят.
Дизельное топливо обладает рядом специфических характеристик, определяющих не только эффективность работы двигателя, но и влияющих на срок службы узлов топливной системы.
Основной характеристикой принято считать цетановое число (аналогично октановому числу у бензина). Оно характеризует работу двигателя с точки зрения воспламенения дизельного топлива и его сгорания. От цетанового числа, в свою очередь, зависит мощность, дымность и шумность двигателя. Обычный диапазон значений цетанового числа колеблется от 40 до 50. Фактически, эта цифра означает срок задержки возгорания (отрезок времени от подачи топлива в цилиндр до его воспламенения). Более высокое цетановое число означает меньший период воспламенения, и, соответственно, лучшее горение топлива. Кроме того, при его повышении улучшаются экологические характеристики выхлопа. Однако если этот показатель превышает 60, то прирост мощности двигателя прекращается. В свою очередь, солярку с низким цетановым числом производить проще, поэтому на практике изготавливают дизельного топливо с цетановым числом не менее 40-45.
Цетановый индекс — расчетное цетановое число до добавки в топливо цетаноповышающей присадки. Величина цетанового индекса во избежание передозировки присадок должна быть максимально близка к цетановому числу. Цетановый индекс фактически определяет качество топлива на промежуточном цикле производства.
Фракционный состав-наряду с цетановым числом является одним из наиболее важных показателей качества дизельного топлива. Он оказывает влияние на расход топлива, дымность выпуска, легкость пуска двигателя, износ трущихся деталей, нагарообразование и закоксовывание форсунок, пригорание поршневых колец.
Средняя испаряемость (температура при которой выкипает 50% первоначального объема топлива) характеризует рабочие фракции топлива. Именно они обеспечивают запуск, прогрев, приёмистость и устойчивость работы двигателя, а также определяют характеристики переходных режимов.
Температура выкипания 95% топлива. Определяет полноту испарения топлива в двигателе. При слишком высоких значениях топливо не успевает полностью испаряться и конденсируется на внутренних поверхностях камеры сгорания, приводя к повышенному нагарообразованию, разжижению масла и ускорению процессов износа деталей цилиндро-поршневой группы и клапанов.
Температура вспышки в закрытом тигле — наименьшая температура, при которой пары топлива способны вспыхивать при появлении открытого источника огня, не образуя при этом устойчивого горения. Температура вспышки определяет условия безопасности применения топлива.
Массовая доля серы — количество серы, присутствующее в топливе. Наличие серы в топливе имеет как отрицательные, так и положительные стороны. С одной стороны, повышенное содержание серы в топливе ухудшает экологические параметры выхлопа, приводит к образованию серных и сернистых кислот в системе смазки, провоцирующих ускорение окисления моторного масла. Это приводит к снижению смазывающих, противоизносных, противозадирных и моющих свойств масла и образованию нагара в камере сгорания. Следовательно, при работе двигателя на топливе с повышенным содержанием серы приходится сокращать межсервисные интервалы.
Однако, снижение содержания серы приводит к ухудшению смазывающих свойств топлива, что приводит к ускоренному износу деталей ТНВД и топливных форсунок.
Кинематическая вязкость и плотность-определяют возможность нормальной, бесперебойной подачи топлива, образования топливо-воздушной смеси и работоспособность системы фильтрации.
Смазывающая способность — характеристика, показывающая способность гидродинамической и граничной смазки двигающихся частей ТНВД. Определяет срок службы элементов топливной системы.
Степень чистоты топлива — определяет эффективность и надежность работы двигателя, особенно топливной аппаратуры. В парах трения топливных насосов зазоры составляют 1,5-4,0 мкм., соответственно частицы размер которых превышает эти значения приводит к ускоренному износу деталей.
Углеродистый нагар, а точнее, способность к его образованию. Зависит от качества топлива. Чем оно ниже, тем интенсивнее нагар образуется на внутренних поверхностях камер сгорания, что со временем приводит к постепенному снижению мощности двигателя.
Плотность топлива — энергетический показатель дизельного топлива. Чем плотность выше, тем больше энергии вырабатывается в процессе сгорания смеси и, соответственно, возрастают показатели эффективности и экономичности.
Температура помутнения — температура, при которой начинается процесс кристаллизации содержащегося в топливе парафина. При этой температуре парафин неравномерно распределяется в объеме топлива, образуя своеобразные «облака».
Точка закупорки — минимальная температура, при которой топливо способно протекать в канал диаметром 45 мкм. Значение температуры точки закупорки напрямую зависит от температуры помутнения. Понижение температуры до этого значения приводит к закупорке топливных фильтров кристаллами парафина.
Несгораемые шлаки — показатель влияет на степень чистоты топлива. Практически любое дизельное топливо содержит некоторое количество несгораемых, трудно фильтруемых металлических включений — шлаков.
Как видно, характеристик, влияющих на качественные показатели дизельного топлива немало. И основная беда российской солярки — по-прежнему значительная доля нефтеперерабатывающих заводов работающих на оборудовании, произведенном еще в СССР. Соответственно и их продукция полностью подходит для дизельных двигателей тех лет, устанавливавшихся на МАЗах, КамАЗах, МТЗ и прочих неприхотливых «рабочих лошадках». Справедливости ради стоит заметить, что в последние годы, особенно с началом введения европейских экологических стандартов семейства Euro, ситуация начала стремительно меняться: многие НПЗ, принадлежащие крупным компаниям взяли курс на техническое перевооружение. Естественно дизельное топливо выпускаемое этими предприятиями соответствует всем современным стандартам качества, но к сожалению, доля такого топлива на рынке пока что ощутимо мала, а в большинстве случаев на АЗС предлагается солярка недостаточного качества для безопасной и долгой эксплуатации двигателей, разработанных и произведенных за рубежом. Но другого топлива у нас пока что нет. И единственным выходом представляется использование специальных присадок в топливо, способных «подтянуть» показатели до требуемых величин. Но стоит помнить, что категорически не рекомендуется одновременно применять присадки от различных производителей, т.к. они могут оказаться несовместимыми и вместо улучшения свойств топлива вполне можно приблизить необходимость визита к мотористу и в специализированную мастерскую по ТНВД и топливным системам. Тем более, что у ведущих производителей автохимии в ассортименте присутствуют присадки практически на любой случай.
Главная / Подшивка / 2008 год / №2 (396) / Супертест: Чем опасно российское дизтопливо?
Требуйте долива!
Юрий ВЕТРОВ, фото автора Тест примерно 2008 года, так что сейчас с соляркой я думаю что почи везде ок)
Что бы ни говорили о качестве отечественной солярки, доля дизельных машин на нашем рынке все-таки растет. В 2006 году — всего 3,4% от общего объема продаж, в 2007 году — уже 4,6%… Более половины внедорожников Volkswagen Touareg — с моторами на тяжелом топливе. А ведь раньше западные автопроизводители боялись российского дизтоплива как огня! Что изменилось? Неужели солярка в России теперь не хуже европейской? Мы взяли 15 канистр — и отправились за пробами.
В середине 2006 года, то есть всего через восемь месяцев после нашего последнего теста дизтоплива (см. АР №21, 2005), произошло судьбоносное событие — вступил в действие ГОСТ Р 52368-2005, в точности копирующий евронормаль EN-590. Новый стандарт допускает выпуск солярки трех видов: с содержанием серы 10, 50 и 350 миллиграмм на килограмм топлива: это означает соответствие нормам Евро-5, Евро-4 и Евро-3.
Революции не произошло. По настоянию госструктур (прежде всего военных), эксплуатирующих технику с древними дизельными двигателями, чей выхлоп не соответствует даже требованиям Евро-1, не был отменен древний ГОСТ 305-82, разрешающий убийственное для нейтрализатора и сажевого фильтра современного дизеля содержание серы — до 2000 мг/кг! В России также не регламентированы и выбросы твердых частиц. Поэтому и сажевого фильтра нет ни на одной официально поставляемой к нам иномарке.
А нефтеперерабатывающие заводы, как и раньше, абсолютно свободны в выборе. Зачем им тратиться на техническое перевооружение для выпуска «чистого» дизтоплива, если можно по-прежнему гнать высокосернистую солярку и продавать ее по тем же ценам? Резона может быть только два: желание продавать дизтопливо за границу и… требования местных властей. Так, постановлением правительства Москвы №222 ПП от 28 марта 2006 года в пределах МКАД запрещена продажа дизтоплива, не соответствующего нормам Евро-3. Отсюда — многообразие заводских норм и ТУ (технических условий): где-то содержание серы не более 50 мг/кг, где-то — 250 мг/кг. Черт ногу сломит! А за МКАДом, как и во всей остальной России, властвует старый ГОСТ.
Именно поэтому мы решили взять пробы на одном из самых «дачных» подмосковных направлений — на участке Ярославского шоссе до Сергиева Посада. Объять необъятное, то есть проверить качество дизтоплива на всех просторах нашей Родины, у нас все равно не выйдет (особенно учитывая дороговизну таких испытаний). Зато в рамках этого теста мы сможем сравнить «московскую» и «российскую» солярку, то есть «чистое» топливо, которое должно продаваться в столице, и обычное горючее, выпускаемое по старому ГОСТу.
На Ярославке есть и все «фирменные» заправки, и маленькие частные АЗС, и так называемые франчайзинговые станции, использующие лейбл известной компании за определенную плату. На них у Лукойла и ТНК-ВР, к примеру, имеется большой зуб: часто франчайзинговые АЗС не брезгуют низкокачественным топливом, из-за чего страдает репутация «основного» бренда. Но меры воздействия у каждой компании разные. На улице Новомосковской, где мы взяли первую пробу, «почти Лукойл» похож на сержанта, разжалованного в рядовые: фирменные шевроны сорваны, лейблы закрашены. А вот бело-синяя заправка ООО «Магистраль» в деревне Голыгино отличается от фирменного комплекса ТНК только раскраской. Как нас заверили в головном офисе, настоящая заправка ТНК — только оранжево-синяя.
Именно на такой, оранжево-синей АЗС ТНК в деревне Кощейково мы купили самую дорогую на Ярославке солярку — 18 рублей 68 копеек за литр, на рубль дороже, чем в среднем на этом направлении. А самое доступное дизтопливо (17,4 руб./литр) — совсем рядом: заправка Евро-Ойл всего в трех километрах от ТНК.
Первый тест — на честность оператора, то есть на недолив — был провален с треском. Ни на одной из 15 АЗС нам не налили в поверенный мерник заказанных пяти литров! И если заправки Shell, Роснефть, AMI, Тандем, Лукойл и ВР еще можно признать условно честными (недолив хоть и выше допустимых 25 мл, но в «разумных» пределах — 250 мл), то операторы остальных станций нагло обманывают водителей. На неприметной заправке ВПК-Экспресс мы недосчитались в своей канистре почти литра топлива из пяти заказанных!
На двух заправках (Тандем и, опятьтаки, ВПК-экспресс) не брезговали и прямыми нарушениями правил торговли — не было паспортов качества, которые обязаны предъявить по первому требованию клиента. А ведь в паспорте — вся или почти вся правда о том, что течет из топливораздаточных колонок в данный момент. Если верить этим документам строгой отчетности, то на семи АЗС (МТК, Shell, ЮКОС, Татнефть, Мега-Ойл, Лукойл и лже-Лукойл) нам продали чистейшую солярку, соответствующую стандарту Евро-4. На четырех (ВР, AMI, «белой» и «оранжевой» ТНК) — укладывающуюся в нормы Евро-3. А вот Роснефть и Евро-Ойл продавали топливо, удовлетворяющее лишь древнему ГОСТу 305-82.
В аккредитованной Госстандартом лаборатории содержимое наших пронумерованных «обезличенных» канистр первым делом проверили на наличие воды и механических примесей, губительных для топливной аппаратуры. Ни в одной пробе их не было. Уже хорошо!
вот низкотемпературные свойства солярки — это в России крайне актуально. Согласно ГОСТу зима в Москве и Московской области наступает первого ноября, а заканчивается 31 марта. Предписанное стандартом дизтопливо Класса 1 для нашего региона должно прокачиваться до –26°С: только при более низких температурах парафины, образующиеся в застывающей солярке, могут забить тарированный топливный фильтр. «Переходный период» предусмотрен лишь в октябре и апреле: «промежуточное» топливо Сорта Е, получаемое обычно из летнего добавлением депрессорных присадок, застывает при температуре ниже –16°С. Мы отбирали пробы в середине ноября, когда температура на улице была –3…–5°С. В такую погоду можно продавать и летнюю солярку, которая перестает прокачиваться при –6°С — на свой страх и риск. Что, как показали наши измерения предельной температуры фильтруемости, и делали на заправках Роснефть, «оранжевой» ТНК, Тандем, Евро-Ойл и Мега-Ойл.
Юкос, Татнефть, МТК, Лукойл и лже-Лукойл в тот день торговали «переходным» дизтопливом. И только Shell, ВР, AMI, «белый» ТНК и ВПК-Экспресс предлагали настоящее зимнее топливо, которое можно без опаски использовать в мороз до –26°С.
Проверили мы и температуру помутнения — это начало образования парафиновых «нитей», забивающих фильтр тонкой очистки. По разнице между ней и предельной температурой фильтруемости можно судить, спасет ли солярку от застывания флакончик с депрессорной присадкой, если его залить в бак перед морозной ночью. Чем меньше разница температур, тем больше шансов на успех. В топливо с колонок Лукойла, Татнефти и МТК присадки уже добавлены на НПЗ — дополнительные дозы вряд ли помогут снизить температурный порог в –15…–19°С. А вот юкосовскую «переходную» солярку можно будет «дотянуть» до зимних стандартов.
С одной стороны, повод для оптимизма есть — даже несколько. В Москве и Подмосковье продают достаточно качественную солярку без воды, бензина и механических примесей. Нормализовалась ситуация с антифрикционными свойствами очищенного от серы «экологичного» дизтоплива — риск нарваться на недешевый ремонт топливной аппаратуры из-за низкой смазывающей способности отечественного дизтоплива сейчас существенно ниже, чем раньше. Об этом говорят и представители зарубежных производителей: за последний год у фирмы Volkswagen не было ни одного гарантийного обращения, связанного с низким качеством российской солярки.
Но есть и минусы. Во-первых, недолив, судя по нашим тестам, у колонок с дизтопливом явно больше, чем у бензиновых ТРК. Во-вторых, топливо стандарта Евро-3 нам продали только на фирменных заправках Лукойла, ЮКОСа, Татнефти, ВР, Shell и… франчайзинговой ТНК. А очищенную от серы солярку по нормам Евро-4 — только на АЗС Лукойл и ЮКОС. Так что даже в Москве с ее жесткими евронормативами можно запросто нарваться на высокосернистую солярку, а это — полная «нейтрализация» нейтрализатора. Хотя, рассуждая цинично, в этом нет ничего страшного — просто выхлоп вашей дизельной иномарки станет более токсичным. Не работающий нейтрализатор все равно будет пропускать выхлопные газы, а на прогретом автомобиле под полным дросселем сажа и так выгорит — без всякого катализа.
Наверное все что я вам могу сказать по итогу прочтения: НЕТУ беды с плохой соляркой, если вы заправляетесь на нормальной заправке.