Жидкое топливо

Степень чистоты  дизельных топлив

Степень чистоты дизельных  топлив определяет эффективность и  надежность работы топливной аппаратуры. Частицы размером более 4 мкм вызывают повышенный износ плунжерных пар. Чистоту  топлива оценивают коэффициентом  фильтруемости, который представляет собой отношение времени фильтрования через фильтр при атмосферном давлении десятой порции фильтруемого топлива по отношению к первой. На фильтруемость топлива влияет наличие воды, механических примесей. Смолистых веществ, мыл нафтеновых кислот.

Содержание механических примесей в товарных дизельных топливах на месте их производства составляет 0,002-0,004%, что оценивается по ГОСТ 6370-83 как отсутствие.

Содержание серы.

Содержание серы напрямую определяет уровень вредных составляющих в отработанных газах двигателя. С уменьшением содержания серы до уровня 0,035% и ниже (экологически чистые дизельные топлива) смазывающие свойства топлив снижаются, а их уровень регламентируется показателем «пятно износа» на машине трения. Поэтому в малосернистые топлива вводятся противоизносные присадки.

Уровень выбросов, в не меньшей  степени, определяет содержание ароматических  углеводородов.

Сернистые соединения.

Сернистые соединения, непредельные углеводороды и металлы (ванадий, натрий) влияют на процессы нагарообразования  в дизелях, являются причиной повышенных износов и коррозии. Их содержание в топливе регламентировано.

Температура вспышки.

Степень пожарной опасности определяется температурой вспышки топлива. В пожароопасных условиях, когда двигатель установлен в закрытом помещении, применяются топлива с повышенной температурой вспышки.

ГОСТ 305-82 предусматривает  производство топлив для дизелей  общего назначения с температурой вспышки не ниже 40оС, для судовых и тепловозных двигателей, горных машин с температурой вспышки не ниже 62 оС, что достигается повышением температуры начала кипения топлива. Такое повышение температуры начала кипения является причиной снижения выхода дизельного топлива по отношению к сырью. Поэтому топлива с повышенной температурой вспышки должны применяться строго по назначению.

4. Понятие об октановом числе.

Для улучшения  эксплуатационных свойств бензинов производители повышают их октановое число. Это достигается путем добавления к бензинам некоторых высокооктановых компонентов.

Октановое число  – показатель детонационных свойств  моторного топлива. Детонацией называют такой характер горения, при котором  воспламенение горючей смеси  происходит в нескольких точках цилиндра или по всему объему  сразу.

Октановое число  – наиболее важная характеристика бензина. Если октановое число бензина  равно 95, то это означает, что он детонирует как смесь 95% изооктана и 5% гептана. Октановое число бензина после первичной перегонки нефти обычно не превышает 70. По этому для повышения качества низкосортных бензинов помимо компаудирования используют антидетонаторы (до 0,3%).

5. Газообразное топливо; его свойства и применение.

Газовое топливо  – это горючие газы, основное своё применение находят для сжигания в отопительных котлах и установках.

Газообразное  топливо находит широкое применение в разных отраслях народного хозяйства. В производстве газовое топливо  применяется для сжигания и нагрева  теплоносителя в отопительных котлах, очень широко применяется в быту. В последнее время очень часто стали применять в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания.

Бывает естественное (природное) и искусственное газовое  топливо.

Естественный  газ или ещё его называют природный газ добывают из недр земли.

Искусственный газ получают путем переработки  горючих компонентов, которые имеются  в составе дров, угля, торфа, нефти, газов. Например, при перегонке сухой  нефти получают нефтяной газ, светильный газ получают путём нагревания каменного угля, древесины или торфа без доступа кислорода, генераторный газ (воздушный и водяной) получают путём воздействия на топливо перерабатываемое в генераторе с помощью воздуха или смеси воздуха с паром. Газ ацетилен получается путём воздействия на карбид кальция водой. Доменный газ получается при плавке чугуна в доменных печах, он является побочным продуктом доменного производства. Коксовый газ получается при образовании кокса в кокосовых печах путём нагревания специальных коксующихся сортов углей без доступа кислорода.

Преимущества  использования газового топлива:

-газовое топливо  сгорает в теоретическом количестве  воздуха, что обеспечивает высокий  тепловой коэффициент полезного  действия (КПД) и высокую температуру  горения;

-при сгорании  газового топлива не образуется нежелательных продуктов сухой перегонки и сернистых соединений, копоти и дыма;

-легко транспортируется  по газопроводам к удаленным  потребителям и может храниться  централизованно;

-легко воспламеняется, практически при любой температуре окружающего воздуха;

-требует сравнительно  небольших затрат при добыче, а значит, является по сравнению  с другими видами топлив более  дешевым видом топлива;

-может быть  использовано в сжатом или  сжиженном виде для двигателей  внутреннего сгорания (ДВС);

-обладает высокими  противодетонационными свойствами;

-при сгорании  не образует конденсата, что обеспечивает  значительное уменьшение износа  деталей машин.

Недостатки  использования газового топлива

-имеет отравляющее  действие;

-легко образует  взрывчатую смесь при смешении с воздухом;

-легко протекает  через неплотности соединений;

-требуется соблюдение  повышенных мер безопасности  при работе с газовым топливом.

Использование газообразных видов топлива обусловливается  их химическим составом и физическими  свойствами углеводородной части. Наиболее широко применяются природный или попутный газ нефтяных или газовых месторождений, а также заводские газы нефтеперерабатывающих, доменных, коксовых и других производств. Основными элементами этих газов являются углеводороды с числом углеродных атомов в молекуле от одного до четырех (метан, этан, пропан, бутан и их производные).

Природный газ  из газовых месторождений практически  полностью состоит из метана (82 – 98 %), с небольшой примесью этана (до 6%), пропана (до 1,5%) и бутана (до 1%). В попутных нефтяных газах содержание метана колеблется в более широких пределах (40 – 85 %), но в них, кроме того, содержится ещё этан и пропан (до 20% каждый). Заводские газы содержат как парафиновые, так и олефиновые углеводороды, которые чаще всего используются как сырье для синтеза пластических масс и других веществ.

В горючих газах, кроме углеводородов, могут содержаться  и другие компоненты, такие, как водород, оксиды углерода, азот, кислород, сероводород, пары воды и др. Входящие в состав газа неуглеводородные компоненты – водород, оксидуглерода (II) – имеют невысокую теплоту сгорания, а некоторые из них (диоксид углерода, азот), не участвуя в сгорании вообще, снижают теплотворную способность топлива. В связи с этим в зависимости от применения газ специально очищают от нежелательных примесей и соединений.

Условно различают 3 вида газового топлива по калорийности

-высококалорийное  газовое топливо – теплота  сгорания более 20 000 кДж/м3. К ним  относят природные газы из  газовых скважин и нефтяные, получаемые из скважин попутно с нефтью и при её переработке;

-среднекалорийное  газовое топливо – теплота  сгорания 10 000 – 20 000 кДж/м3. К ним  относят коксовый и светильный  газы;

-низкокалорийное  газовое топливо – теплота  сгорания до 10 000 кДж/м3. К ним относят доменный и генераторный газы.

В зависимости  от физических свойств газы бывают сжатые и сжиженные.

Сжатый газ  – это газ, который имеет критическую  температуру ниже обычных температур своего применения. Его используют в основном в сжатом виде (при давлении до 20 МПа).

Сжиженный газ  – это газ, критическая температура  которого выше обычных температур своего применения. Такой газ используют в сжиженном виде при повышенном давлении (до 2 МПа).

6. Условия хранения и транспортировки топливных материалов.

Хранение топлива

содержание  запасов топлива в условиях, обеспечивающих его количественную и качественную сохранность в течение установленного времени. Сроки хранения горючего назначаются  в зависимости от его сортов и  условий хранения. Для хранения топлива используются вертикальные и горизонтальные стальные (наземные, полу заглубленные и заглубленные), а также резинотканевые резервуары; на корабле цистерны. В помещении, предназначенном для хранения дизельного топлива, должно использоваться искусственное освещение, не дающее искр и исключающее возможность возгорания.

Транспортировка

Транспортировка топливных материалов производится с учетом их свойств и происхождения. Для каждого вида топлива есть специальные цистерны или ёмкости, которые сделаны из определенного материала, которые не окисляются при взаимодействии с определенным видом топлива.

7. Правила безопасного обращения

Пары дизельного топлива и масла вредны для  здоровья человека, они также огнеопасны и взрывоопасны, поэтому при сливе, хранении-- и применении топлива и масла обслуживающий персонал локомотивных депо и складов топлива должен всегда соблюдать правила личной и противопожарной безопасности. Все работники, соприкасающиеся с дизельным топливом, также должны знать, что дизельное топливо обладает ядовитыми свойствами. Вдыхание паров дизельного топлива, попадание их внутрь организма человека могут вызвать тяжелое отравление и вредно отразиться на здоровье человека.

Систематическое небрежное обращение с дизельным  топливом при длительном контакте может привести к повреждениям у человека кожного покрова (дерматиты, экзема). В условиях открытого воздуха пары дизельного топлива не представляют опасности, но это вовсе не значит, что человеку можно опускаться в цистерну с дизельным топливом без противогаза. Следует знать, что чрезмерно большая концентрация паров (0,3 мг и более на 1 м3 воздуха) дизельного топлива в воздухе является смертельной.

Проведенные исследования Всесоюзным научно-исследовательским  институтом железнодорожной гигиены (ВНИИЖГом) МПС показали, что причиной заражения кожного покрова у помощников машинистов, слесарей-дизелистов, обтирщиков тепловозов, слесарей по ремонту топливной аппаратуры и уборщиц является не только непосредственное соприкосновение с дизель ным топливом и маслами с присадками, но и воздействие хромпика, который входит в состав противокоррозийной присадки, добавляемой к охлаждающей воде. В порядке предупредительных и санитарно-гигиенических мероприятий по борьбе с заболеваниями ВНИИЖГ рекомендует, чтобы после спуска воды из системы дизеля в течение 15 мин производить предварительную промывку водяной системы чистой водой с последующей продувкой сжатым воздухом.

На тепловозах наиболее сильному загрязнению подвергаются отсеки топливных насосов из-за утечки топлива вследствие неплотности в соединениях топливных насосов, засорения трубки слива грязного топлива и т. д. Вследствие неплотности в соединениях происходит также загрязнение тепловоза смазочными маслами, водой, скопляющейся под гидромуфтой и масляным насосом, шахтой холодильника из-за утечки через сальник водяного насоса.

Локомотивные  и ремонтные бригады должны постоянно  следить за герметичностью топливной, масляной и водяных систем и помнить, что всякий пропуск топлива, масла  и воды приводит к выделению паров, которые вредны для здоровья. Извлечение из отсеков дизельного помещения тепловоза топлива, масла и других жидкостей следует производить при помощи шприцев или других приспособлений. Рабочие, которые постоянно соприкасаются с топливом, водой и маслами, должны находиться в сухой и чистой спецодежде.

Для защиты кожи от вредного воздействия дизельного топлива и масел рекомендуется  до и после работы смазывать руки ожиряющими мазями (ланолином, вазелином, пастой «биологические перчатки» и  др.).

Наэлектролизованные частицы топлива отдают свои заряды на поверхность бака или резервуара. Если бак или резервуар не заземлен, может скопиться статическое электричество, достигающее нескольких тысяч вольт и способное при замыкании давать искру, достаточную для воспламенения паров дизельного топлива. Для устранения пожаров и взрывов на нефтескладах и тепловозах необходимо соблюдать важнейшие правила пожарной безопасности, которые сводятся к следующему:

1. Перед началом  заправки тепловозов топливом  топливозаправочные приспособления  и все места, где может накапливаться статическое электричество, необходимо заземлить.

2. Категорически  запрещается применять открытый  огонь, а также курить на  заправочных пунктах, в дизельном  помещении и нефтехранилищах.

3. Запрещается  зажигать спички, факел, пользоваться керосиновым фонарем возле топливных баков, в дизельном помещении и нефтехранилищах.

4. Все обтирочные  материалы (особенно пропитанные  маслом) должны храниться в специальных  железных ящиках.

5. Запрещается  отвинчивать пробки топливных  баков ударами молотка, зубила, так как это может вызвать образование искр. При необходимости можно пользоваться медными или омедненными ключами.

8. Смазочные материалы

Сма́зочные  материа́лы — твёрдые, пластичные, жидкие и газообразные вещества, используемые в узлах трения автомобильной техники, индустриальных машин и механизмов, а также в быту для снижения износа, вызванного трением.

9. Виды и назначение смазочных материалов

Смазочные материалы  широко применяются в современной  технике, с целью уменьшения трения в движущихся механизмах (двигатели, подшипники, редукторы, и.т д), и с целью уменьшения трения при механической обработке конструкционных и других материалов на станках (точение, фрезерование, шлифование и т. д.). В зависимости от назначения и условий работы смазочных материалов (смазок), они бывают твёрдыми (графит, дисульфид молибдена, иодид кадмия, диселенид вольфрама, нитрид бора гексагональный и т. д.), полутвёрдыми, полужидкими (расплавленные металлы, солидолы, консталины и др), жидкими (автомобильные и другие машинные масла), газообразными (углекислый газ, азот, инертные газы).

В зависимости  от характеристик материалов трущейся пары, для смазки могут быть использованы жидкие (например, минеральные, частично синтетические и синтетические  масла) и твёрдые (фторопласт, графит, дисульфид молибдена) вещества.