Химмотология

Эксплуатационные испытания ГСМ проводят на натурных единицах автотранспорта, в реальных условиях его эксплуатации, по специальным программам с целью проверки обеспечения исследуемым образцом работоспособности, надежности работы двигателей и механизмов, а также всего объекта автотранспорта в целом в условиях эксплуатации, установления  влияния специфических особенностей эксплуатации на изменение показателей качества и сроки службы исследуемого образца, уточнения (или определения) эксплуатационных норм его расхода, выяснения нерешенных (не выявленных) отклонений свойств, которые нельзя установить в процессе квалификационных и стендовых испытаний. Этот метод испытаний исследуемых образцов ГСМ предусматривает их проведение на большом количестве единиц автотранспорта в течение длительного периода – от года до нескольких лет – и при этом периодически отбирают пробы (до, после и во время испытаний), проводят их химический анализ, разбирают, осматривают, проводят дефектацию деталей двигателя, узлов и механизмов. В связи с длительностью эксплуатационные испытания проводят только для изучения образцов новых марок ГСМ и специальных жидкостей. Разновидностями (этапами) эксплуатационных испытаний исследуемых образцов ГСМ являются заводские ходовые, лабораторно-дорожные испытания автотранспорта, полигонные испытания на специально выбранных и оборудованных участках местности со сложным рельефом и искусственными препятствиями. К таким разновидностям эксплуатационных испытаний относятся также эксплуатационные испытания сельскохозяйственной автотракторной техники на машиноиспытательных станциях (МИС), созданных в разных климатических зонах, опытная эксплуатация автотранспорта, его эксплуатация под наблюдением и другие виды этого метода испытаний.

Товарные продукты нефтепеработки

НЕФТЕПРОДУКТЫ — смеси углеводородов, а также индивидуальные химические соединения, получаемые из нефти и нефтяных газов

Продукты переработки нефти делятся на два типа – это светлые и темные. К первым относят авиа- и автобензины. бензины-растворители, авиакеросин, осветительные керосины, дизельные топлива, к последним-мазут, а также получаемые в результате его перегонки дистиллятные масла и гудрон. Дополнительно нефтепродукты разделяются на категории: смазочные материалы, топливо, материалы электроизоляционных сред, растворители, дорожные покрытия, нефтехимическое сырье и д.р.. Значительная часть Нефтепродуктов представляет собой смеси отдельных углеводородных компонентов, содержащие различные добавки и Присадки, улучшающие свойства Нефтепродуктов и повышающие стабильность их эксплуатационных характеристик.

Топлива (газообразные и жидкие) составляют одну из главных групп Нефтепродуктов. Топливо делится на несколько видов: моторное топливо, топливные газы, дизельное, газотурбинное, котельное (мазут, в котором имеется разный уровень содержания серы) и топливо для реактивных двигателей Основное количество нефтяных топлив составляет Моторное топливо (керосин, Бензин, лигроин),применяемое в двигателях внутреннего сгорания (поршневых, реактивных, газотурбинных). Эта обширная группа составляет около 63% от всех Нефтепродуктов. Основная характеристика этого продукта – детонационная стойкость, которая определяется октановым эквивалентом. Октановым числом испытуемого топлива называется процентное содержание изооктана в такой искусственной смеси его с н-гептаном, которая при стандартных условиях на стандартном одноцилиндровом двигателе детонирует так же, как и испытуемое топливо

 Проще говоря, чем выше  октановый показатель моторного  топлива, тем лучше качество бензина. Высокий октановый показатель  существенно уменьшает расход  топлива.

Для того чтобы у топлива была высокая устойчивость к детонации, в вещество добавляют тетраэтилсвинец. Существуют еще несколько важных характеристик этого продукта переработки нефти, такие как: теплота сгорания, испаряемость, содержание сернистых соединений, физическая и химическая стабильность.

Дизельные топлива. Дизели являются разновидностью двигателей внутреннего сгорания. Воспламенение топлива в них происходит при впрыске топлива в воздух, нагретый до высокой температуры за счёт сжигания поршнем. Они наиболее экономичнее тепловых двигателей, у них меньше расход топлива и выше к.п.д., чем у карбюраторных. Отечественная промышленность выпускает топливо для быстроходных дизелей и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники марок Л (летнее), З (зимнее), А (арктическое), а также моторное топливо для среднеоборотных и малооборотных дизелей марок ДТ и ДМ. Фракционный состав дизельных топлив (180-360 ºС) – средние дистиллятные фракции нефти, легкие газойли каталитического крекинга и гидрокрекинга. Прошли испытания в настоящее время топлива с концом кипения 380-400 ºС.

Для дизельного топлива главным аспектом является активация к самовоспламенению при процессах, когда дизель попадает в емкость двигателя внутреннего сгорания.  Немаловажные значительные свойства для дизельного топлива являются: вязкость, температура застывания, испаряемость, теплота сгорания.

Топлива для ВРД (реактивные топлива, авиационные керосины) вырабатывают на базе прямогонных фракций нефти и газойлей каталитического крекинга. В СНГ выпускают топлива марок ТС-1,Т-1, Т-2, РТ, выкипающие в интервале 60-280 ºС (применяют в двигателях с дозвуковой скоростью полета) и термостабильное топливо утяжеленного состава (195-315 ºC)– для двигателей со сверхзвуковой скоростью полета. Основные показатели качества топлив для реактивных двигателей (РД): плотность, теплота сгорания, фракционный состав, вязкость, температура начала кристаллизации, содержание аренов, серы, активных сернистых соединений, смол и непредельных соединений, термическая стабильность.

Газотурбинное и котельное топливо

Газотурбинное получают из дистиллятов прямой перегонки, коксования и термического крекинга. Применяют: в стационарных газотурбинах и парогазовых энергетических установках.

Котельное топливо (мазуты)

Получают из остатков прямой перегонки нефти, тяжелых газойлей кt-крекинга, гидрокрекинга, термического крекинга и висбрекинга и т. д. Применяют: для паровых котлов тепловых электростанций, судовых установок, различных промышленных печей (2 сорта: топочные марки 40 и 100, флотские - марки Ф5, Ф12).

Важными свойствами этого продукта являются : вязкость, теплотворная способность.

Масла нефтяные составляют вторую по объёму и значению группу Нефтепродуктов. Это главным образом смазочные масла. Важную группу масел представляют Электроизоляционные масла и Технологические масла. Получают масла в основном вакуумной перегонкой мазута и деасфальтизацией масляных гудронов (тяжёлых остатков от перегонки нефти). Важнейшими показателями эксплуатационных свойств масел являются вязкость, индекс вязкости, стабильность против окисления, смазочная способность, температура вспышки и застывания.

К смазочным материалам на основе Нефтепродуктов относятся также Пластичные смазки и Смазочно-охлаждающие жидкости. Первые представляют собой смеси нефтяных (иногда синтетических) масел с различными загустителями и применяются в узлах трения, работающих в широком диапазоне температур и скоростей, для продолжительной консервации металлоизделий и в др. случаях. Смазочно-охлаждающие жидкости — это нефтяные масла или пасты, активированные поверхностно-активными веществами (См.Поверхностно-активные вещества) (эмульсол, сульфофрезол, эмульгирующие пасты и др.) и используемые при обработке металлов резанием и давлением.

Нефтяные технические битумы составляют третью по объёму производства группу товарных Нефтепродуктов, имеющих широкое применение в народном хозяйстве: дорожные, строительные битумы и др. Технические битумы получают концентрацией (вакуумной перегонкой) и окислением (продувкой воздухом) остатков от перегонки нефти, содержащих большое количество асфальтово-смолистых и тяжёлых гетероциклических соединений.

 Значительную группу  Нефтепродуктов составляют так называемые твёрдые углеводороды: парафины, церезины, вазелины, петролатумы, озокериты и др. Их получают разделением и очисткой продуктов, выделяемых при депарафинизации нефтяных фракций, а также путём переработки природных озокеритов. Используют твёрдые углеводороды в медицине, пищевой, электротехнической, бумажной, резиновой промышленности, для производства пластичных смазок и др. целей.

В качестве растворителей используют узкие бензиновые и керосиновые фракции, полученные прямой перегонной нефти. Растворители применяют в резиновой промышленности, для приготовления клея, экстрагирования масел из семян и жмыхов, изготовления лаков и красок, при получении поливинил-хлорида и т.д.

Осветительные керосины-прямогонные керосиновые фракции, применяемые в осветительных и калильных лампах и как бытовое топливо.

Товарными Нефтепродуктами являются также нефтяной Кокс, сажа, Деэмульгаторы и пр.

Нефтепродукты, получаемые путём разделения фракций пиролиза нефти (бензол, толуол, ксилол, нафталин, зелёное масло и др.), применяются в основном как нефтехимическое сырьё. В качестве химического сырья используются также газы нефтепереработки и многие др. продукты термической и каталитической переработки нефти.

заключение

В заключение, хочется еще раз напомнить, что важнейшей задачей химмотологии является поиск путей обеспечения высокого и стабильного уровня качества горюче-смазочных материалов, обеспечивающего надежность эксплуатации техники. Порою качество нефтепродуктов контролировать весьма затруднительно, поскольку значительное их количество (зачастую одного и того же назначения) выпускается по самым разнообразным техническим условиям. В последние годы приобрела актуальность проблемы борьбы с заполнением рынка фальсифицированной продукцией. В этой связи и с учетом возрастающей роли нефти и продуктов ее переработки в нашей жизни все большее значение приобретает необходимость жесткого контроля их качества. Использование в технике и различных отраслях промышленности топлив и смазочных материалов, не отвечающих соответствующим требованиям, приводит, как правило, к значительным материальным потерям, нежелательным экологическим последствиям, иногда и человеческим жертвам. Отсюда и возрастание роли метрологии, стандартизации и сертификации продуктов переработки нефти, развитие и совершенствование наряду с лабораторными методами стендовых и эксплуатационных испытаний. Все большее распространение в России получает практика оценки качества топлив и смазочных материалов по международным стандартам с заменой отечественных методов и испытательного оборудования на более современные, обеспечивающие высокую точность измерений и получение более достоверной информации о качестве используемых горюче-смазочных материалов.Это – один из путей прогнозирования и обеспечения работоспособности топлив и смазочных материалов, а соответственно и повышения надежности, экономичности и экологичности эксплуатации техники.