Развитие нефтеперерабатывающей промышленности в СССР. 11 страница

Дизельное топливо — для двигателей с зажиганием от сжатия выпускается трех сортов: топливо для быстроходных

* В числителе октановое число, а в знаменателе — сортность — показатель детонационной стойкости на богатых смесях. ** Тетраэтилсвинец.

77

дизелей и судовых газовых турбин (марки ДА, ДЗ, ДЛ, ДС— арк­тическое, зимнее, летнее и специальное). Главное различие этих марок — по температурам застывания (от —60 до —10 °С) и со­держанию серы.

Топливо для автотракторных, тепловозных и судовых дизелей (марки А, С, 3, Л) с температурой застывания от —55 до —10°С.

Топливо для среднеоборотных дизелей (марки ДТ, ДМ) с тем­пературой застывания от — 5 до -f- 10 °С.

Газотурбинное топливо для локомотивных двигателей (получаемое из дистиллятов коксования и термического крекинга) с вязкостью условной при 50°С не более 3 и температурой вспыш­ки не ниже 60 °С.

В этих топливах нормируется содержание ванадия не более 0,0002—0,0007%, так как наличие ванадия ведет к коррозии тур­бинных лопаток. Для топлива высшей категории (ТГВК) норми­руется и теплота сгорания не ниже 39800 кДж/кг, а также мини­мальное содержание натрия, калия и кальция.

Котельное топливо выпускается трех сортов: мазут флотский (марки Ф-5, Ф-12), мазут топочный (марки 40, 100, 200 и малозольные 40М, 100М) и мазут для мартеновских печей (мар­ки МП и МПС). Они различаются главным образом по условной вязкости (от 5°ВУ при 50 °С до 9,5 °ВУ при 100°С). Температура .застывания топочных мазутов от 25 до 42 °С.

Печное топливо (ТПБ) предназначено для бытовых це-. лей. Его фракционный состав: 10% выкипает при 160°С, 96% — при 360°С. Нормируется температура вспышки не выше — 15°С.

К группе топлив следует отнести также углеводородные ежи-женные топливные газы для коммунально-бытового обслужива­ния. Имеется три марки: СПБТЗ — смесь пропана и бутана тех­ническая зимняя с содержанием пропана — 75%, СПБТЛ — то же летняя с содержанием бутана 60% и БТ — бутан технический (60% бутана). В этих газах содержание сероводорода должно быть не более 5 г на 100 м³ газа, а общее содержание серы до 0,015%.

К этой большой группе нефтепродуктов примыкают также осветительные керосины и растворители (бензины и сольвен­ты). Пределы выкипания осветительных керосинов примерно 180—300°С. Различные марки керосина (КО-30, КО-25, КО-22, КО-20) отличаются по высоте некоптящего пламени, по цвету и плотности.

П. Смазочные и специальные масла. Вэту вторую основную группу включены жидкие дистиллятные и остаточные нефтепро­дукты различной вязкости и степени очистки, предназначенные для обеспечения жидкостной смазки в различных машинах и механиз­мах, а также нашедших разнообразное техническое применение во многих отраслях промышленности.

Смазочные масла подразделяются на индустриальные; турбинные, компрессорные идля паровых машин; моторные; трансмиссионные.

78

Индустриальные масла предназначены для смазки станков, механизмов и машин, работающих в разнообразных условиях и с различной скоростью и нагрузкой. По значению вязкости их подразделяют на легкие (vso=44-8,5 мм²/с), средние (v5o=12-b -f50 мм²/с) и тяжелые (vioo = 94-36 мм^2/с).

Для различных машин и механизмов выпускается более 40 ма­рок индустриальных масел: велосит, вазелиновое масло, масло для холодильных машин (ХА, ХА-23, ХА-30, ХФ12-18, ХФ22-24, ХФ22с-16), веретенные и машинные (марки по вязкости при 50°С —12, 20, 30, 45, 50), масла индустриальные селективной очистки (марки по вязкости при 50°С — ИС-12, ИС-20, ИС-30, ИС-45, ИС-50, при 100°С — ИСТ-11), сепараторные Л и Т, масла для прокатных станов, приборные масла и многие другие как широкого, так и узкоспециального назначения.

В последние годы было изготовлено много новых сортов и ма­рок индустриальных масел на базе высокоиндексных масел и с добавлением разнообразных присадок. Эти масла были испыта­ны для замены высококачественных зарубежных масел и теперь успешно применяются. К ним относятся: масла серии ИГП для гидравлических систем станочного оборудования (11 марок с вяз­костью при 50 °С от 4 до 182 мм²/с); серия ИСП для зубчатых пе­редач, масла ИТП-200 и ИТП-300 для тяжело нагруженных чер­вячных передач, серия масел ИЦП и др.

Масла турбинные, компрессорные и для паровых машин. В эту подгруппу включены масла, работающие в тя"желых условиях на­грузки, повышенной температуры и воздействия воды, пара и воз­духа.

Турбинные масла предназначены для смазки и охлаждения подшипников паровых и водяных турбин и для заполнения си­стем регулирования паровых турбогенераторов. Они должны быть стабильны против окисления и обладать быстрой скоростью де-эмульсации (8 мин).. Выпускаются следующие марки по вязкости при 50 °С: Т₂₂, Т₃о, Т₄6, Т₅₇.

Компрессорные масла предназначены для смазки цилиндров, клапанов и других движущихся частей воздушных компрессоров и воздуходувок. Это высоковязкие остаточные масла, стабильные против окисления (марки К-12, К-19, где цифры — вязкости при 100 °С, в мм²/с).

Масла для паровых машин (цилиндровые) выпускаются для смазки цилиндров паровых машин, работающих на насыщенном и перегретом паре. Масла цилиндровые с вязкостью при 100°С 11 и 24 мм²/с — цилиндровое-2 и вискозин — для машин с насыщен­ным паром. Тяжелые цилиндровые 36 и 52 и вапор деасфальтизи-рованный (vioo=604-70 мм²/с)—для машин с перегретым паром. Выпускаются также судовые масла для смазки подшипников в паровых машинах морских судов.

В подгруппу моторных масел включены многочисленные сорта и марки масел, применяемых для смазки двигателей внутреннего сгорания. Они подразделяются на авиационные, автомобильные,

7?

автотракторные и дизельные. Обозначение различных марок мо­торных масел базируется на следующих принципах. Первая боль­шая буква, в данном случае М, указывает на подгруппу, цифры обозначают кинематическую вязкость при 50 или 100 °С, буквы П — масло с отечественной присадкой, И — с иностранной. Буквы С и К указывают на селективную или кислотную очистку. Буквы Л, 3, С — летнее, зимнее, северное масло. Одновременно внедря­ется и индексация масел по их назначению (табл. 4).

ТАБЛИЦА 4

Индексация моторных масел

Буквами А, Б, В, Г, Д и Е обозначены типы двигателей, для которых предназначены эти масла; А —для бензиновых четырехтактных двигателей; Б —для форсированных бензи-. нозых четырехтактных двигателей или дизелей, работающих на топливе с содержанием серы до 0,5%; В —для V-образных бензиновых четырехтактных двигателей и форсированных дизе­лей, работающих на топливе с содержанием серы до 1,07о; Г — для высокофорсированных дизе­лей, работающих па тоилине с содержанием серы до 1,0%; Д— то же, но с малым расходом масла; Е — для тихоходных нысокофорсированных дизелей с лубрикаторной системой смазки и работающих на топливе с содержанием серы до 3%.

 

			Марки масел по группам
Вязкость
При I0U °С,
мм2/с	А	Б	В	г	д	Е
6±1,0	_	М6Б	М6В
8±1,0	—	М8Б	М8В	М8Г '	—	—
10±2,0	М10А	М10Б	М10В	М10Г	—	—
12±1,0	—	М12Б	М12В	'•М1'2Г	М12Д	—
14±1,0	—	М14"Б	М14В	М1'4Г	МИД	М14Е
16±1,0	—	М16Б	М16В	М16Г	М16Д	М16Е
20±1,0	*"-	• М20Б	М20В	М20Г t	М20Д	М20Е

Выпускаются следующие моторные масла.

Авиационные, для поршневых двигателей — это, как правило, высоковязкие остаточные масла хорошей очистки; марки: МС-14, МС-20, МК-22 (цифры —вязкость при 100 °С).

Авиационные для турбореактивных двигателей. Для этих ма­сел особенно важна термическая стабильность. Их готовят из от­борных нефтей, либо на базе синтетических компонентов (слож­ных эфиров) с добавлением разнообразных присадок. Выпуска­ются марки: МК-8, МК-6, ВНИИ НП-50-1-4ф, 36/1, 36/1-к и др.

Авиационные для турбовинтовых двигателей и для вертоле­тов— высоковязкие смеси различных масел и присадок.

Автомобильные — высококачественные масла селективной очи­стки с различными присадками; марки АС-6 (М6Б), АС-8 (М8Б), АС-10 (М10Б) и другие, где цифры — вязкость при 100°С. Новы­ми марками являются: масло М8В (ТУ 38-1-01 -529—75), обеспе­чивающее нормальную эксплуатацию двигателя при смене масла через 10 тыс. км пробега; М8Г, М12Г, М6₃/ЮГ по ТУ 38-1-01-415— 73 (зимнее, летнее и всесезонное с индексом вязкости 100, 95 и, 125 соответственно М6В₃ для эксплуатации в условиях Севера,

ад

Автотракторные (автолы) ~в основном дистиллятные масла селективной очистки с присадками; марки АСп-6 (М6Б), АСп-10 (М10Б), АКЗп (М6Б), АКЗп-10 (М10Б), АКп-10 (М10Б), АК-15 (тракторное).

Дизельные — большая разнообразная подгруппа моторных ма­сел; включающая более 50 марок, предназначенная для малофор­сированных и быстроходных дизелей различного назначения. В зависимости от условий применения основные показатели каче­ства этих масел (вязкость, индекс вязкости, температура застыва­ния, моторные свойства) изменяются в широких пределах: напри­мер, вязкость от 8 до 20 мм²/с при 100^СС, индекс вязкости от 45 до 140, температура застывания от 0 до — 43 °С.

Трансмиссионные и осевые масла предназначены для смазки трансмиссий автомобилей и тракторов, для зубчатых и гипоидных передач, рулевого управления и для различных грубых механиз­мов. Трансмиссионные масла выпускаются без присадок, с про-тивоизносными присадками и с противозадирными присадками. В качестве осевых масел используют неочищенные масляные ди­стилляты высокой вязкости. Выпускаются летние, зимние и се­верные марки с температурой застывания от —15 до — 55 °С.

Специальные (несмазочные) масла. Эта подгруппа включает масла, предназначенные не для смазки, а для примене­ния в качестве рабочих жидкостей в тормозных системах, в паро­струйных насосах и гидравлических устройствах, а также в транс­форматорах, конденсаторах, маслонаполненных электрокабелях в качестве электроизолирующей среды. Сюда же относятся меди­цинское, парфюмерное, поглотительные и некоторые другие масла специального назначения. Ко всем этим маслам предъявляют­ся требования высокой очистки, и в них контролируются некото­рые специальные показатели в зависимости от условий примене­ния. Названия этих масел отражают область их использования: например, трансформаторные масла (ТЬ'п, ТК), вазелиновое ме­дицинское, конденсаторные, парфюмерное.

III. Пластичные (консистентные) смазки. Эти смазки представ­ляют собой нефтяные масла, загущенные мылами, твердыми угле­водородами и другими загустителями. Эти мазе- и пастообразные нефтепродукты предназначены для смазки закрытых, как правило, тяжелонагруженных, механизмов и для предохранения различ­ных, изделий от воздействия условий внешней среды. Кроме того, некоторые сорта используются для уплотнения (герметизации) различных систем. Это очень обширная группа нефтепродуктов, имеющая свою внутреннюю классификацию и систему обозначе­ния (ГОСТ 3127—46). Все смазки делятся на два класса: уни­версальные (У) и специальные. Для обозначения разнообразных свойств универсальных смазок в их названиях к букве У добавля­ются буквы, указывающие на эти свойства: Н—низкоплавкие, с температурой каплепадения до 65°С; С—среднеплавкие, с тем­пературой каплепадения до 100°С; Т — тугоплавкие, с температу­рой каплепадения выше 100°С; М — морозостойкие, не застываю-

81

щие при —30°С; 3 — защитные (от коррозии); К — кислотоупор­ные; В — водостойкие; А — активироваиные; Р — не растворяющие резины.

Специальные смазки обозначаются буквами в соответствии с областями применения. Например: автотракторные — А, для пред­метов вооружения — В, железнодорожные — Ж, морские — М и т. п.

По своему назначению все смазки делятся на: 1) антифрик­ционные, служащие для предотвращения износа (универсальные — солидолы и консталины и специальные — всего более 40 сортов);

2) консервационные или защитные — пластичные и жидкие смаз­ки для предохранения металлических и кожаных изделий;

3) уплотнительные — для герметизации различных систем.

IV. Парафины и церезины.Вырабатываются как жидкие, так
и твердые парафины.

Жидкие парафиновые углеводороды, получаемые при карба-мидной и адсорбционной депарафинизации нефтяных дистилля­тов, являются сырьем для получения белково-витаминных концен­тратов, синтетических жирных кислот и поверхностно-активных веществ.

Товарные твердые парафины подразделяются на следующие сорта: высокоочищенный парафин (марки по температуре плавле­ния Bi50-52, B₂52-54, В₃54-56 и В₄56-58), технический очищенный парафин (Т), парафин для синтеза (С), неочищенный спичечный (Н_с), неочищенный высокоплавкий (Н_в), а также парафин для пищевой промышленности (марки П-1, П-2, П-3). Последний сорт парафина отличается полным отсутствием бензпирена, кислот, щелочей, сульфатов, хлоридов, воды и механических примесей.

Выпускаются также различные марки церезина, восковые и пропиточные составы.

V. Битумы.Битумы изготавливаются из тяжелых нефтяных
остатков путем их окисления и предназначены для дорожного
строительства, для получения кровельных материалов, для гидро­
изоляции, электроизоляции, приготовления асфальтовых лаков и
полиграфических красок.

Нефтяные битумы выпускаются в жидком, полутвердом и твер­дом виде. Многочисленные марки битумов отличаются друг от друга по температуре размягчения, глубине проникания иглы (пе-нетрации), по растяжимости (дуктильности). По назначению би­тумы подразделяются на дорожные, строительные, специальные и высокоплавкие (рубраксы).

VI. Технический углерод (сажа).Это мелкодисперсный сыпу­
чий продукт, получаемый на специальных заводах. Основной по­
требитель — резиновая промышленность, где сажа используется
как усилитель и наполнитель каучука. Специальные сорта техни­
ческого углерода используются в качестве пигмента для изготов­
ления типографских красок.

VII. Нефтяной кокс.Выпускается четырех марок с содержа­
нием золы от 0,6 до 0,3% и серы от 0,4 до 1,5%. Используется в

82         \

основном для производства анодной массы для выплавки алюми­ния и графитированных электродов.

VIII. Присадки к топливам и маслам.Присадками называются
вещества, добавляемые в небольших количествах с целью значи­
тельного улучшения эксплуатационных свойств топлив и масел.

IX. Прочие нефтепродукты различного назначения. Кэтой
группе можно отнести:

ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы, нафта­лин);

смазочно-охлаждающие нефтепродукты (эмульсолы, пасты, сульфофрезол, смазочно-охлаждающие жидкости), применяемые при обработке металлов, для обезжиривания металлических де­талей и других технических нужд;

нефтяные кислоты и их соли (асидол, мылонафт), используемые в основном в мыловаренном производстве и для различных техни­ческих целей;

синтетические жирные кислоты — продукты окисления пара­фина;

нефтяные сульфокислоты (контакт Петрова), различные масти­ки и пасты и некоторые другие товарные продукты.

§ 15. КАРБЮРАТОРНЫЕ ТОПЛИВА

Авиационные и автомобильные поршневые двигатели внутрен­него сгорания с принудительным воспламенением от искры-рабо­тают по четырехтактному циклу.

В первом такте (всасывание) топливно-воздушная рабочая смесь заполняет цилиндр двигателя и нагревается к концу такта в двигателях, работающих на бензине, до 80—130 °С и до 140— 205 °С— в работающих на керосине.

Во втором такте (сжатие) давление смеси возрастает до 1,0 — 1,2 МПа, а температура до 150—350 °С. В конце хода сжатия с некоторым опережением смесь воспламеняется от электрической искры. Хотя время сгорания топлива очень мало — тысячные доли секунды, топливо все же сгорает постепенно, по мере продвижения фронта пламени по камере сгорания. Фронтом пламени называется тонкий слой газа, в котором протекает реакция горения. При нор­мальном сгорании фронт пламени распространяется со скоростью 20—30 м/с. Давление газов во время сгорания плавно возрастает до 3—5 МПа в- автомобильных двигателях и до 8 МПа в авиаци­онных.

В третьем такте (рабочий ход) реализуется энергия сжатых продуктов сгорания, и во время четвертого такта цилиндр двига­теля освобождается от продуктов сгорания.

В поршневых авиационных и автомобильных двигателях в ка­честве топлива применяются бензины. Важнейшее эксплуатацион­ное требование к ним — обеспечение нормального бездетонацион­ного сгорания в двигателях, для которых они предназначены.

83

_s Детонацией называется особый Ненормальный характер сгора­ния топлива в двигателе, при этом только часть рабочей смеси по­сле воспламенения от искры сгорает нормально с обычной скоро­стью. Последняя порция топливного заряда (до 15—20%), нахо­дящаяся перед фронтом пламени, мгновенно самовоспламеняется, в результате скорость распространения пламени возрастает до 1500—2500 м/с, а давление нарастает не плавно, а резкими скач­ками. Этот резкий перепад давления создает ударную детонаци­онную волну. Удар такой волны о стенки цилиндра и ее много­кратное отражение от них приводят к вибрации и вызывают ха­рактерный металлический стук, являющийся главным внешним признаком детонационного сгорания. Другие внешние признаки детонации: появление в выхлопных газах клубов черного дыма, а также резкое повышение температуры стенок цилиндра. Детона­ция — явление очень вредное. На детонационных режимах мощ­ность двигателя падает, удельный расход топлива возрастает, ра­бота двигателя становится жесткой и неровной. Кроме того, дето­нация вызывает прогорание и коробление поршней и выхлопных клапанов, перегрев и выход из строя электрических свечей и дру­гие неполадки. Износ двигателя ускоряется, а межремонтные сроки укорачиваются. При длительной работе на режиме интенсивной детонации возможны и аварийные последствия. Особенно опасна детонация в авиационных двигателях.

Явление детонации с химической точки зрения объясняется пе­ренасыщением последней части топливного заряда первичными продуктами окисления углеводородов — гидроперекисями и про­дуктами их распада — высокоактивными свободными радикалами, которые при достижении определенной концентрации реагируют со скоростью взрыва. В результате вся несгоревшая часть горю­чей смеси мгновенно самовоспламеняется. Очевидно, чем выше скорость образования перекисей в данной рабочей смеси, тем ско­рее возникает взрывное сгорание, тем раньше нормальное распро­странение фронта пламени перейдет н детонационное и последст­вия детонации скажутся сильнее. Отсюда следует, что основным фактором, от которого зависит возникновение и интенсивность детонации, является химический состав топлива, так как известно, что склонность к окислению у углеводородов различного строения при сравнимых условиях резко различна.

---

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 226; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!