Файл: Итинская, Н. И. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 122

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

живаются подтекания, просачивания, а иногда и капель­ ные потери. Наблюдались случаи хранения дизельного топлива в резервуарах, имеющих на внешней поверхно­ сти влажные темные пятна из-за проникновения топлива через микропоры и волосовые трещины в швах резервуа­ ров. По лабораторным исследованиям при радиусе пятна

10 см суточные потери дизельного топлива составляют

40—50 г.

Большие потери наблюдаются при недосливе нефте­ продуктов и их прилипании к стенкам тары. Потери, на­ блюдаемые при недосливе продуктов из стандартной 200литровой бочки, в среднем составляют: керосина 2,0 кг,

дизельного топлива 2,2—2,4 кг, дизельного масла около

3,5 кг.

При перемене сорта перевозимого продукта автоци­ стернами неизбежно смешение вновь залитого продукта с остатками, что ведет к ухудшению качества. При про­ мывке автоцистерны эти остатки бесцельно пропадают.

Наблюдались случаи плохой герметизации резервуа­ ров, особенно с дизельными топливами: дыхательных клапанов нет или они не работают, горловины покороб­ лены, прокладок нет, часто плохо закрыты, а иногда и открыты крышки. Все это способствует загрязнению и обводнению дизельного топлива. Неисправны хлопушки, сифонные краны, задвижки, муфтовые соединения, подъем­ ные трубы, фланцы и др. Необходимо немедленно исправ­ лять замеченные неполадки в оборудовании приемо-раз­ даточных патрубков резервуаров, особенно в запорных устройствах. Во всех разъемных соединениях нужно следить за состоянием прокладок. Замеченные неисправ­ ности следует немедленно исправить хотя бы временными мерами (подтяжкой, замазкой, пластырями и др.), а пос­ ле опорожнения резервуаров надежно отремонтировать их или выбраковать.

Для уменьшения потерь необходима своевременная притирка и переборка кранов, вентилей, уход за сальни­ ками, прочеканка швов, снабжение люков бензостойкими прокладками и т. д. Очень часто неисправности сальни­ ков приводят к большим потерям в насосных установках. Эти виды потерь можно исключить при добросовестном отношении обслуживающего персонала к своим обязан­ ностям; своевременном проведении профилактического и текущего ремонтов оборудования и сооружений; пра­ вильном техническом оснащении нефтехозяйства.

153

Чтобы уменьшить потери при транспортировке, необ­ ходимо следить за исправностью оборудования автоци­ стерн и своевременным проведением профилактики и ремонта; большие потери наблюдаются при переполнении цистерн, в летнее время нужно наполнять на 90% объема, нельзя допускать разлива дизельного топлива.

В практике эксплуатации машин, кроме потерь, на­ блюдаются случаи перерасхода нефтепродуктов, которые зависят от конструктивных особенностей двигателей, их технического состояния, правильности регулировок, ор­ ганизации эксплуатации машин. Перерасход вызывает неправильная организация заправки машин нефтепро­ дуктами, большие холостые перегоны, небольшая загруз­ ка трактора, короткие гоны, работа двигателя на богатой смеси, повышенное нагарообразование, неправильная ре­ гулировка системы питания, неполнота сгорания топлива и многое другое.

§ 11. Меры предосторожности при использовании дизельных топлив

Пары дизельного топлива и керосина оказывают более сильное раздражающее действие на слизистые оболочки носоглотки и глаз, чем пары бензина, отравляющее дей­ ствие их также сильнее. В то же время случаи отравления парами дизельного топлива крайне редки. Это объясняет­ ся тем, что дизельное топливо имеет тяжелый фракцион­ ный состав, поэтому концентрация паров в воздухе бывает очень незначительной. Предельно допустимая концент­ рация паров дизельного топлива — 0,3 мг/л. Даже если дизельное топливо будет находиться в комнате в открытой канистре, такой концентрации не будет.

При острых отравлениях у пострадавших отмечается быстрая утомляемость, больного клонит ко сну, появляет­ ся шум в ушах, нарушается дыхание и пищеварение. При хронических отравлениях появляются головные боли, теряется аппетит, нарушается сон, человек худеет, появ­

ляются боли в сердце, в значительной мере теряется трудоспособность.

При отравлении жидким дизельным топливом или ке­ росином наблюдаются явления, схожие с опьянением: го­ ловокружение, слабость, немеют конечности. При попа­

дании больших доз дизельного топлива внутрь организма может наступить смерть.


При частом попадании на кожу дизельного топлива появляются различные кожные заболевания, иногда труд­ ноизлечимые экземы. Заболевания кожи чаще наблюдают­ ся у работников, промывающих детали, у заправщиков нефтепродуктов, у работников иефтехимлабораторий.

Чтобы предупредить возможные отравления, в поме­ щениях с повышенной концентрацией паров топлив необ­ ходимо создавать приточно-вытяжную вентиляцию. При ремонте и чистке резервуаров их следует предваритель­ но продувать воздухом или горячим паром. Слив и налив дизельного топлива — только закрытым способом.

Для предупреждения раздражающего действия топли­ ва на кожу рекомендуется пользоваться защитными ма­ зями. Нужно периодически подвергать работников меди­ цинскому осмотру. В основном эти меры профилактики такие же, как и при работе с бензином.

В случаях отравления необходимо возможно быстрее вынести пострадавшего на чистый воздух и вызвать вра­ ча. До прибытия врача оказать первую помощь: сделать искусственное дыхание (нужно, чтобы лица, связанные с применением нефтепродуктов, знали приемы искусствен­ ного дыхания), дать успокоительные валерьяновые кап­ ли и понюхать нашатырный спирт, если есть возмож­ ность, дать подышать чистым кислородом.

В настоящее время имеется тенденция облегчения ди­ зельных топлив. При этом, несомненно, увеличиваются ресурсы дизельных топлив, но содержание в них большого количества легких фракций приводит к большим потерям топлива за счет его испарения, повышает ядовитость, снижает температуру вспышки, что делает дизельное топ­ ливо более огнеопасным. Особенно внимательно нужно относиться к применению дизельного топлива и соблю­ дать меры предосторожности при эксплуатации двигате­ лей, работающих в закрытых помещениях.

12. Методические указания к выполнению лабораторной работы и типовые задачи

По материалу, изложенному в IV главе, выполняется одна лабораторная работа № 4 «Исследование топлива для дизельных двигателей». На выполнение работы требуется 4 ч.

Цель работы. Ознакомить студентов с определением наиболее важных показателей качества топлив для быстро­

155

ходных дизельных двигателей. Научить студентов оцени­ вать эксплуатационные свойства топлив по паспорту и требованиям ГОСТ. По данным анализа установить сорт и марку топлива, дать заключение о его эксплуатацион­ ных свойствах и возможностях применения (в каких дви­ гателях; время года; нужны ли, если да, то какие меры борьбы с сернистой коррозией и др.).

Содержание работы. Студенту дают образец топлива и к нему ряд дополнительных данных, например: цетано­ вое число, содержание фактических смол, кислотность

и фракционный состав (определяли при исследовании бензина).

Самостоятельно должны быть выполнены следующие работы. Зафиксировать результаты внешнего осмотра образца (цвет, прозрачность, наличие механических при­ месей и воды), проверить наличие активных сернистых соединений (проба на медную пластинку, глава IV, § 7, а).

Определить кинематическую вязкость

при

20° (глава

IV, § 2, б). Определить содержание серы сжиганием топ­

лива в калориметрической бомбе (глава IV, §

7, в).

Оце­

нить склонность топлива к лакообразованию

(глава

IV,

§ а).

Определить

температуры

вспышки

(глава

IV,

§ 8, в),

помутнения

и застывания

(глава

IV,

§ 3).

 

Результаты исследования. Но полученным данным сту­ дент должен составить паспорт исследуемого топлива (об­ разец дизельное топливо марки «3» — приведен в таб­ лице 16), в графу «Испытания» внести данные, получен­ ные от преподавателя и при исследовании. По паспорту нужно подобрать сорт и марку топлива. Прежде всего по содержанию серы определить, к какому сорту отно­ сится топливо — малосернистому или сернистому, а затем по температуре застывания — марку. Для данной марки топлива выписать требования ГОСТ. По имеющимся от­ клонениям исследуемого образца от требований стандарта дать заключение о его эксплуатационных свойствах и возможностях применения образца.

Заключение о качестве. Исследуемый образец (марка «3») относится к зимнему топливу для быстроходных ди­ зелей, полученному из сернистых нефтей. Пониженное цетановое число свидетельствует об ухудшении пусковых качеств, что может вызвать более жесткую работу дизеля. Данная марка топлива рекомендуется для примене­ ния при окружающих температурах воздуха от нуля до минус 30 , но повышенная температура помутнения (— 18°)

156


Т а б л и ц а 16

 

Показатель качества

 

Данные

 

Имеющие­

 

 

ГОСТа

испытания

ся откло­

 

 

 

 

 

нения

Цетановое число, не менее

 

45

 

43,0

—2

50%

перегоняется

при

t° ,

250

 

245

- f 5

не выше

 

 

 

 

 

 

 

90%

перегоняется

при

t° ,

340

 

340

Нет

не выше

 

 

 

 

 

 

 

Содержание серы,

%, не более

0,6

 

0,5

+ 0,1

Фактические смолы, мг/100 мл,

40

 

50

—10

не

более

 

 

 

 

 

 

 

Кислотность, мг/100 мл, не бо­

5

 

3,5

+ 1,5

лее

 

 

 

 

_

 

 

 

Содержание лака, мг/100 мл

 

20

 

Вязкость при 20°,

сСт

 

2,2—3,2

3,9

- 0 ,7

Температура, град:

 

 

 

 

 

вспышки, не ниже

 

35

 

38

+ 2

помутнения,

не выше

 

—25

 

—18

—7

застывания,

не выше

 

—35

 

—35

Нет

Испытания на медную пла­

 

Выдерживают

 

стинку

 

 

 

 

 

 

 

Механические примеси, %

 

Отсутствуют

Следы

 

Вода,

%

 

 

 

 

Отсутствует

 

позволяет использовать топливо только при небольших морозах (—15—20°). Повышенные вязкость (3,9) и тем­ пература помутнения позволяют предположить, что ис­ следуемый образец смешан с летним топливом. Увеличен­ ная вязкость вызовет повышенные затраты энергии на преодоление внутреннего трения, ухудшение процесса смесеобразования, неполное сгорание и догорание топ­ лива в такте расширения. Коррозия деталей двигателя при использовании исследуемого образца будет ниже, чем стандартного (меньше серы и органических кислот), а нагарообразование больше (высокое содержание лака и повышенное количество смол). Наличие в топливе меха­ нических примесей требует его фильтрации перед заправ­ кой в бак машин.

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ Задача № 1

Определить количество воздуха, израсходованного при сжига­ нии 20 л дизельного топлива следующего состава: С = 85,4%,

Н = 13,2%; S = 0,8%; О = 0,6%; р^°= 0,825, если анализ продук­

тов сгорания дал следующие результаты: СО, = 10,5%; О, = 5,1%; СО = 0,4%; SO, = 0,85%.

157


Г о ш е п и о

а) Определяем массу сгоревшего топлива Р:

 

 

Р = pF; Р = 0,825x20 =16,50

кг.

б) Подсчитываем теоретически необходимое количество воз­

духа:

 

r

2,67C + 8II + S — О

 

 

 

 

 

 

Ltoop= -------- 2372--------- КГ/КГ|

 

г

2,67x85,4 + 8x13,2 + 0,8 - 0 ,6

,

 

Ь„„„п =

------------------- ^г^г-т,--------------------=14,38 кг/кг.

 

теор"

 

 

23,2

 

в)

Подсчитываем коэффициент избытка

воздуха а :

 

 

а= ■

1

 

 

 

3,67 (0 2 —0.5СО) '

 

 

 

1 -

 

 

 

 

N.

 

Предварительно определим количество азота N2:

 

N2 = 1 0 0 - (С02 + S02 + 0 2 + СО) = 83,15.

 

 

__

 

1

 

 

 

3,67(5,1-0,5-0,4) = 1 ' 27° '

 

 

 

 

83,15

 

г)

Определяем действительно израсходованное количество во

духа 7/действ-

 

 

 

 

^действ = а 7,теор.

„ -^действ = 1,275 X 14,38 = 18,33 кг/кг, а для 20 л в 16,5 раза больше, т. е. 302,4 кг.

Задача № 2

Дизельное топливо, состоящее из смеси равных количеств углеводородов С16Н31 и С10Н7СН3, сгорело в двигателе с коэффициентом избытка воздуха а = 1,3. Определить теплоту сгорания (Увыс, <?низ), -^действ 11 цетановое число.

Р е ш е н и е

а) Зная из каких углеводородов состоит топливо, определяем % содержания С и Н:

 

12X16+1X34 = 206; С = 83,49%; Н = 16,51%;

м с,0н,сн3= 12х 10+ 1Х7+ 12 + 1х З=172;

С = 85,8%; 11 = 14,2%.

Средний состав будет С = 84,645%; Я =

15,355%.

б)

Определяем

()выс и <2НИЗ по формулам Менделеева

^выс

81С+ 300Н,

(?ВЬ1С= 81 х84,645 + 300х 15,355= 11462 ккал/кг;

<?низ=81С + 246Н;

QHH3 =81x84,645 + 246x15,355 = 10633 ккал/кг,

158


в)

Определяем

 

 

 

 

r

 

2,67С + 8Н

 

 

 

2,67x84,645 + 8х15,355_

■Чеор—

23,2

КГ/КГ;

^теор—

23,2

 

 

 

 

=

15,03 кг/кг.

г)

Определяем

 

 

 

 

 

Действ = “ ''тсор 5

^действ = 1.3Х 15,03= 19,54 кг/кг.

д) Определяем цетановое число.

Если сгорало равное количество цетана С10Н34 и а-метилнафта- лина С10Н7СН3, то цетановое число смеси равно 50 единицам.

Вопросы для повторения

1. Какие эксплуатационные требования предъявляются к топливу для дизельных двигателей?

2. Что такое вязкость? Единицы ее измерения, размерность.

3.Охарактеризуйте фазы горения дизельного топлива.

4.Что называется цетановым числом и что оно характеризует?

5. Какие углеводороды обеспечивают мягкую работу дизеля?

6.Какие углеводороды нежелательны в дизельных двигателях, почему?

7.Что называется температурами помутнения и застывания?

8.Что называется температурами вспышки и самовоспламенения?

9.Причины нагарообразования в дизельных двигателях.

10.Причины газовой и жидкостной сернистой коррозии деталей

двигателя.

И. Меры борьбы с сернистой коррозией.

12.Почему недопустимо содержание воды и механических примесей

втопливах для быстроходных дизельных двигателей?

13.Марки топлив для быстроходных дизелей.

14.Состав, свойства, марки топлив для тихоходных дизелей. 15* Какие потери дизельных топлив наблюдаются при их тран­

спортировке и хранении?

16.Какие меры борьбы с количественными потерями?

17.Какие меры борьбы с качественными потерями дизельных топлив?

18.От каких факторов зависит качество отстоя дизельных топлив?

19.Для чего нужна фильтрация топлив перед их заправкой в дви­ гатели?

20.Какие сорта дизельных топлив более огнеопасны — летние или зимние?

21.Меры предосторожности при работе с дизельным топливом.