3 способа определения качества бензина в домашних условиях

Внешний вид
Работа двигателя
Инструментальный анализ
Вопрос — ответ:
Как называется прибор для проверки бензина?
Какого цвета должен быть хороший бензин?
Как проверить бензин на октановое число?

Качество топлива — одна из важнейших характеристик, влияющих на эксплуатационные характеристики авто и срок службы. К сожалению, отечественные автомобилисты все еще испытывают сложности с бензином, особенно на маленьких несетевых заправках. Невысокий уровень доверия предлагаемому там топливу вполне объясним. Ведь проверить его практически невозможно. Или возможно? Сегодня мы расскажем о нескольких способах проверить, каким горючим вы заправляетесь.

Внешний вид

Конечно, бензин — это не мясо или рыба, понюхав которые можно сразу определить, испортились они или нет. Но кое-какие выводы можно сделать и на основании внешнего вида. Причем начать можно не с самого топлива, а с его стоимости. Если на сетевых заправках с качеством и ценой все относительно понятно — их контролируют из головного центра, то местечковые АЗС зачастую работают по-другому. Их цель — купить как можно дешевле и продать дороже. Высокая цена вовсе не гарантирует, что вы зальете хороший бензин. Но низкая — однозначно говорит о невысоких характеристиках топлива.

Если не боитесь немного испачкаться и пропахнуть бензином, то перед заправкой проведите пальцем по внутренней стороне сопла заправочного пистолета. Оставшиеся внутри масло, грязь, налет — признак низкокачественного горючего. Хороший бензин не оставляет подобных следов, быстро испаряется и ствол пистолета внутри успевает полностью высохнуть от заправки до следующей заправки. Для более информативной проверки можно капнуть немного жидкости на руку. Качественное топливо быстро испарится и не оставит жирных следов.

Есть еще несколько вариантов проконтролировать горючее по внешним признакам:

• 
  
  Нанесите каплю на бумагу. После высыхания не должно оставаться жирного или цветного следа. Их наличие — знак того, что бензин с примесями.
  

• 
  
  Чтобы проверить, есть ли в горючем смолы, нанесите каплю на стекло и подожгите. После сгорания изучите оставшийся след. Если он образован белесыми кругами — значит, в топливе нет вредных смол. Желтый или коричневый след горения говорит об обратном.
  

• 
  
  Налейте бензин в прозрачную емкость и изучите его на просвет. Качественное горючее будет прозрачным с легким желтоватым (или голубоватым — для высокооктановых марок) оттенком — без примесей и осадка. Добавьте в жидкость несколько кристаллов марганцовки. Проявление на просвет розоватого цвета с большой вероятностью говорит о том, что в топливе присутствует вода.
  

Стоит обратить внимание и на запах бензина (хоть это не рыба и не мясо, как мы говорили выше). Если почуете нотки сероводорода (тухлых яиц) — значит, качеством горючее не блещет.

Работа двигателя

По работе двигателя также можно определить качество бензина. Признаков плохого горючего несколько:

• 
  
  Автомобиль глохнет на холостом ходу или «гуляют» обороты в этом режиме работы двигателя. Обычно это ощущается не сразу после заправки, а через несколько километров езды.
  

• 
  
  На электродах свечей присутствует ярко-красный налет. Значит, в топливе, скорее всего, есть присадки, повышающие его октановое число. При работе на хорошем бензине налет на свечах светло-коричневый.
  

• 
  
  На топливном фильтре остаются разноцветные следы и скапливается осадок. Этот метод особенно показателен, если вы регулярно заправляетесь на одной и той же АЗС.
  
• 
  
  Падает приемистость двигателя. Эту проверку лучше осуществлять, заправляясь бензином на «сухой» бензобак. Если автомобиль хуже заводится, не тянет в горку, плохо набирает скорость — дело, скорее всего, в некачественном горючем.   
  

Определить качество можно и по выхлопу. Заметный дым белого или сизого цвета, а также непривычный запах — сигнал, что с бензином что-то не так. Скорее всего, в нем присутствует конденсат, масло или другие примеси, которые не сгорают в цилиндрах.  

Инструментальный анализ

Конечно, в домашних условиях «на коленке» сделать правильные выводы о характеристиках топлива можно лишь примерно, на глазок. Определить реальные параметры можно при помощи специального прибора — октанометра. Как нетрудно догадаться из названия, он измеряет октановое число горючего. Для проверки необходимо на некоторое время (3–5 секунд) опустить щуп устройства прямо в бензин. Если цифры на дисплее соответствуют заявленным показателям, то с большой долей вероятности горючему на этой АЗС можно доверять. В противном случае таким топливом лучше не заправляться.

Еще один способ испытать бензин — измерить его плотность ареометром. В зависимости от марки показатели могут меняться, но в любом случае они должны находиться где-то в пределах 0,7–0,8 г/см3. Иное значение, полученное во время проверки, говорит, что в этом топливе либо много присадок, либо мало самого бензина.

Конечно, полной информации о составе и характеристиках горючего даже такая инструментальная проверка, к сожалению, не даст. Самый лучший способ — провести анализ в лаборатории. Но это, скорее, из области фантастики. Поэтому, если по какому-то из вышеописанных пунктов у вас возникли сомнения, лучше отказаться от заправки и поискать другую АЗС.

Если вы хотите, чтобы на автозаправочной станции ситуация с топливом улучшилась, или хотите наказать недобросовестных продавцов, следует обратиться в Роспотребнадзор (есть как единая телефонная линия — 8-800-555-49-43, так и региональные центры).

Некачественный бензин может привести к поломке автомобиля. Если такое случилось, пишите жалобу в общественную приемную Росстандарта или звоните по телефону горячей линии — 8-495-547-51-51. При обращении в организацию указывают личные данные — имя, фамилию, телефон, адрес АЗС и марку бензина, которым был заправлен автомобиль. 

Доказать факт поломки авто из-за некачественного топлива можно, вооружившись поддержкой свидетелей (например, ваших пассажиров), сохранив чеки о покупке горючего на АЗС. Также нужно взять пробы бензина в отдельную емкость и опломбировать, а после составить акт (количество жидкости, ее технические характеристики, сертификаты качества) и вызвать сотрудников Роспотребнадзора.

Зная различные способы как домашней проверки горючего, так и инструментальной, можно уберечь машину от заправки некачественным топливом.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА БЕНЗИНА РАЗНОГО ОКТАНОВОГО ЧИСЛА И ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ ЭКОЛОГИИ ГОРОДА НИЗКООКТАНОВОГО И НЕКАЧЕСТВЕННОГО БЕНЗИНА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА БЕНЗИНА РАЗНОГО ОКТАНОВОГО ЧИСЛА И ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ ЭКОЛОГИИ ГОРОДА НИЗКООКТАНОВОГО И НЕКАЧЕСТВЕННОГО БЕНЗИНА

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Богданов Е. С. 1

---

1МБОУ»Лицей№2″

Любовникова Е.В. 1

---

1МБОУ»Лицей№2″

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

 Введение

Качества бензина разного октанового числа – важное знание для владельцев автомобилей, так как это прямая связь работы двигателя внутреннего сгорания и цены вопроса обслуживания любимого авто. Так же связь низкого качества бензина и последствия для экологии городов мегаполисов, а так же рядовых граждан, вынужденно вдыхающих воздух выхлопных газов автомобилей, стоящих в час пик подолгу на активных трассах.

Тема этого реферата очень актуальна в наши дни. Потому что использование и количество автомобилей растёт всё быстрее и быстрее, порой в каждой семье 1-3 автомобиля по числу членов семей. За счёт этого повышаются выбросы выхлопных газов и веществ антидетонаторов, содержащихся в бензине.

Цель работы: нам предстоит разобраться, как можно выяснить в домашних условиях, какого качества бензин предоставляют те или иные бензоколонки.

Задачи работы:

1. 
   выяснить, какое влияние оказывает на экологию окружающей среды низкооктановый бензин,

2. 
   какое влияние оказывает высокооктановый бензин,

3. 
   также узнать, каким образом можно увеличить октановое число бензина.

Новизна работы: степень изученности данного вопроса невелика, возникает необходимость сопоставления качества бензина и его использования для социума.

Гипотеза работы:

Резкий рост цен на нефтепродукты вызван падением цен на них на мировом рынке. Дабы экономить на нефтеперевозках, перевозках топлива, подмена топлива низкого качества с присадками, повышающими октановое число, происходит на местах розлива по цистернам, такое топливо и поставляется на бензоколонки.

Основная часть

1. 
   Бензин – это… физико-химические свойства бензина

Бензин – это основной вид топлива для двигателей внутреннего сгорания, получаемый в результате перегонки нефти и её дальнейшей химической очистки. По химическому составу бензин состоит из углеводородов с высокой температурой кипения. В настоящее время широко используется не только, как горючее, но и как растворитель лаков и красок применяемый в строительных работах. [2]

Бензин – это продукт перегонки нефти, летучий и запашистый, в виде бесцветной жидкости; употребляется для двигателей в качестве горючего материала и для растворения жиров, вывода пятен и т. д.

Бензин – это жидкость с сильным запахом, состоящая из углерода и водорода; прежде добывалась посредством нагревания росно ладанной кислоты с известью, теперь же получается в огромном количестве из каменноугольного дегтя и, по причине способности растворять жирные масла, служит пятновыводительным средством.

Бензин – это продукт перегонки нефти; смесь легких углеводородов с температурой кипения от 30 до 205 С, применяется как топливо для карбюраторных двигателей и как растворитель.[2]

Бензин – это легкоиспаряющаяся бесцветная горючая жидкость, получаемая дистилляцией (перегонкой) нефти при темпаx до 150° или крекинг-процессом, т. е. расщеплением нефтепродуктов.

1. 
   Химия и химическая технология (способы повышения октанового числа бензина)

Из курса «Органическая химия», мы знаем, что бензин забрасывается в цилиндры двигателя, самопроизвольно воспламеняется, что сопровождается своеобразной взрывной волной.

Химики нашли способ уменьшать детонацию, добавляя в бензин некоторые вещества — антидетонаторы. Самый известный из них содержит в своей молекуле атом свинца и называется тетраэтилсвинец. Достаточно добавить в бензин менее 0,1 процента этого вещества, как качество бензина намного улучшается. Такой бензин называют этилированным. Свинец делает его более ядовитым, чем обычные бензины, и с ним нужно обращаться с осторожностью поэтому, чтобы распознать этилированный бензин, его обычно подкрашивают.

Свинец, входящий в состав этой добавки, при сгорании бензина выделяется вместе с выхлопными газами в атмосферу. Из-за вредного влияния свинца на окружающую среду во многих странах приняты законы, ограничивающие или запрещающие использование тетраэтилсвинца.[3]

В состав отработавших газов могут входить окислы серы (при использовании сернистых бензинов), свинец, бром, хлор и их соединения (при использовании этилированных бензинов) и т. д.

Поэтому за рубежом широко проводятся исследования по оптимизации октановых чисел бензина с учетом минимизации расхода нефти на его получение. Детальное изучение, проведенное с помощью ЭВМ, показало, что для западноевропейских стран оптимальные октановые числа бензина составляют при содержании ТЭС (в пересчете на свинец) в бензине 0,4 0,15 и 0,0 г/л, соответственно 96,1, 95,0 и 92,0. Фактические же значения октановых чисел (премиального бензина) составляют в ФРГ (содержание ТЭС 0,15 г/л) — 98—100, Великобритании (содержание ТЭС 0,4 г/л) — 100. Только за счет оптимизации степени сжатия, регулировки угла опережения зажигания и о. ч. и, бензина можно на 13% снизить расход нефти на производство бензина. Возможно также образование хлористого аммония (взаимодействие хлористого водорода с аммиаком), который осаждается в теплообменниках и холодильниках системы гидроочистки.

Для повышения детонационной стойкости бензинов к ним добавляют присадки, прерывающие цепные реакции окисления. В качестве такой присадки широко применяется тетраэтилсвинец. В последнее время за рубежом начали применять также тетраметил-свинец и некоторые соединения марганца. [3]

Более высокая эффективность тетраметилсвинца видимо, обусловлена его большей термической устойчивостью и способностью разлагаться на активные радикалы при более высокой температуре. Температурные условия в современных форсированных двигателях с высокой степенью сжатия значительно возросли, особенно в связи с использованием высоко ароматизированных бензинов. Если в старых двигателях с малой тепловой напряженностью ТЭС разлагался в наиболее подходящий момент, а ТМС — запаздывал, то в новых двигателях, в более жестких температурных условиях, ТЭС, очевидно, разлагается слишком рано, поэтому часть образующихся активных радикалов расходуется непроизводительно, не обрывая цепей предпламенных реакций, ведущих к детонации.

2.1 Содержание и состав механических частиц в бензине

С момента получения на заводе до попадания в топливную систему двигателя бензины проходят длинный путь. Они многократно перекачиваются, транспортируются, длительное время хранятся в различных условиях. При этом бензины контактируют с воздухом, в котором всегда находится определенное количество пыли и других твердых загрязнений. В бензины также попадают продукты коррозии металлов и другие загрязнения из отстоев резервуаров и топливных баков. Эти механические примеси постепенно накапливаются в бензинах.

Частицы механических примесей в бензинах имеют, как правило, неправильную форму и размер не более 60 мкм. Механические примеси большего размера отстаиваются в бензине под действием гравитации.[4]

Основными причинами и источниками загрязнений бензинов механическими примесями являются:

— попадание загрязняющих примесей из атмосферы;

— образование нерастворимых продуктов в результате коррозии металлов и разрушения неметаллических материалов;

— образование нерастворимых продуктов в результате окисления малостабильных компонентов— олефиновых и непредельно-ароматических углеводородов и гетероорганических соединений;

— налив бензинов в плохо зачищенные резервуары и перекачка по грязным трубопроводам;

— накопление осевших загрязнений в отстойниках и на дне резервуаров.

Анализ многочисленных проб автомобильных бензинов, отобранных из баков автомобилей в разных климатических и дорожных условиях, показал, что загрязненность бензинов колеблется от 8 до 300 г/т.

Основным загрязнителем бензинов является грунтовая пыль. Пыль всегда находится в атмосфере в тех или иных количествах. Она состоит из сухих частиц почвы, поднимаемых ветром. Запыленность воздуха в разных районах весьма различна и зависит от типа почвы, растительности и интенсивности ветров. Большое влияние на запыленность воздуха оказывает интенсивность движения транспорта по грунтовым дорогам. Движущиеся машины измельчают частицы почвы, и образующаяся пыль поднимается ветром в воздух. Чем выше дисперсность пыли, тем больше, как правило, запыленность воздуха. Особенно велико влияние запыленности воздуха на загрязнение топлив в районе нефтебаз. Грунтовая пыль состоит из частиц разного размера и имеет различный состав. Основным компонентом грунтовой пыли является кварц. Содержание кварца в пыли — 65-98%.

Кварцевые частицы имеют плотность около 2600 кг/м3 и характеризуются высокой твердостью 1100— 1200 кг/мм2, которая значительно превышает твердость других частиц пыли. Остальные составляющие пыли являются более мягкими и представляют собой смесь органических и веществ неорганических. Плотность пыли — 2400—2600 кг/м3. Размер частиц пыли определяется структурой и составом почвы.[4]

Количество частиц пыли размером до 50 мкм (способных удерживаться в бензине во взвешенном состоянии) составляет в основном 20—95%. Лишь пыль Ливийской пустыни содержит 10% частиц размером до 50 мкм. Особенно мелкой пылью является лессовая, которая довольно распространена. Количество мелких частиц (до 50 мкм) в лессовой пыли достигает 80%.

Другим важнейшим источником загрязнений бензина является коррозия резервуаров и трубопроводов, о чем свидетельствует повышенное содержание железа в механических примесях, выделенных из бензинов. Содержание железа в зольной части загрязнений в ряде случаев превышает концентрацию кремния. Железо, а также медь, цинк и некоторые другие металлы попадают в бензин в основном в виде продуктов коррозии заводской

аппаратуры.

1. 
   Влияние показателей качества автомобильного бензина и

дизельного топлива на состояние окружающей среды

Современные автомобильные бензины и дизельные топлива должны обеспечивать экономичную и надежную работу двигателя и удовлетворять требованиям эксплуатации:

• 
  иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливо — воздушную смесь оптимального состава при любых температурах,

• 
  иметь углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, бездетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя,

не изменять своего состава, свойств при длительном хранении, не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резинотехнические изделия и т. п.

Поскольку все нефтяные топлива токсичны, применение бензинов и дизельных топлив при эксплуатации техники должно быть организовано с учетом их вредного воздействия на человека и окружающую среду.[1]

В последние годы происходит ужесточение требований к экологическим свойствам топлива. В настоящее время, после вступления России в Таможенный союз на ее территории действуют требования Технического регламента Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств». Данный технический регламент устанавливает требования к топливу в целях обеспечения защиты жизни и здоровья человека, имущества, охраны окружающей среды, предупреждения действий, вводящих в заблуждение потребителей относительно его назначения, безопасности и энергетической эффективности.

Отклонения показателей качества приводят к серьезным нарушениям в работе двигателя: увеличение вероятности образования паровых пробок, перебои в работе и подаче топлива, преждевременный износ топливной системы, содержание фактических смол выше нормы, повышение количества отложений в камере сгорания и твердых частиц в продуктах сгорания. А так же происходит: уменьшение пропускной способности жиклеров и объединение рабочей смеси, калильное зажигание, детонационное сгорание, преждевременный износ ЦПГ, возрастание коррозионной активности и склонности топлива к образованию отложении в системе питания и камере сгорания.

Применение некачественного бензина приводит к образованию паровых пробок, потере мощностных характеристик, перегреву двигателя, увеличению расхода горючего, а также к повышению нагара и смолистых отложений на деталях двигателя. При использовании бензина с высокой температурой конца кипения часть его поступает в цилиндры в капельножидком состоянии. Неиспарившаяся часть бензина по стенкам цилиндропоршневой группы стекает в масляный картер, разжижая моторное масло. При этом смазочные свойства масел резко ухудшаются, повышая износ деталей двигателя.

Из всех токсичных веществ наибольшую опасность для человека представляют соединения свинца, марганца и железа, которые влияют на кровеносную, нервную и мочеполовую системы; вызывают цирроз печени, пневмонию, а также снижение умственных способностей у детей. Свинец откладывается в костях и других тканях человека.

Токсичные вещества также поражают растительность. Вредные вещества действуют как непосредственно на зеленые части растений, разрушая хлорофилл и структуру клеток, а также попадая через почву в корневую систему и действуя через нее на все растение. Загрязняющие газообразные вещества в разной степени влияют на состояние растительности. Одни лишь повреждают листья и побеги, как окись углерода, другие вызывают гибель растений, как диоксид серы, под воздействием которого в первую очередь страдают хвойные деревья (сосны, ели, пихты, кедр).

Состав отработавших газов существенно зависит от режимов работы двигателя.

Проблема повышенного содержания вредных веществ в отработавших газах особенно актуальна для больших городов.

Многокилометровые пробки автомобилей приводят к увеличению загрязнения атмосферы, так как машины длительное время работают на холостом ходу и двигаются с низкими скоростями. Соответственно содержание вредных веществ в отработавших газах в районах образования пробок увеличивается в несколько раз.[1]

3.1 Последствия применения антидетонирующих присадок бензина на живой организм

Воздействие свинца и на сегодняшний день остается серьезной проблемой, особенно для детей. Отравление этим тяжелым металлом обычно происходит через старые краски, загрязненную воду и продукты, а также через косметику, кухонную утварь, запаянные консервные банки и бензин.

При свинцовом токсикозе поражаются, в первую очередь, органы сердечнососудистой системы и кроветворения (ранее развитие артериальной гипертензии и атеросклероза, анемия), нервная система, почки. При начальных формах хронического сатурнизма отмечаются изменения в порфириновом обмене (ДАЛК, копропорфирин, уробилиноген), ретикулоцитоз (до 20-25%), увеличения количества эритроцитов с базофильной зернистостью до 25-40%, но при этом уровень гемоглобина и количество эритроцитов обычно в пределах нормы.

Для всех регионов России свинец — основной антропогенный вредитель из группы тяжелых металлов, что связано с высоким индустриальным загрязнением и выбросами автомобильного транспорта, работающего на этилированном бензине.

Свинец усиленно накапливается при недостатке цинка и усугубляет его дефицит.

Сравнение данных по средним уровням свинца у человека в Западной Европе, США и России показывает, что в целом по России ситуация неблагополучна. Особое место при оценке содержания свинца в окружающей среде и его влияния на организм человека занимает оценка уровней свинца в организме детей как наиболее уязвимой части популяции. Значительная часть детского населения из различных регионов России имеют превышение по ПДУ свинца. Можно с уверенностью говорить о наличии достаточно тяжелых патологий у детей, живущих в экологически неблагоприятных районах, из-за высокого содержания тяжелых металлов в окружающей среде, об очевидной связи психического здоровья детей с экологической обстановкой.

Загрязнение свинцом окружающей среды одна из основных проблем профилактики и лечения экологозависимых хронических заболеваний.

С учетом того, что значительная часть детского населения и большое количество взрослых людей в различных регионах России страдают от избытка свинца и дефицита необходимых макро- и микроэлементов, интересы защиты детского населения и генофонда нации в целом диктуют необходимость проведения массовых мероприятий по профилактике свинцовой и «тяжелометальной» интоксикации.

Для человека свинец – яд. Поэтому сейчас использование этилированного бензина запрещено.

3.2 Отравления бензином, виды и последствия

Пары бензина очень токсичны для человека, и их вдыхание может вызвать как острое, так и хроническое отравление.

В случае отравления, вызванном вдыханием небольших концентраций паров бензина, наблюдаются симптомы, похожие на алкогольную интоксикацию: психическое возбуждение, эйфория, головокружение, тошнота, слабость, рвота, покраснение кожных покровов, учащение пульса. В тяжелых случаях могут наблюдаться галлюцинации, обморочные состояния, судороги, повышенная температура.

Хроническое отравление бензином выражается в повышенной раздражительности, головокружении, поражении печени и ослаблении сердечной деятельности.

При попадании бензина внутрь появляются обильная и повторная рвота, головная боль, боли в животе, жидкий стул. Иногда отмечаются увеличение печени и ее болезненность, желтушность склер.[5]

Бензиновая токсикомания обычно встречается среди подростков. При вдыхании бензина с целью вызвать эйфорию и галлюцинации, быстро развивается привыкание. Бензиновая токсикомания достаточно быстро ведёт к тяжёлым поражениям центральной нервной системы, психоорганическому синдрому, необратимому падению интеллекта, влекущему за собой инвалидизацию.

Отравление бензином встречается довольно часто. Бензин хорошо всасывается через кожу, через дыхательные пути, через желудок и слизистые оболочки. Особенно опасен для здоровья этилированный бензин, содержащий тетраэтилсвинец.

Если длительно вдыхать пары бензина при его испарении в закрытом помещении без вентиляции, то можно потерять сознание, появляются тонические и клонические судороги, гемипарезы. При более продолжительном вдыхании паров бензина, или большом количестве проглоченной жидкости возможна смерть.

При вдыхании жидкого бензина появляются боли в груди, кровянистая мокрота, одышка, температура, резкая слабость, посинение губ, кончиков пальцев, слизистых оболочек, развивается бензиновая токсическая пневмония.[5]

Отличить отравление бензином и керосином несложно по запаху, исходящему от больного, от его дыхания, от рвотных масс.

Легкие отравления бензином проходят довольно быстро, за 2-3 дня, хронические интоксикации нуждаются в более длительном лечении.

Первая помощь пострадавшему

Больного нужно вывести или вынести из загазованного помещения на свежий воздух, обеспечить покой, тепло. Теплое питье, если есть — кислород, активированный уголь — 20-30 таблеток, вазелиновое или растительное масло — 50-70 грамм.[5]

При тяжелых состояниях необходима квалифицированная медицинская помощь, введение противоядий, возможно — реанимационные мероприятия.

Профилактика отравлений — регулярное проветривание помещений

при пользовании бензином.

1. 
   Проверка качества бензина

Самым лучшим и одновременно самым старым способом считается проверка бензина на запах и цвет. Так как раньше было очень мало заправочных станций, то бензин чаще заливали в канистры и другую тару, нежели в бак, из-за этого было видно его цвет, и ощущался запах. Подделывать бензин в старые времена не было смысла, так как заводы были государственными, ГОСТ строго соблюдался, а цена бензина не была слишком высока «Не кусалась».

Опытный водитель сразу скажет по запаху, где плохой бензин, а где нет. Если на запах ощущается сжиженный газ, сероводород или нафталин, то не стоит заправлять такое топливо, так как это один из первых показателей, что бензин разбавлен Проверка бензина на марганцовке. Обычно этот тест проводят, чтоб узнать есть ли вода в бензине или нет. Набираем в банку или прозрачную тару немного бензина, добавляем марганцовку и размешиваем, если топливо стало розоватого цвета, то однозначно, что в топливе есть вода. Лучше сразу поменять АЗС, так как рано или поздно такие примеси дадут о себе знать. А еще для определения наличия в бензине воды, достаточно в пробу (пробирку) поместить небольшой кусочек активного металла – лития, натрия или калия. В случае наличия воды, металл растворяется с выделением большого количества водорода. В бензине без воды, подобной реакции не будет.

При закупке топлива на нефтебазах закупщик проводит тест на обычной бумаге. Смысл этого теста в том, чтоб узнать есть ли наличие масляных примесей в топливе. Нам понадобится обычный белый лист бумаги. Капнем несколько капель на лист и дадим ему высохнуть. Если не осталось масляных разводов и других тёмных оттенков, это показатель что бензин качественный. В ином случае сразу будет видно радугу по листу бумаги.

Заключение

Определить качество бензина может любой автовладелец, достаточно иметь при себе лист бумаги.

Для увеличения октанового числа используют тетраэтилсвинец, вследствие добавки этого антидетонатора увеличивается загрязнение окружающей среды, которое ведёт к частым заболеваниям населения, тех, кто работает на бензоколонках, станциях отгрузки топлива, просто рядовых граждан, живущих вблизи автотрасс регионального и выше классов и как следствие, отравлениям свинцом.

Отравление парами бензина может быть очень опасным, поэтому стоит исключить постоянную работу с этим нефтепродуктом, в случае наличия симптомов отравления.

Использование бензина с низкооктановым числом более вредно, чем с высоким октановым числом.

Список литературы

1. 
   Виноградов О. В., Карелина А. С. Влияние показателей качества автомобильного бензина и дизельного топлива на состояние окружающей среды // Молодой ученый. — 2016. — №8. — С. 194-199.

2. 
   Бензин-это / //Бензин-это определение[электронный ресурс].-2008.- режим доступа:

http://forexaw.com/TERMs/Raw_materials/Energy/l227

Бензин_Petrol_это -дата доступа

1. 
   Свинец в бензине / //Справочник химика 21[электронный ресурс]. -2015.- режим доступа:

http://chem21.info/info/1231202

-дата доступа : 20.11.2016

4. Мобайл,Д.Содержание и состав механических примясей в бензине./Д.Мобайл//Чистая химия[электронный ресурс].-2008-2015.-режим доступа:

http://e-him.ru/?page=dynamic§ion=33&article=255

-дата доступа: 20.11.2016

5. Отравление бензином/ //Отравление бензином,виды,последствия.[электронный ресурс].-2011.-режим доступа:

http://otravlenie.netnotebook.net/household_poisoning/petrol_gasoline_benzine.html

-дата доступа : 20.11.2016

19

Просмотров работы: 2849

Методы определения качества бензина в бытовых условиях

Методы определения качества бензина в бытовых условиях

19. 02.2014

Я всегда заправляю бензином свой автомобиль на заправочных станциях ВР. Привыкла. Почему-то считала, что на этих заправках высокое качество топлива. Потому, когда моя «семерка», уютно устроившаяся на ночь в боксе, при выключенном уже двигателе продолжила работать, я испугалась. Пыталась узнать причину подобного явления на форумах. Поняла, что дело, возможно, в качестве топлива. Почитав кучу технической литературы сделала вывод – меня напугала так называемая детонация бензина, когда происходит его самопроизвольное возгорание где-то там, в глубине двигателя…

И все бы ничего, если бы данное явление не приводило к износу двигателя, к сгону масла (особенно синтетического) с обработанных деталей. Выяснила также, что чем выше октановое число бензина, тем выше его детонационная стойкость. А при работе двигателя на топливе с октановым числом ниже нормативного жди беды. Но ведь я всегда заливаю АИ-92, рекомендованный производителем автомобиля. Значит, качество топлива на заправочной станции было низким? И это в Москве, на автозаправочных станциях известной ВР… Что же говорить о маленьких заправках, наводнивших просторы нашей страны. Качество топлива на них вряд ли проверяется контролирующими органами. А желание получить сверхдоход возникает у некоторых владельцев АЗС. Помните Алибабу из комедии «Джентльмены удачи», который разбавлял бензин ослиной мочой? Вот-вот…

Значит, нужно уметь контролировать качество бензина самому. Но как это сделать? Есть несколько довольно простых методов определения качества бензина. Не 100%, конечно же. Но лучше все же понять каково качество того бензина, что Вы собираетесь залить в бензобак своего авто.

Купите минимальный объем бензина нужной Вам марки. Залейте его в стеклянную прозрачную емкость. Для начала просто оцените опытный образец визуально. В норме бензин является светло-желтой жидкостью, не содержащей механических примесей. Чем ниже октановое число топлива, тем больше в нем примесей. Следовательно, АИ-76 внешне более мутный, нежели АИ-92.

Обычно бензин имеет специфический запах. Если Вы чувствуете в образце запах нафталина, специфический запах тухлых яиц – сероводорода, сжиженного газа – то следует понимать, что в топливе есть примеси.

Напоминаю Вам о необходимости соблюдения техники безопасности при проведении ваших опытов. Ведь сам бензин, а также его пары горючи и взрывоопасны.

Капните буквально одну каплю бензина на кожу руки. Вы ощущаете, что бензин сушит Вашу кожу? Значит, все в порядке — топливо нормальное. Если капля размазалась по коже жирным пятном – увы, качество образца никуда не годится. Заправлять им машину не стоит.

Если у Вас под рукой найдется хоть маленький клочок обычной белой бумаги, смочите его небольшим количеством исследуемого топлива. Подсушите лист. Когда бензин испарится, Вы сможете определить его качество. Если листок остался белым, то Ваш бензин в порядке. Если же цвет бумаги изменился – качество подкачало. Если бензин разбавлен керосином, то о его присутствии Вам красноречиво расскажет жирный след на листе бумаги. Если же там осталась капля воды, то это говорит нам о ее наличии и в составе бензина.

Будет чудесно, если Вы сможете определить есть ли смолы в исследуемом образце. Но для этого Вам понадобится кусок стекла (лучше – выпуклого часового). Следует нанести каплю бензина на стекло, а затем просто ее поджечь. Бензин быстро выгорит и оставит на стекле круги. И что же Вы видите? Кольца белого цвета? Они означают, что бензин качественный. Кольца на стекле коричневые или желтоватые? В бензине содержатся смолы. Такой бензин заливать в бак нельзя ни в коем случае. Иначе топливная система автомобиля и двигатель быстро выйдут из строя. Так же Вы можете увидеть на стекле свидетельство присутствия в составе бензина масла или дизельного топлива в виде небольших капелек.

Раньше, когда пользовались химическим карандашом, становящимся чернильным при смачивании водой или просто слюной, и в аптеках свободно можно было купить марганцовку, была возможность проверить качество бензина опытным путем, просто добавив в образец несколько кристаллов марганца или маленький обломок грифеля карандаша. Если цвет бензина при этом становился розовым или фиолетовым, то это однозначно говорило о наличии в нем воды. Сейчас, правда, такой способ проверки уже невозможен.

Если после проверки качество бензина на заправке Вас устроило, то смело заправляйте своего «железного коня». Если же топливо некачественное, ищите другую заправку. Плохое качество бензина порой сказывается на работе двигателя отсрочено, приводя к снижению его мощности, нестабильности в работе. А если из строя выйдет топливная система автомобиля, то Вам придется везти автомобиль в ремонт.

Так что подумайте, прежде чем заправить автомобиль на незнакомой АЗС. Если Вы часто совершаете поездки по одним и тем же маршрутам, постарайтесь провести проверку качества топлива на некоторых автозаправочных станциях по пути следования. Убедитесь, что бензин на данных заправках является высококачественным. Составьте свой список АЗС, на которых качество бензина соответствует стандартам. Впредь заправляйте свой автомобиль только на них.

Контроль качества бензина | Метром

В последние годы были предприняты значительные усилия по снижению воздействия топлива на окружающую среду за счет улучшения качества топлива. Для этого требуется, чтобы двигатели были более эффективными, а также увеличивалось октановое число топлива, чтобы можно было использовать двигатели с более высокой степенью сжатия. Определение основных показателей качества бензина, а именно октанового числа по исследовательскому методу (RON, ASTM D2699-19), октанового числа по моторному двигателю (MON, ASTM D2700-19), антидетонационного индекса (AKI), содержания ароматических соединений (ASTM D5769).-15) и плотности, обычно требуется несколько различных аналитических методов, которые являются трудоемкими и требуют обученного персонала. В этих указаниях по применению показано, что анализатор XDS RapidLiquid Analyzer, работающий в видимой и ближней инфракрасной области спектра (Vis-NIR), представляет собой экономичное и быстрое решение для многопараметрического анализа бензина.

Рисунок 1.
XDS RapidLiquid Analyzer и одноразовый флакон диаметром 8 мм, наполненный образцом бензина.

Образцы бензина были измерены с помощью анализатора XDS RapidLiquid Analyzer (RLA) в режиме пропускания во всем диапазоне длин волн (400–2500 нм). Воспроизводимое получение спектра было достигнуто с помощью встроенного держателя образца с регулируемой температурой. Для удобства использовались одноразовые флаконы с длиной пути 8 мм, что делало ненужной процедуру очистки. Программный пакет Metrohm Vision Air Complete использовался для сбора данных и разработки прогнозной модели.

Таблица 1. Обзор аппаратного и программного обеспечения

Оборудование	Метром номер
XDS RapidLiquid Analyzer	2.921.1410
Одноразовые флаконы, диаметр 8 мм, передача	6.7402.000
Vision Air 2.0 в сборе	6.6072.208

Полученные спектры Vis-NIR ( Рисунок 2 ) использовались для создания прогнозных моделей для определения нескольких ключевых параметров топлива. Качество моделей прогнозирования оценивалось с помощью корреляционных диаграмм, которые отображают корреляцию между прогнозом Vis-NIR и значениями основного метода. Соответствующие показатели качества (FOM) отображают ожидаемую точность прогноза во время рутинного анализа.

Рис. 2.
Эта выборка спектров бензина в видимой и ближней ИК области спектра была получена с использованием анализатора XDS RapidLiquid Analyzer и одноразовых флаконов диаметром 8 мм. В целях отображения было применено смещение спектров.

Результат Значение RON

Рис. 3.
Диаграмма корреляции для прогнозирования значения RON в бензине с помощью анализатора XDS RapidLiquid. Эталонные лабораторные значения были определены в соответствии с испытаниями двигателя CFR в контролируемых условиях.

Таблица 2. Показатели качества для прогнозирования значения RON в бензине с использованием анализатора XDS RapidLiquid Analyzer.

Почетные грамоты	Значение
Р 2	0,989
Стандартная ошибка калибровки	0,26
Стандартная ошибка перекрестной проверки	0,29

Результат Значение MON

Рис. 4.
Диаграмма корреляции для прогнозирования значения MON в бензине с использованием анализатора XDS RapidLiquid Analyzer. Эталонные лабораторные значения были определены в соответствии с испытаниями двигателя CFR в контролируемых условиях.

Таблица 3. Показатели качества для прогнозирования значения MON в бензине с использованием анализатора XDS RapidLiquid Analyzer.

Почетные грамоты	Значение
Р 2	0,889
Стандартная ошибка калибровки	0,50
Стандартная ошибка перекрестной проверки	0,53

Содержание ароматических соединений

Рисунок 5.
Корреляционная диаграмма для прогнозирования содержания ароматических углеводородов в бензине с использованием анализатора XDS RapidLiquid Analyzer. Лабораторные значения определяли методами газовой хроматографии/масс-спектрометрии.

Таблица 4. Показатели качества для прогнозирования содержания ароматических соединений в бензине с использованием анализатора XDS RapidLiquid Analyzer.

Почетные грамоты	Значение
Р 2	0,974
Стандартная ошибка калибровки	0,97 об.%
Стандартная ошибка перекрестной проверки	1,07 об.%

Плотность результата

Рис. 6.
Корреляционная диаграмма для прогнозирования плотности бензина с помощью анализатора XDS RapidLiquid Analyzer. Лабораторные значения определяли с помощью плотномера.

Таблица 5. Показатели качества для прогнозирования плотности бензина с использованием анализатора XDS RapidLiquid Analyzer.

Почетные грамоты	Значение
Р 2	0,973
Стандартная ошибка калибровки	0,0021 кг/л
Стандартная ошибка перекрестной проверки	0,0023 кг/л

Значение AKI результата

Рис. 7.
Диаграмма корреляции для прогнозирования значения AKI в бензине с использованием анализатора XDS RapidLiquid Analyzer. Эталонные лабораторные значения были определены в соответствии с испытаниями двигателя CFR в контролируемых условиях.

Таблица 6. Показатели качества для прогнозирования значения AKI в бензине с использованием анализатора XDS RapidLiquid Analyzer.

Почетные грамоты	Значение
Р 2	0,945
Стандартная ошибка калибровки	0,45
Стандартная ошибка перекрестной проверки	0,46

В этих указаниях по применению показана применимость NIR-спектроскопии для анализа RON, MON, AKI, содержания ароматических соединений и плотности. По сравнению с мокрыми химическими методами ( Таблица 7 ) время получения результата является основным преимуществом БИК-спектроскопии, поскольку однократное измерение выполняется в течение одной минуты .

Тест двигателя

Таблица 7. Время получения результатов при использовании традиционных методов тестирования

Параметр	Метод	Время до результата
РОН	Испытание двигателя CFR	∼30 минут на образец
ПН	Испытание двигателя CFR	∼30 минут на образец
АКИ	CFR	∼30 минут на образец
Содержание аромата	Газовая хроматография	∼45 минут на образец

Чтобы просмотреть информацию обо всех основных параметрах и получить самую свежую информацию, ознакомьтесь с нашими предварительными калибровками:

Предварительные калибровки

Контакт

Метром США

9250 Камден Филд Пкви
33578 Ривервью, Флорида

Контакт

Проверка свойств топлива: качество воспламенения

Проверка свойств топлива: качество воспламенения

Ханну Яаскеляйнен

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Наиболее важным тестом для определения качества воспламенения топлива является тест на цетановое число. В этом испытании используется стандартный одноцилиндровый дизельный двигатель с переменной степенью сжатия. Альтернативы для описания качества воспламенения включают цетановый индекс, который рассчитывается на основе других свойств топлива, таких как плотность и летучесть, и производное цетановое число, рассчитанное на основе времени задержки воспламенения, измеренного с использованием метода камеры сгорания постоянного объема.

• Введение
• Цетановое число
• Цетановый индекс
• Задержка воспламенения и производное цетановое число
• Тяжелое топливо

Введение

Качество воспламенения дизельного топлива связано с временем задержки воспламенения , временем между началом впрыска и началом сгорания. Топлива с высоким качеством воспламенения характеризуются короткой задержкой воспламенения, и наоборот, топлива с низким качеством воспламенения дают большую задержку воспламенения. Более подробно задержка воспламенения обсуждалась в статье о сгорании дизельного топлива.

В то время как качество воспламенения является свойством самого топлива и определяется его молекулярным составом, время задержки воспламенения, используемое для его характеристики, таковым не является. На время задержки воспламенения также сильно влияют такие условия, как температура и давление окружающей среды, в которую впрыскивается топливо. Поэтому тесты, разработанные для измерения качества воспламенения конкретного топлива, должны проводиться в тщательно контролируемых условиях испытаний, чтобы гарантировать, что измеряются только эффекты топлива.

Разработан ряд различных тестов для количественной оценки качества воспламенения, которые можно сгруппировать в три типа методов:

• Цетановое число является наиболее важным и общепризнанным тестом качества воспламенения. Для определения цетанового числа используется стандартный одноцилиндровый дизельный двигатель с переменной степенью сжатия.
• Цетановый индекс – расчетное значение, полученное на основе относительно легко измеряемых свойств топлива. Таким образом, цетановый индекс может обеспечить меру качества воспламенения топлива без необходимости проведения дорогостоящего теста на цетановое число.
• Задержка зажигания измеряется с использованием более современного метода камеры сгорания с постоянным объемом. По задержке воспламенения определяется производное цетановое число .

Цетановое число

Цетановые числа измеряются с использованием метода, разработанного в 1930-х годах Комитетом по совместному исследованию топлива (CFR) и позже стандартизированного как ASTM D613. Испытание включает в себя работу топлива в одном цилиндре с бесступенчатой ​​регулировкой степени сжатия CFR Cetane Engine. Два основных эталонных топлива (углеводороды) определяют шкалу цетанового числа: 9. 0003

• н-гексадекан (также называемый цетан, н-C ₁₆ H ₃₄ ), обладающий очень хорошим качеством воспламенения, получил цетановое число 100;
• 1-метилнафталин , имеющий плохое воспламеняемость, получил цетановое число, равное нулю.

В 1962 году эталонное топливо с низким цетановым числом было заменено 2,2,4,4,6,8,8-гептаметилнонаном (также называемым изоцетаном или HMN), которое имело лучшую устойчивость к окислению и было проще использовать в CFR. двигатель. При измерении по двум исходным стандартам 2,2,4,4,6,8,8-гептаметилнонан имеет цетановое число 15. Когда топливо имеет такой же период задержки воспламенения, как смесь двух основных эталонных топлив, его цетановое число получают из объемного процента цетана и гептаметилнонана следующим образом:

Цетановое число = % цетана + 0,15 (% гептаметилнонана)(1)

В обычных операциях два основных эталонных топлива заменяются двумя вторичными эталонными видами топлива: Т-топливом и У-топливом. Эти виды топлива откалиброваны по основным эталонным топливам и предоставлены в испытательные лаборатории компанией Chevron Phillips, единственным поставщиком. Поставщик топлива предоставляет инструкции по соотношению компонентов смеси для достижения цетановых чисел, ограниченных значениями для топлива U и T. В таблице 1 приведены примеры эталонных топлив T и U, а также их характеристики.

Таблица 1
Типовые свойства и спецификации эталонных видов топлива U и T

Property	U-16	U fuel specification	T-23	T fuel specification
Specific gravity at 15.6°C (60°F)	0.7840	0.7830 — 0.7883	0.7920	0,7900 — 0,7975
Плотность в градусах API	48,9	48,0 — 49,2	47.1	45.9 — 47.6
Flash point, °C	30.6	26.7 — 54.4	70	61 — 74
Sulfur, ppm	1	10 max	127	120 — 150
Viscosity at 40°C, cSt	1. 1	1.0 — 2.0	2.1	2.1 — 2.3
Cetane number	19	18 — 20	75	74 — 77
Cetane index	40.1	38.8 — 41.4	64.8	63.1 — 66.6
Distillation range at 760 mm Hg, °C
Initial boiling point	158	149 — 163	186	182 — 193
10%	166	160 — 171	218	216 — 227
50%	177	174 — 185	250	246 — 260
90%	226	216 — 227	273	271 — 288
End point	280	271 — 288	311	304 — 332
Hydrocarbon type, vol%
Aromatics	21. 2	20.0 — 23.0	6.7	5.0 — 8.0
Olefins	0.8	0.0 — 2.0	2,4	1,0 — 3,0
Насыщенные	78,0	Отчет	90,9	Отчет
Ишись: CHEVRON PHILLIPS PHILLIPS. ### Определение качества газового топлива | Hart Energy В США некоторые газопроводные системы начали испытывать беспрецедентные проблемы, связанные с качеством газа. Промышленные газовые турбины, ключевой компонент компримирования природного газа, позволяют работать с широким спектром газообразных и жидких видов топлива. Однако качество и состав топлива, сжигаемого в газовой турбине, влияют на срок службы и требования к техническому обслуживанию турбины, особенно ее системы сгорания и турбинной секции. Для определения пригодности для работы с газовой топливной системой необходимо определить различные физические параметры предлагаемого топлива, в том числе теплотворную способность, точку росы, коэффициент Джоуля-Томпсона, индекс Воббе и другие. Цель состоит в том, чтобы предложить варианты подхода к вопросам пригодности топлива во время разработки проекта и строительства, а также в процессе эксплуатации. Качество газа Природный газ является типичным топливом для газовых турбин из-за его низкой стоимости, широкой доступности и низкого уровня выбросов. Однако состав топливного газа может широко варьироваться: от газа со значительным содержанием более тяжелых углеводородов (бутана и более тяжелых) до газа трубопроводного качества, состоящего в основном из метана, до топливного газа со значительным содержанием негорючих газов (таких как азот или углерод). диоксид). В последнее время операторы трубопроводов и их клиенты высказывают опасения по поводу качества газа. Возможные причины: Газоперерабатывающие заводы не работают по экономическим причинам (при сегодняшних ценах на газ экономически выгоднее не перерабатывать газ). Сворачивающая переработка вводит газ с более высоким содержанием БТЕ и точкой росы по углеводородам. СПГ может иметь проблемы с совместимостью и взаимозаменяемостью при введении в сеть трубопроводов. СПГ имеет низкую точку росы по углеводородам (HC) и воде, а также низкое содержание CO 2 содержание по сравнению с бытовым газом. В целом это верно для импортного СПГ (не обязательно СПГ отечественного производства, используемого для сглаживания пиковых нагрузок). Хотя газовые турбины также успешно работают на жидком топливе и часто предлагают возможность переключения между различными видами топлива под нагрузкой, основное внимание здесь уделяется газовому топливу Газовому топливу Газовое топливо для газовых турбин является горючим газов или смесей горючих и инертных газов различного состава, охватывающих широкий диапазон значений теплотворной способности и плотности. Горючие компоненты могут состоять из метана и других низкомолекулярных углеводородов, водорода и монооксида углерода. Основными инертными компонентами являются азот, углекислый газ и водяной пар. Общепринято, что этот вид топлива должен быть полностью газообразным на входе в систему топливного газа и во всех точках после топливной форсунки. Газообразное топливо может варьироваться от низкокачественного скважинного газа до высококачественного потребительского или «трубопроводного» газа. Во многих системах состав и качество газа могут варьироваться. Как правило, основными источниками загрязняющих веществ в этих видах топлива являются: Твердые вещества Вода Тяжелые газы в виде жидкостей Масла, типичные для компрессорных масел Сероводород (H 2 S) 5 2 ) Окись углерода (CO) Двуокись углерода (CO 2 ) Силоксаны. Вода в газе может объединяться с другими небольшими молекулами с образованием гидрата – твердого вещества, похожего на лед. На образование гидрата, в свою очередь, влияют состав газа, температура газа, давление газа и перепад давления в газовой топливной системе. Жидкая вода в присутствии H 2 S или CO 2 образует кислоты, которые могут повредить линии и компоненты подачи топлива. Свободная вода также может вызвать перегорание турбины или нестабильность работы, если она попадет в камеру сгорания или компоненты управления подачей топлива. Тяжелые углеводородные газы, присутствующие в виде жидкостей, имеют во много раз более высокую теплотворную способность на единицу объема, чем в виде газа. Поскольку топливные системы турбины измеряют топливо на основании того, что топливо является газом, это создает проблему безопасности, особенно во время последовательности запуска двигателя, когда линия подачи к турбине все еще может быть холодной. Углеводородные жидкости могут вызвать: Переполнение турбины топливом, что может привести к взрыву или серьезному повреждению турбины. Проблемы со стабильностью управления подачей топлива, так как коэффициент усиления системы будет меняться по мере того, как жидкие пробки или капли проходят через систему управления. Горячие полосы камеры сгорания и последующее повреждение горячей секции двигателя. Переполнение нижней части камеры сгорания, когда жидкости тяготеют к нижней части коллектора. Внутреннее засорение форсунки с течением времени, когда захваченные жидкости пиролизуются в каналах горячего газа. Унос жидкости является известной причиной быстрого износа компонентов тракта горячего газа в турбине. Состояние компонентов камеры сгорания также оказывает сильное влияние, и топливные форсунки, в которых накопились загрязнители трубопроводов, которые блокируют внутренние проходы, с большей вероятностью не достигнут желаемых показателей производительности или выбросов. Отсюда следует, что может потребоваться больше внимания при техническом обслуживании, чтобы гарантировать, что компоненты сгорания находятся в превосходном состоянии. Для этого может потребоваться более регулярная проверка и очистка топливных форсунок или установка улучшенных компонентов фильтрации и обработки топлива. При известном составе газа можно предсказать температуру точки росы для воды и углеводородов. Однако методы прогнозирования точки росы не всегда могут быть точными. На самом деле известно, что разные уравнения состояния будут давать разные расчетные точки росы при прочих равных условиях. Однако ошибка различных уравнений состояния обычно невелика по сравнению с ошибкой из-за неполной информации о более тяжелых углеводородах в топливе. Кроме того, температура в ненагретом топливопроводе упадет, потому что падение давления из-за клапанов и отверстий в топливопроводе вызывает падение температуры газа (рис. 1). Этот эффект известен как эффект Джоуля-Томпсона. Большинство топливных газов (кроме водорода) демонстрируют понижение температуры во время адиабатического дросселирования. Водород, с другой стороны, фактически показывает повышенную температуру при падении давления, что является потенциальной опасностью взрыва. Защита от тяжелых газов и воды, находящихся в жидком состоянии, может быть обеспечена путем нагревания топлива после отбойных барабанов и коалесцирующих фильтров (рис. 2). Газ насыщается на выходе из выбивного барабана и фильтров. Повышение температуры до необходимого перегрева предотвратит последующее выпадение жидкости. Система, показанная на рисунке 2, типична для топливных систем на нефтяных или газовых платформах, где добываемый газ обычно является влажным. Для сухого газа известного состава, например, от газовых установок или для трубопроводов, может подойти менее сложная система (рис. 3). На рис. 1 показана необходимость перегрева примерно на 50ºF (28 K) над точкой росы, чтобы гарантировать отсутствие выпадения жидкости в компонентах топливной системы после нагревателя. Требование перегрева 50ºF (28 K) в настоящее время признано отраслевым стандартом. Подвод тепла от конкретного газового топлива определяется составом газа (включая содержание влаги), его массовым расходом и теплотой сгорания. Представления о производительности газовых турбин обычно основаны на более низкой теплотворной способности топливного газа, поскольку температура выхлопных газов всегда достаточно высока, чтобы водяной пар в выхлопных газах не конденсировался. Одного анализа газа может быть недостаточно для обнаружения тяжелых углеводородов, поскольку он может включать только газы, но не жидкости в потоке. Кроме того, общепринятой практикой является объединение всех углеводородов из гексана и более тяжелых углеводородов в одно число. Хотя это вполне приемлемо для расчета более низкой теплотворной способности, поскольку гексан и более тяжелые углеводороды составляют ничтожную долю газа, это приведет к неправильной оценке точки росы. C14h40, даже в миллионных долях, оказывает значительное влияние на точку росы газовой смеси. Безусловно, анализ газа необходимо использовать на стадии проекта, чтобы можно было определить размер оборудования. Также топливные системы обычно ограничивают температуру подачи газа из-за температурных ограничений его компонентов. Если необходимая температура перегрева превышает пределы температуры топливной системы, может потребоваться дополнительная обработка газа. Низшая теплотворная способность, удельный вес, температура топлива и температура окружающей среды являются важными параметрами, поскольку они влияют на энергию топлива, протекающего в системе. Из нижней теплотворной способности (LHV) в Btu/scf [кДж/Нм 3 ] и удельного веса (SG) можно рассчитать индекс Воббе (WI) газа: (ВСТАВИТЬ УРАВНЕНИЕ) Поскольку температура подачи топлива Tf оказывает влияние на фактический объемный расход топлива, часто используется индекс Воббе с поправкой на температуру, где эталонная температура Tref обычно составляет 520ºR или 288K: (ВСТАВЬТЕ УРАВНЕНИЕ) Если два разных по составу топливных газа имеют одинаковый индекс Воббе, перепад давления в данной топливной системе будет одинаковым для обоих газов. Таким образом, индекс Воббе является показателем потока энергии в системе при тех же давлениях газа и перепадах давления. Стандартная топливная система может, например, быть рассчитана на индекс Воббе, равный 1220 ± 10 % Btu/scf (48 031 ± 10 % кДж/Нм 3 ) на основе LHV топлива. Различные составы газов могут давать один и тот же индекс Воббе, но они будут иметь совершенно разные точки росы по углеводородам. Минимальные потоки топлива при выходе из строя двигателя также будут различаться, если топливо содержит высокий процент негорючих газов. Высокие температуры топливного газа или окружающей среды могут вызвать проблемы, если температурные возможности эластомерных уплотнений, электрических устройств или других компонентов системы превышаются. Низкие температуры горючего газа или окружающей среды могут вызвать конденсацию воды или тяжелых углеводородов. Защита от этих факторов включает анализ изменений состава топлива, температуры топлива и температуры окружающей среды, чтобы можно было внести необходимые изменения в систему обработки топлива и топливную систему турбины. Турбина, которая, как ожидается, будет работать на газообразном топливе с широким диапазоном индекса Воббе, должна быть сконфигурирована иначе, чем турбина, которая будет работать только с небольшим отклонением индекса Воббе. Контракт на поставку топлива должен включать допустимые отклонения по составу и температуре. Необходимо оценить вероятность возникновения нештатных ситуаций, а системы обработки топлива и топливные системы турбин должны быть рассчитаны на такие нештатные ситуации. Линии подачи газового топлива и пакетные линии могут нуждаться в обогреве, чтобы поддерживать подачу газового топлива выше точки росы газа в периоды, когда двигатель не работает. Также рекомендуются сливы в нижней точке, если в газовом топливе могут присутствовать жидкости. Это исключает заглубление линий подачи газового топлива под землю, когда могут присутствовать жидкости. СПГ По оценкам, к 2010 году 10% спроса в США можно будет удовлетворить за счет СПГ. Уже есть несколько приемных терминалов, которые могут принять этот газ и подать его в существующую систему трубопроводов. Но регазифицированный СПГ вызвал некоторые опасения по поводу пригодности этого газа в качестве топлива для газовых турбин, особенно для газовых турбин, использующих системы сгорания с низким содержанием NOx X . Мы видим, что все составы СПГ близки к типичным составам, характерным для газа трубопроводного качества, но с более низким содержанием метана и несколько более высоким содержанием этана, бутана и пропана, а гексан и другие тяжелые углеводороды практически отсутствуют. Таким образом, индекс Воббе и содержание БТЕ выше, чем у типичного трубопроводного газа, но точка росы обычно ниже. В таблице 1 сравниваются некоторые характеристики, относящиеся к процессу сгорания: изменения индекса Воббе, точки росы и температуры пламени находятся в пределах нормального диапазона, с которым может справиться хорошо спроектированная система подачи топлива и сжигания. Одна из проблем, связанных с СПГ, заключается в том, что состав газа в данной трубопроводной системе может претерпевать значительные колебания, если в систему подаются партии, поступающие из разных источников. Известно, что некоторые системы с сухим низким содержанием NO X , которые соответствуют текущим типичным требованиям к выбросам, допускают колебания индекса Воббе до 10%, в то время как другие конструкции могут быть ограничены колебаниями до 2 или 3%. Топливный газ с низким содержанием БТЕ Потенциальные опасения по поводу сжигания топливного газа с низким содержанием БТЕ в газовой турбине возникают в основном по трем темам: Можно ли поддерживать стабильное горение? Можно ли выполнить требования по выбросам? Как топливный газ влияет на работу газовой турбины? Значительное количество газовых турбин успешно работает на топливе с низким содержанием БТЕ. Свалочный газ, например, обычно имеет очень низкое содержание BTU из-за высокого процентного содержания CO 2 (обычно около 40%) в топливном газе. Стабильное сгорание зависит от способности топливной системы подавать достаточное количество топлива для поддержания процесса сгорания. Топливо с низким содержанием БТЕ часто имеет ограниченный диапазон воспламеняемости. Это может потребовать добавления газа с более тяжелыми углеводородами (например, пропана) во время запуска, при низкой нагрузке или во время переходных процессов. Точка росы Для топливного газа, содержащего более тяжелые углеводороды или воду, температура газа должна быть достаточно высокой, чтобы избежать выпадения жидкостей. Температура точки росы газа – это температура при данном давлении, при которой первая капля жидкости образуется в равновесии с газом. Когда давление реального газа падает (например, из-за расходного отверстия или клапана) и при этом не происходит обмена теплом или работой с окружающей средой, температура газа изменится. Энтальпия газа остается постоянной. Такое поведение называется эффектом Джоуля-Томпсона. Температура фактически упадет для большинства газов (в частности, углеводородов), за исключением водорода, при снижении давления. Поскольку любая топливная система вызывает падение давления топлива, топливный газ, температура которого выше точки росы на входе в топливную систему, может подвергнуться выпадению жидкости из-за этого падения температуры. Ситуация часто усугубляется потерями тепла топливной системы, когда температура окружающей среды ниже температуры подачи топлива. Поскольку расчет температуры точки росы – энтальпии точки росы – и энтальпии газовой смеси при различных давлениях очень важен, важно рассмотреть его подробно. Необходимые расчеты выполняются с использованием подходящего уравнения состояния (например, Соава-Редлиха-Квонга, Редлиха-Квонга и Пенга-Робинсона). Эти полуэмпирические корреляции позволяют рассчитать для известного состава газа температуру точки росы и энтальпию точки росы при заданном давлении. Они также позволяют вычислить энтальпию газа для заданных давлений и температур. Таким образом, пока энтальпия газа выше, чем энтальпия точки росы (для данного давления), выпадения жидкости не произойдет. Если в газе присутствует вода, то проблема усложняется. Хотя представляющие интерес системы в основном представляют собой алканы и, в некоторых случаях, неполярные неорганические газы, водная фаза может образовываться при более высокой температуре, чем органическая фаза. Рассчитанная точка росы не обязательно является релевантной, так как органическая фаза может выпасть первой. Предпочтительным методом является расчет как точки росы, при которой первой выпадает органическая фаза, так и точки росы, при которой первой выпадает водная фаза, а затем выбор той температуры, которая выше. Для успешного определения возможностей топливной системы необходимо знать состав топливного газа, возможные загрязнения, давление подачи топлива и температуру. Исследования показали, что точка росы смеси углеводородных газов сильно зависит от более тяжелых углеводородов. Обычная практика сообщать углеводороды по отдельности только до пентана и объединять все более тяжелые углеводороды в один номер C 6 +, может дать достаточную информацию о более низкой теплотворной способности и индексе Воббе топлива. Однако он не даст точной точки росы. Newbound и Wagiella (документ ASME GT2003-38868) представили данные онлайн-систем мониторинга точки росы. Они заявляют, что у многих операторов газовых турбин нет достаточных данных о точке росы их топливного газа, чтобы определить безопасный порог температуры топлива на входе.