Низкотемпературные свойства топлива

Низкотемпературные свойства топлив оценивают по температуре начала кристаллизации Т₀^кр. Для отечественных топлив она нормируется стандартами и должна быть не выше -60°С.

Топливо, являясь сложной смесью углеводородов, кристаллизуется при охлаждении не при постоянной температуре, как однородные жидкости, а постепенно по мере понижения температуры. В начале кристаллизуются вещества с более высокой температурой замерзания, а затем с более низкой.

Нормирование низкотемпературных свойств для предотвращения возникновения в топливе кристаллов оказывает значительное влияние на величину выхода топлива из нефти. Стремление иметь топливо с хорошими низкотемпературными показателями входит в противоречие со стремлением получить больше топлива из тонны сырья.

Гигроскопичность топлива

Все углеводороды обладают гигроскопичностью, т.е. способностью растворять в себе воду. Растворимость воды в топливе зависит от ряда факторов:

• химический состав топлива;

• влажность и температура воздуха, давление атмосферы

Меньше всего воды растворяется в парафиновых углеводородах, больше всего – в ароматических и непредельных.

Главная опасность присутствия воды в топливе заключается в том, что она может вызвать обмерзание фильтров и нарушить работу топливной системы.

Стабильность топлива

Топлива должны обладать высокой стабильностью, т.е. сохранять свои эксплуатационные свойства в условиях транспортирования, хранения и применения.

Выделяют физическую и химическую стабильность топлива.

Физическая стабильность – способность топлива сохранять неизменными свои физические свойства (плотность, вязкость, температуры кипения Т₀, Т₁₀, Т₅₀ и Т₉₀, n_D). Эти и другие физические параметры определяют гомогенность (однородность), которая может нарушатся при резких перепадах температуры окружающей среды.

Так при снижении температуры на высоте в нем могут образовываться кристаллы льда гигроскопической воды, нарушая при этом подачу топлива.

Потеря легких фракций (испарение) приводит к изменению температур выкипания фракций Т₀, Т₁₀, что приводит в свою очередь к изменению пусковых свойств топлива.

Химическая стабильность – способность топлива сохранять свой химический состав без изменений при транспортировании и хранении топлива, а также в топливных баках летательных аппаратов. Изменение химического состава топлива нарушается и его физическая стабильность.

Нефтяные топлива представляют собой смесь углеводородов с примесью сернистых, кислородных и азотистых о.с. и растворенного воздуха, воды, минеральных примесей. Понятно, что вся эта разнообразная химическая братия может вступать в химические реакции окисления, полимеризации и конденсации. Данные реакции приводят к образованию органических кислот и смолистых веществ, жидких и твердых их осадков, отрицательно влияющих на работу двигателей любого типа.

Смолистые вещества:

• в бензинах – ухудшают их качество и понижают надежность работы поршневого двигателя. Они отлагаются на впускных трубопроводах и на клапанах, приводя к уменьшению мощности и экономичности работы двигателя и к его аварийной остановке. С увеличением смолистых веществ увеличивается нагарообразование в камерах сгорания двигателя, особенно с непосредственным впрыском топлива);

• в реактивных топливах – ухудшается термоокислительная стабильность керосинов, сильно засоряются фильтры топливной системы, увеличивается нагарообразование в камерах сгорания двигателей.

Для снижения скорости химических реакций, приводящих к изменению физико-химических свойств топлив и, соответственно, к ухудшению их эксплуатационных свойств добавляют антиокислительные присадки.

Антиокислительные присадки добавляют в малых количествах: от тысячных до сотых долей процента (по массе.). Широко применяются такие антиокислители: