
- •Раздел I. Общие сведения о нефти
- •1.2. Неорганическая концепция
- •Глава 2. Общие свойства нефтей
- •2.1. Физические свойства
- •2.2. Классификация нефтей
- •2.3. Химические элементы и соединения в нефтях
- •2.3.1. Углеводородные соединения
- •2.3.2. Гетеросоединения
- •2.4. Производные нефтей
- •Глава 3. Природный и попутный нефтяной газы
- •Раздел II. Химия нефти
- •Глава 4. Общая характеристика органичесеих соединений и органических химических реакций
- •4.1. Классификация органических соединений
- •4.2. Изомерия органических соединений
- •4.3. Классификация органических реакций
- •Глава 5. Предельные углеводороды
- •5.1. Алканы (парафины)
- •5.2. Циклоалканы (нафтены)
- •Глава 6. Непредельные углеводороды (алкены)
- •Глава 7. Ароматические углеводороды (арены)
- •7.1. Бензол и его производные
- •7.2. Кислородсодержащие органические соединения. Фенолы
- •Глава 8. Органические соединения, содержащие серу и азот
- •8.1. Меркаптаны (тиоспирты, тиолы)
- •8.2. Гетероциклы, содержащие серу и азот
- •Раздел III. Промышленная переработка нефти
- •Глава 9. Подготовка нефти к переработке
- •9.1. Очистка от механических примесей
- •9.2. Стабилизация
- •9.3. Обезвоживание и обессоливание
- •9.3.1. Влияние солей в процессах переработки и использования нефти и нефтепродуктов
- •9.3.2. Эмульсии нефти с водой. Эмульгаторы
- •9.3.3. Основные методы обессоливания нефтей
- •Глава 10. Первичная переработка нефти
- •10.1. Законы д.П. Коновалова
- •10.1.1. Диаграммы состав-температура кипения
- •10.1.2. Дистилляция двойных смесей
- •10. 1. 3. Ректификация
- •10.1.4. Детонационная стойкость бензина
- •Глава 11. Вторичная переработка нефти
- •11.1. Крекинг
- •11.2. Риформинг
- •11.3.Алкилирование
- •Глава 12. Очистка нефтепродуктов
- •12.1. Очистка светлых нефтепродуктов
- •12.2. Очистка масляных фракций
- •Глава 13. Присадки к нефтепродуктам
- •13.1. Присадки к топливам
- •13.2. Присадки к маслам
- •Раздел IV. Физико-химические методы исследования нефтепродуктов
- •Глава 14. Нефтепродукты и их применеие
- •Глава 15. Определение физических свойств нефтепродуктов
- •15.1. Определение вязкости
- •15.2. Определение плотности
- •15.3. Определение фракционного состава
- •15.4. Определение давления паров нефтепродуктов
- •15.5. Определение температуры помутнения
- •15.6. Определение температуры застывания
- •15.7. Определение температуры плавления
- •15.8. Определение температуры вспышки
- •Глава 16. Определение химических свойств нефтепродуктов
- •16.1. Определение содержания серы
- •16.2. Содержание твердого парафина
- •16.3. Определение содержания смол
- •16.4. Определение содержания органических кислот
- •16.5. Определение стабильности бензина
- •16.5.1. Определение индукционного периода бензина
- •16.5.2. Определение йодного числа
- •16.6. Коррозионные свойства топлив и масел
- •Раздел V. Эксплуатационные свойства топлив
- •Глава 17. Оценка эксплуатационных свойств топлив
- •17.1. Прокачиваемость
- •17.2. Текучесть
- •17.3. Испаряемость
- •17.4. Воспламеняемость
- •17.5. Энергоемкость
- •17.6. Устойчивость горения
- •17.7. Склонность к нагарообразованию
- •17.8. Склонность к образованию низкотемпературных отложений
- •Глава 18. Совместимось с конструкционными материалами
- •18.1. Коррозионная активность топлив
- •18.2. Воздействие на резины и герметики
- •18.3. Противоизносные свойства
- •18.4. Охлаждающие свойства
- •18.5. Токсичность реактивных и моторных топлив
- •Раздел VI. Нефтехимия
- •Глава 19. Химическая переработка парафиновых углеводородов
- •Глава 20. Химическая переработка непредельных углеводородов
- •Глава 21. Химическая переработка ароматических и нафтеновых углеводородов
- •Раздел VII. Нефтегазовый комплекс и экология
- •Глава 22. Воздействие продуктов сгорания топлив и горючих газов на атмосферу
- •Глава 23. Воздействие нефти и нефтепродуктов на гидросферу
- •Глава 24. Некоторые способы защиты окружающей среды
- •Раздел I. Общие сведения о нефтях и горючих газах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
- •Глава 16. Определение химических свойств нефтепродуктов.98
- •Раздел V. Эксплуатационные свойства топлив……………………………………………………………..102
- •Глава 17. Оценка эксплуатационных свойств топлив. . . . . . .102
- •Глава 18. Совместимость с конструкционными материала-
18.2. Воздействие на резины и герметики
Стойкость резин и герметиков в реактивных топливах имеет актуальное значение, так как во всех топливных системах самолётов устанавливают детали из резин в качестве разных уплотнений, мембран, прокладок и других резиновых технических изделий. Из резины изготавливают рукава заправочных средств и мягкие резервуары для хранения топлив. Герметики используют в большинстве транспортных средств в качестве покрытий внутренней поверхности топливных баков.
Недостаточная стойкость резин и герметиков в реактивных топливах приводит к вымыванию из них ингредиентов, нарушению эластичности, ухудшению прочностных свойств, а в некоторых случаях к растрескиванию и разрушению. Такие изменения указанных материалов обычно сопровождаются нарушением герметичности узлов и агрегатов топливных систем, что в итоге приводит к ухудшению и даже отказу в их работе, а также к повышению пожароопасности самолётов (и других транспортных средств) и загрязнению окружающей среды. Разрушение резин и герметиков, кроме того, приводит к загрязнению топлив механическими примесями. Повышенное агрессивное воздействие топлива на материал резинотканевых резервуаров и рукавов сокращает сроки их возможного использования.
Главную роль в разрушительном воздействии топлив на резины и герметики играют окислительные процессы. Чтобы эти процессы подавить, используют антиокислительные присадки, которые предотвращают ухудшение свойств резин и герметиков.
Значительно улучшить качество топлива в отношении его к резинам и герметикам можно переводом прямогонного топлива в гидрогенизированное, что практически и осуществляется. Все современные отечественные реактивные топлива подвергаются гидрогенизации в процессе производства, вырабатываются с добавлением антиокислительных присадок, характеризующихся низкой агрессивностью к резинам и герметикам.
18.3. Противоизносные свойства
Противоизносные свойства топлив определяют надёжность и, в частности, ресурс работы пар трения топливной аппаратуры. Эти пары работают в режимах трения качения, скольжения и комбинированного трения при различной нагрузке, температуре, скорости относительного перемещения в условиях жидкостной и граничной смазки. Среди различных пар трения агрегатов топливной системы наиболее интенсивно изнашивается пара плунжер-наклонная шайба. Она служит контрольной парой при оценке противоизносных свойств топлив в условиях эксплуатации. Износ сфер плунжеров зависит от износостойкости материалов, длительности и условий работы.
Оказалось, что вспомогательные насосы, работающие с меньшей подачей (с меньшим углом наклона шайбы), изнашиваются быстрее. Это объясняется тем, что при малом угле наклона шайбы преобладает трение скольжения. С увеличением угла наклона возрастает доля трения качения, соответственно изменяется вклад в противоизносный эффект рабочей среды (топлива).
Главным фактором, обусловливающим уровень противоизносных свойств реактивных топлив, является содержание в них химически активных и поверхностно-активных соединений. Определяющую роль играет и уровень вязкости топлив. Исследования показали, что показатель износа уменьшается с увеличением вязкости.
Ароматические углеводороды проявляют лучшие противоизносные свойства по сравнению с алканами. В общем случае зависимость показателя износа Ик.т. от уровня вязкости топлива без присадок определяется уравнением
lgИк.т.= 2 - 0,125v20.
С увеличением содержания сернистых соединений и особенно меркаптанов противоизносные свойства топлив ухудшается.
Кислородосодержащие соединения, присутствующие в топливе и вводимые в него в качестве присадок, улучшают противоизносные свойства. Удаление кислорода, растворённого в топливе, позволяет снизить износ пар трения. Концентрация кислорода в топливе может быть снижена не только продувкой инертным газом, но и в результате расхода на окисление молекул топлива.
Оценка противоизносных свойств при разных температурах показала, что по мере повышения температуры износ вначале возрастает за счёт снижения вязкости, затем замедляется и, достигнув некоторого максимума, износ начинает уменьшаться (рис. 18.1).
Рис. 18.1. Зависимость износа деталей от температуры
Можно назвать следующие меры, которые позволяют решить проблему противоизносных свойств реактивных топлив:
1) введение противоизносной присадки в гидроочищенные топлива;
2) применение более износостойких материалов;
3) изменение конструкции узла трения насоса-регулятора;
4) введение в топлива ингибитора коррозии, предупреждающего износ и заклинивание пар трения.
В зарубежной практике в этих целях используют присадку HitecE515 (сантолен с). Указанная присадка при высоких температурах отрицательно влияет на склонность топлива к образованию отложений. Продолжаются поиски противоизносной присадки, не ухудшающей других эксплуатационных свойств топлив и достаточно дешёвой.