9.3 Классификация топлива

Топлива, применяемые на судах, подразделяются на два класса: дистиллятные и тяжёлые.

Дистиллятные топлива

Дистиллятные топлива – это дизельные сорта, выпускаемые по ДСТУ 3868-99. Они не требуют подогрева и применяются в СОД и МОД на режимах маневрирования и пуска, а также для промывки системы топливоподготовки перед длительной остановкой во избежание застывания в ней топлива.

В силу ограниченности ресурсов и высокой стоимости дистиллятов, дизельное топлива используют, в основном, лишь в тех случаях, когда двигатели и система топливообратоботки не приспособлены для работы на тяжёлых топливах. В общем балансе потребления топлив на морских судах расход дизельного топлива составляет 6-12 %. Его используют в высоко- и средне оборотных двигателях, топливной системой которых применения тяжелых топлив не предусмотрено.

Маловязкие топлива (МВТ) – с вязкостью до 11,8 сСТ.

К маловязким топливам относится дизельное топливо марки «Л» и «З».

Дизтопливо марки «Л» - рекомендуемое для эксплуатации при температуре окружающего воздуха не ниже -5⁰С и выше. Дизтопливо марки «З» - (зимнее) рекомендуемое для эксплуатации при температуре окружающего воздуха -15⁰С и ниже.

По содержанию серы дизельные топлива подразделяются на 4 вида:

Iвид – массовая доля серы не более 0,05 %;

IIвид - массовая доля серы не более 0,1 %;

IIIвид - массовая доля серы не более 0,2 %;

IVвид - массовая доля серы не более 0,5 %.

В условное обозначение топлива марки «Л» должны входить массовая доля серы и температура вспышки, топлива марки З – массовая доля серы и температура застывания.

Примеры

Топливо дизельное Л-0,2-40

Топливо летнее с массовой долей серы до 0,2 % и температурой вспышки 40 ⁰С.

Топливо дизельное 3-0,5-(-35).

Топливо зимнее с массовой долей серы до 0,5 % и температурой застывания минус 35 ⁰С.

В качестве заменителя дизельных топлив используют газотурбинные топлива, получаемые в качестве побочного продукта в процессах замедленного коксования. Газотурбинные топлива ТГ и ТГВК в сравнении с дизельными топливами имеют более высокие вязкость и плотность, содержат до 25 % смолистых соединений и непредельных углеводородов, что предопределяет их низкую стабильность, проявляющуюся при нагревании и смешивании с другими топливами. Зарубежными спецификациями предусматривается четыре сорта дистиллятных топлив. Топливо ДХ - высококачественный дистиллят, благодаря низким значениям температур застывания и вспышки, предназначается для использования в двигателях спасательных шлюпок и аварийных дизель – генераторов. Топливо ДА – высококачественный дистиллят, именуемый MarineGasOil(MGO). Топливо ДВ – основной сорт дистиллятного топлива, применяемого в судовых дизелях, не оборудованных системой подогрева. В нем содержится следы остаточных фракций и поэтому оно имеет более тёмный цвет в сравнении с предыдущими сортами. В морской практике его именуютMarineDieselOil(MDO). Топливо ДС также входит в группу МDО, но содержит заметное количество остаточных продуктов и потому не рекомендуется к применению, если установка не имеет необходимых средств топливообработки, включая и подогрев.

Тяжёлые топлива

Основным критерием для классификации тяжелых топлив является вязкость в зависимости от которой топлива можно разделять на средне- и высоковязкие. К топливам средней вязкости относятся:

- моторное топливо ДТ, получаемое смешиванием мазута с дистиллятами вторичных процессов – каталитическим, крекинг-керосином и др.;

- флотские мазуты Ф-5 и Ф-12 обычно состоят из 60-70 % маловязкого мазута прямой перегонки, 15-20 % черного солярового масла и 20-30 % крекинг-мазута.

Более высокая вязкость и более низкое качество по сравнению с дизельным топливом требуют предварительного подогрева и более тщательной очистки моторного топлива перед подачей в цилиндры.

Высоковязкие топлива:мазут топочный, марок 40, 40 В, моторное топливо марки ДМ, флотский мазут, марки Ф-12.

Топочные мазуты марок 40 и 40 В, представляющие собой прямогонные высоковязкие топлива для котлов и малооборотных дизелей. При этом мазут 40 В, значительно чище, поэтому он более предпочтителен для применения в дизелях. Заменителем топочных мазутов может служить моторное топливо ДМ, вязкость которого не превышает 150 мм²/с, содержание серы – не более 1,5 %, хотя зольность может достигать значения 0,15 %.

Зарубежные топлива. Международным стандартом ISO8217-1996 предусматривается 10 марок остаточных топлив отRMAдоRMKв диапазоне вязкостей 30 сСт при 50⁰С (RMA30) до 700 (RMK700).

Топлива групп А30 и В30.

Допустимы к использованию при низких температурах окружающей среды в установках, где отсутствует подогрев в танках запаса, но необходимо, чтобы температура застывания топлива была ниже 24-30 ⁰С. Эти две группы топлив имеют меньшую плотность и минимум вязкости, обеспечивающие с высокой долей вероятности хорошее самовоспламенение.

Топлива групп В 30-Н-700

Могут применяться в установках при наличии систем сепарации в режимах «пурификации-кларификации» и нагрева топлива до необходимых и максимально допустимых двигателем температур. Входящее в эту группу топливо Е180 имеет минимальный предел вязкости, обеспечивающий приемлемые свойства самовоспламеняемости.

Топлива группы К - 380 и К-700.

Могут применяться только в установках, оборудованных специальными сепараторами, предназначенными для обработки топлив высокой плотности.

Показатели качества топлива для разных типов СЭУ

Таблица 9.3.1 – Топливо дизельное ДСТУ 3868-99

№п/п	Наименование показателей	Марка «Л»	Марка «З»
1.	Цетановое число, не менее	45	45
2.	Фракционный состав: 50% перегоняется при температуре, 0С, не выше 96 % перегоняется при t0С, не выше	280 370	280 370
3.	Кинематическая вязкость при t200С, мм2/с	3,0-6,0	1,8-6,0
4.	Температура застывания, 0С, не выше	-10	-25
5.	Температура вспышки в закрытом тигле, 0С, не ниже: для судовых и тепловозных дизелей и газовых турбин для дизелей общего назначения	62 40	40 35
6.	Массовая доля серы, %, не более вида I вида II вида III вида IV	0,05 0,10 0,20 0,50	0,05 0,10 0,20 0,50
7.	Массовая доля меркаптановой серы, %, не более	0,01	0,01
8.	Содержание сероводорода	отсутствие
9.	Испытание на медной пластинке	выдерживает
10.	Концентрация фактических смол, мг на 100 см3топлива, не более	40	30
11.	Кислотность, мг КОН на 100 см3топлива, не более	5	5
12.	Йодное число, г йода на 100 г топлива, не более	6	6
13.	Зольность, %, не более	0,01	0,01
14.	Коксуемость 10%-ного остатка, %, не более	0,30	0,30
15.	Коэффициент фильтруемости, не более	3,0	3,0
16.	Содержание механических примесей	отсутствие
17.	Содержание воды	отсутствие
18.	Плотность при температуре 20 0С, кг/м3, не более	860	840
19.	Предельная температура фильтруемости, 0С, не выше	-5	-5

Топливо нефтяное для газотурбинных установок по ГОСТ10433-75. Технические условия с изменениями введены в действие 01.09.89г. В зависимости от физико-химических показателей и назначения устанавливают две марки нефтяного топлива:

А – для пиковых энергетических газотурбинных установок;

Б – для судовых и других энергетических газотурбинных установок (с содержанием серы не более 1% – (ОКП 0251950102), не более 2,5% – (ОКП 0251950103).

Таблица 9.3.2

Наименование		Газотурбинные (ГОСТ 10433-75)
		А	Б
1.	Низшая теплота сгорания кДж/кг, не менее	39800	39800
2.	Условная вязкость при 50°С,0ВУ, не более	1,6	3,0
3.	Коксуемость, % , не более	0,2	0,5
4.	Зольность, %, не более	0,01	0,01
5.	Содержание серы в топливе, % не более:	1,8	1,0
6.	Содержание сероводорода	отсутствие
7.	Содержание водорастворимых кислот и щелочей	отсутствуют
8.	Содержание механических примесей	0,02	0,03
9.	Массовая доля воды, % не более	0,1	0,5
10.	Массовая доля ванадия, %	Не более 0,00005	0,0004
11.	Температура, 0С застывания, не выше	5	5
12.	Массовая доля суммы натрия и калия, % не более	0,0002	–
13.	Массовая доля кальция, % не более	0,0004	–
14.	Температура вспышки определяемая в закрытом тигле, °С, не выше	65	62
15.	Йодное число, г йода на 100г топлива, не более	–	45
16.	Плотность при 20°С, кг/м3, не более	–	935
17.	Массовая доля свинца, %, не более	0,0001	–

Мазуты

1. Различают такие марки мазутов по ДСТУ 4058-2001:

- флотский Ф-5 зольный: малосернистый, сернистый;

- флотский Ф-12 зольный: малосернистый;

- топочный 40 –

а) малозольный: низкосернистый, малосернистый, сернистый, высокосернистый;

б) зольный: низкосернистый, малосернистый, сернистый, высокосернистый;

- топочный 100 –

а) малозольный: низкосернистый, малосернистый, сернистый, высокосернистый;

б) зольный: низкосернистый, малосернистый, сернистый, высокосернистый.

2. В условное обозначение мазута должно входить полное название марки. Для топочных мазутов марок 40 и 100 при температуре застывания не выше 25°С и 42°С соответственно, изготовленных из парафинистой и высокопарафинистой нефти, прибавляются слова «парафинистый» или «высокопарафинистый».

Примеры условного обозначения:

- мазут флотский Ф-5 зольный сернистый ДСТУ 4058-2001;

- мазут флотский Ф-12 зольный, малосернистый ДСТУ 4058-2001;

- мазут топливный 100 зольный высокосернистый ДСТУ 4058-2001;

- мазут топливный 100 зольный высокосернистый высокопарафинистый ДСТУ 4058-2001.

3. Мазут марки Ф-5 получают из продуктов прямой перегонки нефти с добавлением до 22% керосино-газойлевых фракций каталитического или термического крекинга.

4. Разрешается прибавлять к мазутам присадки, допущенные к применению в установленном порядке. В сертификате качества на мазут с присадкой нужно указать – «с присадкой».

Таблица 9.3.3 – Показатели мазутов по ДСТУ 4058-2001

№ п/п	Наименование показателя	Нормы для марки
		Ф-5	Ф-12	40	100
1.	Вязкость ВУ, - при температуре 50°С - при температуре 80°С	5,0 –	12,0 –	– 8,0	– 16,0
2.	Вязкость динамическая при температуре 0 0С, Па·с (П) не больше чем	0,127	–	–	–
3.	Зольность, в % массы не более, чем для мазута малозольного зольного	– 0,05	– 0,10	0,04 0,12	0,05 0,14
4.	Массовая доля механических примесей, %, не более	0,10	0,12	0,50	1,00
5.	Массовая доля воды, %, не более	0,3	0,3	1,0	1,0
6.	Содержание водорастворимых кислот и щелочей	отсутствие
7.	Массовая доля серы, %, не более, для мазута: низкосернистого малосернистого сернистого высокосернистого	– 1,0 2,0 –	– 0,6 – –	– 1,0 2,0 3,5	– 1,0 2,0 3,5
8.	Коксуемость, %, не более	6,0	6,0	–	–
9.	Содержание сероводорода	Отсутствует
10.	Температура вспышки, 0С, не ниже чем в закрытом тигле в открытом тигле	80 –	90 –	– 90	– 110
11.	Температура застывания, 0С, не выше чем для мазута из парафинистой нефти высокопарафинистой нефти	5 –	8 –	10 25	25 42
12.	Теплота сгорания (низшая) в пересчете на сухое топливо (небраковочная) кДж/кг, не менее чем для мазута: низкосернистого малосернистого и сернистого высокосрнистого	41454 – –	41454 – –	40740 – 39900	40530 – 39900
13.	Плотность при 20 0С, кг/м3, не более	955	960	Не нормируется, определение обязательно

Литература: [1];[11]; [12], [20].

Вопросы самопроверки:

1. Какими показателями характеризуется качество топлива?

2. Что такое плотность топлива?

3. Дайте определение вязкости топлива.

4. Как отличаются вязкостные характеристики дизельных и моторных топлив?

5. Дайте определение температуры вспышки топлив.

6. Какое влияние оказывает сера на качество топлив, используемых СЭУ?

7. Как маркируются судовые топлива по международным стандартам?

8. Как маркируются судовые топлива по государственным стандартам Украины?