Чтобы в ничтожной степени воздействовать на разрушение деталей дизельного двигателя коррозионные свойства дизельных топлив должны быть минимальными. Причинами коррозионной агрессивности дизельных топлив является наличие в их составе:
- серосодержащих соединений;
- водорастворимых щелочей и кислот;
- кислот органического происхождения.
Сера в дизельном топливе
Содержание серы в дизельном топливе нормируется в зависимости от его назначения и экологического класса:
1. По ГОСТ 305-2013, для топлива для быстроходных газотурбинных и дизельных двигателей судовой и наземной техники, а также для поставки на экспорт:
- общая сера в дизельном топливе - не более 2000 мг/кг (0,2% масс.);
- меркаптановая сера в дизельном топливе - не более 2000 мг/кг (0,2% масс.);
2. По ГОСТ 32511—2013, для дизельных двигателей общего назначения (содержание серы в дизельном топливе Евро):
Для отпуска на автозаправках в России допущен только один класс дизельного топлива - К5, следовательно норма серы в дизельном топливе используемом в повседневной жизни - 10 мг/кг (10 ppm).
На что влияет сера в дизельном топливе
Увеличение доли серы в дизельном топливе до 0,6% масс. приводит к повышенному на 15% (в среднем) износу поршневых колец и гильз цилиндров, а при массовой доле серы в дизельном топливе в 1% масс. процесс износа деталей поршневой группы ускоряется в 1,5 раза.
Из активных серосодержащих соединений:
- элементарная сера;
- меркаптановая сера;
- сероводород,
наиболее коррозионно-агрессивной является меркаптановая сера, при повышении массовой доли которой до 0,06% масс. коррозия материалов деталей форсунок и плунжерных пар усиливается вдвое.
Ответом на вопрос "Как уменьшить количество серы в дизельном топливе?" являются следующие варианты:
- Разбавлением дизельным топливом аналогичной марки с пониженным содержанием серы, потому что данный показатель подчиняется правилу аддитивности и зависит от доли компонента с заданной концентрацией.
- Гидрогенизацией на катализаторе в присутствии водорода - метод применяемый при производстве экологически чистых топлив (Евро дизель).
Определение серы в дизельном топливе
Присутствие серы в дизельном топливе в количестве способном оказать негативное коррозионное воздействие на детали двигателя определяется при помощи испытания на медной пластинке (ГОСТ 32329):
- анализируемый образец подогревается до 50 °С, температура поддерживается;
- зачищенная от налёта медная пластинка опускается в образец топлива;
- пластинка выдерживается в дизельном топливе в течении 3 часов;
- если поверхность не покроется пятнами коррозии, то содержание серы в норме.
С учётом высокой коррозионной агрессивности и низкой химической стабильности меркаптанов, помимо качественной оценки (испытание на медной пластинке), концентрацию в дизельном топливе меркаптановой серы требуется определять еще и потенциометрическим титрованием по ГОСТ 17323. Аналогичным методом определяется содержание сероводородной серы.
Содержание общей серы определяется по ГОСТ ISO 20846 методом ультрафиолетовой флуоресценции:
Сущность испытания заключается в следующем:
- пробу дизельного топлива вводят в анализатор с ультрафиолетовым флуоресцентным детектором;
- проба впрыскивается камеру сгорания, температура в которой 1000— 1100 °С;
- в камере сера окисляется в среде кислорода до диоксида серы (S02);
- удаляется вода, получившаяся при сгорании пробы, а газообразные продукты сгорания пробы подвергаются воздействию ультрафиолетового излучения;
- S02 поглощая энергию от ультрафиолетового излучения, переходит в возбужденное состояние
- излучение от возбужденного S02 при возвращении его к исходному состоянию, регистрируется трубкой фотоэлектронного умножителя, и суммированный сигнал представляет из себя меру содержания серы в топливе.
Кислоты и щёлочи в дизельном топливе
- минеральные кислоты и щелочи идентифицируются по реакции водной вытяжки;
- наличие, растворяющихся в воде, кислот и щелочей в дизельных топливах является не допустимым.
Фактические смолы в дизельном топливе
- при сжигании топлив, в составе которых присутствуют непредельные углеводороды, в результате окисления в цилиндре двигателя получаются смолистые вещества;
- смолистые вещества приводят к образованию нагара;
- доля фактических смол должна быть менее 40 мг на 100 мл топлива.
Кислотность дизельных топлив
- кислотность согласно ГОСТ 305-2013 должна быть не более 5 мг КОН требуемого, чтобы нейтрализовать 100 мл топлива.
- не допустимо наличие минеральных (водорастворимых) щелочей и кислот, которые могут сохраниться в топливе при неудовлетворительной промывке и отстаивания топлива после проведения его очистки.
Если статья была вам интересной и полезной, ставьте лайк, а если хотите ежедневно получать новые статьи и узнавать больше о нефтепереработке, то подписывайтесь на канал.
