Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине icon

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине




НазваМетодические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине
Сторінка1/2
Дата16.11.2012
Розмір0.53 Mb.
ТипМетодические указания
  1   2

Министерство образования и науки Украины


АЗОВСКИЙ МОРСКОЙ ИНСТИТУТ

Одесской национальной морской академии


Кафедра эксплуатации судовых энергетических установок


ТЕХНОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВ И

СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА СУДАХ


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для выполнения лабораторных работ по дисциплине

«Технология использования воды, топлив и смазок»


Утверждено

Ученым советом АМИ ОНМА

протокол №4 от


Мариуполь 2010


УДК 662.6/8:621.892:629.12

К 84

ББК 39.455.5 – 047


Технология использования топлив и смазочных материалов на судах: методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Технология использования воды, топлив и смазок» / Сост. Е.Н.Крючкова. – Мариуполь: АМИ ОНМА, 2010. - 34с.


Составитель: Е.Н.Крючкова, канд. хим. наук, доцент кафедры ЭСЭУ.


Изложены методики определения физико-химических характеристик нефтепродуктов в судовых условиях. Даны темы и задания лабораторных работ, рекомендации по составлению отчета. Практическую часть предваряют теоретические сведения о технологии использования топлив и масел. Разработаны для студентов 3 курса специальности эксплуатация судовых энергетических установок Азовского морского института Одесской национальной морской академии.


Викладенi методикi визначення фiзико-хiмiчних характеристик нафтопродуктiв в суднових умовах. Наданi теми та завдання на лабораторнi роботи, рекомендацii щодо складання звiту. Практичну частину попереджають теоретичнi знання з технологii використання палив та мастил. Розроблено для студентiв 3 курсу спецiальностi експлуатацiя суднових енергетичних установок Азовського морського iнстiтута Одеськоi нацiональноi морськоi академii.


Рассмотрено и одобрено

на заседании кафедры ЕН и ГД

протокол № 7 от 27.04.2010


Рецензент: В.П.Литвиненко,

канд. техн. наук, доц. АМИ ОНМА


Азовский морской институт ОНМА,

Содержание

Введение ………………………………………………………………………….4

1Технология использования смазочных материалов………………………. …4 1.1.Физико-химические характеристики моторных масел…………………….4

1.2. Сроки службы циркуляционных масел. Браковочные показатели…….....7

1.3. Совместимость циркуляционных масел…………………………………....9

1.4. Цилиндровые масла………………………………………………………….9

1.5. Классификация моторных масел…………………………………………..10

1.6. Масла для судовых турбин…………………………………………………12

1.7. Масла для судовых вспомогательных систем и механизмов…………….12

1.8. Пластичные (консистентные) смазки……………………………………...15

Контрольные вопросы…………………………………………………………..16

2.Технология использования топлив………………………………………...…16

2.1. Получение дистиллятных и остаточных топлив………………………….16

2.2. Физико-химические характеристики топлив……………………………...18

2.3. Стабильность и совместимость топлив……………………………………23

Контрольные вопросы…………………………………………………………...23

3. Методы анализа нефтепродуктов в судовых условиях………………….. ..24

3.1. Методы анализа нефтепродуктов при помощи лаборатории фирмы UNITOR….............................................................................................................24

3.1.1. Определение вязкости……………………………………………………24

3.1.2. Определение содержания воды в маслах……………………………….26

3.1.3. Проверка топлив на совместимость…………………………………….26

3.1.4. Определение плотности тяжелых топлив………………………………27

3.2. Методы анализа нефтепродуктов при помощи лаборатории СКЛАМТ……………………………....................................................................27

3.2.1. Определение плотности нефтепродуктов ………………………………28

3.2.2. Определения содержания воды в нефтепродуктах .................................29

3.2.3. Определения вязкости масел……………………………………………..30

3.2.4. Методика качественной оценки механических примесей и

диспергирующей способности рабочих масел………………………………...30

3.2.5.Метод определения щелочного числа рабочих масел с помощью эталонной шкалы………………………………………………………………...31

3.2.6. Метод определения кислотного числа рабочих масел…………………32

4.Темы и задания лабораторных работ по анализу масел………………… ...32

5.Литература……………………………………………………………………..34


ВВЕДЕНИЕ

Развитие науки и техники, постоянное усовершенствование судов речного и морского флота, уровня технической эксплуатации судовых энергетических установок требуют подготовки вахтенных механиков в соответствии с конвенцией ПДМНВ. В связи с этим важная роль в подготовке бакалавров судовой энергетики отводится изучению дисциплины «Технология использования воды, топлива и смазок» на судах.

После окончания изучения дисциплины курсант (студент) должен знать физико-химические характеристики топлив, масел и смазок; классификацию масел, обработку топлив и масел на судах, браковочные показатели масел, уметь осуществить эксплуатационный химический контроль масла при помощи лабораторий СКЛАМТ или фирмы UNITOR;

Методические указания «Технология использования топлив и смазочных материалов на судах» содержит обобщающие сведения по физико-химическим характеристикам топлив, масел и смазок и помогает студентам в изучении тем, посвященных топливам и смазкам программы дисциплины «Технология использования воды, топлива и смазок» подготовки бакалавра судовой энергетики.

Усвоение изложенного материала будет также способствовать вдумчивому и осознанному выполнению лабораторных работ по определению физико-химических показателей масел, используемых в процессе эксплуатации судов.

Предназначено для студентов заочного отделения и стационара специальности бакалавр ЭСЭУ.


^ 1. ТЕХНОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ


1.1.Физико-химические характеристики моторных масел


Плотность – характеризуется содержанием массы масла в единице объема и измеряется в кг/м3. Иногда плотность нефтепродуктов измеряется в единицах АРI (American Petroleum Institute).

Между плотностью в метрических единицах и плотностью в градусах API существует зависимость: d г/см3 = 141,5 /(131,5 + API).

Знание плотности масла необходимо для перевода объемных единиц в весовые и для подбора разделительных дисков при сепарации циркуляционных масел.

Вязкость – является одной из наиболее важных характеристик смазочных масел, определяющих область их применения.

В зависимости от способа измерения определяют динамическую, кинематическую и условную вязкость.

Динамическая вязкость количественно характеризуется сопротивлением жидкости относительному перемещению ее слоев. Обычно измеряется в сантипуазах ( 1 сантипуаз = 1мПа * с).

Кинематическая вязкость определяется отношением динамической вязкости жидкости к ее плотности при той же температуре. Измеряется в сантистоксах (сСт).

Условная вязкость определяется временем истечения заданного объема жидкости соответствующей температуры через калиброванное отверстие ( секунды Редвуда, секунды Сейболта), либо отношением времени истечения нефтепродукта через калиброванное отверстие при заданной температуре ко времени истечения воды при 20 оС (градусы Энглера, градусы ВУ).

Для оценки эксплуатационной пригодности моторных масел большое значение имеют их вязкостно-температурные свойства, под которыми понимается характер изменения вязкости в зависимости от температуры.

Вязкостно-температурные свойства моторных масел характеризуются индексом вязкости, максимальное значение которого для эталонного масла равно 100. Чем ближе к 100 значение индекса вязкости масла, тем более пологая кривая зависимости его вязкости от температуры.

Общее щелочное число – характеризует способность масла к нейтрализации кислотных соединений, образующихся при сгорании топлива. Измеряется в мг КОН на 1г масла.

Общее кислотное число – характеризует наличие в масле кислых продуктов, образующихся в процессе старения масла и загрязнения его продуктами сгорания топлива. Определяется количеством щелочи в мг, пошедшим на нейтрализацию 1г масла.

Температура вспышки – представляет собой температуру при которой пары нагретого масла в смеси с воздухом вспыхивают от соприкосновения с пламенем. Может определяться в закрытом или открытом сосудах. Вспышка в закрытом сосуде происходит при более низкой температуре, чем в открытом, на 15-25 о С в зависимости от нефтепродукта.

Для циркуляционных масел изменение температуры вспышки масла является показателем изменения его фракционного состава за счет испаряемости либо попадания топлива.

Температура застывания – представляет собой температуру при которой масло теряет текучесть. Имеет значение при выборе температурного диапазона работоспособности масла.

Для обеспечения надежного запуска ДВС из холодного состояния минимальная температура окружающего воздуха должна быть на 10-15 оС выше температуры застывания масла.

Коксуемость характеризует склонность масла к нагарообразованию в условиях высокой температуры. Коксуемость определяется отношением веса коксового остатка к весу масла в процентах.

Для циркуляционных масел коксуемость является показателем степени их старения в результате воздействия повышенных температур и загрязнения продуктами износа и неполного сгорания топлива.

Зольность – определяется величиной минерального остатка , образующегося после прокаливания пробы масла. Измеряется в процентах. Для масел с присадками зольность является показателем, характеризующим содержание в нем присадок.

Механические примеси – являются результатом загрязнения масла вследствие износа смазываемых деталей и попадания в него продуктов глубокого окисления топлива и масла из цилиндров. Наличие механических примесей ухудшает смазывающие свойства масла и способствует усилению износа смазываемых деталей.

Мелкодисперсные углистые примеси , не задерживаемые бумажными фильтрами, выполняют в масле такие же функции как графит и дисульфид молибдена, поэтому потемнение масла в результате появления таких примесей не является браковочным показателем.

Содержание воды – снижает смазывающую способность масла и способствует электрохимической коррозии смазываемых деталей. Вода вызывает гидратацию продуктов старения масла с образованием сколотины, могущей вызвать закупоривание масляных каналов. В маслах с присадками вода вступает во взаимодействие с отдельными компонентами присадок, способствуя выпадению их в осадок. В сочетании с растворимыми минеральными примесями вода эмульгирует масла с присадками, что делает невозможным их дальнейшее использование. При наличии воды в цилиндровых маслах она, испаряясь на горячих поверхностях деталей ЦПГ, разрывает масляную пленку, способствует их ускоренному износу.

По своему назначению и характеру применения масла для ДВС подразделяются на циркуляционные и цилиндровые.

Назначением циркуляционных масел является обеспечение смазки подшипников ДВС и отвод от них тепла. В двигателях с масляным охлаждением поршней масло выполняет также роль охлаждающей среды.

У большинства современных тронковых главных двигателей и во всех вспомогательных двигателях циркуляционное масло используется и для смазки цилиндров.

Исходя из этих функций, циркуляционные масла должны удовлетворять следующим требованиям:

- обладать высокой стабильностью против окисления в условиях длительного воздействия повышенной температуры;

- быстро и эффективно отделяться от воды;

- иметь достаточную нейтрализующую , моющую и диспергирующую способность при использовании в системах единой циркуляционно-лубрикаторной смазки.

Вязкость циркуляционных масел, используемых в судовых дизелях, находится в пределах 10-16 сСт при 100 оС ( SAE 30 – SAE 40). При этом для крейцкопфных дизелей и нефорсированных вспомогательных дизелей обычно используется циркуляционное масло вязкостью SAE 30 (10 -12сСт), а для высокофорсированных среднеоборотных дизелей вязкостью SAE 40 (13 – 16 сСт).

Щелочное число циркуляционных масел колеблется в широких пределах, но не превышает 40 мг КОН/г. Это объясняется тем, что за счет металлосодержащих присадок зольность щелочных масел может достигать 9%, а это при использовании их для смазки цилиндров среднеоборотных ДВС может стать причиной повышенного износа деталей ЦПГ.

Для крейцкопфных дизелей с водяным охлаждением поршня лучше применять нещелочные масла, ингибированные антикоррозионными и противоокислительными присадками.

Для крейцкопфных дизелей с масляным охлаждением поршней следует применять щелочные масла со щелочным числом до 12 мгКОН/г.

Для тронковых дизелей с неразделенной системой смазки щелочное число выбирается исходя из вида применяемого топлива и содержания в нем серы.

Для дизелей, работающих на дистиллятном топливе щелочное число масла не должно превышать 12 мгКОН/г.

Для дизелей, использующих средневязкие и высоковязкие

топлива щелочное число масла может составлять от 8 до 40 мгКОН/г.

При выборе конкретной марки масла для среднеоборотного дизеля. Использующего тяжелые сорта топлива, можно руководствоваться эмпирической зависимостью:

ЩЧ = 10 S %.


1.2. Сроки службы циркуляционных масел. Браковочные показатели


Сроки службы циркуляционных масел в системах смазки судовых дизелей зависят от их конструкции и технического состояния.

В крейцкопфных дизелях, у которых картер отделен от подпоршневой полости , циркуляционные масла служат без замены неограниченное время.

В тронковых среднеоборотных дизелях циркуляционное масло подвергается загрязнению асфальто-смолистыми веществами и продуктами износа деталей ЦПГ, поступающими в картер из цилиндров. Поэтому сроки его службы в системах смазки ограничены.

Смена масел в циркуляционных системах дизелей производится по результатам анализа на основании браковочных показателей качества.

К браковочным показателям относятся:

1.Вязкость масла. В процессе работы в условиях повышенных температур, контакта с металлическими поверхностями, загрязнения продуктами сгорания происходит постепенное окисление масла, что приводит к увеличению вязкости. При недостаточной плотности цилиндров тронковых ДВС, использующих легкие сорта топлива, вследствие изношенных поршневых колец на стадии впрыска возможно проникновение паров топлива в картер и понижение вязкости масла.

Браковочным показателем является увеличение кинематической вязкости в сСт при 100 оС на 30 % или снижение на 20 % от величины вязкости свежего масла.

2.Температура вспышки. Как браковочный показатель температура вспышки имеет значение только с точки зрения ее понижения в результате попадания в масло топлива по вышеуказанным причинам.

Браковочным показателем является понижение температуры вспышки на 40 оС от вязкости свежего масла.

3.Механгические примеси. Механические примеси накапливаются в циркуляционном масле в результате износа трущихся пар (подшипников, деталей ЦПГ) и выноса из цилиндров тронковых дизелей в картер асфальтосмолистых продуктов высокотемпервтурного окисления топлива и масла. В системах смазки, оборудованных устройствами для очистки масел (сепараторы, реактивные центрифуги, мелкоячеистые фильтры) металлические примеси, как правило, эффективно удаляются и не накапливаются в масле.

Органические примеси, накапливаясь, ухудшают смазочные свойства масла, вызывают задиры, повышенный износ смазываемых деталей, поскольку в тронковых ДВС циркуляционное масло одновременно используется и для смазки цилиндров. Органические примеси высокой степени окисления увеличивают коксуемость масла, а следовательно , и степень нагарообразования в цилиндрах.

Браковочные показатели по механическим примесям для крейцкопфных дизелей до1 % по весу, для главных среднеоборотных дизелей до 2,5 %, для вспомогательных дизелей до 4,0 %.

4. Содержание воды. Техническими условиями содержание воды в свежем масле не допускается. Источниками попадания воды в масло могут быть неисправности системы плавбункеровщика, судна, дефекты водяной системы охлаждения поршней.

Вода является нежелательной примесью в масле, так как она переводит в активное состояние водорастворимые электролиты, ухудшает смазочные свойства масел и вызывает гидратацию и выпадение в осадок присадок, содержащихся в масле. Высокоминерализованная вода образует с маслом стойкую эмульсию.

Браковочным показателем по воде является ее содержание в масле до 0,4% по весу.

5.Щелочное число. В процессе работы масла его щелочность расходуется на нейтрализацию кислых продуктов, образующихся как в самом масле, так и привносимых из цилиндров. Поэтому щелочное число масла снижается в процессе эксплуатации.

Браковочный показатель по щелочному числу снижение на 90% от щелочного числа свежего масла для крейцкопфных дизелей и на 50% для тронковых дизелей.

6.Кислотное число. Как браковочный показатель кислотное число имеет значение в основном для циркуляционных масел крейцкопфных дизелей. Хотя действующими документами и ограничивается кислотное число, важна не сама эта величина, а характер ее изменения во времени. Резкое нарастание кислотного числа свидетельствует о необходимости замены масла.

Браковочный показатель по кислотному числу до 2 мгКОН/г.

Браковочные показатели циркуляционных масел на судах установлены отраслевым стандартом.


1.3.Совместимость циркуляционных масел


В практике эксплуатации перед судовыми механиками возникает необходимость смешивания циркуляционных масел различных фирм из-за невозможности пополнения запасов необходимой маркой масла.

Одинаковые по физико-химическим свойствам масла различных фирм , исключая фирмы ШЕЛЛ и ЭЛЬФ, совместимы и допускают смешивание, так как минеральная основа всех масел близка, а 70 % мирового объема присадок к смазочным маслам производится и поставляется производителям фирмой ЭКССОН.

Что касается фирм ШЕЛЛ и ЭЛЬФ, то они имеют собственное производство присадок и их масла требуют проверки на совместимость с маслами других фирм.

По вопросам проверки совместимости следует обращаться в теплотехнические или аналогичные лаборатории. В судовых условиях совместимость масел можно оценить следующим образом: приготовить смесь масел в соотношении 1:1 по объему, хорошо перемешать и выдержать при температуре 100-105 оС в течение 24 часов. Показателем совместимости является отсутствие вспенивания, помутнения, расслоения или осадка. Необходимо также проверить вязкость полученной смеси.


1.4. Цилиндровые масла


Цилиндровые масла предназначены для обеспечения смазки деталей ЦПГ в условиях повышенной температуры, нейтрализации агрессивных продуктов сгорания топлива и предотвращения нагарообразования в цилиндрах.

Эти свойства цилиндровых масел обеспечиваются соответствующей вязкостью, уровнем щелочного числа, наличием присадок.

Вязкость цилиндровых масел как правило соответствует SAE40 – SAE50 (14,5 – 18,5 сСТ при 100 оС). При этом большая группа вязкости (SAE50) рекомендуется для высокофорсированных крейцкопфных дизелей, а меньшая (SAE40) для тронковых среднеоборотных дизелей с автономной лубрикаторной смазкой цилиндров и среднефорсированных крейцкопфных дизелей. Масло класса вязкости SAE60 может использоваться в крейцкопфных дизелях с повышенной степенью износа деталей ЦПГ.

Требуемый уровень щелочного числа цилиндровых масел определяется содержанием серы в топливе. При выборе конкретной марки цилиндрового масла по содержанию серы в топливе можно пользоваться эмпирической формулой:

ЩЧ = 20 S%

При этом следует учитывать, что большинство маслопроизводящих фирм вырабатывают цилиндровые масла со щелочным числом 40 и 70мгКОН/г. Первые охватывают топлива с содержанием серы до 2%, вторые – топлива с содержанием серы от 2 до 3,5 %.

Некоторые фирмы производят смазочные масла для тяжелых остаточных топлив с содержанием серы более 3,5 % (Shell Alexia X Oil - щелочное число 100 мгКОН/г).


Моющие и щелочные свойства масел обеспечиваются наличием в них специальных металлсодержащих присадок, которые значительно повышают сульфатную зольность масел. Высокий уровень сульфатной зольности является опасным для среднеоборотных дизелей, поэтому щелочное число смазочных масел, используемых в этих дизелях не должно превышать 40мгКОН/г независимо от содержания серы в топливе.


1.5. Классификация моторных масел


Классификация моторных масел по эксплуатационным свойствам.

Таблица 1.

Стандарт РФ

Рекомендуемая область применения

API

А

Минеральное масло для нефорсированных двигателей

SB


Б


Б1

Малофорсированные

SC


Б2

карбюраторные двигатели

Малофорсированные дизели


СА


В



В1


Среднефорсированные карбюраторные двигатели

SD



В2

Среднефорсированные дизели, предъявляющие повышенные требования к антикоррозионным, противоизносным свойствам масел и склонность к образованию высокотемпературных отложений.


СВ





Г



Г1


Высокофорсированные карбюраторные двигатели

SE




Г2


Высокофорсированные дизели без наддува или с умеренным наддувом, работающие в эксплуатационных условиях , способствующих образованию высокотемпературных отложений



CC








Д



Д1



Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в

эксплуатационных условиях, более тяжелых, чем для масел группы Г1




SF



Д2

Высокофорсированные дизели с наддувом, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях или когда применяемое топливо требует использования масел с высокой нейтрализующей способностью, антикоррозионными и противоизносными свойствами, малой склонностью к образованию всех видов отложений.



CD

Е



Е1


Е2


Высокофорсированные бензиновые и дизельные двигатели, работающие в эксплуатационных условиях более тяжелых, чем для масел групп Д. Отличаются повышенной диспергирующей способностью, лучшими противоизносными свойствами


SG


CF-4




Классы вязкости по SAE и вязкость в сСт для моторных масел

Таблица 2.

Классы SAE

Вязкость МПа при темп. оС,

макс

Температура прокачиваемости

оС, макс

Вязкость сСт

при 100оС

0W

3250 при -30

-35

Не менее 3,8

5W

3500 при -25

-30

3,8

10W

3500 при -20

-25

4,1

15W

3500 при -15

-20

5,6

20W

4500 при -10

-15

5,6

25W

6000 при -5

-10

9,3

20







5,6 – 9,3

30







9,6 – 12,5

40







12,5 – 16,3

50







16,3 – 21,9

60







21,9 – 26,1


SAE – Sosiety Automobail Engineers


1.6. Масла для судовых турбин.


Турбинные масла предназначены для смазки и охлаждения подшипников паровых и газовых турбин и генераторов электрического тока. Также для смазки турбокомпрессоров, различных насосов и других механизмов, имеющих циркуляционную систему смазки.

Для турбин малой, средней и большей мощности с числом оборотов вала 3000 в мин. и выше используются турбинные масла марок Т22 и Т30. Для турбин с числом оборотов вала от 2000 до 3000 в мин. и для судовых турбинных установок с редуктором используются масла марок Т46 и Т57, а также импортные турбинные масла с аналогичными характеристиками.


Некоторые физико-химические характеристики турбинных масел Таблица 3

Наименования показателей

Нормы для марок

Т22

Т30

Т46

Т57

Вязкость кинематическая при 50 оС, сСт


20 -23


28 - 32


44 - 48


55 - 59

Температура вспышки, опред. В открытом тигле оС, не ниже



180



180



195



195

Температура застывания оС, не выше


-15



-10


-10


-

Кислотное число мг КОН на г масла, не более


0,02


0,02


0,02


0,05


1.7. Масла для судовых вспомогательных систем и механизмов


Трансмиссионные масла используются для редукторов главных двигателей, редукторов палубных и машинных отделений.

В зависимости от кинематической вязкости при 100оС трансмиссионные масла делятся на классы, указанные в таблице 4.

Классы вязкости трансмиссионных масел.

Таблица 4.

Класс вязкости

Кинематическая вязкость при 100 оС, сСт

9

6,00 - 10,99

12

11,00 - 13,99

18

14,00 - 24,99

34

25,00 - 41,00


В зависимости от эксплуатационных свойств трансмиссионные масла делятся на пять групп, указанных в таблице 5.

Эксплуатационные свойства трансмиссионных масел.

Таблица 5.

Группа масел

Состав масел

Область применения масел

1

Минеральные масла

без присадок

Цилиндрические, конические и червячные передачи, работающие при контактных напряжениях от900 до 1600 МПа и темп. 90 оС

2

Минеральные масла с противоизносными присадками

То же, при контактных напряжениях до 2100МПа и температуре масла в объеме 130 оС

3

Минеральные масла с противоизносными присадками умеренной эффективности

Цилиндрические, конические, спирально-конические и гипоидные передачи, работающие при контактных напряжениях до 2500 МПа и темп. 150 оС

4

Минеральные масла с противозадирными присадками высокой эффективности

Цилиндрические, спирально-конические и гипоидные передачи, работающие при контактных напряжениях до 3000 МПа и темп. до 150 оС

5

Минеральные масла с противозадирными присадками высокой эффективности и многофункционального действия , а также универсальные масла

Гипоидные передачи, работающие с ударными нагрузками при контактных напряжениях выше 3000МПа и температуре в объеме до 150 оС


Пример обозначения трансмиссионных масел:

Масло ТМ-3-18, где ТМ – масло трансмиссионное, 3 – масло с противозадирными присадками умеренной эффективности, 18 – класс вязкости.

Гидравлические и индустриальные гидравлические масла

используются для рулевых машин и гидравлических кранов, гидросистем, гидроприводов в качестве рабочих жидкостей.

В зависимости от кинематической вязкости при 40оС гидравлические масла делятся на классы, указанные в таблице 6.


Классы вязкости гидравлических масел.

Таблица 6.

Класс вязкости

Кинематическая вязкость при 40 оС , сСт

Класс вязкости

Кинематическая вязкость при 40 оС, сСт

2

1,9 – 2,5

68

61,0 – 75,0

3

3,0 – 3,5

100

90,0 - 110

5

4,0 – 5,0

150

135 - 165

7

6,0 – 8,0

220

198 - 242

10

9,0 – 11,0

320

288 - 352

15

13,0 – 17,0

460

414 - 506

22

19,0 – 25,0

680

612 - 718

32

29,0 – 35,0

1000

900 - 1100

46

41,0 – 51,0

1500

1350 - 1650



В зависимости от эксплуатационных свойств гидравлические масла делятся на группы, указанные в таблице 7.


Эксплуатационные свойства гидравлических масел.

Таблица 7.

Группа масел

Состав масел

Область применения масел

А

Минеральные масла без присадок

Гидросистемы с шестеренчатыми , поршневыми насосами , работающими при давлении до 15000МПа и температуре масла в объеме до 80оС

Б

Минеральные масла с антиокислительными антикоррозионными присадками

Гидросистемы с насосами всех типов, работающие при давлении до 25000МПа и температуре более 80оС.

В

Минеральные масла с антиокислительными Антикоррозионными, противоизносными присадками

Гидросистемы с насосами всех типов, работающие при давлении выше 25000МПА и температуре более 90оС

Масло МГ-15-В, где МГ - минеральное гидравлическое масло, 15 – класс вязкости, В - группа масла по эксплуатационным свойствам.

И –Г-В-46, где И - индустриальное масло. Г - масло, предназначенное для гидравлической системы. В - масло с антиокислительными и антикоррозионными присадками для машин и механизмов промышленного оборудования с повышенными требованиями к условиям работы, 68 - класс вязкости.

Компрессорные масла используются для смазки цилиндров, клапанов и уплотнений поршневых штоков, воздушных компрессоров и воздуходувок.

Компрессорные масла марки К-12 имеют кинематическую вязкость при 100оС в пределах 11-14 сСт, температуру вспышки не ниже 216оС и температуру застывания -25оС. Они применяются в воздушных компрессорах с давлением до 8атм.

Компрессорные масла марки К-19 имеют вязкость 17-21 сСт при 100оС, температуру вспышки не ниже 245оС и температуру застывания -5оС. Эти масла применяются для компрессоров высокого давления.

Масла для смазки компрессоров холодильных машин имеют физико-химические характеристики, представленные в таблице 8


Физико-химические характеристики компрессорных масел. Таблица 8.

Марка

Вязкость кинематическая при 50 оС, сСт

Температура застывания

Температура вспышки

Для компрессоров, работающих на аммиаке или углекислоте

ХА - 30

28-32

-38

185

Для компрессоров, работающих на фреоне

ХФ 12-16

Не менее 17

-42

174

ХФ 22-24

24,5 – 28,4

-55

130

ХФ 22с-16

Не менее 16

-58

225

Масло ХФ 22с-16 - синтетическое.


Масла для смазки палубных механизмов (кранов, лебедок) должны работать при температуре от -30 до+30оС. Можно использовать индустриальные или автотракторные масла.

Приборные масла следует выбирать с учетом диапазона температур, при которых им придется работать. При температурах, близких к комнатным, можно использовать масло марки МВП, для движущихся при высокой температуре деталей используют масло марки ОКБ – 122.


1.8. Пластичные (консистентные) смазки.


Пластичные (консистентные) смазки - минеральные масла, загущенные мылами.

Они применяются для смазки шариковых и роликовых подшипников и другого судового оборудования.

По назначению пластичные смазки бывают антифрикционные - общего назначения с рабочей температурой до 70оС (солидолы) или до110оС (литолы), многоцелевые с рабочей температурой от -30 до +130оС, термостойкие с рабочей температурой до 150оС и выше, морозостойкие (зимолы) с рабочей температурой -40оС и ниже, противозадирные, химически стойкие, приборные, редукторные и др.; консервационные – для металлических изделий; канатные - для канатов; уплотнительные - арматурные, резьбовые, вакуумные.

В качестве сухой смазки и добавок к консистентным смазкам может использоваться графит или дисульфид молибдена. Они имеют гексагональную кристаллическую решетку и слоистую структуру, хорошо вдавливаются в поверхность металла и образуют твердую пленку, которая служит в качестве сухой смазки.

Консистентность смазки определяется по числу пенетрации. Пенетрация - способ определения густоты (мягкости) полужидких тел. Определяется глубиной погружения стандартного конуса при 25оС в течение 5секунд (мм). Сем мягче пластичная смазка, тем более высоким показателем пенетрации она обладает. (Показатель лежит в пределах от 400 до 70 и ниже.)

Температура каплепадения определяется как температура при которой происходит падение первой капли смазки. Чем выше температура каплепадения, тем свойства смазки лучше.

Контрольные вопросы.


1. Получение базовых масел, дистиллятные и остаточные масла. Минеральные и синтетические масла.

2. Виды масел, их назначение и использование в судовых дизелях.

3. Основные физико-химические характеристики масел.

4. Классификация масел.

5. Системы смазки судовых ДВС. Основные характеристики моторных масел.

6. Основные показатели качества цилиндровых и циркуляционных масел для МОД и СОД.

7. Масла для судовых систем и механизмов.

8. Консистентные смазки.

9. Контроль качества масел. Браковочные показатели масел для судовых дизелей.

10. Эксплуатационные характеристики масел.

11. Какое количество масла должно быть в сточно- циркуляционной системе и от каких эксплуатационных факторов это зависит.


^ 2.ТЕХНОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВ

2.1. Получение дистиллятных и остаточных топлив


В современных дизельных установках применяется жидкое топливо. Основным сырьем для получения топлив, как и смазочных масел, является нефть. Сырую нефть в качестве топлива использовать нельзя и поэтому ее подвергают переработке. Наиболее распространенными способами получения топлив из нефти является ее прямая перегонка – ректификация – и каталитический либо термический крекинг.

В процессе ректификации получают ряд дистиллятных топлив ( в порядке возрастания температуры кипения): бензин, лигроин, керосин, легкое масло, газойль, дизельное топливо, тяжелый газойль. В кубе остается мазут(полугудрон). Мазут можно подвергнуть дальнейшей перегонке под вакуумом и получить еще ряд дистиллятов: соляровый дистиллят, машинный дистиллят, автол. В кубе остается гудрон.

Полученные дистиллятные фракции используются для производства товарных сортов дистиллятных топлив и масел.

Неиспарившийся остаток – мазут может быть использован для получения остаточных топлив или как исходное сырье для получения масел.

Для увеличения количества легких фракций применяется крекинг. Продукты термического крекинга характеризуются большим содержанием непредельных углеводородов, недостаточной стабильностью. Каталитический крекинг идет при атмосферном давлении в присутствии катализатора – алюмосиликата. Качество получаемых при этом продуктов более высокое, чем при термическом крекинге.

Классификация топлив

Таблица 9.



Для дизелей

Дизельное летнее и зимнее

Моторное ДТ и ДМ

Мазут топочный 40, 40В, Ф-5


Для газотурбинных двигателей

Легкое дистиллятное(Дизельное летнее)

Тяжелое дистиллятное ТГ

Остаточное 40, 40В, Ф-5, Ф-12


Для котельных установок

Котельное нефтяное 100, 100В, 40, 40В

Котельное сланцевое ( масло сланцевое А и Б)

Для поршневых двигателей с принудительным зажиганием

Бензины автомобильные А-72, А-76, А-93


Продукты, получаемые при переработке нефти, служат компонентами для получения товарных топлив. Например, дизельное топливо это прямогонные дистилляты с добавлением продуктов каталитического крекинга. Моторные топлива получают при смешивании дистиллятов керосиново-газойлевых фракций с остаточными мазутами прямой перегонки и крекинга. Котельное топливо – мазут, представляет собой мазут прямой перегонки, крекинг-мазут или их смесь. Для получения более легких сортов мазутв (Ф-5, Ф-12) в базовое топливо добавляют от 10% до 25% солярового масла.

2.2. Физико-химические характеристики топлив


В настоящее время топливо получают путем переработки нефти. Нефтяные топлива содержат углеводороды парафинового ряда, нафтеновые и ароматические соединения. Соотношение этих фракций в топливе и определяет его физико-химические характеристики.

Плотность топлива определяется как масса единицы объема (кг/м3).

Удельная плотность d204 - отношение плотности нефтепродукта при 20оС к плотности воды при 4оС и нормальном атмосферном давлении.

Относительная плотность d1515 - отношение плотностей нефтепродукта и воды при 15 оС (60 оF). На практике относительная плотность равна плотности в кг/м3.

Плотность топлив зависит от температуры

dt = d15 + k( t – 15)

Плотность топлива необходимо знать при бункеровка, так как заказ бункера производится в весовых единицах, а выдача осуществляется в объемных единицах. Завышенное значение плотности в бункерной расписке может привести к недопоставке топлива в тоннах.

Несоответствие топлива для двигателя по плотности (завышение плотности) приводит к недобору мощности двигателя, так как чем выше плотность, тем ниже удельная теплота сгорания топлива; к снижению экономичности двигателя; повышенному нагарообразованию. При высокой плотности затруднено отделение воды в сепараторах топлива обычного типа. Для успешного сепарирования разность плотностей воды и топлива при температуре сепарации должна быть не менее 30 кг/м3. Поэтому плотность тяжелых топлив должна быть не более 991 кг/м3.

Если плотность топлива выше 975 кг/м3 , оно состоит из остаточных крекинг-продуктов.

Для быстроходных дизелей используют топлива с плотностью при 20 оС 830 – 860 кг/м3; для средне- и малооборотных двигателей 930 – 970 кг/м3; для газотурбинных установок 935 кг/м3; для котельных установок 955 – 1015 кг/м3.

Корректировать плотность можно только смешиванием топлив. Например, имеются топлива плотностью d1=970 кг/м3 и

d2=860 кг/м3. Необходимо получить продукт с плотностью d3=920 кг/м3. Часть тяжелого топлива в смеси обозначим через х, тогда легкого будет (1-х)

d3 = xd1 + (1-x)d2

x = (d3-d2)/(d1-d2) = (920 – 860)/(970 – 860) = 0,545

Значит в смеси должно быть 54,5 % тяжелого и 45,5 % легкого топлива.

Вязкость – свойство жидкости сопротивляться послойному скольжению (течению).

Динамическая вязкость измеряется в пуазах и определяется как сила (в динах) необходимая для перемещения поверхности в 1см2 со скоростью 1 см/сек параллельно другой поверхности, отделенной слоем жидкости в 1см.

В основе определения динамической вязкости путем измерения времени истечения жидкости через капиллярные трубки лежит формула Пуазейля:

η = πτРr4/8VL

η – динамическая вязкость

τ – время истечения жидкости в объеме

Р – давление, при котором происходит истечение жидкости из капилляра

r - радиус капилляра

L – длина капилляра

V - объем жидкости, протекающей через капилляр.

Определение динамической вязкости требует источника постоянного давления на жидкость. Это предопределяет технические трудности при измерении динамической вязкости.

Кинематическая вязкость равна динамической вязкости, деленной на плотность:

γ = η/d

Единицы измерения кинематической вязкости мм2/с или сСт.

Определяется кинематическая вязкость как время истечения объема нефтепродукта через калиброванное отверстие при определенной температуре.

γ = с τ, где

с - постоянная вискозиметра.

τ - время истечения нефтепродукта в секундах.

Кинематическая вязкость может измеряться в секундах Редвуда или Сейболта ( SU – Saybolt Universal Viscosity).

Условная вязкость определяется как отношение времени истечения нефтепродукта при заданной температуре ко времени истечения воды при 20оС через калиброванное отверстие прибора.

Условная вязкость определяется в градусах оВУ или в оЭнглера.

Вязкость – один из основных показателей, определяющих качество распыла топлива, образование топливного факела и сгорание топлива. Чем меньше вязкость топлива, тем надежнее его подача, лучше фильтруемость и низкотемпературные свойства.

Вязкость топлив зависит от температуры. Для тяжелых топлив необходим подогрев в танках запаса для обеспечения текучести топлив до вязкости 600 – 800 сСт. В отстойных и расходных цистернах топливо подогревается до температуры на 10о ниже температуры вспышки. Вязкость топлива перед пурификатором должна быть не более 40 сСт (6оВУ). Оптимальная температура подогрева тяжелых обводненных топлив перед пурификатором до 98оС. Вязкость топлив перед ТНВД дизелей в пределах 12 – 15 сСт.

Температура подогрева топлива до необходимой вязкости определяется по вязкостно-температурной зависимости .

Слишком малая вязкость, ниже 2 -4 сСт, способствует перетеканию топлива через зазоры в насосах высокого давления и форсунок, в результате чего снижается коэффициент подачи насоса. Ухудшаются смазывающие свойства топлива, что приводит к износу прецизионных элементов топливной аппаратуры.

Корректировать вязкость можно подогревом или смешиванием топлив, но пред смешиванием топлива необходимо проверить на совместимость.

Температура застывания – температура, при которой топливо теряет подвижность, т.е. в пробирке, наклоненной под углом 45о не смещается в течение 1мин.

Температура застывания зависит от содержания в топливе парафинов. Малопарафиновые нефти с массовой долей парафинов не более 1,5 % дают дизельное зимнее топливо с температурой застывания не выше -45 оС. Парафиновые топлива содержат 1,5 – 6,0 % парафина. Они дают дизельное летнее топливо с температурой застывания не выше -10 оС.

Температура помутнения соответствует температуре начала кристаллизации парафинов в топливе. Обычно она на 10о выше температуры застывания.

Температуру застывания необходимо учитывать при хранении и перекачивании топлив. Температуру топлива необходимо поддерживать на 10о выше температуры застывания.

Температура вспышки – показатель, характеризующий пожарную безопасность при транспортировке и хранении топлива.

Это температура, при которой пары топлива в смеси с воздухом вспыхивают при поднесении к ним открытого пламени

Международная конвенция СОЛАС требует, чтобы температура вспышки топлив была выше 60 оС.

Содержание серы в топливе обусловлено ее наличием в нефтяном сырье. В топливе может содержаться остаточная сера S, сульфидная сера R2S, где R – углеводородный радикал, дисульфидная сера R-S-S-R, тиольная сера RSН. Особенно много серосодержащих соединений в остаточных фракциях.

Сернистые соединения коррозионно активны. Свободная и тиольная сера разъедают металл цистерн, танков, трубопроводов. Все сернистые соединения в процессе сгорания топлива окисляются до сернистого ангидрида SO2 , и частично до серного ангидрида SO3. При охлаждении газовой смеси ниже температуры точки росы на стенках цилиндра конденсируются пары серной и сернистой кислот. Причем, чем выше концентрация серы в топливе, тем выше температура конденсации серной кислоты на стенках цилиндра. Так, при содержании серы в топливе 1,5% температура конденсации 130 оС, а при содержании серы 3 % - 180 оС. Серная кислота вызывает низкотемпературную коррозию металла. Она проявляется в цилиндропоршневой группе, на поверхностях экономайзеров и воздухонагревателей, утилизационных котлов.

Интенсивность коррозии цилиндров дизелей определяется концентрацией паров серного ангидрида, что зависит от концентрации серы; поверхностной температурой цилиндра; количеством серной кислоты и паров воды на стенках цилиндра; толщиной и щелочным числом масляной пленки.

Кроме того сера способствует отложениям нагаров в зоне поршневых колец, на головке и тронке поршня, в выпускных окнах и каналах выпускных клапанов.

Содержание серы в топливе снижает его теплоту сгорания.

Для снижения низкотемпературной коррозии необходимо удерживать высокую ( выше 120 о С ) температуру стенок цилиндров. Для этого температурный режим в системе охлаждения должен быть 70 – 85 о С на входе и 85 – 90 о С на выходе.

Для нейтрализации кислоты необходимо использовать цилиндровые масла с высоким щелочным числом. Эмпирическая формула подбора щелочного числа ( ОЩЧ ) для цилиндровых масел в зависимости от содержания серы в топливе ( S % ):

ОЩЧ = S% * 20

В соответствии с ISO 8217 : 2005 максимальное содержание серы в топливе снижено до 4,5 %, что соответствует требованиям Приложения VI к МАРПОЛ 73/78.

Зола представляет собой неорганический остаток, образующийся после сжигания топлива. Зола содержит целый ряд металлов: ванадий, натрий, кальций, алюминий, железо, никель, кремний и др. зольность тяжелых

( остаточных ) топлив намного выше дистиллятных.

Зола является причиной абразивного износа деталей топливной аппаратуры; усиливает низкотемпературную коррозию цилиндропоршневой группы; вызывает высокотемпературную коррозию, перегрев и прогорание тарелок выпускных клапанов; высокотемпературную коррозию котлов; отложение солей натрия и ванадия на лопатках газовых турбин.

Дело в том, что температура плавления оксидов ванадия, натрия и серы лежит в пределах 530 – 670 оС, что ниже температуры тарелок выхлопных клапанов и лопаток газовых турбин. Поэтому соединения ванадия, натрия и серы плавятся при соприкосновении с тарелками выхлопных клапанов и прилипают к ним, вызывая высокотемпературную коррозию.

Для предупреждения высокотемпературной коррозии необходимо избегать топлив с высоким содержанием натрия и ванадия; избегать обводнения топлива морской водой; задача завода-изготовителя снижать температуру выхлопных клапанов ниже 530 оС; избегать работы утилизационных котлов при низких температурах выхлопных газов, когда температура поверхностей падает ниже температуры точки росы; необходимо вводить в топливо присадки с магнийорганическими соединениями (магний повышает температуру плавления золы). С лопаток газовых турбин отложения золы удаляют промывкой водой.

Максимальное содержание золы в высоковязких топливах 0,15 %.

Вода попадает в топливо при перевалке на нефтяных терминалах, на бункеровщиках при доставке на суда, на судах через паровые трубы обогрева танков, трещины и дыры в стенках танков.

Содержание воды в топливе снижает его теплоту сгорания, занимает полезный объем при транспортировке, вызывает коррозию топливной аппаратуры ( топливных насосов высокого давления и форсунок дизелей ), способствует высокотемпературной коррозии и образованию отложений на выхлопных клапанах и в газотурбонагнетателях, вызывает коагуляцию смолистых соединений. Мелкодисперсная эмульсия воды в топливе осложняет процесс сепарации.

Для всех сортов тяжелого топлива содержание воды снижено до 0,5 %.

Содержание осадка TSP - для остаточных топлив и TSE – для дистиллятных топлив показывает общее количество неорганического или углеводородного осадка или шлама. Характеризует стабильность и совместимость топлив, термическое или химическое старение пробы топлива.

Показатель TSP определяют нагреванием пробы топлива в течение 24 часов при 100оС с последующей фильтрацией. Для тяжелых топлив содержание оставшихся на фильтре механических примесей не должно превышать 0,1%.

Наличие осадка приводит к загрязнению фильтров, вызывает избыточное шламоотделение при хранении топлива в танках и при сепарировании. Содержание осадка (TSP) характеризует стабильность и совместимость топлив.

Показатель TSE для легких топлив определяют фильтрованием без предварительного нагревания топлива. Содержание осадка не должно превышать 0,02%.

Коксуемость определяется путем термического воздействия без доступа воздуха на пробу топлива. Полученный сухой остаток оценивается в процентах от массы пробы. Коксуемость характеризует склонность топлив к нагарообразованию. Для дистиллятных топлив эта величина не превышает 2,5%, а для тяжелых 22 %.

Согласно ISO 8217:2005 топливо не должно быть загрязнено отработанным смазочным маслом.

Проверить топливо на содержание отработанных смазочных масел (ULO) можно по содержанию в нем цинка, фосфора и кальция. Топливо не содержит отработанное масло, если содержание одного или нескольких этих элементов ниже или равно следующим пределам: Zn – max 15мг/кг; Р - max 15мг/кг; Са - max 30мг/кг.

Топливо содержит отработанное масло, если содержание всех трех элементов выше указанных пределов.

В остаточных топливах содержатся алюмосиликаты – мелкая катализаторная пыль, оставшаяся в крекинг продуктах после каталитического крекинга. Это частицы с острыми краями размером от 5 до 50 микрон. Они могут вызвать быстрый износ цилиндровых втулок, поршневых колец и деталей топливной аппаратуры. Максимальное содержание в тяжелых сортах топлива при поставке – 80мг/кг. Максимальное содержание перед двигателем - 15-20мг/кг. Для снижения содержания алюмосиликатов требуется тщательная сепарация топлива.

2.3. Стабильность и совместимость топлив


Стабильность – способность топлива в течение длительного времени сохранять свои свойства, противостоять образованию осадка, шламоотделению, расслаиванию при хранении, перекачках, нагревании.

Совместимость – сохранение стабильности после смешивания компонентов . Несовместимость – потеря стабильности. Несовместимость топлив чаще всего проявляется при смешивании остаточных продуктов крекинга с парафиновыми дистиллятами.

Тяжелое топливо имеет коллоидную структуру. В центре коллоидной частицы находится ядро, содержащее асфальтены, карбены, парафины или воду. Ядро окружено сольватной оболочкой из предельных, непредельных и циклических( нафтеновых) углеводородов. Сольватную оболочку окружает слой ароматических углеводородов ( переходная зона ). Переходная зона имеет заряд, предотвращающий слипание частиц и образование осадка ( коагуляцию ).

Такие системы неустойчивы и стремятся к расслоению при нагревании или смешивании с другим, более легким топливом. Последнее растворяет расклинивающую ароматическую оболочку и смолисто-асфальтеновые вещества выпадают а осадок. Поэтому количество добавляемого легкого топлива не должно превышать 30%. Не рекомендуется смешивать также одинаковые сорта топлива разного происхождения.

Перед смешиванием топлив необходимо предварительно проверить их совместимость. Существует несколько методов.

Метод горячей фильтрации подразумевает создание образца топливной смеси, нагревание его при 100оС в течение 24 часов с последующей фильтрацией. Тяжелое топливо может содержать до 0,1 % осадка, легкое до 0,05 %.

По методу пятна ( метод капельной пробы ) пробу топливной смеси приготовляют из смешиваемых компонентов, которые берутся в соотношении, обеспечивающем заданную вязкость. Смесь нагревают до 60оС и выдерживают 20 минут, наносят каплю смеси на фильтр и сравнивают с эталоном. Если пятно неоднородно и имеет в центре четко выраженное ядро или кольца из асфальтенов и осадка – смесь несовместима.


Контрольные вопросы.


1. Методы получения топлив из нефти. Химический состав нефтяных топлив.

2. Классификация топлив.

3. Основные физико-химические показатели топлив и их влияние на работу двигателя.

4. Присадки к топливам.

5. Основные принципы выбора топлив для СЭУ.

6. Обработка топлив на судах, Особенности топливоподготовки при работе на тяжелом топливе.

7. Вязкость топлив. Зависимость вязкости топлив от температуры.

8. Обработка топлив в судовых условиях – отстаивание, схемы сепарирования и настройки сепараторов, фильтрация, гомогенизация.

9. Топливные смеси, проверка топлив на совместимость.

10. Получение жидкого органического топлива из газов.

11. Возобновляемые источники энергии.


^ 3. МЕТОДЫ АНАЛИЗА НЕФТЕПРОДУКТОВ В СУДОВЫХ УСЛОВИЯХ

3.1. Методы анализа нефтепродуктов при помощи лаборатории фирмы UNITOR


Для анализа нефтепродуктов в условиях эксплуатации судна на переходах могут быть использованы различные судовые лаборатории: СКЛАМТ, лаборатории фирмы UNITOR или VECOM.

Лаборатория FUEL-LUBE TEST CABINET(UNITOR) позволяет определять плотность и вязкость нефтепродуктов, содержание в них воды, исследовать топлива на совместимость. Ниже приведены методы анализа при помощи приборов

^ FUEL-LUBE-TEST CABINET.


3.1.1. Определение вязкости.


VISCOMAR I CALCUMAR - переносной электронный измерительный прибор, предназначенный для измерения вязкости смазочных масел и топлива при исходных температурах 40 0С, 50 0С, 80 0С.

При присоединении дополнительного вычислительного устройства CALCUMAR позволяет определить температуру предварительного подогрева, вязкости впрыска, пропорции смешивания характеристики зажигания.

Прибор VISCOMAR позволяет производить быстрое и точное электронное измерение параметров топлива и смазочных масел в широких пределах.

Дополнительно применяя CALCUMAR , можно производить расчет следующих величин: температуры впрыска топлива и температуры в запасном резервуаре, исходя из вязкости принятого топлива; позволяет контролировать работу судового вискозиметра;

при смешивании топлива на судне указывает точные пропорции смешивания двух топлив при температуре топливных бункеров и при каждой произвольной температур; дает возможность быстро и простым способом производить пересчет вязкости, в сантистоксах, на вязкость в градусах Энглера либо Редвуда и наоборот.

Для измерения вязкости нефтепродуктов необходимо:

Присоеденить измерительный прибор к питающей сети с соответствующим напряжением.

Вынуть из прибора цилиндр из нержавеющей стали, открыть воздухоотводный клапан и снять пластмассовую крышку.

Из отверстия пластинки выбрать соответствующий шарик и осторожно вложить его в цилиндр из нержавеющей стали.

Налить в цилиндр 40 мл анализируемого масла, уровень должен быть на 4 мм ниже кромки цилиндра. Установить пластмассовую крышку, не закрывать воздухоотводный клапан.

Включить ток.

По желанию – соединить прибор VISCOMAR с вычислительным устройством.

Рукояткой установить температуру, при которой должна измеряться вязкость.

Примечание: для легкого топлива и смазочных масел, обычно применяемых на судах, эта температура должна составлять 400С, а для тяжелого и полутяжелого топлива 50 0С либо 80 0С.

Установленная и получения температура пробы отличается на цифровом индикаторе прибора. Показание заданной температуры на индикаторе будет мигать до тех пор, пока не получим правильную температуру измерения.

Прибор VISCOMAR градуирован для расчета вязкости нефтепродукта с использованием его плотности 1 кг/дм3/15 0С. Полученную величину вязкости только надо разделить на плотность измеряемой жидкости для получения кинематической вязкости

Пример:

Измеренная величина 176

Плотность анализируемого масла 0.978 кг/дм3 при 150С

Вязкость сСт = 176/0.978 = 180

При применении приставки CALCUMAR достаточно нажать клавишу “Densi”.при этом на индикаторе появится число 1000 вводя в приставку известную плотность анализируемого масла, например 0.978 и нажимая клавишу “интер” получим вязкость масла. Все полученные результаты до тех пор будут относиться к плотности 0.978 пока не установим другую заданную плотность.

9.Вынуть мерный цилиндр из прибора, поворачивая его и снова опустить. Во время короткого промежутка, требующегося на опускание шарика в верхнем цилиндре, на индикаторе отчитывается вязкость в сантистоксах (цифры не должны мигать), являющаяся функцией заданной температуры. Измерение повторить несколько раз (обычно 5-6 раз) до момента получения наименьщих отклонений между результатами измерений.

CALCUMAR автоматически записывает в памяти результаты измерения вязкости, которые можно воспроизвести, нажимая клавишу “STACK” , клавишу № 1-9 и клавишу “интер”. При нажатии клавиши STACK, цифры “0” и затем интер, индикатор показывает среднее значение вязкости отдельных измерений.

При повторном нажатии клавиши интер индикатор показывает процентную величину отклонения между измерениями.

Примечание: если разница между отдельными измерениями более 5% то при обслуживании прибора сделана ошибка, либо прибор поврежден.


3.1.2. Определение содержания воды в маслах


ТОЕТЕС - прибор для определения содержания воды в смазочных маслах в пределах от 0 до 1,24% объемных процентов.

К прибору прилагаются реактивы «А» и «В», растворитель «Aqua Dry».

Для проведения анализа необходимо:

Пробу масла тщательно перемешать встряхиванием.

Быстро отобрать 5 мл перемешанной пробы и перенести в реактивный сосуд прибора

ТОЕТЕС с помощью шприца.

При помощи мензурки отмерить 15 мл реактива «А» и ввести в пробу масла. Тщательно перемешать все содержимое.

Тщательно перемешать реактив «B» с целью его гомогенизации. Затем с помощью пипетки поместить 15 капель реактива «В» в пластиковую крышечку. Осторожно установить крышечку на поверхности масла.

Реакционный сосуд осторожно закрыть и встряхнуть. Встряхивания повторять каждые 2 минуты.

Результат отчитывают по истечению 25 минут на крышечке прибора.

Примечание:

Если содержание воды в пробе более 1.24 % объемных, следует уменьшить объем пробы и повторить анализ.

Вычисление результата:

Содержание воды в масле в % равно отношению величины, отсчитанной по прибору, к объему пробы масла (5мл).

После каждого измерения следует промыть реакционный сосуд в помощь растворителя «Aqua Dry» или бензина.


3.1.3. Проверка топлив на совместимость


COMPAMAR - прибор для проведения теста на совместимость топлив.

К прибору прилагается реактив «S» и водяной термостат.

Ход анализа:

Средняя проба топлива отбирается и тщательно перемешивается.

A) Топливо, вязкостью ниже 75 сСт при 50 0С используется без разбавления.

Б) Смесь топлив более 2-х сортов с вязкостью ниже 75 сСт при 50 0С готовится смешиванием по 40мл каждого.

С) Топливо, с вязкостью выше 75 сСт при 50 0С используется с разбавлением (40 мл топлива разбавляется 20 мл реактива”S”).

Д) Смесь топлив, с вязкостью более 75 сСт при 50 0С используется с разбавлением (20 мл каждого сорта разбавляется 20 мл реактива”S”).

Смесь топлив помещается в мерный цилиндр, перемешивается и цилиндр переносится в термостат. В термостат предварительно наливают 30 мл воды. Термостат нагревают до 65 0С и проверяют температуру смеси термометром. Спустя 10 мин цилиндр со смесью топлив вытаскивают из термостата, закрывают его пробкой и энергично встряхивают. Затем цилиндр снова помещают в термостат и выдерживают при 65 оС 20 минут. Температуру проверяют термометром, помещенным в смесь.

Фильтровальную бумагу помещают на стеклянный диск. Наносят на нее каплю смеси с помощью термометра. Мерный цилиндр вынимают из бани, стеклянный диск с каплей сушат на крышке термостата.

Обработка результата.

Различия в цвете, загрязнения и т.д. образца не должны учитываться. Решающим является только однородность пробы. Для оценки совместимости топлив сравнивают полученный результат с эталонными пятнами.

Если пятно однородно или имеет в центре размытое ядро – топлива совместимы. Если ядро выражено четко и темнее зоны диффузии – смесь топлив нестабильна, и смешивать их не рекомендуется.


3.1.4. Определение плотности тяжелых топлив

Определение плотности тяжелых топлив от 0,82 до 1,05 г/см3 производится с помощью ареометров. Оборудование для определения плотности состоит из термостата с предварительным подогревом, и 4 ареометров, градуированных для определения плотности при стандартной температуре 15 оС.

Проведение испытания:

Термостат подключают к питающей сети. Наливают в него 30 мл воды. Устанавливают температуру 50 оС.

В цилиндр для анализа наливают около 200 мл тяжелого топлива, помещают его в термостат и нагревают до 50 оС. Температуру подогрева контролируют термометром, опущенным в топливо.

После достижения температуры 50 оС в топливо опускают ареометр и снимают показания. Результат показывает плотность топлива при стандартной температуре 15 оС, никаких пересчетов делать не нужно.

После окончания испытания термостат отключить. Топливо вылить, цилиндр вымыть бензином или дизельным топливом и вытереть ветошью.


3.2. Методы анализа нефтепродуктов при помощи лаборатории СКЛАМТ


Лабораторная работа по анализу масел проводится студентами АМИ при помощи реактивов и оборудования лаборатории СКЛАМТ (судовая комплексная лаборатория анализа масел и топлив).


3.2.1. Определение плотности нефтепродуктов

Метод основан на измерении плотности топлива и масел с помощью ареометров. Плотность нефтепродуктов относится к температуре 15 ˚С. В тех случаях, когда плотность определяется не при 15˚С, а при другой температуре, ее значение пересчитывается в нормальное значение.

При определении используют ареометры со следующими пределами шкал:

0,700 – 0,760;

0,760 – 0,820;

0,820 – 0,880;

0,880 – 0,940;

0,940 – 1,000.

Перед проведением испытания пробу нефтепродукта выдерживают при температуре окружающей среды с таким расчетом, чтобы разность температур пробы и окружающей среды не превышала ± 5˚С.

Температуру нефтепродукта измеряют термометром.

После выравнивания температур нефтепродукт наливают в чистый сухой цилиндр.

Высоковязкие нефтепродукты (типа мазут-40) разбавляют равным объемом керосина или дизельного топлива известной плотности.

Проведение испытаний.

Чистый и сухой ареометр, держа за верхний конец, медленно и осторожно опускают в цилиндр с нефтепродуктом.

После установления и прекращения колебаний ареометра производят отсчет по верхнему краю мениска. При отсчете глаз должен находиться на уровне мениска.

Отсчет, произведенный по шкале ареометра, показывает плотность нефтепродукта при температуре испытания.

Для приведения плотности нефтепродукта к плотности при спецификационной температуре пользуются формулой:

  1   2

Схожі:

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине iconМетодические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине
Методы химического контроля котловой и питательной воды: методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Технология...
Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине "Физика" для студентов всех специальностей
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине “Физика” для студентов всех специальностей (Разделы: “Механика”,...
Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине iconМетодические указания для семинарских занятий и лабораторных работ по дисциплине «Экология и охрана окружающей среды»
Предотвращение загрязнения окружающей среды с судов: методические указания для семинарских занятий и лабораторных работ по дисциплине...
Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине iconМетодические указания для выполнения лабораторных и практических работ по дисциплинам «теория автомобиля и самоходных машин»
Методические разработки для выполнения лабораторных и практических работ по дисциплинам «Теория автомобиля и самоходных машин», «Теория...
Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине iconМетодические указания
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине Водоснабжение (для студентов 4 курса всех форм обучения специальности...
Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине iconМетодические указания
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Прикладная гидроэкология» (для студентов 3 курса дневной формы...
Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине iconГородского хозяйства методические указания
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Языки программирования» (для студентов заочной формы обучения...
Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине iconМетодические указания для выполнения практической работы по дисциплине
Технология очистки судовых котлов от накипных отложений : методические указания для выполнения практической работы по дисциплине...
Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине iconЮ. С. Замалеев, Л. В. Нестеренко, И. А. Гавриленко, Е. В. Кузьмичёва Методические указания для самостоятельной работы и выполнения лабораторных работ по дисциплине
«Вычислительная техника и программирование» (для студентов 1 курса дневной формы обучения бакалавров направления 050702 «Электромеханика»...
Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине iconЮ. С. Замалеев, Л. В. Нестеренко, И. А. Гавриленко, Е. В. Кузьмичева Методические указания для самостоятельной работы и выполнения лабораторных работ по дисциплине
«Вычислительная техника и программирование» (для студентов 1 курса дневной формы обучения бакалавров направления 050702 «Электромеханика»...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи