4.2. Определение качества дизельного топлива

Оценка дизельных топлив по внешним признакам. Оценку дизельных топлив по внешним признакам следует выполнять теми же методами, которые рассмотрены применительно к бензинам. Дополнительно к тому, что там изложено, необходимо указать на некоторые характерные особенности, относящиеся к цвету и запаху дизельных топлив.

Все дизельные топлива имеют окраску, что связано с наличием в них растворенных смол. В зависимости от природы и количества смол цвет топлив, определяемый в стеклянных цилиндрах диаметром 40-55 мм, изменяется от желтого до светло-коричневого. Чем меньше интенсивность окраски топлива (или, как говорят, чем светлее оно), тем меньше в нем смолистых веществ и тем выше его качество.

В большинстве случаев запах у дизельных топлив не резкий. По своему характеру он является типичным для многих нефтепродуктов (за исключением бензинов и керосинов). Зимние и особенно арктические сорта дизельных топлив мало отличаются по фракционному составу от керосинов, поэтому по запаху они в известной мере могут быть схожи с керосинами.

Определение вязкости. Вязкость подавляющего большинства нефтепродуктов (топлив, жидких смазочных материалов, спецжидкостей) принято выражать в единицах кинематической вязкости, которая определяется с помощью капиллярных вискозиметров.

Для определения кинематической вязкости используются вискозиметры различных типов. Наибольшее распространение получили вискозиметр типа ВПЖ-2 и вискозиметр Пинкевича.

При определении кинематической вязкости жидкостей необходимо следующее:

1) Заполнить почти до краев имеющейся на рабочем месте фарфоровый тигель испытуемой жидкостью (в данном случае дизельным топливом).

2) Надеть резиновую трубку на полый отросток 5 (рис.6) вискозиметра Пинкевича и последний перевернуть, направив открытыми концами вниз, как показано на рисунке. Затем зажать нижнюю часть широкого колена между средним и указательным пальцами правой руки так, чтобы большим пальцем можно было закрыть с торца широкое колено и взять в рот свободный конец резиновой трубки. После этого взять в левую руку тигель с топливом и опустить в него (до дна) узкое колено 4 вискозиметра.

3) Создавая ртом разрежение, осторожно заполнить топливом через колено 4 шарики 3 и 2. Когда уровень топлива достигнет метки В, следует выпустить резиновую трубку изо рта и быстро перевернуть вискозиметр, направив открытые концы его колен вверх.

4) Снять резиновую трубку с отростка 5 и тем же концом надеть ее на колено 4, предварительно обтерев его тканью или фильтровальной бумагой. Затем вертикально погрузить вискозиметр в термостат и закрепить в зажиме штатива верхнюю часть широко колена так, чтобы шарик 3 оказался полностью в термостатной жидкости.

Использующиеся в работе вискозиметры представляют собой очень хрупкие и дорогие приборы. В связи с этим при работе с ними надо проявить максимум осторожности и, в частности держать и закреплять их следует только за одно колено. Наиболее часто поломка вискозиметров происходит при надевании и снимании резиновой трубки, поэтому при этой операции нужно держать их именно за то колено, на которое надевается или с которого снимается резиновая трубка.

Кроме того, необходимо иметь в виду, что любой из вискозиметров становится неработоспособным, если во внутреннюю полость его попадает вода или даже ее пары. По этой причине при заполнении вискозиметра и при определении вязкости не следует допускать попадания в него воды, слюны и нагнетания воздуха из легких.

5) Испытание следует начинать после выдержки вискозиметра в термостате не менее 15 мин. при температуре +20 °С, которую нужно поддерживать в течение всего опыта с точностью до ± 0,3 °С. Не вынимая вискозиметра из термостата, медленно насосать в шарик 2 несколько выше метки А топливо, перетекшее в процессе выдерживания в термостате в расширение 6. Как при заполнении, так и при испытании в испытуемой жидкости не должно образовываться разрывов и пузырьков воздуха.

Вискозиметр типа ВПЖ-2	Заполнение жидкостью вискозиметра Пинкевича
Рис. 5	Рис. 6

Подняв топливо выше метки А, выпустить резиновую трубку изо рта и наблюдать за происходящим после этого перетеканием топлива через капилляр 1 в расширение 6. В тот момент, когда уровень топлива достигнет метки А, надо пустить секундомер, а после опорожнения шарика 2, т.е. в момент прохождения уровнем метки В, его остановить.

Записав отмеченное по секундомеру время с точностью до 0,1 с, последовательно проводят на этой же порции топлива описанный опыт еще столько раз, чтобы получить пять отсчетов времени истечения, максимальная разница между которыми не превышала бы 1 % от абсолютного значения одного из них.

6) Вычислить кинематическую вязкость по формуле:

λ₂₀=Сτ_ср,

где	С	- постоянная вискозиметра в мм2 /с2 (выписывается из паспорта на данный экземпляр вискозиметра);
	τср	- среднее арифметическое из учитываемых пяти отсчетов времени,с.

Вычисленное значение γ₂₀ округлить с точностью до третьего знака (т.е. в окончательном результате должно быть отражено три последовательных, десятичных порядка при условии, что 0,01 < γ _t < 9,99 мм ²/с; если же γ _t > 10 мм² /с, то в ответе следует справа от трех оставляемых цифр приписать необходимое количество нулей). Примеры округления: 6,3168 - 6,32; 47,629 = 47,6; 189,19 = 189; 249430 = 249000.

Вязкость моторных, трансмиссионных и гидравлических масел определяется аналогично.

Определение температуры застывания. Одним из показателей низкотемпературных свойств дизельного топлива является температура застывания, т.е. наивысшая температура, при которой топливо (или другой нефтепродукт) в стандартом приборе (рис. 7), наклоненном под углом 45°, в течение одной минуты не обнаруживает подвижности.

При определении температуры застывания необходимо следующее:

1)В пробирку 4 с внутренним диаметром 20±1 мм налить испытуемое топливо, предварительно проверенное на отсутствие воды. Уровень топлива после погружения в него термометра 1 должен совпадать с меткой, нанесенной на наружной поверхности пробирки и отстоящей от дна последней на 30 мм. Термометр 1 центрируется и крепится в пробирке 4 с помощью пробки 2, причем его ртутный или спиртовой резервуар должен занимать центральное место в объеме налитого топлива. Чтобы в слоях, примыкающих к стенкам пробирки, исключить переохлаждение испытуемого нефтепродукта, вокруг нее, по возможности соосно с ней, укрепляется на пробке 3 еще, стеклянная муфта 5.

Прибор для определения застывания нефтепродуктов

Рис. 7

2) Собранный прибор надо вертикально погрузить в ванну с охлаждающей смесью (спирт-сырец, охлаждаемый твердой угле­кислотой), температура которой согласно стандарту должна поддерживаться ниже ожидаемой температуры застывания на 5 °С.

3) По мере понижения температуры необходимо периодически вынимать прибор из ванны и, отклонив его на 45 °С от вертикали, наблюдать за положением уровня топлива в приборе.

Если в наклонном приборе наступит смещение уровня за срок меньше 1 мин, то следует продолжить охлаждение. В дальнейшем, повторяя указанный способ контроля, остановиться на той температуре, при которой впервые после многократных проверок с наклоном прибора на 45° не будет обнаруживаться за 1 мин смещения уровня топлива в пробирке. Найденную таким способом наивысшую температуру, соответствующую потере текучести нефтепродуктом, считают температурой застывания.

4) В некоторых случаях нет необходимости определять истинную температуру застывания, а достаточно лишь убедиться в соответствии нефтепродукта по этому показателю нормам ГОСТа.

При такой постановке задачи прибор с образцом охлаждается до температуры, установленной стандартом. Если при этой температуре уровень испытуемого продукта при наклоне прибора на 45° за 1 мин не смещается, то значит данный продукт соответствует по температуре застывания стандарту.

Температура застывания моторных, трансмиссионных и гидравлических масел определяется аналогично.

Установление марки дизельного топлива и решение вопроса о его применении. При установлении марки необходимо принимать во внимание не только абсолютные значения цетановых чисел, температур застывания, но и оговорки «не менее», «не выше», которыми сопровождаются некоторые показатели в ГОСТах на дизельные топлива. Каждая оговорка дает предельное значение показателя, ограничивая отклонение его только в одном и притом нежелательном направлении, тогда как изменение в другую сторону обычно является благоприятным. Например, чем ниже температура застывания топлива, тем лучше его низкотемпературные свойства, поэтому здесь ставится оговорка «не выше». В тех случаях, когда и слишком низкое и чрезмерно высокое значение показателя отрицательно сказывается на качестве продукта, в ГОСТах вместо оговорок вводятся для такого рода показателей возможные пределы колебания.

При установлении марки дизельного топлива, как и в случае бензинов, сопоставляются в первую очередь важнейшие данные анализа: цетановые числа, температура застывания, значения вязкости и т.д. Выбор нужно остановить на той из марок, к показателям которой наиболее близко подходят имеющиеся результаты для испытуемого топлива.

Вопрос о применении дизельных топлив по сравнению с бензинами решается значительно проще. Это связано с тем, что любое отечественное дизельное топливо пригодно для всех отечественных автотракторных дизельных двигателей. При этом надлежит руководствоваться правилом: самая низкая температура наружного воздуха, при которой может применяться любое дизельное топливо, должна быть выше его температуры застывания на 10 максимум на 15 °С.

Следует иметь в виду, что на указанное правило необходимо опираться при установлении нижнего температурного предела применения всех без исключения дизельных топлив, в том числе и стандартных. Ответ надо округлять до значения, оканчивающегося цифрами 5 или нулем и удовлетворяющего условию, чтобы разница между минимальной температурой применения и фактической (а не стандартной) температурой застывания получалась не меньше 10 и не больше 15 °С.