Определение плотности топлив

Цели работы:

1. дать студентам представление о методике определения плотнос- ти нефтепродуктов;

2. научить студентов учитывать величину плотности при операци- ях учета расходования ГСМ.

Под плотностью топлива понимают его массу в единице объе-

ма. Размерность плотности в системе единиц СИ выражена в кг/м³. Плот- ность нефтепродуктов зависит от температуры, т. е. с ее повышением плотность уменьшается, а с понижением увеличивается. Плотность мо- жет быть замерена при любой температуре, но результат измерения обя- зательно приводят к температуре +20 °С, принятой за стандартную при оценке плотности топлив и масел.

Приведение замеренной плотности к плотности при стандартной

Отчетность по исследуемым нефтепродуктам

Учет нефтепродуктов на нефтебазах, складах ГСМ автохозяйств, базах механизации и заправочных станциях, а также оптовая закупка и перевозка ГСМ производятся в массовых единицах, т. е. приход осуще- ствляется в весовых единицах – килограммах и тоннах (кг, т), а расход учитывается в объемных единицах – литрах (л).

Следовательно, система учета и отчетности, а также расчеты при составлении заявок на снабжение должны предусматривать перевод ко- личеств из массовых единиц в объемные и обратно. Кроме того, конт- роль наличия остатков топлив в емкостях заправочных станций (АЗС), розничная продажа и отпуск их при заправке баков транспортных средств, нормы их расхода устанавливаются и производятся также в объемных единицах, т. е. в литрах (л).

В силу этого нужно производить пересчет из массовых единиц в объемные и обратно, для чего нужно знать плотность получаемых и вы- даваемых нефтепродуктов.

Пересчет осуществляют следующим образом: количество бензина в массовых единицах, кг

G = V ,

t t t

температуре +20 °С производится по формуле

где V

• количество бензина в объемных единицах, л; 

• плотность

t



t

t

= 

20

(t 20),

t

где – плотность горючего при температуре испытания, кгм³; – средняя температурная поправка, кгм³град (табл. 2); t – температура, при которой произведен замер плотности топлива, С.

бензина при той же температуре, кгл.

При обратном пересчете и тех же обозначениях

V = G .

t t t

Значения поправок на плотность приведены в табл. 2.

Таблица 2

Таким образом, абсолютной плотностью вещества называется количество массы, содержащейся в единице объема. Она имеет

размерность кгм³ в системе СИ.

Средние температурные поправки плотности нефтепродуктов

Нефтепродукты	Параметры
	Замерная плотность нефтепродуктов t, кгм3	Температурная поправка на 1С , кгм3
Бензин	690–760	0,865
Керосин	780–820	0,738
Дизельное топливо	820–860	0,718

Измерение плотности с помощью нефтеденсиметров

На складах и заправочных станциях плотность нефтепродуктов за- меряют с помощью нефтеденсиметра (ареометра), который представ- ляет собой полый стеклянный поплавок с балластом внизу и тонкой стек-

16 17

лянной трубкой сверху, в которой помещена шкала плотностей. В изме- рительный комплект входят денсиметры с различными пределами шкал плотности, позволяющие практически определять плотность всех видов топлива и масел (рис. 3–4).

Денсиметры градуируются в гсм³, поэтому для выражения

плотности продукта в системе СИ необходимо полученный результат измерения пересчитать, умножив на 1000.

3. выбрать нефтеденсиметр с соответствующим делением шкалы, кгм³, и пределом измерения:

для бензинов – 690–750; для дизельных топлив – 820–860;

для керосинов – 780–820; для масел – 830–910;

4. чистый и сухой нефтеденсиметр взять за верхнюю часть и мед- ленно погрузить в испытуемый продукт так, чтобы он не касался стенок цилиндра;

5. по прекращении колебаний нефтеденсиметра произвести отсчет показаний по шкале плотностей по верхнему краю мениска (при этом глаз наблюдателя должен быть на уровне мениска жидкости);

6. t

   произвести отсчет температуры испытаний t по впаянному в нефтеденсиметр термометру. Отсчет по шкале денсиметра дает плот- ность горючего при температуре испытаний t;

7. 

   20

   привести замеренную плотность к стандартному значению ,

т. е. к плотности при температуре +20 °С, учитывая температурную по- правку согласно табл. 3.

Значения поправок на плотность приведены в табл. 3. Плотность бен- зинов стандартом не нормируется, однако она наряду с другими физико- химическими показателями характеризует качество нефтепродуктов;

Таблица 3

Таблица полных температурных поправок плотности нефтепродуктов

Рис. 3. Прибор для определения плотности нефтепродуктов:

1 – стеклянный цилиндр; 2 –

нефтеденсиметр; 3 – испытуемый нефтепродукт; 4 – термометр

Рис. 4. Определение плотности бензина: а – аэрометром: 1 – шкала термометра; 2 – шкала плотности (, г/см²); б – нефтеденсиметром:

Замеренная плотность, кгм3	Поправка на 1С, кгм3	Замеренная плотность, кгм3	Поправка на 1С, кгм3
700–710	0,893	831–840	0,725
711–720	0,884	841–850	0,712
721–730	0,870	851–860	0,699
731–740	0,857	861–870	0,686
741–750	0,844	871–880	0,673
751–760	0,831	881–890	0,660
761–770	0,818	891–900	0,647
771–780	0,805	901–910	0,633
781–790	0,792	911–920	0,620
791–800	0,778	921–930	0,607
801–810	0,765	931–940	0,594
811–820	0,752	941–950	0,581
821–830	0,738

1 – нефтеденсиметр

Приборы и материалы – нефтеденсиметр, стеклянный цилиндр.

Порядок выполнения работы:

1. в чистый стеклянный цилиндр емкостью 250 мл и диаметром

50 мл налить испытуемое топливо;

2. дать топливу отстояться до выделения пузырьков воздуха, чтобы оно приняло температуру окружающего воздуха;

18 19

8) при определении денсиметром плотности нефтепродуктов, имеющих вязкость при 50 С более 200 сСт, погружение денсиметра происходит очень медленно, поэтому такие нефтепродукты смешивают с равным объемом керосина, плотность которого измерена заранее. Перемешивают нефтепродукты до полной однородности и определяют плотность смеси таким же образом, как указано ранее.

Плотность вязкого нефтепродукта вычисляют по формуле

3. Каким образом проявляется смолистость топлива на двигателе?

4. Каким образом могут оказаться в бензине водорастворимые кис- лоты и щелочи и как это влияет на качество топлива?

5. Для чего необходимо определять плотность топлив?

Кроме того, студенты должны уметь решать задачи об изменении расхода топлива при изменении температуры.

Пример. На склад ГСМ поступило V , л, топлива при t . Сколько

2

1 1

= 2– ^II,

автомобилей с емкостью бака V , л, можно будет заправить этим топли-

2

t t t

вом при температуре t ?

t

где ^I

• плотность смеси;  ^II

• плотность керосина.

Решение. Масса учтенного на складе топлива определяется по фор- мулам

t

Если плотность керосина и смеси определялась при различных

M = V

; M = V .

температурах, то производят пересчет плотностей, приводят их к одним

1 1 1 2 2 2

и тем же температурным значениям и только после этого подставляют

Если M = М

то V

= V 

отсюда V

= V .

в формулу значения ^I и  ^II.

1 2,

1 1 2 2,

2 1 1 2

t t