Гаврилов Н.В., к.т.н., доцент, Молдабек Н.Қ., 2-курс магистранты

А.Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті

ДИЗЕЛЬДІ ЖАНАР МАЙ ҚҰРАМЫН ЗЕРТТЕУ

Жалпы жанармай сапасын үш айда бір рет тексеріп тұру қажет және қолданар алдында да тексерістен өткізу қажет [1, 2].

Трактор, автокөлік және басқа да машиналарды пайдалану кезінде қолданылатын мұнай өнімдерінің және арнайы сұйықтықтардың сапасын анықтау үшін өндіріс кәсіпорны арнайы зертханаларды шығарады: «РЛ», «ПЛ-2М», «ЭЛАН» және т.б. Қазақстан территориясында завод-кәсіпорындардың зертханаларынан басқа мұнай өнімдерінің сараптамасымен айналысатын 30-ға жуық аккредиттелген зертханалар жұмыс жасайды. Бірақ, олардың көбісі заманауи және күшті қондырғыларды қолдана алмайды.

«ҚазМұнайГаз Өнімдері» АҚ зертханаларында автокөлік бензинінің, дизельдік жанармайдың сапасын анықтау үшін жасалатын сараптама жасауға арналған құрылғылары ЕВРО-2, ЕВРО-3, ЕВРО-4 стандарттарына сай зерттеу жасауға мүмкіндік береді.

Қазіргі таңда Қостанай облысы бойынша «РЛ» және «ПЛ-М» зертханалары кең қолданысқа ие. Себебі, олар мұнай базасын және бұрынғы колхоз,совхоз мұнай қоймаларын, ірі автотранспорттық кәсіпорындарды толық жабдықтауға негізделген.

Қозғалтқыштың технико-экономикалық көрсеткіші – қоданылатын жанар-жағармайға байланысты. Сондықтан, жанар-жағармай пайдалану жағынан физико-химиялық көрсеткіштері МЕСТ стандарттарына сәйкес болуы керек. Осы сипаттамаларға сәйкес жанар-жағармай түрін, жану сипаттамасын, жануға тұрақтылығы, корризияға ұшырау бейімділігі, алғашқы сапасын жоғалтпай сақтау шарттары және т.б. анықталады [1].

Дизельдік жанар-жағармайдың сапасын зерттеу А.Байтұрсынов атындағы ҚМУ инженерлі-техникалық факультетінің жанар-жағармай зертхана жағдайында жүзеге асты. Факультет студенттері сарапталатын өнімді облыстағы - АЗС Наримановская; - АЗС Бахыт; - АЗС Иволга; - АЗС Эталон - жанармай бекеттерінен таңдап алды. Жүргізілген зерттеулер дизельдік жанармай МЕСТ стандарттына сай жүргізілді.

МЕСТ Р 52368-2005 (ЕН 590:2004). ЕВРО дизельдік жанармайы.

1 кестеде дизельдік жанармай үшін техникалық шарттар көрсетілген.

1-кесте.

МЕСТ белгесінің дизельді жанар май үшін белгіленуі

көрсеткіштер	ДЛ маркалы ажзғы дизельді жанармай	ДЗмаркалы жазғы дизельді жанармай	ДА маркалы арктикалық дизельді жанармай
тығыздық, г/см^3	0,860 көп емес	0,840 көп емес	0,830 көп емес
Сәулелену температурасы, град	40 төмен емес , 60 жоғары емес	35 төмен емес, 50 жоғары емес	30 төмен емес
Бұлдырау температурасы, град	-5	-25	-
Қайнау температурасы, град	180-360	180-340	180-320
Кинематикалық тұтқырлық, см	3,0 – 6,0	1,8 - 5,0	1,5 - 4,0

Сарапталатын өнімнің ластануы индикатордың көмегімен жүргізілген фильтрация және қоя тұру әдісі арқылы анықталды. Таратылатын тіректерден алынған сарапталатын өнімдердің ылғалдылығы 6 % және коррозия және атмосфералық шаң өнімдерінің бір бөлігі тұрғаннан кейін күл бөле бастады.

Сонымен қатар, тұрған өнімде 200...250мкм көлеміндегі лас заттар болады. Тұрған өнімде су іздері бар, сонымен қатар, сопақша түріндегі бөліктер де бар. Бұл бөліктер тығыз төсеніш материалдарына және өсімді заттардың әсерінен пайда болды деп болжауға болады.

Зертханалық тәжірибе жасау жағдайында дизельдік жанармайдың тығыздығын өлшеу үшін ареометриялық әдіс қолданылады. Тығыздықты өлшеу 20° C стандартты жағдайында төмендегі формула бойынша есептеледі [2, 3]: (1) мұндағы - ареометр көрсеткіштері, г/см³ (кг/м³);

- зерттеліп жатқан жанар май температурасы ;

- арналған тығыздықтың температуралық өзгерісі (қосымша нұсқаулықтар бойынша алынады) [5].

Өлшемдер 3 нұсқа бойынша тексеріліп, есепке алынған.

Қоспалардың және тығыздықтың зертеу қорытындылылар 2 кестеде көрсетілген.

Жылдам жүретін дизельдік қозғалтқыштарға арналған жанармайларда кинематикалық тұтқырлық 20° С-та пайда болса, ақырын жүретіндер үшін 50°С-та пайда болады. Міндеттерге сәйкес берілген температураларда тұтқырлық ВПЖ-1, ВПЖ-2 және Пинкевич вискозиметрлерінде анықталады. [3].

Зерттеу жұмысы МЕСТ 33 - МЕСТ Р 53708 - ASTM D 446 - ISO 3104 - ISO 3105 сәйкес жүргізілді.

Кесте 2. Дизельдік жанармайлардың қоспаларының және тығыздығының зерттеу қорытындылары

Көрсеткіштер	Жаздық МЕСТ ДЛ	Қыстық МЕСТ ДЗ	АЗС ИВОЛГА	АЗС ЭТАЛОН	АЗС Наримано- вская	АЗС БАХЫТ
Құрамындағы механикалық қоспалар, шайыр және су	Жоқ	Жоқ	Жоқ	200...250 мкм көлеміндегі ластану. Су ізі	Жоқ	200...250 мкм көлеміндегі ластану. Су ізі
Тығыздық, г/см^3	0,860 Артық емес	0,840 Артық емес	0,824	0,834	0,815	0,829

Вискозиметрлер түрлі диаметрлі капиллярлармен шығарылады. Сондықтан, 0,6-дан 30000 сСт (мм²/с) дейінгі тұтқырлықты анықтау мүмкіндігіне ие. Тәжірибе жасау кезінде сұйықтықтың қозғалыс уақыты 200 с аз және 600 с аспау керек.

Кинематикалық тұтқырлықты анықтауға арналған қондырғының жалпы түрі, 1 суретте Пинкевич вискометрі көрсетілген [7].

1-термометр; 2-араластырғыш; 3-вискозиметр; 4-электроплитка; 5-капилляр; 6-термостат; 7-су моншасы; 8-су шығаратын түтікше

Сурет 1. Мұнай өнімдерінің кинематикалық тұтқырлығын анықтауға арналған құрылғы:

Дизельдік жанармайдың тұтқырлығы 20^оС анықталды. Стақанға ыстық немесе салқын суды қоса отырып бастапқы температураны 20±0,2° дейін жеткіздік және тәжірибені жалғастыру барысында осы температураны тұрақты ұстап отырдық. Жанармайды үлкен шұңғыл ыдыста қыздырдық. Термостатта 20° температурамен 12 мин ұстағаннан кейін, калибрлі ыдысты жанармаймен, ауа өткізбей толтырдық. Жанармайды жоғарғы ыдыстың жалпы көлемінің 1/3 бөлігіне орналастырдық. Атмосферамен вискометр көрсеткіштерін хабарладық және «а» белгісінен, ыдыс арақашықтығынан «б» белгісіне дейінгі жанармайдың мениска түсу уақытын анықтадық. Кіші шар ыдыстағы сұйықтықтың ағып кету уақытын секундомер арқылы белгілеп отырдық.

Тәжірибені үш рет қайталадық, есеп беру уақыты 4 с аспауы керек. Үш тәжірибеден орташа арифметикалық ұғымды есептеп, оны секундқа айналдырдық.

Әрбір вискозиметрдің номері және капилляр диаметрі, тұрақтылығы с көрсетілген құжаты бар. Вискозиметрдің тұрақтылығы с 20°С, сСт жағдайындағы кинематикалық тұтқырлықты есептейді :

n = с×t ,

(2) мұнда с – вискозиметр тұрақтысы (құрылғы паспортынан анықталады), мм²/с²;

t - «а»” белгісінен «б», с дейінгі жанармайдың ағып кету уақыты.

3 кестесінде өткізілген зерттеу нәтижелері көрсетілген.

Дизельдік жанармайдың кинематикалық тұтқырлығының зерттеу нәтежиелері

3 кесте.

көосеткіштер	МЕСТ ДЛ жазғы	МЕСТ ДЗ қысқы	АЗС ИВОЛГА	АЗС ЭТАЛОН	АЗС Наримановская	АЗС БАХЫТ
Кинематикалық тұтқырлық, ст	3,0–6,0	1,8 - 5,0	4,105	4,829	3,496	3,749
Ағып кетудің орташа уақыты, ст	200 кем емес және 600 артық емес	200 кем емес және 600 артық емес	378	445	321,94	345,45

Құрылғының техникалық белгілері (Пинкевич вискозиметрі): - құрылғы № – 846; - вискозиметр тұрақты көрсеткіші с = 0,01086 мм²/с²; - капилляр диаметрі – 0,062 мм.

Дизельдік жанармайдың тұтқырлығы оптималды болу керек. Тұтұырлықтың аз немесе тым көп болуы жанармай беретін құрылғының, қоспа пайда болу процесінің және жанармайдың жануының жұмысына кедергі келтіреді. МЕСТ стандарттары бойынша 20°С жағдайында жылдам қозғалатын дизелдік қозғалтқыштардың жанармайында кинематикалық тұтқырлықтың кіші және жоғарғы шегі белгіленеді.

Зерттеудің нәтежиесінде жылдам жүретін дизельдер үшін 20°С жағдайында жанармай тұтқырлығы 2,0-6,0 сСт болатыны анықталды. Айта кететіні, жазғы жанармайлар жоғарғы шекке жаұын тұтқырлыққа, ал қысқы жанармайлар керісінше, кіші шекті тұтқырлыққа ие болуы керек.

ану температурасы- жанармай және ауаның отқа жақындатқанда лаулап жанатын жанғыш қоспа түзуі кезіндегі минималды температура [5,6].

Заманауи дизельдік жанармайлардың фракциялық құрамы жеңілдетілген және салыстырмалы жану температурасы да аз (35-40°С). Сондықтан, олар өртке қауіпсіз және булануы да аз.

Зерттеу жұмысын іске асыру үшін келесідей аппаратура мен реактивтерді қолданады: - ГОСТ 305-82 (2сурет)сай келетін Дизель жанар майдың жабық тигельде жарқырау кезінде температурасын анықтауға арналған құрылғы; - зерттеу өнімі 80 см³.

Сараптамаға алынған өнімді бензинмен алдын ала жуылған және кептірілген тигельге 2 құйяды.Тигельді таза , құрғақ қақпақпен жабады 3, термометр орналастырып, жылытқыш ваннаға 1 қояды.

1 – жылытқыш; 2 – тигель; 3 – араластырғыш; 4 – термометр; 5 – қақпақ; 6 – фитиль; 7 – жандыруды қолмен қолдану; 8 – араластырғыш жетегінің білігі.

2-сурет. Дизель жанар майдың жабық тигельде жарқырау кезінде температурасын анықтауға арналған құрылғы.:

Жылытқыш ваннаны бөлме температурасына дейін салқындатады.

Күткен нәтижеге 10°С қалған кезде мұнай өнімін бу жарқырауына тексереді.

Зерттеу кезінде араластыруды тоөтатты. Бұл үшін жандыруды қолмен қолдану 7 арқылы жапқышты ашады және жанып тұрған фитильді 6 өнімге 1-2 с жақындатып , қайтадан алып тастаймыз, жабамыз. Егер жарқырау пайда болмаған жағдайда зерттеуді қайта жүргізеді.

Жарқырау температурасының орнына мұнай өнімінің бетінде бірінші көк от пайда болған кездегі термометр көрсеткішін есепке аламыз

Зерттеуді үш реттен кем емес етіп жасады. Расхождение между параллельными определениями вспышки в закрытом тигле не должно превышать следующих величин: при температуре вспышки 50°С – ± 1°С, при температуре свыше 50°С – ± 2°С

Барометрлік қысымболған жағдайда 101, 08 кПа (760 мм рт. ст.) берілген қысымнан 2 кПа (15 мм рт.ст. )өзгертеміз,бұл өзгерістерді (t) температура түземесінен алдық.Ол жұмысқа қосымшада көрсетілген.

, (3) Мұнда Р – зерттеу кещіндегі барометрлік қысым мм рт. ст. 1°С температурасына дейін зерттеулер тура ма тура жүргізілген.

Жұмыстың орныдалуы 4-кестеде көрсетілген және МЕСТ бойынша мұнай өнімі негәзгә көрсеткіштерімен сай келеді.

4-кесте. Дизель жанар майдың жарқырау кезінде температурасын анықтау зеттеулер нәтижесі

көрсеткіш	ГОСТ ДЛ жазғы	ГОСТ ДЗ қысқы	АЗС ИВОЛГА	АЗС ЭТАЛОН	АЗС Наримано- вская	АЗС БАХЫТ
Жабық тигелдегі жарқырау температурасы, град	40 төмен емес 70жоғары емес	35төмен емес, 60 жоғары емес	66,3	69,7	60	79,5

Дизельді жанар май түрін анықтау үшін (жазғы, қысқы арктикалық), дизелді отынның бұлдырау температурасын анықтау әдісін қолданады.

Солтүстік Қазастан үшін қысқы және жазғы отын түрлері ғана қолданылады(ДЛ, ДЗ).

Дизелді отынның бұлдырау температурасын анықтау әдісінің негізі сараптамаға алынған өнімді салқындатылған қоспаға екі жары бар термометр температурасын анықтап суытып , сонымен бірге тұнба мен бірінші кристалдың пайда болуына дейін зерттеп, тексеру жүргізу.[2,3].

Сараптамаға алынған дизелді жанар майдың құрамынынан су алынады. ЛТЗ құрылғысының сол жақ терезесінде орналасқан, екі қабырғалы пробиркаға этолонды жанармайды қояды (3-сурет).

Екінші пробираканң ішкі жағына сараптамаға алынған өнімді құйып оның үстінен қақпақпен бірге термометр орналастырады. Термометрді сынап резервуары түбінен 15 мм дей ара қашықтықта етіп орналастыру қажет.

Қоспаны суыту үшін термосқа қар мен 3:1 масасына байланыста қатынасында тұз қолданылғаналынған қоспаны қолмен асықпай араластырамыз.Сұйықтық фазасына ауысқан кезде асықпай ақырындап араластырамыз және термосты аралыстырғышы бар қақпақпен жабамыз.

а – пробирка: 1-араластырғыш; 2-белгі; 3-термометр;

б – құрылғының жалпы көрінісі: 1- пробираға арналған орын; 2-қарауға арналағн терезелер; 3-желдетуге арналған тесік; 4-шамдар

3-сурет. ЛТЗ бұлдырау температурасын анықтайтын құрылғы:

Күткен нәтижеге 5°С температурадай қалған кезде сараптама алынған өнімі бар пробирканы термостан алып шығып тез сүртіп, ЛТЗ құрылғысының оң жақ терезесіне орналастырады.Тумблер арқылы шамдарды жағады және қарау тесіктері арқылы сараптамаға алынған өнімді қадағалайды, сонымен оны мөлдір эталонмен салыстырады.Пробираканы термостан алған мен қайтадан салған сәт аралығы 12 с аспауы тиіс. Әр зерттеу сайын құрылғыдағы шамдарды өшіріп отырады. Егер де сараптамаға алынған өнім сол күйі таза , мөлдір өзгермеген болса, онда сараптамаға алынған өнімі бар пробирканы салқындатылған термосқа қайтадан салып суытады.1°С сайын келесідей зерттеулер өткізеді. Зерттеуді жанар май бұлдырауы пайда болғанша жасайды.Сараптамаға алынған өнімде бқлдырау пайда болған кездегі температурасын , сол өнімнің бұлдырау температурасын есебінде аламыз.

5-кестеде зерттеу қорытындылары көрсетілген. Дизельді жанар май бұлдырауын зерттеу бойынша жасалған қорытынды:

5-кесте.

көрсеткіштер	ГОСТ ДЛ жазғы	ГОСТ ДЗ қысқы	АЗС ИВОЛГА	АЗС ЭТАЛОН	АЗС Наримановская	АЗС БАХЫТ
Бұлдырау температурасы, град	-5жоғары емес	-25жоғары емес	-29	-30	-32	-23

Зерттеу бойынша жасалған қорытынды:

По полученным исследованиям для дизельных топлив, взятых с АЗС ЭТАЛОН, АЗС БАХЫТ бекеттерінен алынған сарапталатын дизелді өнім зерттеу нәтижелерінен қоспалардың көбі (механикалық, коррозиялық, сулы) тұрып қалу нәтижелері екені айтпаса да анық, әрине уақыт өте келе ол дизель жанар май құрамына да әсер ететіні айдан анық көрініп тұр. (200...250 мкм ластану өлшемдері, су іздері) және жалпы қозғалтықыш эксплуатация уақытына байланысты.

2. Дизельді жанар майды сақтау құрылғыларының тазарту уақытын тезздету, сонымен қатар резервуарды механикалық қоспалар мен судан таза ұстау шараларын қолға алу, бұл процестерді іске асыратын құрылғыны жасау

3. Қолданыстағы дизелді жанар май құрамын анықтау үшін зертханалық құрылғы қажет. Және бұл құрылғы цетан саны, фракционды сипаттамасын және көптеген басқа да сапаларды анықтауы тиіс. Бұл құрылғы ПЛ-2М дала зертханасына ұқсас, базасына сай жасалуы мүмкін.

4. АЗС ЭТАЛОН, АЗС ИВОЛГА, АЗС Наримановская бекеттерінен алынған сарапталатын дизелді өнім зерттеу нәтижелері МЕСТ көрсекіштеріне сай және ДЛ жазғы жанар май маркаларына тура келеді.

5. АЗС БАХЫТ бекеттерінен алынған дизель өнімдері үшін қосымша зерттеу жұмыстары қажет : компаудирование операциясы (араластыру), тұрақтандыру және фильтрлеу.

6. Жабық тигельдегі жарқырау температурасын анықтайтын құрал арқылы жасалған зерттеу жұмыстарында оның конструкциясы бойынша келесідей ақаулар анықталды: - температура тәртібінің реттелуі мен қадағалаудың қиындығы; - дизель отынының температурасының фиксациясымен ақаулары; - сложность управления процессом перемешивания пробы: - өнімді жандыру ыңғайсыздығы;

7. Бұл жұмыс ауданында әрі қарай жұмыс істеу үшін жабық тигельдегі жарқырау температурасын анықтайтын құралдардың конструктивтік сызбасын жасалуда.

Аңдатпа. Облыстың әртүрлі жанармай бекетінен алынған дизельді отындардың үлгілерінің зерттеулерінің қорытындысы олардың МСТ –ға сәйкес екендігін көрсетеді.

ТВЗТ қондырғысының көмегімен жүргізілген зерттеулер оның конструкциясына бірқатар кемшіліктерін шығарды: температура тәртібінің реттелуі мен қадағалаудың қиындығы; дизель отынының температурасының фиксациясымен ақаулары; қондырғы өте тығыз емес. Бұл жұмыс ауданында әрі қарай жұмыс істеу үшін құралдардың конструктивтік сызбасын жасау

Әдебиеттер тізімі

1. Итинская Н.И., Кузнецов Н.А. Справочник по топливу, маслам и техническим жидкостям. -М., Колос. 1982 г. -210с.

2. Лышко Г.П. Топливо и смазочные материалы. -М., Агропромиздат. 1985.

3. Кузнецов А. В., Кульчев М.А. Практикум по топливу и смазочным материалам. -М., Агропромиздат. 1987 г. -223с.

4. Григорьев М.А. и др. Качество нефтепродуктов и надежность двигателей. -М., Издательство стандартов. 1981 г. -170с.

5. Никифоров А.Н. Топлива и смазочные материалы: потребление и экономия. -М., Россельхозиздат. 1981 г. -180с.

6. Уразгалеев Т.К. Обеспечение качества нефтепродуктов на нефтебазах и нефтескладах. Учебное пособие. Уральск. ОАО «ИПК Дастана». 2003 г. -250с.