Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение качества дизельных топлив пожарных и аварийно-спасательных автомобилей в чрезвычайных ситуациях для условий Крайнего Севера Лыткин Александр Сергеевич

Повышение качества дизельных топлив пожарных и аварийно-спасательных автомобилей в чрезвычайных ситуациях для условий Крайнего Севера
<
Повышение качества дизельных топлив пожарных и аварийно-спасательных автомобилей в чрезвычайных ситуациях для условий Крайнего Севера Повышение качества дизельных топлив пожарных и аварийно-спасательных автомобилей в чрезвычайных ситуациях для условий Крайнего Севера Повышение качества дизельных топлив пожарных и аварийно-спасательных автомобилей в чрезвычайных ситуациях для условий Крайнего Севера Повышение качества дизельных топлив пожарных и аварийно-спасательных автомобилей в чрезвычайных ситуациях для условий Крайнего Севера Повышение качества дизельных топлив пожарных и аварийно-спасательных автомобилей в чрезвычайных ситуациях для условий Крайнего Севера
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Лыткин Александр Сергеевич. Повышение качества дизельных топлив пожарных и аварийно-спасательных автомобилей в чрезвычайных ситуациях для условий Крайнего Севера : диссертация ... кандидата технических наук : 05.26.02 / Лыткин Александр Сергеевич; [Место защиты: Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС РФ].- Санкт-Петербург, 2009.- 164 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Аналитический обзор, цель и задачи исследования

1.1 Состояние проблемы повышения качества дизельных то плив для пожарных и аварийно-спасательных автомобилей МЧС России. 9

1.2 Природно-климатические условия и особенности эксплуатации дизельной пожарной и аварийно-спасательной техники МЧС России в условиях Крайнего Севера . 21

1.3 Особенности боевого развертывания на пожаре в условиях низких температур окружающей среды. 25

1.4 Эксплуатационные и пожарно-технические характеристики отечественных марок ДТ. 29

1.5 Виды и характеристики отечественных дизельных топлив, применяемых для ПАСА МЧС России. 50

Цели и задачи исследования. 56

Вывод по главе 1 57

Глава 2. Поиск и выбор присадок для повышения качества дизельных топлив для ПАСА МЧС России. 58

2.1 Зарубежные составы. 65

2.2 Гидроперекиси. 66

2.3 Изопропилнитрат . 69

2.4 Парафины. 69

2.5 Сведения о стоимости отдельных цетаноповышающих и депрессорных добавок на Российском рынке. 75

Вывод по главе 2 76

Глава 3. Характеристика исходных образцов дизельного топлива для ПАСА МЧС России и методики их исследования . 77

3.1 Методики проведения экспериментов. 77

3.2 Характеристика образцов дизельного топлива для ПАСА МЧС России . 89

3.3 Основные результаты исследования. 90

Вывод по главе 3 105

Глава 4. Результаты экспериментов и их обсуждение. 105

4.1. Исследование высокоцетановых добавок к товарным дизельным топливам для пожарных и аварийно-спасательных автомобилей МЧС РФ 105

4.2. Определение цетанового числа дизельных топлив расчетными методами 110

4.3. Экспериментальное определение температур помутнения и застывания полученных дизельных топлив с повышенными ЦЧ 114

4.4. Система рекомендации по улучшению эксплуатационных показателей отечественных ДТ применительно к их использованию в полевых условиях на пожарной и аварийно-спасательной технике МЧС России. 116

4.5. Аппаратурно-технологическое оформление способа модификации товарных марок дизельного топлива цетаноповышающими и депрессорными присадками. 118

4.6 Экологический аспект применения присадок к ДТ ПАСА и СТА МЧС

России. 123

Вывод по главе 4 123

Заключение 124

Выводы по работе 127

Библиографический список

Природно-климатические условия и особенности эксплуатации дизельной пожарной и аварийно-спасательной техники МЧС России в условиях Крайнего Севера

Нефть и нефтепродукты (бензины, дизельные топлива, керосины и мазуты) в настоящее время играют главную роль в мировой энергетике, что можно проиллюстрировать на примере данных табл. 1.1.1.

Мировой парк только легковых автомобилей превышает 600 млн. шт., при темпах ежегодного роста около 9 %. Возрастает количество тяжелых грузовых автомобилей и автобусов и объем потребляемого ими дизельного топлива (ДТ).

Из нефтепродуктов (НП) важнейшими для современной цивилизации являются бензины и дизельные топлива различных марок [1, 2]. На Российских нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) дизельного топлива из промышленных смесей нефтей ежегодно вырабатывается более, чем в 1,5 раза больше, чем бензинов различных марок ( 45 мл. тонн ДТ против 26 мл.тонн бензинов). Это ДТ, в том числе широко применяется обеспечения снабжения подразделений и частей МЧС России.

Дизельные пожарные и аварийно-спасательные автомобили (ПАСА) являются основными техническими средствами Государственной противопожарной службы (ГПС) МЧС России, обеспечивающими доставку сил и средств к месту пожара, ведение боевых действий по тушению пожаров, спасанию людей и материальных ценностей. В этих ПАСА, как правило, применяются двигатели внутреннего сгорания (ДВС), работающие по циклу Дизеля, которые, в отличие от бензиновых, работающих по циклу Отто, предъявляют противоположные карбюраторным двигателям требования к воспламеняемости нефтяных топлив и, как следствие, к их фракционному и групповому химическому составу. Так, если для карбюраторных двигателей (КД) внутреннего сгорания необходимо топливо, устойчивое к окислению - бензин, то для дизельных двигателей (ДД), наоборот, требуется топливо, склонное к окислению (самовоспламенению) - дизельное

ДД отличается тем большей экономичностью, чем выше воспламеняемость топлива, то есть его цетановое число (ЦЧ), что особенно валено для ПА, поскольку при движении к месту вызова и боевом развертывании к двигателю ПА предъявляется жесткое требование форсирования рабочего процесса по мощности.

В связи с этим, во многих развитых странах ДД считается перспективным для автомобилестроения и, соответственно, он нуждается в высококачественном дизельном топливе [ 4 ]. Примерами широко применяемых в ГПС МЧС России пожарных автомобилей (ПА) с дизельными двигателями являются КамАЗ-740.10 и пожарная автоцистерна АЦ 4-40 (43202) мод. 186. Наиболее часто в городах РФ при тушении пожаров применяются автоцистерны (табл. 1.1.2 [86, 88 ]). Таблица 1.1.2 .

Следует отметить, что в настоящее время, по данным технической литературы, российский уровень производства, качества и потребления ДТ значительно отстает от уровня семерки ведущих стран мира [ 5, 89 ]. В свою очередь, отсутствие достаточного количества высокачественных ДТ осложняет или может осложнить решение ряда практических задач подразделений МЧС России в зонах чрезвычайных ситуаций. Особенно это касается возможностей оперативного повышения мощности ДД ПА в полевых условиях, экономии топлива и предотвращения замерзания или помутнения топлива в условиях субполярного и полярного климатических поясов Российской Федерации.

Условия Крайнего Севера характеризуются затяжными и крайне холодным зимами. Лето короткое и прохладное со средними месячными температурами, редко превышающими +10 С. Этот климатический район охватывает умеренные широты Северного полушария Российской Федерации. Здесь проявляются резкие сезонные климатические различия (колебания). Зимы затяжные и крайне холодные, и чем севернее, тем дни короче. Лето короткое и прохладное с длинными днями. Зимой период с отрицательным температурами очень продолжителен, а летом температура временами может превышать +32. С. В Якутске средняя температура января -43. С, июля - +19. С.

В субполярном климатическом поясе на Крайнем Севере нашей старны наиболее вероятно возникновение обстановки, сложившаяся в результате опасного природного явления, которое может повлечь за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей [ 82 ]. Для таких территорий мобилизационная готовность подразделений МЧС России должна быть на достаточном, для оказания помощи при любой температурной окружающей обстановке, уровне и это, прежде всего, сопряжено с обеспечением бесперебойной и безотказной работы всех категорий, состоящих на вооружении и в боевой готовности, технических средств.

При этом отставание отечественных ДТ от достигнутого мирового уровня можно проиллюстрировать на следующих примерах. Известно, например, что все развитые страны мира перешли с 2000 г. на выработку ДТ с ограниченным содержанием ароматических углеводородов и содержанием серы не более 0,035 %. В ближайший период ожидается дальнейшее ужесточение требований европейских стандартов по содержанию: серы - до 0,003 %, общей ароматики -до 10 %, в том числе полициклической - до 1,0 % [ 6 ].

Превалирующий объем производства ДТ для быстроходных дизелей в нашей стране составляют нестандартные (с точки зрения мировых требований) ДТ с содержанием серы до 0,2 % (75 % всего отечественного выпуска ДТ) и с содержанием серы 0,5 % и выше (14 % отечественного выпуска ДТ). Так, например, ЛУКОЙЛ-Волгоградский НПЗ вырабатывает 86 % ДТ с содержанием серы 0,5 % и выше, ЛУКОЙЛ-Ухтанефтепереработка - 67,6 % , ЮКОС -Ангарский НХК - 39 % , группа Альянс - Хабаровский НПЗ - 82 %, заводы Роснефти - 76 %, заводы Татнефти и мини-НПЗ - 100 % ДТ с повышенным содержанием серы (0,5 % и выше). В то же время, на мировых рынках в последнем десятилетии XX века были выдвинуты новые высокие и жесткие требования к качеству ДТ топлив, обусловленные ростом дизелизации автотранспорта, экономией топлива и охраной воздушного бассейна от загрязняющих выбросов [ 72 ]. Прежде всего -это ужесточение норм на цетановые числа в сторону их увеличения до (не менее) 58 единиц, ограничение верхнего предела выкипаемости и повышение Т вспышки, ужесточение норм по Т помутнения и предельной Т фильтруемости топлив в зимний период, улучшение показателей вязкости, цвета, стабильности, коксуемости 10 %-ного остатка и пр. Кроме того, в соответствии с экологическими законодательствами промышленно-развитых стран, постоянно растут экологические требования к ДТ [ 73 ].

Важность учета и выполнения растущих экологических требований к автомобильным топливам актуальна и для парка пожарных и аварийно-спасательных автомобилей. Так, одним из приоритетных свойств надежности ПА в настоящее время является обеспечение ими в условиях эксплуатации технических нормативов безопасности, утвержденных Постановлением Правительства РФ № 609 от 12 октября 2005 г. в форме специального технического регламента «О требованиях к-выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории РФ, вредных (загрязняющих) веществ». Этим нормативным документом определен порядок и сроки поэтапного введения требований ЕЭК ООН по нарастающему уровню в период с 2006 года (Евро-2) до 2014 года (Евро-5).

Изопропилнитрат

К ним, следует отнести затрудненный пуск двигателей, в том числе бензиновых, при низких температурах окружающего воздуха. При пуске холодного двигателя в таких условиях, с одной стороны, имеет место значительное увеличение сопротивления вращению коленчатого вала вследствие повышения вязкости масла в двигателе, с другой, уменьшение мощности, отдаваемой аккумуляторной батареей, вследствие падения напряжения на зажимах и уменьшения ее емкости из-за увеличения внутреннего сопротивления батареи и вязкости электролита. Это приводит к значительному уменьшению частоты вращения коленчатого вала при пуске, к ограничению возможности пуска двигателя стартером. У дизельного двигателя при низких температурах (в цилиндры поступает холодный воздух) и малой пусковой частоте вращения ухудшаются условия для достижения в конце такта сжатия необходимой для воспламенения топлива температуры воздуха. Кроме того, имеющее при этом место повышение вязкости топлива и уменьшение скорости его впрыска вызывают ухудшение распыливания топлива в цилиндрах дизеля. Все это затрудняет пуск и работу двигателя при низких температурах.

Пуск и работа холодного двигателя сопровождается повышенным изнашиванием основных его рабочих деталей. Это имеет место по ряду причин: из-за поступления масла к трущимся поверхностям с некоторым запаздыванием после начала работы двигателя. По данным исследований, время задержки появления масла из коренного подшипника после начала работы насоса может составлять до 2 мин и более; из-за смывания масла со стенок цилиндра топливом, попадающим в цилиндр в жидком виде, что приводит к ухудшению смазки; из-за быстрого загрязнения масла, вызываемого неудовлетворительной его фильтрацией вследствие резкого снижения пропускной способности фильтров тонкой очистки в результате повышения вязкости смолистых веществ, отложившихся в них. При отрицательной температуре фильтр тонкой очистки пропускает масла в 20... 30 раз меньше по сравнению с максимальной пропускной способностью при положительной температуре. Кроме того, возрастание при низких температурах вязкости масла приводит к повышению давления в системе и срабатыванию перепускного клапана фильтра грубой очистки, в результате чего последний также выключается из работы. Прогревание же масла в поддоне картера двигателя при низких температурах окружающего воздуха происходит очень медленно.

При низких температурах значительно активизируется коррозия деталей цилиндропоршневой группы двигателя [ 83 ].

При эксплуатации ПАСА МЧС России в условиях низких температур возникают серьезные затруднения с поддержанием нормального теплового режима двигателя, особенно при работе, связанной с остановкой и работой основных её агрегатов, в том числе подаче огнетушащих средств и другим причинам. При низких температурах значительно возрастает изнашивание деталей двигателя. Переохлаждение агрегатов трансмиссии приводит к застыванию масла в них, ухудшению условий смазывания рабочих поверхностей, увеличению изнашивания деталей.

Возможное при низких температурах замерзание жидкости в системах охлаждения дизельного двигателя, отопления кабины для боевого расчёта, кузова, электролита в аккумуляторной батарее может приводить к размораживанию блока двигателя, разрыву бачков и трубок радиатора, баков батареи. В условиях низких температур намного выше вероятность отказов топливной системы дизелей. Их причиной могут быть ледяные и воздушные пробки в трубопроводах, которые образуются вследствие скопления мелких кристалликов льда при замерзании воды, находящейся в дизельном топливе. В условиях низких температур снижается также надежность гидравлического тормозного привода из-за возможного застывания некоторых тормозных жидкостей. При температурах ниже -45С теряют свою эластичность, становятся хрупкими и разрушаются шины, детали из резины (сальники, резиновые шланги гидропривода тормозов и т.д.), пластмассовые детали трескаются, твердеют, теряют свои качества консистентные смазочные материалы. При особо низких температурах (-60...-70С) изменяются физические и механические свойства металлов, что вызывает частые поломки деталей. По подсчетам специалистов, количество поломок и аварий, изнашивание деталей стандартной техники на Севере в 3...5, а иногда в 8... 10 раз больше, чем в условиях умеренного климатического пояса.

Необходимо отметить, что при эксплуатации ПАСА МЧС России в зоне холодного климата имеет место ухудшение их топливной экономичности. Основные причины возрастания расхода топлива: увеличение времени прогрева двигателя; работа двигателя при пониженной температуре жидкости в системе охлаждения; повышенная вязкость масла в агрегатах трансмиссии, что ведет к значительным потерям мощности на ее прокручивание; повышенное сопротивление движению по заснеженным дорогам.

При доставке необходимых огнетушащих средств значительно усложняется возможность обеспечения их использования по назначению вследствие того, что при остывании и замерзании огнетушащие вещества могут потерять необходимые для целей пожаротушения свойства. Затрудняется работа водителя также вследствие снижения видимости дороги из-за запотевания и обмерзания стекол кабины, частых при температуре ниже -40С туманов, при движении по заснеженным и обледенелым дорогам. Чрезвычайно усложняются возможности обнаружения и устранения отказов в пути, особенно в системах питания и

зажигания из-за небольших размеров деталей приборов этих систем.

Особенности эксплуатации автомобилей в условиях холодного климата определяют ряд требований к их конструкции и используемому топливу обеспечивающих топливную надежность и безопасность эксплуатации ПАСА МЧС России.

Для эффективной и безопасной эксплуатации ПАСА МЧС России в районах Севера технически и экономически целесообразны модификации этих ПАСА в северном исполнении. Автомобили должны надежно работать в диапазоне температур окружающего воздуха от +40С до — 60С и относительной его влажности до 98 % при +25С и более низких температурах [ 84].

Надежность пуска и работы двигателей ПАСА МЧС России, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур, может обеспечиваться применением системы предпускового подогрева, использованием соответствующих топлив и масел, системы теплоизоляции и подогрева аккумуляторных батарей.

Для снижения сопротивления провертыванию коленчатого вала двигателя при пуске необходимо применять специальные зимние масла с пологой вязкостно-температурной характеристикой, с температурой застывания до -(60... 70) С.

Для обеспечения безотказной работы агрегатов, механизмов и систем ПАСА при эксплуатации в условиях низких температур необходимо применение специальных видов топлив (зимних и арктических), смазочных материалов, технических жидкостей, обладающих необходимыми вязкостно-температурными свойствами и не теряющих их при температурах до -70С.

Наиболее действенным путём улучшения низкотемпературных характеристик является введение специальных депрессорных присадок, которые не влияют на температуру помутнения, однако позволяют снизить температуры предельной фильтруемости и застывания на 10-20С. Для предотвращения попадания в цилиндры двигателя воды, содержащейся в топливе или конденсирующейся в топливном баке, на ПАСА возможна установка влагоотделителей.

С целью повышения безотказности работы системы питания дизелей целесообразно использовать систему подогрева топлива, что может быть осуществлено за счет теплоты отработавших газов или в специальном теплообменнике за счет теплоты охлаждающей жидкости.

При эксплуатации автомобилей в суровых условиях Сибири и Крайнего Севера отказ двигателя или зависимой от него системы отопления автомобиля в случае значительного удаления его от населенных пунктов представлять угрозу для жизни людей, ожидающих получение необходимой помощи [75].

Поэтому, рассматриваемый в настоящей работе вопрос разработки способов повышения качества дизельного топлива и приближение его свойств для обеспечения надёжной работы ПАСА и СТА МЧС России в условиях Крайнего Севера является актуальным для нашей страны и требует серьёзной методологической основы.

Характеристика образцов дизельного топлива для ПАСА МЧС России

Рекомендуемая разработчиком концентрация присадки в ДТ - 0,1-0,3 % (масс). Присадка Миакрон-2000 представляет собой горючую жидкость, не взрывоопасна, в нормальных условиях самопроизвольно не воспламеняется. По характеру вредного воздействия на организм человека она относится к малотоксичным и малоопасным (4-й класс опасности) продуктам. При длительном контакте с кожей не оказывает на нее раздражающего воздействия. Не раздражает слизистую оболочку глаз. Не способна к кумуляции. Работу с присадкой следует проводить в помещениях, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией, в одежде, предусмотренной типовыми отраслевыми нормативами. При получении присадки Миакрон-2000 нитрование 2-этилгексанола проводят смесью азотной и серной кислот в присутствии карбамида.

Как известно [ 33, 34 ], азотная кислота оказывает на углеводороды двоякое действие - нитрующее и окисляющее. Ее нитрующее действие реализуется согласно основному механизму электрофильного замещения: в реакции нитрования 2-этилгексанола азотная кислота служит источником катиона протония NO2 - главного нитрующего агента. Однако генерирование этого агента протекает медленно, из чего следует, что азотная кислота оказывает слабое нитрующее действие [ 35 ]. Роль серной кислоты состоит в активизации нитрующего действия азотной кислоты, роль карбамида — в стабилизации процесса нитрования.

Серная кислота обеспечивает диссоциацию азотной кислоты, протонируя ее молекулы по гидроксильной группе, и кроме того, связывает образующуюся в ходе нитрования воду, поддерживая таким образом скорость данного процесса [36].

Необходимо заметить, что при прямой этерификации 2-этилгексанола азотной кислотой в присутствии серной кислоты промышленно значимого выхода целевого продукта - 2-этилгексилнитрата не достигается. Наряду с целевым продуктом образуется несколько соединений, не представляющих практической ценности. Кроме того, в результате интенсивных окислительных реакций образуется ряд взрывоопасных соединений, а сам процесс нитрования протекает крайне нестабильно.

Карбамид в образовании целевого продукта не участвует, его основная задача - ингибирование окислительных процессов в ходе реакции. Продукт реакции - 2-этилгексилнитрат вследствие низкой растворимости в отработанной кислотной смеси выделяется в виде отдельного слоя, а следовательно, не снижает его концентрацию в кислотной смеси и не препятствует этерификации. Однако на образование 2-этилгексил нитрата расходуется значительная часть азотной кислоты, что несколько ухудшает условия этерификации. Учитывая это, процесс нитрования проводят при избытке азотной кислоты.

Малой энергией (150 кДж/моль) связи O-NCb в молекуле 2-этилгексилнитрата объясняется его низкая термическая стойкость.

Термический распад данного нитросоединения характеризуется резким автокаталитическим ускорением и даже возможностью взрыва. Особенно низкая термическая стойкость плохо отмытого от кислоты продукта. В силу указанных особенностей процесса нитрования 2-этилгексилнитрат получают при невысокой Т, так как с ее повышением увеличивается скорость не только этерификации, но и обратной реакции омыления, а также процессов окисления. Окислительные процессы приводят к снижению выхода основного вещества и увеличению взрыво- и пожароопасности производства, вызывая саморазложение получаемого продукта, которое ускоряется выделяющимися оксидами азота.

Предложенная схема процесса подтверждена результатами ИК- и УФ-спектроскопии продуктов, полученных на отдельных его стадиях.

Ход процесса нитрования зависит от множества факторов, особенно от концентрации и скорости подачи в зону реакции компонентов, Т кислотной смеси, скорости отвода тепла и т.д.

Промышленный выпуск присадки Миакрон-2000 организован на производственных площадях ГК «Юникойл» в г. Бийске с использованием отечественныого сырья и вспомогательных материалов. Достигнутый объем производства составляет 350 т в месяц. После ввода в эксплуатацию линии непрерывной подготовки кислотной смеси он возрастет до 1000 т в месяц.

В ОАО «Сибнефть-Омский НПЗ» с применением присадки Миакрон-2000 (ТУ 0257-005-51293216-01) получены опытно-промышленные образцы ДТ двух марок: летнее экологически чистое ДЛЭЧ-0,035-62 (ТУ 38.1011348-99) и арктическое А (ГОСТ 305-82).

Фирмой ТО «УЛЬТРАМатериалы» разработана присадка в дизельное топливо и мазут, которая позволяет предотвратить кристаллизацию парафинов и забивание фильтров при низких температурах - "FUCHS WINTEREIT". Эта присадка смешиваема и совместима со всеми видами солярки и мазута. Присадка обеспечивает полное сгорание топлива, улучшает запуск двигателя, не снижает вязкости, при ее добавлении не происходит разделения смеси на фазы.

За рубежом разработаны различные добавки, улучшающие свойства ДТ [ 92 ]. Такова, например, добавка «DIESEL TREATMENT 20G». Это многофункциональная добавка к ДТ. Она повышает ЦЧ ДТ, очищает и смазывает форсунки двигателя, удаляет влагу из топливного бака. Кроме того, эта добавка предотвращает коррозию топливной системы, снижает расход и способствует более полному сгоранию ДТ. Облегчает запуск и эксплуатацию ДД зимой.

Применяют эту добавку следующим образом.

Перед заправкой содержимое флакона заливают в топливный бак из расчета 1 флакон на 75 л ДТ. Рассмотрим теперь кратко свойства тех веществ и соединений, которые могут представить интерес для нас в данной работе с точки зрения повышения ЦЧ ДТ.

ажнейшими представителями гидроперекесей являются трет-бутилгидроперекись и кумилгидроперекись.

Трет-бутилгидроперекись (СНз)зС—ООН—прозрачная бесцветная жидкость с резким сильно раздражающим запахом, растворима в большинстве органических растворителей, в воде растворимость ее (при комнатной Т) составляет 11—12 %.

Укажем также на величины вязкости, равные 8,61 (при 10 С); 4,45 (при 20 С); 2,14 (при 50 С) и 1,03 (при 70 С); теплоту испарения, равную 11,5 ккал/моль, и теплоту сгорания 648 ккал/моль [61].

Из основных характеристик следует отметить величину Т кипения при атмосферном давлении, равную 133 С; Т плавления —5,5 С; давление паров при различных Т приведено в таблице 2.2.1.

Промышленное производство трет-бутилгидроперекиси за рубежом обычно осуществляется по методу Майлса через трет-бутил серную кислоту (в том числе и в непрерывном оформлении).

Экспериментальное определение температур помутнения и застывания полученных дизельных топлив с повышенными ЦЧ

Рекомендации основаны на экспериментальной оценке влияния выбранных нами цетаноповышающих и депрессорных добавок (присадок) на величину цетанового числа и температурные характеристики товарных марок ДТ.

Экспериментальные результаты их испытаний представлены в таблице 4.3.2 из которой видно, что примененные нами присадки оказались эффективными для решения поставленной в этой работе задачи. Цетановые числа летних и зимних марок ДТ возросли на величину от 2 до 17 едениц. Это означает, что для повышения ЦЧ на 5-6 пунктов вполне достаточно добавить всего 0,3-0,5% изопропилнитрата или 0,4-0,5% гидропероксидов. Установлено, что эффективны, также, добавки парафиновых фракций в количестве от 3 до 4 %: Сю-Сіз , Сы - Сп и Сі8 - С23.

Для установленных оптимальных составов проведено исследование их низкотемпературных свойств в сравнении с таковыми у исходных ДТ, поскольку было известно, что парафиновые фракции могут повышать Т помутнения и Т застывания (кристаллизации) ДТ. В связи с этим, определено, как выбранные добавки влияют на характеристики синтезированных дизельных топлив с повышенными ЦЧ. Полученные рекомендуемые составы приведены в таблице 4.3.2.

Из таблицы 4.3.2 и гистограммы 4.4.1 видно, что Т помутнения и Т застывания модифицированных ДТ превышают установленные нормы, а в случае добавки фракции парафинов Сіо-Сіз в количестве всего 3% к дизельному топливу марки «ДТЗ 0,2 минус 35» температуры помутнения и застывания приближают получаемое ДТ к арктическому, что даёт возможность получить высокоцетановое арктическое дизельное топливо практически в любых естественных полевых условиях при возникновении ЧС.

При этом, дизельное топливо с улучшенными эксплуатационными качествами, по данным технической литературы [ 19 ], должно обеспечивать на ПАСА и СТА МЧС России следующее:

Описание системы, заключается в оформлении способа модификации товарных марок ДТ для возможности использования при экстремально низкой температуре окружающей среды. Модифицирование ДТ осуществляли посредством работы предложенного мобильного комплекса, состоящего на вооружении МЧС России, авторазливочной станции АРС-12-У.

Авторазливочная станция АРС-12-У представляет собой автомашину ЗиЛ 157 на базе, которой смонтировано специальное оборудование: цистерна емкостью 2500 л, вихревой самовсасывающий насос, ручной насос, трубопровод, барабан, восьмиштуцерный коллектор, раздающие коллекторы, рукава, брандспойты, пистолеты ПР-4, сифон и другие приспособления (ящики с принадлежностями, трубопроводы и шланги).

Автомобильная разливочная станция АРС-12-У предназначена для дегазации, дезактивации и дезинфекции техники и вооружения. Кроме того, она используется для дегазации и дезинфекции местности и снаряжения. Оборудование разливочной станции позволяет перемешивать объёмы различных жидкостей в цистерне, смонтированной на полноприводном трёхосном шасси автомобиля высокой проходимости.

Основываясь на положениях, изложенных выше для целей и задач настоящей работы были разработаны и апробированы рецептуры приготовления смесей товарных марок дизельных топлив с цетаноповышающими и депрессорными присадками. По приведённым ниже рецептурам, удалось получить наиболее значимые результаты (табл. 4.5.1).

Приготовление смесей по разработанным рецептурным составам в настоящей работе предложено в двух вариантах: Приготовление объемов смесей (до 50 литров) для использования в случае необходимости непосредственно на месте.

Для приготовления небольших объемов смесей в естественных полевых условиях вне технических центров или пожарно-технических баз обслуживания, состоящей на вооружении моторезированной техники и планируемой к работе в зоне ЧС, достаточно произвести механическое перемешивание исходного дизельного топлива, имеющегося на момент возникновения ЧС (или других обстоятельств) и предлагаемых цетаноповышающих и депрессорных присадок [ 95 ].

Смешивание, возможно производить в любых очищенных от механических загрязнений и защищенных от попадания атмосферных осадков ёмкостях (ведро, бочка, топливная канистра и др.). Рычагом для 120 перемешивания может служить любое подручное средство, подходящий шанцевый инструмент или перемешивающие устройства, применяемые в мешалках (рисунок 4.5.1). Если смешивание производилось в канистре, то после добавления необходимых компонентов и её герметизации, достаточно последнюю просто взболтать в течение 2-4 минут. После проведения вышеописанных операций, специальная пожарная и аварийно-спасательная техника заправляется согласно указаний, представленным заводом-изготовителем на данное техническое средство.

Похожие диссертации на Повышение качества дизельных топлив пожарных и аварийно-спасательных автомобилей в чрезвычайных ситуациях для условий Крайнего Севера