Автомобильные эксплуатационные материалы
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Автомобилестроение и авторемонт
Издательство:
Издательский Дом ФОРУМ
Год издания: 2021
Кол-во страниц: 304
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Среднее профессиональное образование
ISBN: 978-5-8199-0722-1
ISBN-онлайн: 978-5-16-106139-8
Артикул: 037100.18.01
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти
Учебное пособие написано в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом последнего поколения. В нем изложены сведения по материалам, которые используются при эксплуатации и ремонте автомобильной техники. Рассмотрены физико-химические свойства и эксплуатационные качества материалов и предъявляемые к ним технико-экономические требования.
Книга предназначена для студентов средних специальных учебных заведений, обучающихся по специальностям «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» и «Механизация сельского хозяйства», а также для работников автомобильной отрасли и широкого круга автолюбителей.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- Профессиональная подготовка по профессиям рабочих и по должностям служащих
- 23.01.03: Автомеханик
- 23.01.17: Мастер по ремонту и обслуживанию автомобилей
- Среднее профессиональное образование
- 23.02.01: Организация перевозок и управление на транспорте (по видам)
- 23.02.02: Автомобиле- и тракторостроение
- 23.02.03: Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта
- 23.02.04: Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям)
- 23.02.05: Эксплуатация транспортного электрооборудования и автоматики (по видам транспорта, за исключением водного)
- 23.02.07: Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей
ГРНТИ:
Скопировать запись
Автомобильные эксплуатационные материалы, 2023, 037100.20.01
Автомобильные эксплуатационные материалы, 2020, 037100.17.01
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
АВТОМОБИЛЬНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В.А. Стуканов 2-е издание, переработанное и дополненное Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов учреждений среднего профессионального образования, обучающихся по специальностям «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» и «Механизация сельского хозяйства» ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Москва ИД «ФОРУМ» — ИНФРА-М 2021 УДК 629.3.027(075.32) ББК 39.33-08я723 С88 Стуканов В.А. С88 Автомобильные эксплуатационные материалы. Лабораторный пра ктикум : учебное пособие / В.А. Стуканов. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2021. — 304 с. — (Среднее профессиональное образование). ISBN 978-5-8199-0722-1 (ИД «ФОРУМ») ISBN 978-5-16-013485-7 (ИНФРА-М, print) ISBN 978-5-16-106139-8 (ИНФРА-М, online) Учебное пособие написано в соответствии с Федеральным государ ственным образовательным стандартом последнего поколения. В нем изложены сведения по материалам, которые используются при эксплуатации и ремонте автомобильной техники. Рассмотрены физико-химические свойства и эксплуатационные качества материалов и предъявляемые к ним технико-экономические требования. Книга предназначена для студентов средних специальных учебных за ведений, обучающихся по специальностям «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» и «Механизация сельского хозяйства», а также для работников автомобильной отрасли и широкого круга автолюбителей. УДК 629.3.027(075.32) ББК 39.33-08я723 Р е ц е н з е н т ы: начальник кафедры «Эксплуатация и ремонт» Воронежского воен ного авиационного инженерного института, канд. техн. наук В.П. Иванов; преподаватель Отраслевого автомобильного колледжа Мосавто транса, действительный член Академии изобретательства РАЕН, академик И.С. Туревский ISBN 978-5-8199-0722-1 (ИД «ФОРУМ») ISBN 978-5-16-013485-7 (ИНФРА-М, print) ISBN 978-5-16-106139-8 (ИНФРА-М, online) © Стуканов В.А., 2014 © ИД «ФОРУМ», 2014
Ââåäåíèå  íàñòîÿùåå âðåìÿ, êîãäà âî âñåì ìèðå íàáëþäàåòñÿ ðîñò öåí íà íåôòåïðîäóêòû, îñîáåííî îñòðîé ñòàíîâèòñÿ ïðîáëåìà ðàöèîíàëüíîãî ðàñõîäîâàíèÿ òàêèõ ìàòåðèàëîâ, êàê òîïëèâà è ìàñëà. Ê ýêñïëóàòàöèîííûì ìàòåðèàëàì, ïðèìåíÿåìûì íà àâòîìî áèëüíîì òðàíñïîðòå, îòíîñÿòñÿ æèäêèå è ãàçîîáðàçíûå òîïëèâà, ñìàçî÷íûå è êîíñòðóêöèîííî-ðåìîíòíûå ìàòåðèàëû, à òàêæå ñïåöèàëüíûå æèäêîñòè. Àâòîìîáèëüíûé òðàíñïîðò èñïîëüçóåò çíà÷èòåëüíóþ ÷àñòü ïðîèçâîäèìûõ ïðîäóêòîâ ïåðåðàáîòêè íåôòè è ãàçà.  ñåáåñòîèìîñòè àâòîìîáèëüíûõ ïåðåâîçîê çàòðàòû íà òîïëèâî è ñìàçî÷íûå ìàòåðèàëû ñîñòàâëÿþò áîëåå 20 % è ñóùåñòâåííî çàâèñÿò îò óðîâíÿ ýêñïëóàòàöèè àâòîòðàíñïîðòíîé òåõíèêè. Ïðàâèëüíûé âûáîð è ðàöèîíàëüíîå èñïîëüçîâàíèå ýêñïëóà òàöèîííûõ ìàòåðèàëîâ âî ìíîãîì îïðåäåëÿþò íàäåæíîñòü è äîëãîâå÷íîñòü òåõíèêè, çàòðàòû íà åå îáñëóæèâàíèå è ðåìîíò. Îøèáêà ïðè âûáîðå ìîòîðíîãî ìàñëà ìîæåò ïðèâåñòè â ëó÷øåì ñëó÷àå ê ñîêðàùåíèþ ñðîêà ñëóæáû äâèãàòåëÿ, â õóäøåì — ê åãî ïîëîìêå. Âûáîð è ïðàâèëüíîå ïðèìåíåíèå ìàñëà îñëîæíÿþòñÿ çà÷àñ òóþ òåì, ÷òî òåõíè÷åñêîé äîêóìåíòàöèåé íà íåêîòîðûå ìàøèíû ïðåäóñìàòðèâàåòñÿ áîëüøîå ÷èñëî ìàðîê ñìàçî÷íûõ ìàòåðèàëîâ. Ïîýòîìó óíèôèêàöèÿ èõ è èñïîëüçîâàíèå çàìåíèòåëåé ìîãóò èìåòü áîëüøîå çíà÷åíèå äëÿ óïðîùåíèÿ ýêñïëóàòàöèè àâòîìîáèëüíîé òåõíèêè.  àâòîìîáèëå èìååòñÿ áîëüøîå ÷èñëî óçëîâ è ìåõàíèçìîâ, ãäå ïðèìåíÿþòñÿ ïëàñòè÷íûå ñìàçêè, ðàçíîîáðàçèå êîòîðûõ òàêæå ïðåäïîëàãàåò ãðàìîòíîå èõ èñïîëüçîâàíèå. Âûáîð ñìàçî÷íûõ ìàòåðèàëîâ áîëåå âûñîêîãî êà÷åñòâà, ÷åì òðåáóåòñÿ, âåäåò ê íåîïðàâäàííîìó óâåëè÷åíèþ çàòðàò. Ïðèìåíåíèå æå ìàòåðèàëà ñ áîëåå íèçêèìè êà÷åñòâàìè íåèçáåæíî ïðèâîäèò ê ñîêðàùåíèþ ñðîêà ñëóæáû àâòîìîáèëÿ è ïåðåðàñõîäó ñàìîãî ìàòåðèàëà. Ïðîáëåìû èñïîëüçîâàíèÿ òîïëèâà è ñìàçî÷íûõ ìàòåðèàëîâ íàñòîëüêî âàæíû, ÷òî âîçíèêëà íàóêà — õèììîòîëîãèÿ, êîòîðàÿ
èçó÷àåò ñâîéñòâà, êà÷åñòâî è ðàöèîíàëüíîå èñïîëüçîâàíèå òîïëèâ è ñìàçî÷íûõ ìàòåðèàëîâ â òåõíèêå, óñòàíàâëèâàåò òðåáîâàíèå ê òîïëèâàì è ñìàçî÷íûì ìàòåðèàëàì (ÒÑÌ), ÷òî ñïîñîáñòâóåò ðàçðàáîòêå íîâûõ ñîðòîâ, ìåòîäîâ èñïûòàíèé è óíèôèêàöèè ÒÑÌ. Ñëîâî «õèììîòîëîãèÿ» (îò ãðå÷. chemia — íàóêà î âåùåñòâå, ëàò. motor — äâèãàòåëü è ãðå÷. logos — ó÷åíèå) â 1964 ã. áûëî ïðåäëîæåíî ðîññèéñêèì ó÷åíûì ïðîôåññîðîì Ê. Ê. Ïàïîê, êîòîðîå çàìåíèëî ïîíÿòèå «ïðèìåíåíèå ãîðþ÷èõ è ñìàçî÷íûõ ìàòåðèàëîâ».  õèììîòîëîãèè ýêñïëóàòàöèîííûå ñâîéñòâà íåôòåïðîäóêòîâ ðàññìàòðèâàþòñÿ â åäèíîé ñèñòåìå «ãîðþ÷åñìàçî÷íûå ìàòåðèàëû — òåõíèêà — ýêñïëóàòàöèÿ» êàê ðåçóëüòàò ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ íàäåæíîé ðàáîòû äâèãàòåëåé òîïëèâî äîëæ íî îáëàäàòü êîìïëåêñîì ñâîéñòâ, îïðåäåëÿåìûõ òàêèìè ïîêàçàòåëÿìè, êàê èñïàðÿåìîñòü, âîñïëàìåíÿåìîñòü, ãîðþ÷åñòü, ñòàáèëüíîñòü, êîððîçèîííàÿ ñòîéêîñòü è äð. Íà óðîâåíü ýêñïëóàòàöèîííûõ ñâîéñòâ òîïëèâà îêàçûâàþò âëèÿíèå ñëåäóþùèå ôàêòîðû: õèìè÷åñêèé è êîìïîíåíòíûé ñîñòàâû òîïëèâà; êîíñòðóêöèÿ äâèãàòåëÿ (ïðèíöèï ðàáîòû è îñîáåííîñòè óñòðîéñòâà); óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè (ïàðàìåòðû ðàáî÷åãî ïðîöåññà è âíåøíèå óñëîâèÿ). Õèììîòîëîãè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ òîïëèâà, êàê íà ñòàäèè ðàç ðàáîòêè, òàê è ïðè ýêñïëóàòàöèè òåõíèêè, ïîçâîëÿþò ñîçäàâàòü íåôòåïðîäóêòû ñ çàäàííûìè ýêñïëóàòàöèîííûìè ñâîéñòâàìè. Îäíàêî íåðåäêî ïðè óëó÷øåíèè îäíîãî èç ñâîéñòâ â ñèëó èõ âçàèìîñâÿçè èçìåíÿþòñÿ ýêñïëóàòàöèîííûå ñâîéñòâà òîïëèâà. Òàê, èçìåíÿÿ ïîêàçàòåëè ôðàêöèîííîãî ñîñòàâà òîïëèâà, ìû âëèÿåì íå òîëüêî íà èñïàðÿåìîñòü, íî è íà ïðîêà÷èâàåìîñòü, âîñïëàìåíÿåìîñòü, ãîðþ÷åñòü, ñêëîííîñòü ê îòëîæåíèÿì. Ïðè ïîâûøåíèè, íàïðèìåð, äåòîíàöèîííîé ñòîéêîñòè áåíçèíà ïóòåì äîáàâëåíèÿ àíòèäåòîíàòîðà, îäíîâðåìåííî èçìåíÿþòñÿ õàðàêòåðèñòèêè ïðîöåññà ñãîðàíèÿ, êîëè÷åñòâî îòëîæåíèé íà äåòàëÿõ äâèãàòåëÿ, ñîñòàâ îòðàáîòàâøèõ ãàçîâ, ñòàáèëüíîñòü áåíçèíà ïðè õðàíåíèè. Ïîýòîìó íåîáõîäèìî âåñüìà îñòîðîæíî îòíîñèòüñÿ ê ðåêëàìíûì ðåêîìåíäàöèÿì ïî ïðèìåíåíèþ ðàçëè÷íûõ äîáàâîê ê òîïëèâó äëÿ óëó÷øåíèÿ åãî îòäåëüíûõ ýêñïëóàòàöèîííûõ ñâîéñòâ. Õèììîòîëîãèÿ èçó÷àåò øèðîêèé êðóã âîïðîñîâ îòíîñèòåëüíî ñèñòåìû «ÒÑÌ—òåõíèêà—ýêñïëóàòàöèÿ»: ðàñøèðåíèå ðåñóðñîâ ÒÑÌ; ïîâûøåíèå ýôôåêòèâíîñòè ïðèìåíåíèÿ ÒÑÌ; îïòèìèçàöèÿ ýêñïëóàòàöèîííûõ ñâîéñòâ ÒÑÌ; 4 Ââåäåíèå
ýêîíîìèÿ ÒÑÌ; çàùèòà îêðóæàþùåé ñðåäû; ñîõðàíåíèå êà÷åñòâà ÒÑÌ; ìåòîäîëîãè÷åñêîå îáåñïå÷åíèå èññëåäîâàíèé è èñïûòàíèé (â òîì ÷èñëå êîíòðîëÿ êà÷åñòâà) ÒÑÌ. Ñòðóêòóðíàÿ ìîäåëü õèììîòîëîãè÷åñêîé ñèñòåìû ïîêàçàíà íà ðèñ. 1. Îñíîâíàÿ çàäà÷à õèììîòîëîãèè — ðàöèîíàëüíîå ïðèìåíåíèå ÒÑÌ ïðè ýêñïëóàòàöèè òåõíèêè. Ýòà íàóêà çàíèìàåò âàæíîå ìåñòî â ïîñòàíîâêå íàó÷íî-òåõíè÷åñêèõ ïðîáëåì (ðèñ. 2) è ïðèçâàíà ðåøàòü ñëåäóþùèå çàäà÷è: èññëåäîâàíèå ïðîöåññîâ, ïðîòåêàþùèõ ïðè èñïîëüçîâàíèè ÒÑÌ â òåõíèêå; íàó÷íîå îáîñíîâàíèå òðåáîâàíèé ê ýêñïëóàòàöèîííûì ñâîéñòâàì ÒÑÌ; ïîâûøåíèå ýôôåêòèâíîñòè ïðèìåíåíèÿ ÒÑÌ; ïîâûøåíèå õèììîòîëîãè÷åñêîé íàäåæíîñòè òåõíèêè; ñîâåðøåíñòâîâàíèå ìåòîäîâ èñïûòàíèé è êîíòðîëÿ êà÷åñò âà ÒÑÌ; ìîäåëèðîâàíèå è îïòèìèçàöèÿ õèììîòîëîãè÷åñêèõ ñèñòåì.  àâòîòðàíñïîðòíîé òåõíèêå èñïîëüçóþò íå òîëüêî ãîðþ÷å ñìàçî÷íûå ìàòåðèàëû. Òàê, â ñîâðåìåííîì àâòîìîáèëå ÷èñëî äåòàëåé, â êîíñòðóêöèè êîòîðûõ ïðèìåíÿåòñÿ ðåçèíà, äîõîäèò äî 500. Ïîýòîìó ïðè ýêñïëóàòàöèè àâòîìîáèëåé íåîáõîäèìî îá Ââåäåíèå 5 Ðèñ. 1. Ñòðóêòóðíàÿ ìîäåëü ñèñòåìû «ÒÑÌ—òåõíèêà—ýêñïëóàòàöèÿ»
ëàäàòü çíàíèÿìè è î ïðàâèëüíîì èñïîëüçîâàíèè ðåçèíîòåõíè÷åñêèõ èçäåëèé, îñîáåííî äîðîãîñòîÿùèõ, òàêèõ, êàê àâòîìîáèëüíûå øèíû. Õîðîøåå ëàêîêðàñî÷íîå ïîêðûòèå íå òîëüêî ïðèäàåò àâòîìî áèëþ êðàñèâûé âíåøíèé âèä, íî ïðåäîõðàíÿåò åãî êóçîâ îò âîçäåéñòâèÿ âíåøíåé ñðåäû è ïðåæäåâðåìåííîãî ðàçðóøåíèÿ. Ïîñòîÿííîå âîçäåéñòâèå ñíåãà, äîæäÿ, ñîëè, à òàêæå ïåñêà è ìåëêèõ êàìíåé ïðèâîäèò ê ñòàðåíèþ è ïîñòåïåííîìó ðàçðóøåíèþ ïîêðûòèÿ. Ïðîäîëæèòåëüíîñòü ñëóæáû êóçîâà ëåãêîâîãî àâòîìîáèëÿ ñîñòàâëÿåò â ñðåäíåì 6 ëåò. Ãðàìîòíàÿ ïðîòèâîêîððîçèîííàÿ îáðàáîòêà ñîâðåìåííûìè çàùèòíûìè ìàòåðèàëàìè ïîçâîëÿåò ïðîäëèòü ýòîò ñðîê äî 12 ëåò è áîëåå.  êíèãå äëÿ êàæäîãî âèäà ìàòåðèàëîâ, ïðèìåíÿåìûõ ïðè ýêñ ïëóàòàöèè àâòîìîáèëåé, ïðèâåäåíû ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà è ýêñïëóàòàöèîííûå êà÷åñòâà, à òàêæå ïðåäúÿâëÿåìûå ê íèì òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ. Ýòè è äðóãèå ñâåäåíèÿ, êîòîðûå íåîáõîäèìû ñïåöèàëèñòàì àâòîìîáèëüíîãî òðàíñïîðòà äëÿ îðãàíèçàöèè ðàöèîíàëüíîãî èñïîëüçîâàíèÿ ìàòåðèàëîâ, ïîçâîëÿþò ðåøàòü êîíêðåòíûå çàäà÷è èñïîëüçîâàíèÿ ìàòåðèàëîâ êàê îòå÷åñòâåííîãî, òàê è çàðóáåæíîãî ïðîèçâîäñòâà. 6 Ââåäåíèå Ðèñ. 2. Ìåñòî õèììîòîëîãèè â îáëàñòè ðåøåíèé íàó÷íî-òåõíè÷åñêèõ çàäà÷
1. ÀÂÒÎÌÎÁÈËÜÍÛÅ ÒÎÏËÈÂÀ Àâòîìîáèëüíûå òîïëèâà ÿâëÿþòñÿ èñòî÷íèêîì òåïëîâîé ýíåðãèè, êîòîðàÿ â äâèãàòåëÿõ âíóòðåííåãî ñãîðàíèÿ ïðåîáðàçóåòñÿ â ìåõàíè÷åñêóþ ýíåðãèþ. Òîïëèâà áûâàþò æèäêèå è ãàçîîáðàçíûå. Æèäêèå òîïëèâà ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà áåíçèíû è äèçåëüíûå òîïëèâà, à ãàçîîáðàçíûå — íà ñæèæåííûå è ñæàòûå. Îñíîâíûì èñòî÷íèêîì ïîëó÷åíèÿ æèäêèõ è ãàçîîáðàçíûõ òîïëèâ ÿâëÿåòñÿ íåôòü. 1.1. Íåôòü Íåôòü — ìàñëÿíèñòàÿ æèäêîñòü ñ õàðàêòåðíûì çàïàõîì, èìååò öâåò îò ñâåòëî-áóðîãî äî ÷åðíîãî, íåìíîãî ëåã÷å âîäû è ïðàêòè÷åñêè íå ðàñòâîðÿåòñÿ â íåé. Íåôòü íàõîäèòñÿ â íåäðàõ Çåìëè íà ðàçëè÷íîé ãëóáèíå è çàïîëíÿåò ñâîáîäíîå ïðîñòðàíñòâî ìåæäó òâåðäûìè ïîðîäàìè. Òàê êàê íåôòü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñìåñü ðàçëè÷íûõ óãëåâîäîðîäîâ, åå ïëîòíîñòü è òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ çàâèñÿò îò ñîîòíîøåíèé âõîäÿùèõ â íåå êîìïîíåíòîâ (ôðàêöèîííîãî ñîñòàâà). Ïî ïëîòíîñòè íåôòü ïîäðàçäåëÿåòñÿ íà «ëåãêóþ» (0,65—0,70 ã/ñì3) è «òÿæåëóþ» (0,98—1,05 ã/ñì3). Î ñîäåðæàíèÿ òåõ èëè èíûõ óãëåâîäîðîäîâ çàâèñèò è öâåò íåôòè. Òåìïåðàòóðà íà÷àëà êèïåíèÿ íåôòè îáû÷íî âûøå 28 C. Òåìïåðàòóðà çàñòûâàíèÿ êîëåáëåòñÿ îò 30 äî 60 C è çàâèñèò â îñíîâíîì îò ñîäåðæàíèÿ ïàðàôèíà (÷åì åãî áîëüøå, òåì òåìïåðàòóðà çàñòûâàíèÿ âûøå). Òåïëîåìêîñòü íåôòè êîëåáëåòñÿ îò 1,7 äî 2,1 êÄæ/êã, òåïëîòà ñãîðàíèÿ — îò 43,7 äî 46,2 ÌÄæ/êã. Âÿçêîñòü èçìåíÿåòñÿ â øèðîêèõ ïðåäåëàõ è çàâèñèò îò õèìè÷åñêîãî è ôðàêöèîííîãî ñîñòàâà è ñìîëèñòîñòè (ñîäåðæàíèÿ àñôàëüòîñìîëèñòûõ âåùåñòâ). Òåìïåðàòóðà âñïûøêè ìîæåò êîëåáàòüñÿ îò 35 äî 120 C â çàâèñèìîñòè îò ôðàêöèîííîãî ñîñòàâà è äàâëåíèÿ íàñûùåííûõ ïàðîâ. Íåôòü ðàñòâîðèìà â îðãàíè÷åñêèõ ðàñòâîðèòåëÿõ, â âîäå ïðè îáû÷íûõ óñëîâèÿõ ïðàêòè÷åñêè íåðàñòâîðèìà, íî ìîæåò îáðàçîâûâàòü ñ íåé ñòîéêèå ýìóëüñèè.
Ïî÷òè âñÿ äîáûâàåìàÿ â ìèðå íåôòü, äîáûâàåòñÿ ïîñðåäñò âîì áóðîâûõ ñêâàæèí. Äëÿ ïîäúåìà íåôòè íà ïîâåðõíîñòü âìåñòå ñ ñîïóòñòâóþùèìè ãàçàìè è âîäîé ñêâàæèíà îáîðóäîâàíà ãåðìåòè÷íîé ñèñòåìîé èç ñòàëüíûõ òðóá, ðàññ÷èòàííûõ íà âûñîêîå äàâëåíèå, ñîèçìåðèìîå ñ ïëàñòîâûì äàâëåíèåì. Ïîäúåì íåôòè èç ñêâàæèí îñóùåñòâëÿåòñÿ ëèáî ïóòåì åñòå ñòâåííîãî ôîíòàíèðîâàíèÿ, ëèáî ñ ïîìîùüþ íàñîñîâ. Êàê ïðàâèëî, íà íà÷àëüíîé ñòàäèè ðàçðàáîòêè ìåñòîðîæäåíèÿ äåéñòâóåò ôîíòàííàÿ äîáû÷à, íî ñî âðåìåíåì äàâëåíèå ïàäàåò è ñêâàæèíó ïåðåâîäÿò íà ìåõàíèçèðîâàííûé ñïîñîá äîáû÷è. Íåôòü ìîæíî êëàññèôèöèðîâàòü ïî ðàçëè÷íûì õàðàêòåðè ñòèêàì: 1) ïî ñîäåðæàíèþ ñåðû: ìàëîñåðíèñòûå (äî 0,5 %); ñåðíèñòûå (0,5—2 %); âûñîêîñåðíèñòûå (ñâûøå 2 %); 2) ïî ñîäåðæàíèþ ôðàêöèé, âûêèïàþùèõ ïðè òåìïåðàòóðå äî 350 C: íå ìåíåå 45 %; îò 30 äî 44,9 %; ìåíåå 30 %; 3) ïî ñîäåðæàíèþ ìàñåë: íå ìåíåå 25 %, ìåíåå 25 %; 4) ïî èíäåêñó âÿçêîñòè ïîëó÷àåìîãî ìàñëà: áîëåå 85; îò 40 äî 85. 1.1.1. Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ íåôòè Íåôòü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëîæíóþ ñìåñü æèäêèõ îðãàíè÷å ñêèõ âåùåñòâ, â êîòîðûõ ðàñòâîðåíû ðàçëè÷íûå òâåðäûå óãëåâîäîðîäû è ñìîëèñòûå âåùåñòâà. Ãëàâíûìè ýëåìåíòàìè íåôòè ÿâëÿþòñÿ óãëåðîä è âîäîðîä. Ñîäåðæàíèå óãëåðîäà êîëåáëåòñÿ îò 83,5 äî 87 %, âîäîðîäà — îò 11,5 äî 14 %. Òàêæå â íåôòè ïðèñóòñòâóþò ñåðà, êèñëîðîä è àçîò (â ñóììå íå áîëåå 3 %). Îñíîâíûìè êîìïîíåíòàìè íåôòè ÿâëÿþòñÿ óãëåâîäîðîäû, êîòîðûå ïðèíàäëåæàò ê ñëåäóþùèì ãîìîëîãè÷åñêèì ðÿäàì: ÑnÍ2n2 — àëêàíû (íàñûùåííûå óãëåâîäîðîäû); ÑnÍ2n — íàôòåíû (àëèöèêëè÷åñêèå óãëåâîäîðîäû); ÑnÍ2n-6 — àðåíû (àðîìàòè÷åñêèå óãëåâîäîðîäû). 8 1. Àâòîìîáèëüíûå òîïëèâà
Íåôòåïðîäóêòû, ñîäåðæàùèå áîëüøîå êîëè÷åñòâî àëêàíîâûõ óãëåâîäîðîäîâ, õàðàêòåðèçóþòñÿ âûñîêîé ñòàáèëüíîñòüþ ïðè õðàíåíèè è â òî æå âðåìÿ âûñîêîé òåìïåðàòóðîé çàñòûâàíèÿ, ïîýòîìó â çèìíèõ ñîðòàõ òîïëèâà è ñìàçêàõ êîëè÷åñòâî àëêàíîâ îãðàíè÷åíî. Íàôòåíîâûå óãëåâîäîðîäû èìåþò ìåíüøóþ òåïëîòâîðíîñòü ïî ñðàâíåíèþ ñ àëêàíàìè, íî îáëàäàþò áîëüøåé äåòîíàöèîííîé ñòîéêîñòüþ, ïîýòîìó èõ ïðèñóòñòâèå â áåíçèíàõ æåëàòåëüíî. Íàôòåíû óëó÷øàþò ìàñëÿíèñòîñòü è óâåëè÷èâàþò âÿçêîñòü ñìàçî÷íûõ ìàòåðèàëîâ. Àðåíû îáëàäàþò âûñîêîé òåðìè÷åñêîé ñòàáèëüíîñòüþ è, ñëå äîâàòåëüíî, âûñîêîé äåòîíàöèîííîé ñòîéêîñòüþ. Ïîýòîìó èõ ïðèñóòñòâèå æåëàòåëüíî â áåíçèíàõ, íî íå æåëàòåëüíî â äèçåëüíîì òîïëèâå. Ïîñêîëüêó àðåíû èìåþò ñêëîííîñòü ê îáðàçîâàíèþ íàãàðà, â áåíçèíàõ èõ ñîäåðæàíèå îãðàíè÷èâàþò äî 40—45 %. Íåïðåäåëüíûõ óãëåâîäîðîäîâ â ñûðîé íåôòè íåò, îíè îáðà çóþòñÿ â ïðîöåññå åå ïåðåðàáîòêè. Êðîìå óãëåâîäîðîäîâ â íåôòè èìåþòñÿ êèñëîðîäíûå, ñåðíè ñòûå è àçîòèñòûå ñîåäèíåíèÿ. Ðàçëè÷íûå ìåñòîðîæäåíèÿ íåôòè èìåþò ðàçíûå ñîñòàâû. Òàê, íàïðèìåð, Áàêèíñêîå ìåñòîðîæäåíèå áîãàòî öèêëîïàðàôèíàìè è ñðàâíèòåëüíî áåäíà ïðåäåëüíûìè óãëåâîäîðîäàìè.  íåôòè ãðîçíåíñêîãî è ôåðãàíñêîãî ìåñòîðîæäåíèé çíà÷èòåëüíî áîëüøå ïðåäåëüíûõ óãëåâîäîðîäîâ. Ïåðìñêàÿ íåôòü ñîäåðæèò àðîìàòè÷åñêèå óãëåâîäîðîäû.  íåôòè êèñëîðîäíûå ñîåäèíåíèÿ ïðåäñòàâëåíû êàðáîíîâûìè êèñëîòàìè, ýôèðàìè, ôåíîëàìè è ò. ï. Îñíîâíàÿ èõ ÷àñòü ñîñðåäîòî÷åíà â âûñîêîêèïÿùèõ ôðàêöèÿõ, íà÷èíàÿ ñ êåðîñèíîâîé. Áîëüøå âñåãî â íåôòåïðîäóêòàõ íàôòåíîâûõ êèñëîò, êîòîðûå ìîãóò âûçûâàòü êîððîçèþ ìåòàëëîâ. Íàëè÷èå ñåðíèñòûõ ñîåäèíåíèé óâåëè÷èâàåò ðàñõîä òîïëèâà. Îíè îêàçûâàþò âðåäíîå âîçäåéñòâèå íà îêðóæàþùóþ ñðåäó. Ïî ôðàêöèÿì ïåðåðàáîòêè ñåðíèñòûå ñîåäèíåíèÿ ðàñïðåäåëåíû íåðàâíîìåðíî.  îñòàòêàõ ïåðåðàáîòêè èõ ñîäåðæèòñÿ äî 90 %. Ñåðíèñòûå ñîåäèíåíèÿ ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà àêòèâíûå è íåàêòèâíûå. Ê àêòèâíûì, âçàèìîäåéñòâóþùèì ñ ìåòàëëàìè ïðè êîìíàò íîé òåìïåðàòóðå, îòíîñÿòñÿ ýëåìåíòàðíàÿ ñåðà, ñåðîâîäîðîä è ìåðêàïòàíû. Îíè âûçûâàþò ñèëüíóþ êîððîçèþ ìåòàëëîâ ïðè ëþáûõ òåìïåðàòóðàõ. Íåàêòèâíûå ñåðíèñòûå ñîåäèíåíèÿ: ñóëüôèäû è äèñóëüôè äû, — ïðè íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ íå âñòóïàþò â ðåàêöèþ ñ ìåòàë 1.1. Íåôòü 9
ëàìè, íî ïðè ïîëíîì ñãîðàíèè òîïëèâà â äâèãàòåëå îáðàçóþò ñåðíèñòûé èëè ñåðíûé àíãèäðèäû, îáðàçóþùèå â ñîåäèíåíèè ñ âîäîé ñåðíèñòóþ èëè ñåðíóþ êèñëîòû.  ìàëîñåðíèñòîé íåôòè ñîäåðæàíèå ñåðíèñòûõ ñîåäèíåíèé äîñòèãàåò 0,5 %, à â ñåðíèñòîé — äî 5 %. Ïîñëå ïåðåãîíêè â áåíçèíîâûõ ôðàêöèÿõ ñîäåðæèòñÿ äî 0,15 % íåàêòèâíûõ ñåðíèñòûõ ñîåäèíåíèé, â êåðîñèíîâûõ ôðàêöèÿõ — äî 1 %. Àçîòèñòûå ñîåäèíåíèÿ ñîäåðæàòñÿ â íåôòè â íåáîëüøèõ êîëè ÷åñòâàõ è êîíöåíòðèðóþòñÿ, ãëàâíûì îáðàçîì, â òÿæåëûõ ôðàêöèÿõ è äåëÿòñÿ íà îñíîâíûå è íåéòðàëüíûå. Îñíîâíûå àçîòèñòûå ñîåäèíåíèÿ îòäåëÿþò ñëàáîé ñåðíîé êèñëîòîé. Àçîòèñòûå ñîåäèíåíèÿ òåðìè÷åñêè ñòàáèëüíû è íå îêàçûâà þò çàìåòíîãî âëèÿíèÿ íà ýêñïëóàòàöèîííûå ñâîéñòâà íåôòåïðîäóêòîâ. Îäíàêî ïðè õðàíåíèè äèçåëüíûõ òîïëèâ îíè âûçûâàþò óñèëåííîå ñìîëîîáðàçîâàíèå. 1.1.2. Ñïîñîáû ïåðåðàáîòêè íåôòè Íåôòü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñìåñü óãëåâîäîðîäîâ ñ ðàçëè÷íîé òåìïåðàòóðîé êèïåíèÿ, ïîýòîìó íåôòü âíà÷àëå íàãðåâàþò äî îáðàçîâàíèÿ ïàðîâûõ ôàç. Äëÿ ýòîãî íà íåôòåïåðåðàáàòûâàþùèõ çàâîäàõ èñïîëüçóþò òðóá÷àòûå ïå÷è, âûëîæåííûå èç îãíåóïîðíîãî êèðïè÷à, âíóòðè êîòîðûõ íàõîäÿòñÿ òðóáû, ïî êîòîðûì ãîíèòñÿ íåôòü ñî ñêîðîñòüþ 2 ì/c.  ïå÷è ïîñðåäñòâîì ñïåöèàëüíûõ ôîðñóíîê ñîçäàåòñÿ ïëàìÿ. Òåìïåðàòóðà â ïå÷è äîñòèãàåò 300—325 C. Ïðè òàêîé òåìïåðàòóðå è àòìîñôåðíîì äàâëåíèè ïåðåãîíêà íåôòè ïîëó÷àåòñÿ íåïîëíîé. Äàëüíåéøåå æå ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû ïðèâîäèò ê ðàçëîæåíèþ óãëåâîäîðîäîâ. Ïîýòîìó äàâëåíèå ïîíèæàþò (ðèñ. 1.1). Òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷àþò áåíçèí, ëèãðîèí, êåðîñèí, ãàçîéëü, ìàñëà è íåôòÿíîé áèòóì. Äëÿ ïàðîâûõ ôàç èñïîëüçóþò ðåêòèôèêàöèîííûå êîëîííû (ðèñ. 1.2). Äëÿ óñèëåíèÿ èñïàðåíèÿ óãëåâîäîðîäîâ â ðåêòèôèêàöèîí íóþ è âàêóóìíóþ êîëîííû ïîäàþò âîäÿíîé ïàð. Ñìåñü óãëåâîäîðîäíûõ ïàðîâ èç ïå÷è ïîñòóïàåò â íèæíþþ ÷àñòü êîëîííû. Íàâñòðå÷ó íåèñïàðèâøåìóñÿ îñòàòêó íåôòè ñíèçó êîëîííû ïîäàþò ïåðåãðåòûé ïàð. Ýòîò ïàð íàãðåâàåò íåèñïàðèâøèéñÿ îñòàòîê è óâëåêàåò çà ñîáîé âñå ëåãêèå óãëåâîäîðîäû ââåðõ.  íèæíþþ ÷àñòü êîëîííû ñòåêàåò îñâîáîæäåííûé îò ëåãêèõ óãëåâîäîðîäîâ ìàçóò. 10 1. Àâòîìîáèëüíûå òîïëèâà
1.1. Íåôòü 11 Ðèñ. 1.1. Ñõåìà ïåðåãîíêè íåôòè: 1 — òðóá÷àòàÿ ïå÷ü; 2 — òåïëîîáìåííèêè; 3 — ðåêòèôèêàöèîííàÿ êîëîííà; 4 — êîíäåíñàòîð-õîëîäèëüíèê; 5 — ñåïàðàòîð; 6 — ñáîðíèê ñîëÿðà; 7 — âàêóóìíàÿ êîëîííà Ðèñ. 1.2. Ñõåìà êîëïà÷êîâîé ðåêòèôèêàöèîííîé êîëîííû: 1 — òàðåëêè; 2 — îòâåðñòèÿ äëÿ ïðîõîæäåíèÿ ïàðîâ; 3 — êîëïà÷êè; 4 — ñëèâíûå òðóáêè; 5 — êîðïóñ
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти