Коррозионная агрессивность бензинов и продуктов их сгорания

  Главная      Учебники - АЗС, нефть     Производство высокооктановых бензинов (Гуреев А.А., Жоров Ю.М.) - 1981 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  9  10  11  ..

 

 

Коррозионная агрессивность бензинов и продуктов их сгорания

Бензины при транспортировании, хранении и применении вызывают коррозию стали трубопроводов и резервуаров, меди, латуни и других сплавов топливных систем, деталей арматуры и т. д. Коррозия металлов, соприкасающихся с бензинами, может носить чисто химический или электрохимический характер. Углеводороды, входящие в состав бензинов, не оказывают коррозионного воздействия
 

 

 

 

 

 

на металлы и сплавы. Коррозионная агрессивность бензинов обусловливается наличием неуглеводородных примесей и, в первую очередь, сернистых и кислородных соединений и водорастворимых кислот и щелочей.

В технических условиях на бензины предусмотрена оценка коррозионной агрессивности пробой на медную пластинку (коррозию медной пластинки вызывают в основном сернистые соединения). Все сернистые соединения, содержащиеся в топливах, по коррозионному воздействию на металлы при обычных температурах принято делить на соединения «активной серы» и соединения «неактивной серы». К первой группе относят сероводород, свободную серу и меркаптаны, т. е. те соединения, которые могут вступать в химическое взаимодействие с металлами при обычных температурах хранения и применения. Остальные сернистые соединения относят ко второй группе.

Проба на медную пластинку довольно чувствительна для оценки содержания в бензинах сероводорода и свободной серы. При отрицательной пробе содержание сероводорода в бензине не превышает 0,0003%, а свободной серы — 0,0015%. В таких концентрациях указанные соединения практически мало влияют на коррозионную агрессивность бензинов.

Меркаптаны могут присутствовать в значительном количестве даже в тех бензинах, которые дают отрицательную пробу на медную пластинку. Содержание «меркаптановой» серы в товарных бензинах не должно превышать 0,01%. Подавляющее большинство бензинов, выдерживающих пробу на медную пластинку, удовлетворяют этому требованию, и их применение в обычных климатических условиях, как правило, не сопровождается заметной коррозией тары, топливопроводов, арматуры и т. п. Содержание «меркаптановой» серы в бензинах может быть найдено количественно потенциометрическим методом (ГОСТ 17323—71).

Содержание кислородных соединений в товарных бензинах ограничивается нормой на кислотность. Для автомобильных бензинов обычного качества кислотность должна быть не более 3 мг КОН/ /100 мл, а для бензинов с государственным Знаком качества — от 0,8 до 1,0 мг КОН/100 мл. Для авиационных бензинов соответственные нормы — 1,0 и 0,3 мг КОН/100 мл.

Водорастворимые кислоты и щелочи являются, как правило, случайными примесями бензина. Чаще других в бензинах может присутствовать щелочь из-за недостаточной отмывки компонентов водой после щелочной очистки. Среди водорастворимых кислот могут оказаться сульфокислоты, образующиеся при глубоком окислении некоторых сероорганических соединений. Попадание в бензин водорастворимых кислот и щелочей возможно при использовании, например, недостаточно чистой тары, трубопроводов.

 

 

Рис. 9. Прибор для определения коррозионной активности топлив в условиях конденсации воды:
1 — пробка: 2 — гидравлический затвор; 3 — двухстенная колба; 4 — желобок для воды; 5 — металлическая пластинка; 6 — полый стеклянный столик.

 



Водорастворимые кислоты вызывают сильную коррозию любых металлов, а щелочи корродируют алюминий, поэтому присутствие их в бензинах недопустимо. В соответствии с техническими усло-виями водная вытяжка из автомобильных и авиационных бензинов должна иметь нейтральную реакцию.

При попадании влаги в бензины коррозия металлов приобретает электрохимический характер и скорость ее резко возрастает. Для оценки коррозионной агрессивности в условиях конденсации влаги существует стандартный метод (ГОСТ 18597—73).

Определение ведется в двухстенной колбе 3 с водяным затвором 2 в пробке 1 (рис. 9). В колбе, которая служит резервуаром для испытуемого топлива, имеется полый стеклянный столик 6 для размещения металлической пластинки 5 и желобок-канавка для воды 4. Топливо и вода в желобке нагреваются горячей водой, полый столик и пластинка охлаждаются холодной водой. Коррозия определяется по убыли массы пластинки. Бензины с удовлетворительными коррозионными свойствами в условиях метода дают коррозию не более 3—4 г/м2.
 

Деление сернистых соединений на «активные» и «неактивные» распространяется только на коррозию металлов при обычных температурах хранения и применения. В процессе, сгорания бензиновоздушной смеси в двигателе все сернистые соединения образуют коррозионно-агрессивные оксиды SO2 и S03, которые вызывают коррозионный износ цилиндро-поршневой группы и всех деталей выпускного тракта. Механизм коррозионного действия их определяется температурой среды.

При относительно низкой температуре, когда возможна конденсация водяных паров из продуктов сгорания, имеет место электрохимическая коррозия под действием образующейся серной или сернистой кислот. При температуре выше критической, т. е. выше «точки росы», конденсации влаги на поверхностях не происходит, но имеет место высокотемпературная сухая газовая химическая коррозия.

Многочисленными исследованиями установлено, что износы деталей двигателей возрастают с увеличением содержания серы в бензине. В результате износа ухудшаются мощностные и экономические показатели двигателей. Кроме того, с повышением содержа-ния серы в бензинах увеличивается кислотность масла, содержание золы и осадка, что приводит к сокращению сроков его службы.

В технических условиях на автомобильные бензины общее содержание серы регламентируется:

Для авиационных бензинов всех марок содержание серы не должно превышать 0,05%, а для бензинов с государственным Знаком качества — 0,03%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  9  10  11  ..