СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОВМЕСТИМОСТИ КОМПОНЕНТОВ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ
METHOD OF DETERMINING COMPATIBILITY OF COMPONENTS OF FUEL MIXTURE

Изобретение относится к способам топливоподготовки и может быть использовано при определении совместимости компонентов смеси топлив.
В составе топлива наряду с полностью нейтральными молекулами присутствуют молекулы, состоящие из нейтральных и полярных частей. Характер взаимодействия таких молекул между собой и металлическими поверхностями зависит от ориентации полярной части молекулы относительно ее нейтральной части. При смешении двух топлив (мазут разных месторождений, дизельное топливо из разной нефти, мазут - дизельное топливо и др.), в молекулах которых полярные части «открыты» разноименными полюсами происходит коагуляция молекул с образованием укрупненных структурных (агрегативных) систем. Топливная смесь с укрупненными структурными системами внешне не отличается от топливной смеси без них (совместимые компоненты), однако в дальнейшем при использовании такой топливной смеси возникают проблемы в энергетических установках вплоть до аварийной ситуации.
Известен принятый за прототип способ определения совместимости компонентов топливной смеси по РД31.27.51-85, «Сборник методик квалификационной оценки топлив и масел». Способ заключается в следующем. В пробах компонентов топлива под микроскопом считают количество видимых структур органического и неорганического состава. После смешивания этих проб топлива снова подсчитывают количество таких структур. Если видимых в микроскоп структур больше, чем сумма подсчитанных ранее в компонентах смеси, значит, прошло агрегатирование молекул, и эти компоненты топливной смеси не совместимы. Появление дополнительных структур свидетельствует о наличии в компонентах смеси соответственно разнополярно поляризованных молекул.
Способ трудоемкий, требует внимания и навыка. Результат зависит не только от человеческого фактора, но и от чистоты отбора пробы, повторяемости подсчета частиц, а следовательно, не очень точен. На бункеровочных базах при смешивании различных компонентов топливной смеси (мазуты и дизельное топливо различных производителей) ориентируются в основном на показатель необходимой вязкости Проверка совместимости компонентов топливной смеси при ее обязательности проводится не всегда из-за указанных выше причин.
Задача предлагаемого изобретения состоит в создании простого, точного, нетрудоемкого способа определения совместимости компонентов топливной смеси.
Задача решается тем, что как и в прототипе определение совместимости компонентов топливной смеси осуществляют посредством определения соотношения количества однополярных частей молекул относительно их нейтральной части.
Отличие состоит в том, что определение количества однополярных частей молекул проводят отдельно для каждого компонента топливной смеси при этом в каждом предварительно нагретом на 5-40°С от температуры окружающей среды компоненте топливной смеси активизируют полярные части молекул и ориентируют их по знаку заряда, воздействуя постоянным электрическим током 9-24 В с помощью металлических электродов, опущенных в компонент топливной смеси, а совместимость компонентов топливной смеси определяют по увеличению веса однополярных электродов.
На фиг. изображен вариант схемы устройства для осуществления способа. Устройство содержит весы 1 с подвешенными первым 2 и вторым 3 электродами, подключенными к разным полюсам источника 4 постоянного тока. Электроды 2 и 3 опущены в ванну 5 с исследуемым компонентом.
Способ осуществляется следующим образом. Исследуемые компоненты топливной смеси для их активации предварительно подогревают. Дизельное топливо достаточно подогреть на 5°С выше температуры окружающей среды. Тяжелое высоковязкое топливо (мазут) надо подогреть на 40°С выше температуры окружающей среды для придания ему текучести. На весах с электродами предварительно устанавливают нулевую отметку. Электроды опускают в ванну 5 с компонентом топливной смеси и подают постоянный ток (9-24 В). В результате активизируется распределение поляризованных молекул по заряду на соответствующих электродах. После переходного процесса, во время которого происходит оседание поляризованных молекул на электроды, стрелка весов устанавливается в каком-то положении. Если стрелка весов при оценке каждого компонента отклоняется в сторону электродов одного знака, компоненты совместимы.
При исследовании способа проводилось взвешивание электродов с адсорбированными на них частицами топлива. Больший вес характеризует преимущественное содержание в компоненте полярных частей молекул относительно их нейтральной части.
Ниже приведены результаты измерения веса при исследовании различных компонентов.
№ п/п
Тип и марка компонента
Масса, г
Положительный электрод
Отрицательный электрод
1
Мазут 40, Новоуфимский НПЗ
1,4
0,3
2
Мазут 40, Киришский НПЗ
1,2
0,4
3
Дизельное топливо, Грозненский НПЗ
0,9
0,2
4
Дизельное топливо, Киришский НПЗ
2,7
0,7
В приведенных данных преимущественное весовое количество поляризованных молекул осело на положительном электроде, следовательно, приведенный пример позволяет сделать вывод о совместимости приведенных компонентов между собой (мазут-мазут, мазут-дизельное топливо, дизельное топливо-дизельное топливо).
Пример несовместимых партий топлива показан ниже.
№ п/п
Тип и марка компонента
Масса, г
Положительный электрод
Отрицательный электрод
1
Дизельное топливо, Грозненский НПЗ
0,1
2,5
2
Дизельное топливо, Киришский НПЗ
2,5
0.9
Предлагаемый способ точен, прост в осуществлении и позволяет провести в дальнейшем разработку автоматического устройства для определения совместимости компонентов топливной смеси.