Спосіб визначення окиснюваності і термічної стабільності реактивного палива

Изобретение относится к области контроля качества горюче-смазочных материалов (ГСМ), а именно к определению окисляемости и термической стабильности реактивных топлив или любых жидких компонентов, могущи х составлять такие топлива. Изобретение может найти применение на нефтеперерабатывающих заводах, производящих реактивные топлива, в лабораториях контроля качества служб ГСМ аэропортов, научно-исследовательских организациях, разрабатывающих новые сорта топлив Известны стандартные способы испытания термической стабильности реактивных топлив в статических (2 метода) [1, 2] и динамических [3] условиях. По двум первым их этих способов о термической стабильности топлива судят по количеству осадка и растворимым смолам, образующихся при его жидкофазном окислении в течение 4 или 5 ч, по второму - по перепаду давления на фильтре при прокачке подогреваемого топлива через систему и отложениям на трубке-подогревателе. Продолжительность испытания по последнему способу зависит от качества испытуемого топлива, но не более 5 ч. Известны способы оценки окисляемости, основанные на измерении осадкообразования, расходовании кислорода, смолообразования, изменений физических и химических свойств [4] реактивных топлив до и после сравнительно продолжительного времени их окисления. По изменению данных показателей судят о степени устойчивости или глубине окисления топлив при их хранении. Недостатками известных способов являются продолжительность анализов (до 4-5 ч на процесс окисления) и необходимость взвешивания образовавшегося осадка. Наиболее близким к изобретению является способ определения термической стабильности реактивных топлив, основанный на окислении последних кислородом воздуха в жидкой фазе [1]. Недостаток этого способа - сравнительно длительное время, затрачиваемое на процесс окисления и определение количества образовавшегося осадка посредством взвешивания. В основу изобретения поставлена задача создания способа определения окисляемости и термической стабильности реактивных топлив, в котором вследствие проведения реакции в области температур предпламенного окисления в непрерывном потоке воздуха обеспечивается различное выделение тепловой энергии в зависимости от физико-химического состава топлива и за счет этого осуществляется их дифференциация по приведенному показателю окисления и взаимосвязанного с ним осадкообразования показателя термической стабильности. Поставленная задача решается те, что в способе определения окисляемое и термической стабильности, основанном на взаимодействии топлива с кислородом воздуха в установке проточного типа, согласно с изобретением, окисление топлива проводят в газовой фазе и окисляемость оценивают по соотношению тепловых эффектов окисления испытуемого топлива и стандартной смеси, названному приведенным показателем, и связанному с ним осадкообразованием. Способ заключается в измерении тепловых эффектов (или потенциалов окисления, выраженных в милливольтах) реакции взаимодействия испытуемого топлива, а также стандартной смеси (нормальный ундекан-декалин в объемном соотношении 3:7) с кислородом воздуха в области температур предлламенного окисления и по их соотношению - приведенному тепловому эффекту (или приведенному потенциалу окисления), производится определение окисляемости реактивного топлива и взаимосвязанной с ней термической стабильности (осадкообразование) по одному из нижеследующих уравнений в зависимости от диапазона получаемого приведенного показателя: Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Пример 1. С помощью микрошприца через инжектор в установку проточного типа вводят пробу топлива марки Jet А объемом 0,01 см 3 и фиксируют ее потенциал окисления, равный 924,6 мВ. Аналогичным путем анализируют стандартную смесь (нормальный ундекан -декалин), потенциал окисления которой равен 571,5 мВ. Берут соотношение 924,6/571,5 - 1,62, что соответствует уровню окисляемости испытуемого топлива. Подставляя величину 1,62 в уравнение (1) для указанного диапазона изменения приведенного показателя, получаем значение осадкообразования для анализируемого топлива, равное 17,7 мг/100 см 3. Абсолютная ошибка от истинного значения термической стабильности этого топлива (17,9 мг/100 см 3), определенной стандартным методом, составляет 0,2 мг. Пример 2. В установку вводят пробу топлива марки Т-1 объемом 0,01 см 3 и фиксируют ее потенциал окисления, равный 704,5 мВ. Анализируют стандартную смесь, потенциал окисления которой равен 571,5 мВ. Уровень окисляемости данного топлива (приведенный потенциал окисления) равен 704,5/571,5 = 1,23. Подставляя эту величину в уравнение (1) для указанного диапазона изменения приведенного показателя от 1,04 до 1,80, получают значение осадкообразования для испытуемого топлива, равное ~ 6,0 мг/100 см 3. Абсолютная ошибка от истинного значения осадкообразования (6,7 мт/100 см 3 составляет 0,7 мг. Пример 3. В установку вводят пробу топлива марки ТС-1 объемом 0,01 см 3 и фиксируют ее потенциал окисления, равный 515,3 мВ. Анализируют стандартную смесь, потенциал окисления которой равен 571,5 мВ. Приведенный потенциал окисления равен 515,3/571,5 = 0,90. Подставляя эту величину в уравнение (2) для указанного диапазона изменения, получают значение осадкообразования для испытуемого топлива, равное 14,3 мг/100 см 3. Абсолютная ошибка от истинного осадкообразования (12,7 мг/100 см 3) составляет 1,6 мг. Пример 4. В установку вводят пробу топлива марки РТ-1 объемом 0,01 см 3 и фиксиру ют ее потенциал окисления, равный 594,0 мВ. Анализируют стандартную смесь, потенциал окисления которой равен 571,5 мВ. Приведенный потенциал окисления равен 594,0/571,5=1,04. Подставляя эту величину в уравнение (2), получают значение осадкообразования для испытуемого топлива, равное 0,0 мг/100 см 3. Абсолютная ошибка от истинного значения осадкообразования (0,0 мг/100 см 3) составляет 0,0 мг. Данный способ отличается быстротой, точностью, относительно высокой чувстви тельностью и простым аппаратурным оформлением, может быть автоматизирован. Время анализа одной пробы не превышает 5 мин, сходимость результатов 2 мг.