Содержание страницы
Источник материала: Кузнецов А.И., Тимофеев Ф.В., Кузнецов А.А., Кормилицына В.Е. Учебно-справочное пособие. Нефтепродукты. в 2 ч. Часть 1. Классификация, номенклатура, нормативные требования к качеству. Изд. Ульяновский государственный университет, Ульяновск, 2018 г. 249 с.
Котельные топлива предназначены для применения в паровых котлах, промышленных печах и судовых энергетических установках (СЭУ). В зависимости от предназначения котельные топлива подразделяются на три подгруппы (рис. 1).
Рис. 1. Подразделение котельных топлив по подгруппам
1. Мазуты
Топлива, представляющие собой фракцию нефти, выкипающую при температуре выше 360 °С (при давлении 760 мм рт. ст.), получаемую при переработке нефти либо в результате вторичных процессов ее переработки, принято называть мазутами.
В соответствии с ТР ТС 013/2011 определены требования к показателям качества, обеспечивающие безопасность применения мазутов. Так, массовая доля серы не должна превышать 3,5 процента, температура вспышки в открытом тигле не должна быть менее 90 °С, а содержание сероводорода в Российской Федерации не должно превышать 10 ppm, для республик Белоруссия и Казахстан эта норма вступает в силу с 01.01.2017.
1.1 Топочные мазуты
Топочные мазуты применяют в стационарных и передвижных паровых котлах и печах промышленного назначения. К топочным мазутам относятся топочные мазуты марок 40 и 100, вырабатываемые по ГОСТ 10585-2013 «Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия». Исторически маркировка топочных мазутов ориентировочно соответствовала показателю уровня условной вязкости при 50 °C. В настоящее время данный показатель не определяется. Тем не менее, мазут топочный 100, обладает значительно большей вязкостью, чем мазут топочный 40, что предопределяет условия их применения. Условное обозначение топочного мазута включает в себя марку, массовую долю серы, зольность и температуру застывания, например: «Мазут топочный 100, 2,00%, малозольный, 25 °С по ГОСТ 10585-2013», где 2,00% – содержание серы, а 25 °С – температура застывания соответственно.
1.2 Флотские мазуты
Флотский мазут предназначен для использования в качестве энергоносителя в паровых котлах судовых установок и двигателях с воспламенением топливо-воздушной смеси от сжатия. В соответствии с требованиями
ГОСТ 10585-2013 вырабатывается флотский мазут марки Ф-5. Свое наименование данный вид мазута получил в сочетании литеры «Ф», определяющей его назначение как флотского мазута и цифры «5», что соответствовало уровню условной вязкости при 50 °C, которая для данной марки мазута не превышала 5 0ВУ (вязкость условная, ед.). В настоящее время требования к уровню условной вязкости для флотского мазута не установлены.
Требования ГОСТ 10585-2013 к топочным и флотским мазутам приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование показателя | Значение для марки | Метод испытания | ||||
| Ф5 | 40 | 100 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 Вязкость кинематическая, м2/с при 50 °С 80 °С 100 °С Вязкость условная при 100 °С, градусы ВУ | ≤ 36,2 — — — | — ≤ 59,00 — — | — — ≤ 50,00 ≤ 6,80 | ГОСТ 33 ГОСТ 31391 АСТМ Д 445-12 ИСО 3104:1994 | ||
| 2 Зольность, %, для мазута: малозольного зольного | — ≤ 0,05 | ≤ 0,04 ≤ 0,12 | ≤ 0,05 ≤ 0,14 | ГОСТ 1461 АСТМ Д 482-13 ИСО 6245:2001 | ||
| 3 Массовая доля механических примесей, % | ≤ 0,10 | ≤ 0,5 | ≤ 1,0 | ГОСТ 6370 | ||
| 4 Массовая доля воды, %, не более | ≤ 0,3 | ≤ 1,0 | ГОСТ 2477, АСТМ Д 95-13 ИСО 3733:1999 | |||
| 5 Содержание ВКЩ | отсутствие | ГОСТ 6307 | ||||
| 6 Массовая доля серы, % | ≤ 1,0 ≤ 1,5 – – – — — | ≤ 0,5 ≤ 1,0 ≤ 1,5 ≤ 2,0 ≤ 2,5 ≤ 3,0 ≤ 3,5 | ГОСТ 32139 ГОСТ 1437 ГОСТ Р 51947 ИСО 8754-2004 | |||
| 7 Коксуемость, %, не более | ≤ 6,0 | – | ГОСТ 19932 ГОСТ 32392 АСТМ Д 189-10 ИСО 10370:1993 | |||
| 8 Содержание сероводорода мг/кг | — | ≤ 10 | ГОСТ 32505 ГОСТ Р 53716 IP 570/2009 | |||
| 9 Температура вспышки, °С: в закрытом тигле в открытом тигле | ≥ 80 – | – ≥ 90 | – ≥ 110 | ГОСТ ISO 2719 ГОСТ 6356 АСТМ Д 93-13 ГОСТ 4333 | ||
| 10 Температура застывания, °С — для мазута из высокопарафинистых | ≤ минус 5 – | ≤ 10 ≤ 25 | ≤ 25 ≤ 42 | ГОСТ 20287 (метод Б) | ||
| 11 Теплота сгорания (низшая) в пересчете на сухое топливо (небраковочная), кДж/кг, для мазута с содержанием серы, %: 0,50; 1,00; 1,50; 2,00 2,50; 3,00; 3,50 | ≥ 41454 – | ≥ 40740 ≥ 39900 | ≥ 40530 ≥ 39900 | ГОСТ 21261 АСТМ Д 240-09 | ||
| 12 Плотность при 15 °С кг/м3, не более | ≤ 958,3 | не норм., определение обязательно | ГОСТ Р 51069 ГОСТ 31072 ГОСТ 31392 | |||
| Для топлив, поставляемых на экспорт: -температура вспышки, в закрытом тигле, °С — температура начала кипения, °С | — — | ≥ 80 ≥ 200 | АСТМ Д 93-13 АСТМ Д 86 | |||
2. Судовые топлива
Судовые топлива предназначены для использования в судовых энергетических установках (СЭУ). По способу получения, судовые топлива подразделяются на дистиллятные и остаточные.
Судовые топлива зарубежного производства должны отвечать требованиям международного стандарта ISO 8217:2010 «Нефтепродукты. Топливо (класс F). Технические требования к судовым топливам». С целью унификации зарубежных и отечественных стандартов, обеспечения удобства бункеровки иностранных судов в отечественных портах, был разработан и введен в действие ГОСТ Р 54299-2010 (ИСО 8217:2010) «Топлива судовые. Технические условия». Стандартом предусматривается выпуск в оборот двух видов судовых топлив:
- судовых дистиллятных топлив марок DMX, DMA,DMZ и DMB;
- судовых остаточных топлив марок RMA 10, RMB 30, RMD 80, RME 180, RMG 180, RMG 380, RMG 500, RMG 700, RMK 380, RMK 500 и RMK 700.
Основные характеристики показателей качества судовых топлив приведены в таблицах 2 и 3.
Топливо марок DMX, DMA,DMZ должны быть чистыми и прозрачными, если они подкрашены и непрозрачны, то в этом случае содержание воды в них не должно превышать 200 мг/кг, при определении методом кулонометрического титрования по Фишеру в соответствии с ИСО 12937:2000 «Нефтепродукты. Определение содержания воды. Метод кулонометрического титрования по Карлу Фишеру».
Требованиями ТР ТС 013/2011 для судовых топлив установлены предельные значения показателей массовая доля серы в % и температуры вспышки в закрытом тигле. До 2020 года массовая доля серы не должна превышать 1,5%, а с января 2020 года данный показатель будет ограничен до 0,5%. Температура вспышки в закрытом тигле для всех марок судовых топлив не должна быть менее 61 °С.
Таблица 2
| Наименование показателя | Норма для марок | Метод испытания | |||
|---|---|---|---|---|---|
| DMX | DMA | DMZ | DMB | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 Кинематическая вязкость при 40 °С, мм2/с, | 1,400-5,500 | 2,000-6,000 | 3,000-6,000 | 2,000-11,000 | ГОСТ 33 или ГОСТ Р 53708 |
| 2 Плотность при 15 °С | — | ≤ 890,0 | ≤ 900,0 | ГОСТ Р 51069, ГОСТ Р ИСО 3675, ИСО 12185:1996 | |
| 3 Цетановый индекс | ≥ 45 | ≥ 40 | ≥ 35 | ИСО 4264:2007 | |
| 4 Массовая доля серы, % | ≤ 1,0 | ≤ 1,5 | ≤ 2,0 | ГОСТ Р 51947, ГОСТ Р ЕН ИСО 14596, ИСО 8754:2003 | |
| 5 Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С | ≥ 61 | ГОСТ Р ЕН ИСО 2719 ГОСТ 6356 | |||
| 6 Содержание сероводорода, мг/кг | ≤ 2,0 | ГОСТ Р 53716, IP 570/2009 IP 399/94 | |||
| 7 Кислотное число мг КОН/г | ≤ 0,5 | АСТМ Д 664-2006 | |||
| 8 Общий осадок горячим фильтрованием, % масс | — | ≤ 0,10 | ГОСТ Р ИСО 10307-1, ГОСТ Р 50837.6 | ||
| 9 Стабильность к окислению, г/м3 | ≤ 25 | ГОСТ Р ЕН ИСО 12205 | |||
| 10 Коксуемость 10% остатка, % масс | ≤ 0,30 | — | ИСО 10370:1993 АСТМ Д 4530-07 | ||
| 11 Коксовый остаток, (микрометод), % масс | — | ≤ 0,30 | ИСО 10370:1993 АСТМ Д 4530-07 | ||
| 12 Температура помутнения, °С | ≤ Минус 16 | — | ГОСТ 5066 | ||
| 13 Температура текучести, °С — зимой — летом | ≤ Минус 6 ≤ 0 | ≤ 0 ≤ 6 | ГОСТ 20287 ИСО 3016:1994 АСТМ Д 97-09 | ||
| 14 Содержание воды, % объемных | — | ≤ 0,30 | ГОСТ 2477 | ||
| 15 Зольность, % | ≤ 0,010 | ГОСТ 1461 | |||
| 16 Смазывающая способность. Скорректированный диаметр пятна: при 60 °С, мкм | ≤ 520 | ГОСТ Р ИСО 12156-1 | |||
Таблица 3
| Наименование показателя | Норма для марок | Метод испытания | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| RMA 10 | RMB 30 | RMD 80 | RME 180 | RMG 180 | RMG 380 | RMG 500 | RMG 700 | RMK 380 | RMK 500 | RMK 700 | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | ||||
| 1 Кинематическая вязкость при 50 °С, мм2/с | ≤ 10,0 | ≤ 30,0 | ≤ 80,0 | ≤ 180 | ≤ 180 | ≤ 380 | ≤ 500 | ≤ 700 | ≤ 380 | ≤ 500 | ≤700 | ГОСТ 33 или ГОСТ Р 53708 | ||||
| 2 Плотность при 15 °С | ≤ 920,0 | ≤ 960,0 | ≤ 975,0 | ≤ 991,0 | ≤ 1010,0 | ГОСТ Р 51069, ГОСТ Р ИСО 3675 | ||||||||||
| 3 Расчетный индекс углеродной ароматизации ССAI, | ≤ 850 | ≤ 860 | ≤ 870 | |||||||||||||
| 4 Массовая доля серы, % | ≤ 1,5 | ГОСТ Р 51947, ГОСТ Р ЕН ИСО 14596 | ||||||||||||||
| 5 Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, | ≥ 61 | ГОСТ Р ЕН ИСО 2719 ГОСТ 6356 | ||||||||||||||
| 6 Содержание сероводорода, мг/кг | ≤ 2,0 | ГОСТ Р 53716, IP 570/2009 IP 399/94 | ||||||||||||||
| 7 Кислотное число мг КОН/г, не более | ≤ 2,5 | АСТМ Д 664-2006 | ||||||||||||||
| 8 Общий осадок со старением, % масс | ≤ 0,10 | ГОСТ Р 50837.6 | ||||||||||||||
| 9 Коксовый остаток (микрометод), % масс, не более | ≤ 2,50 | ≤ 10,00 | ≤ 14,00 | ≤ 15,00 | ≤ 18,00 | ≤ 20,00 | ИСО 10370:1993 АСТМ Д 4530 | |||||||||
| 10 Температура текучести, °С, не выше — зимой — летом | 0 6 | 0 6 | 30 30 | ГОСТ 20287 ИСО 3016:1994 АСТМ Д 97-09 | ||||||||||||
| 11 Содержание воды, % объемных | ≤ 0,30 | ≤ 0,50 | ГОСТ 2477 | |||||||||||||
| 12 Зольность, % | ≤ 0,040 | ≤ 0,070 | ≤ 0,100 | ≤ 0,150 | ГОСТ 1461 | |||||||||||
| 13 Содержание ванадия, мг/кг | ≤ 50 | ≤ 150 | ≤ 350 | ≤ 450 | IP 501:2005 IP 470:2005 ИСО 14597:1999 | |||||||||||
| 14 Содержание натрия, мг/кг | ≤ 50 | ≤ 100 | ≤ 50 | ≤ 100 | IP 501:2005 IP 470:2005 | |||||||||||
| 15 Содержание Al, Si, мг/кг | ≤ 25 | ≤ 40 | ≤ 50 | ≤ 60 | IP 501:2005 IP 470:2005 ИСО 10478:1994 | |||||||||||
| 16 Отработанные смазочные масла (ОСМ): Ca и Zn, Са и Р, мг/кг | Топливо не должно содержать ОСМ. Топливо считают содержащим ОСМ, если удовлетворено одно из следующих условий: Содержание Ca больше 30 мг/кг и Zn больше 15 мг/кг или содержание Ca больше 30 мг/кг и P больше 15 мг/кг | IP 501:2005 IP 470:2005 IP 500:2003 | ||||||||||||||