ТРЕБОВАНИЯ К АВИАЦИОННЫМ БЕНЗИНАМ
В отличие от автомобильных двигателей, в авиационных используется в большинстве случаев принудительный впрыск топлива во впускную систему, что определяет некоторые особенности авиационных бензинов по сравнению с автомобильными.
Более высокие требования к качеству авиационных бензинов определяются также жесткими условиями их применения. ГОСТ 1012—72 предусматривает две марки авиационных бензинов: Б-91/115 и Б-95/130. Марка авиабензина означает его октановое число по моторному методу, указываемое в числителе, и сортность на богатой смеси — в знаменателе дроби. Бензин Б-91/115 предназначен для эксплуатации двигателей АШ-62ир, АИ-26В, М-14Б, М-14П и М-14В-26, а Б-95/130 - двигателей АШ-82Т и АШ-82В. В течение 1988—1992 гг. проведен большой комплекс исследований и испытаний, в результате чего разработан единый бензин Б-92 без нормирования показателя «сортность на богатой смеси», вырабатываемый по ТУ 38.401-58-47—92. Как показали испытания, бензин Б-92 может применяться взамен бензина Б-91/115 в двигателях всех типов. Использование авиабензина Б-92 без нормирования показателя сортности позволяет наряду с обеспечением нормальной работы двигателей на всех режимах значительно расширить ресурсы авиабензинов и снизить содержание в них токсичного тетраэтилсвинца.
В России вырабатывают две марки авиабензинов: Б-91/115 и Б-92. Требования к качеству бензинов - Б-92, Б-91/115 и Б-95/130 приведены в табл. 1.
Разработаны технические условия на авиационные бензины марок Б-100/130 и Б-100/130 малоэтилированный - ТУ 38.401-58-197-97. Установленные нормы к качеству указанных бензинов соответствуют требованиям АSТМ В 910 и европейским спецификациям на бензины марок 100 и 100LL (табл. 2).
В связи с тем, что к авиационным бензинам предъявляются более жесткие требования, чем к автомобильным, в их состав входят компоненты ограниченного числа технологических процессов: прямой перегонки нефти, каталитического риформинга, алкилирования, ароматизации. В состав авиационных бензинов могут также входить продукты изомеризации прямогонных фракций. Продукты вторичных процессов, содержащие олефиновые углеводороды, для получения авиационных бензинов не используются.
Компонентный состав авиационных бензинов зависит в основном от их марки и в меньшей степени, чем для автомобильных бензинов, определяется набором технологических установок на нефтеперерабатывающем заводе.
Базовым компонентом для выработки авиационных бензинов марок Б-92 и Б-91/115 обычно являются бензины каталитического риформинга. В качестве высокооктановых компонентов могут быть использованы алкилбензин, изооктан, изопентан и толуол.
Бензины каталитического риформинга обладают высокой детонационной стойкостью на богатых и бедных смесях. Чем больше суммарное содержание в бензине ароматических углеводородов, тем выше его сортность на богатой смеси.
Для обеспечения требований ГОСТ и ТУ по детонационной стойкости, теплоте сгорания, содержанию ароматических углеводородов к базовым бензинам добавляют изопарафиновые и ароматические компоненты — алкилбензин, изомеризат и толуол.
Физико-химические свойства компонентов, используемых для приготовления товарных авиабензинов, приведены в табл. 3.
В целях обеспечения требуемого уровня детонационных свойств к авиационным бензинам добавляют антидетонатор тетраэтилсвинец (от 1,0 до 3,1 г на 1 кг бензина) в виде этиловой жидкости. Для стабилизации этиловой жидкости при хранении авиабензинов добавляется антиокислитель 4-оксидифениламин или Агидол-1.
Как и все этилированные топлива, для безопасности в обращении и маркировки, авиационные бензины должны быть окрашены. Бензины Б-91/115 и Б-92 окрашиваются в зеленый цвет красителями: жирорастворимым зеленым 6Ж или жирорастворимым зеленым антрахиноновым; Б-95/130 — в желтый цвет жирорастворимым желтым К; Б-100/130 — в голубой цвет органическим жирорастворимым ярко-синим антрахиноновым или 1,4-диалкиламино-антрахиноном.
Кроме описанных выше марок авиационных бензинов, которые применяются непосредственно для эксплуатации поршневых двигателей, вырабатывается неэтилированный бензин марки Б-70 (ТУ 38.101913— 82). Показатели качества приведены в табл. 1. В настоящее время этот бензин используется, в основном, как бензин-растворитель.
Авиационный бензин Б-70 готовят на основе бензина прямой перегонки или рафинатов риформинга с добавлением высокооктановых компонентов.
Таблица 1. Характеристики авиационных бензинов
Показатели | Б-95/130 | Б-91/115 | Б-92 | Б-70 |
| Содержание тетраэтилсвинца, г/1 кг бензина, | 3,1 | 2,5 | 2,0 | - |
| октановое число по моторному методу не менее, | 95 | 91 | 91,5 | 70 |
| сортность на богатой смеси, не менее | 130 | 115 | - | - |
| Удельная теплота сгорания низшая, | 42947.103 | 42947.103 | 42737.103 | - |
| Дж/кг (ккал/кг), не менее | (10250) | (10250) | (10200) | |
| Фракционный состав: температура начала перегонки, °С, не ниже | 40 | 40 | 40 | 40 |
| перегоняется при температуре, °С, не выше: | ||||
| 10% | 82 | 82 | 82 | 88 |
| 50% | 105 | 105 | 105 | 105 |
| 90% | 145 | 145 | 145 | 145 |
| 97,5 % | 180 | 180 | 180 | 180 |
| остаток, %, не более | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Давление насыщенных паров, Па | 33325-45422 | 29326-47988 | 29326-47988 | 47988 |
| Кислотность, мг КОН/100 см3, не более | 0,3 | 0,3 | 1,0 | 1,0 |
| Температура начала кристаллизации, °С, не выше | -60 | -60 | -60 | -60 |
| Йодное число, г йода/100 г бензина, не более | 6,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Массовая доля ароматических углеводородов, %, не более | 35 | 35 | Не нормиру- | 12-20 |
| Содержание фактических смол, мг/100 см3 бензина, не более | 4,0 | 3,0 | 3,0 | 2,0 |
| Массовая доля серы, %, не более | 0,03 | 0,03 | 0,05 | 0,05 |
| Цвет | Желтый | Зеленый | Зеленый | Бесцветный |
| Массовая доля параоксидифениламина, % | 0,002-0,005 | 0,002-0,005 | - | - |
| Период стабильности, ч, не менее | 12 | 12 | 8 | - |
Примечания.
1. Для бензинов всех марок: испытание на медной пластинке— выдерживает; содержание водорастворимых кислот и щелочей, механических примесей и воды — отсутствие; прозрачность— прозрачный; плотность при 20 °С, кг/м3 — не нормируется, определение обязательно.
2. Для авиационного бензина марки Б-91/115, получаемого на основе компонента каталитического крекинга, устанавливаются:
а) йодное число— 10 г йода/100 г бензина.
б) содержание фактических смол не более 4 мг/100 см3 бензина.
3. Для авиационных бензинов марок Б-95/130 и Б-91/115, выработанных из бакинских нефтей, допускается содержание параоксидифениламина 0,004-0,010 %, а на базе бензинов каталитического крекинга не менее 0,004 %.
4. С 1 мая по 1 октября нижний предел давления насыщенных паров авиационных бензинов не служит браковочным признаком, за исключением отгружаемых на длительное хранение.
5. Для авиационных бензинов, сдаваемых после длительного хранения (более 2 лет), допускаются отклонения при определении фракционного состава по ГОСТ2177-82 для температуры перегонки 10 и 50 % на 2 °С и 90 % на 1 °С. Этилированные авиационные бензины после длительного хранения допускается сдавать с периодом стабильности не менее 2 ч.
6. Норма по показателю пункта 3 для бензинов с добавлением базового компонента крекинга должна быть не менее 43157.103 (10300) Дж/кг (ккал/кг).
7. По согласованию с потребителями допускается изготовлять авиационные бензины по показателю «период стабильности» с нормой не менее 8 ч.
Таблица 2. Показатели качества авиационного бензина Б-1ОО/130 (ТУ 38.401-58-197-97)
Показатели | Б-100/130 и Б-100/130 малоэтилированный |
| Внешний вид | Прозрачный, не содержит механических примесей и воды |
| Детонационная стойкость: октановое число по моторному методу, не менее сортность на богатой смеси, не менее | 100130 |
| Содержание тетраэтилсвинца, г/кг бензина, не более | 2,2* |
| Цвет | голубой |
| Удельная теплота сгорания низшая, Дж/кг, не менее | 43000-103 |
| Плотность при 15 °С, кг/м3 | Не нормируется, определение обязательно |
| Фракционный состав: температура начала перегонки бензина, °Сперегоняется при температуре, °С: | Не нормируется, определение обязательно |
| 10% | <75 |
| 40% | >75 |
| 50% | <105 |
| 90% | <145 |
| сумма температур перегонки 10 и 50 %, °С, не ниже температура конца перегонки, °С, не выше выход, %, не менее остаток, % (об.), не более потери, %, не более | 135180971,51,5 |
| Давление насыщенных паров, кПа | 38-49 |
| Температура начала кристаллизации, °С, не выше | -60 |
| Массовая доля серы, %, не более | 0,05 |
| Испытание на медной пластинке | Выдерживает |
| Период стабильности, ч, не менее | 12 |
| Содержание фактических смол, мг/100 см3 бензина, не более | 3 |
| Взаимодействие с водой, баллы, не более: состояние поверхности раздела состояние разделенных фаз | 11 |
| Кислотность, мг КОН/100 см3, не более | 0,3 |
| Электропроводимость, пСм/м, не более | 450 |
| * Содержание тетраэтилсвинца в бензине марки Б- 100/130 малоэтилированном составляет 1 ,0 г/кг бензина | |
Таблица 3. Характеристики компонентов авиационных бензинов
Показатели | Алкил-бензин ТУ 38.101372 -84 | Толуол нефтяной ГОСТ14710-78 | Бензин каталитического риформинга | Прямо-гонный бензин |
| Внешний вид | Прозрачная | Прозрачная | Прозрачная бесцветная | Прозрачная бесцветная |
| бесцветная | жидкость | или бледно-желтая | или бледно-желтая | |
| жидкость | жидкость | жидкость | жидкость | |
| Детонационная стойкость, октановое число по моторному методу, не менее | 91,5 | - | 73,5 | 70 |
| Сортность на богатой смеси с добавлением 2,7 г ТЭС/кг | 140 | - | - | - |
| фракционный состав: температура начала кипения, °С, не ниже | 40 | - | 40 | 40 |
| перегоняется при температуре, °С, не выше: | ||||
| 10% | 75 | - | 82 | 75 |
| 50% | 105 | - | 105 | 105 |
| 90% | 130 | - | 149 | 145 |
| 97,5 % | 180 | - | 180 | 180 |
| остаток и потери в сумме, %, не более | 2,5 | - | - | - |
| остаток, %, не более | 1,5 | - | 1,5 | 1,5 |
| Пределы перегонки:98 % объема перегоняется в пределах | - | 0,8 | - | - |
| Массовая доля толуола, %, не менее | - | 99,6 | - | - |
| Массовая доля примесей, %, не более: | - | 0,4 | - | - |
| неароматических углеводородов | - | 0,2 | - | • |
| бензола | • | 0,15 | - | - |
| ароматических углеводородов С8 | - | 0,05 | - | - |
| Окраска серной кислоты, номер образцовой шкалы, не более | - | 0,20 | - | - |
| Давление насыщенных паров, кПа, не более | 46,7 | - | 47,9 | - |
| Кислотность, мг КОН/100 см3, не более | 0,3 | - | 0,3 | 0,3 |
| Йодное число, г I2/100 г, не более | 0,35 | - | 2,0 | - |
| Содержание фактических смол, мг/100 см3, | 2,0 | - | 3,0 | 3,0 |
| не более | ||||
| Содержание, %: серы, не более | 0,015 | 0,03 | 0,03 | |
| кислот и щелочей | Отсутствие | - | Отсутствие | |
| механических примесей и воды | Отсутствие | - | Отсутствие | |
| Реакция водной вытяжки | - | Нейтральная | - | - |
| Испаряемость | • | Испаряется без остатка | - | - |
| Испытание на медной пластинке | Выдерживает | |||
| Плотность при 20 °С, кг/м3 | Не нормируется | 864-867 | Не нормируется | 734 |
С анализом российского рынка авиационных бензинов Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок авиационных бензинов в России».