АССОРТИМЕНТ, КАЧЕСТВО И СОСТАВ АВИАЦИОННЫХ БЕНЗИНОВ
Авиационные бензины предназначены для применения в поршневых авиационных двигателях. 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
|
|
ГОСТ 1012-
|
ГОСТ 1012-
|
ТУ 38.401-
|
ТУ 38.
|
|
72
|
72
|
58-47-92
|
101913-82
|
Содержание тетраэтилсвинца, г/1 кг бензина,
|
3,1
|
2,5
|
2,0
|
-
|
не более
|
|
|
|
|
Детонационная стойкость:
|
|
|
|
|
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,
|
-60
|
-60
|
-60
|
-60
|
не выше
|
|
|
|
|
Йодное число, г йода/100 г бензина, не более
|
6,0
|
2,0
|
2,0
|
2,0
|
Массовая доля ароматических углеводородов,
|
35
|
35
|
Не нормиру-
|
12-20
|
%, не более
|
|
|
ется. Опре-
|
|
|
|
|
деление
|
|
|
|
|
обяза-
|
|
|
|
|
тельно
|
|
Содержание фактических смол,
|
4,0
|
3,0
|
3,0
|
2,0
|
мг/100 см3 бензина, не более
|
|
|
|
|
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.
Таблица2. Показатели качества авиационного бензина Б-100/130 (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
|
100 130
|
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, °С перегоняется 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
|
135 180 97 1,5 1,5
|
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
|
1 1
|
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
|
без посто-
|
жидкость |
жидкость |
|
|
ронних при-
|
|
|
|
|
месей и во-
|
|
|
|
|
ды, не тем-
|
|
|
|
|
нее раство-
|
|
|
|
|
ра К2Cr2О7,
|
|
|
|
|
концен-
|
|
|
|
|
трации
|
|
|
|
|
0,003 г/дм3
|
|
|
Детонационная стойкость, октановое число
|
91,5
|
-
|
73,5
|
70
|
по моторному методу, не менее
|
|
|
|
|
Сортность на богатой смеси с добавлением
|
140
|
-
|
-
|
-
|
2,7 г ТЭС/кг
|
|
|
|
|
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
|
-
|
-
|
температур, °С, не более
|
|
|
|
|
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
|
-
|
0,20
|
-
|
-
|
шкалы, не более
|
|
|
|
|
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
|
