№ 2 Зертханалық жұмыс. Мұнай өнімдерінің тығыздығын анықтау

Жұмыстың мақсаты

Мұнай өнімдерінің, соның ішінде дизель отынының, бензиннің, мотор майларының, тосолдың және антифриздің тығыздықтарын анықтау негізінде мұнай өнімдерінің тығыздығымен танысып және олардың температураға қалай байланысты өзгеретінін және заңдылығын білу.

Жұмыстың мазмұны мен тапсырмасы.

Отынның және басқада мұнай өнімдерінің тығыздығының қоршаған ортаның температурасына байланыстары, көлем шамалары, өлшем бірліктері. Отын тығыздығының химиялық құрамына, молекулалық массасына және булану температурасына байланысы:

1) Бензиннің, дизель отынының, мотор майының, этиленгликоль спиртінің және оның судағы ертіндісінің және консистенттік майлардың тығыздықтарын анықтау;

) Алынған мөліметтерді МЕСТ талаптарымен салыстыру;

3) Этиленгликольді сұйықтықтың қату температурасын анықтау;

4) Мұнай өнімінің бір түріне анықталған тығыздықты пайдалана отырып, диаметрі 4,5 м, биіктігі 3,1 м цистернада қанша отын бар екенін анықтау.

5) Берілген мұнай өнім үлгісінің автомобиль қозғалтқыштары үшін жарамдылығы жайлы қортынды жасау;       

6) Бақылау сұрақтарына жауап беру.

Мұнай өнімдерінің тығыздығын өлшеу үшін алынған жабдықтар:

- 250 мл шыны өлшеуіш цилиндрлер;

- ареометрлер (нефтеденсиметрлер) терімі, гидрометр және рефрактометр;

- әр бөлігі 1 ⁰С бағаланған + 50 ⁰С-ге дейінгі (егер ареометрде термометр болмаса) шыны сынапты термометр.

 

Жұмыстың орындалу реті:

1) Цилиндрді тегіс жерге қойып, оның үстіңгі жиегіне 5 – 6 см төмен жетілмегендей деңгейге дейін мұнай өнімінің үлгісін байқап құю керек.

2) Қоршаған орта температурасын қабылдағанға дейін мұнай өнімін 2 – 3 минут уақытқа ұстаған жөн.

3) Таза және құрғақ ареометрді жоғарғы бөлігінен ұстап тұрып цилиндрге баяу байқап түсіру керек.

4) Ареометр теңселмей орныққан соң жоғарғы жиегі бойынша үш сандық дәлдікке дейін өлшеу жүргізіледі.

Мұндайда көз деңгейі 2.1-суретте 3 сызығымен белгіленген деңгейде болғаны жөн. Ареометр батқаннан кейін 1 минуттан соң термометр бойынша бір градусқа дейінгі дәлдікпен жанармай температурасы жазылып алынады. Осы операциямен жанармай сынағы аяқталады.

5) Ареометрді цилиндрден алып сүртіп футлярға салып, ал мұнай өнімдерін қайтадан бұрынғы сақталған орнына, ыдыстарына құямыз.

6) Стандарттарда және басқа құжаттарда мүнай өнімдерінің тығыздығы 20 0С температура кезіндегі тығыздық беріледі. Осыған байланысты басқа температурада өлшенген мәліметтер 20 0С температураға келесі өрнекпен сәйкестендірілуі қажет,

мұндағы γ – 2.1- кестесінен алынатын тығыздық мөлшеріне байланысты температуралық түзету;

t – сынақ кезіндегі мұнай өнімдерінің температурасы, ⁰С. 

Келтірілген тығыздықты үтірден кейін үш санға дейін дөңгелектейміз.

Жалпы мәліметтер

Тығыздық двигатель жанармай паспортына енгізілетін міндетті көрсеткіштердің қатарына жатады. Ол көбінесе мұнай өнімдерінің көлемдік бірліктерін массалыққа және кері есептеу кезінде пайдаланылады.

Мұнай өнімдерінің тығыздығы ареометрлердің (нефтеденсиметрлер), гидростатикалық гирлер мен пикнометрлермен анықтаймыз. Ареометрмен және гидростатикалық гирлер мен тұтқырлығы 50 ⁰С кезінде 200 мм²/с аспайтын, ал пикнометрлермен барлық мұнай өнімдерінің тығыздығы анықталады. Мұнай өнімдерінің тығыздығын ареометрмен анықтау (МЕСТ 3900 – 85) неғұрлым қарапайым және ыңғайлы болып табылады.

Тығыздық - көлем бірлігіндегі зат массасы. Өндірістік жағдайлар да көбінесе салыстырмалы тығыздық ұғымы қолданылады. Себебі  ⁰С температурадағы мұнай өнімінің тығыздықтары көлемдері бірдей жағайда температурасы 4 ⁰С кезіндегі су тығыздығына тең болады.  4 ⁰С температура кезінде су тығыздығы 1 г/см³ тең, сондықтан температура бірдей болғанда тығыздық пен салыстырмалы тығыздықтың сандық мәндері де бірдей деп аламыз.

Қоспа жасалуына тығыздықтың әсері тұтқырлықтың әсеріне ұқсас. Тығыздығы үлкен отынның шырағы үзын, тамшылары ірі және олардың массасы үлкен болады.

Шырақтың үзындығы қалыптағыдан артық болуы қозғалтқыштың үнемділігін нашарлатып, түтінін қоюлатады. Дизельді отынның тығыздығының аздығы да қоспа жасалу процесін нашарлатады, себебі массасы аз тамшылар жылжу жылдамдығын тез азайтады, шырақтың ұзындығы да аз болады, жану процесі бүріккіштің бүрку соплосының маңайында өтеді. Сорылған ауа толық колданылмай, отын толық жана алмайды.

Отынның тығыздығы қазіргі кездегі техникалық шарт бойынша шектелмейді, әйтсе де қолданатын дизельді отынның тығыздығы 0,83 – 0,86 г/см³ аралығында болғаны жөн.

Двигательдерде салқындату сұйықтары ретінде су және қату температурасы төмен сұйықтар – антифриздер қолданылады. Антифриз ретінде тұздардың судағы ерітіндісі, спирттер және басқа қосылыстар пайдаланылуы мүмкін.

Этиленгликоль, екі атомды спирт – қайнау температурасы 197,5 ⁰С, қату температурасы минус 12 ⁰С, 20 ⁰С кезінде тығыздығы 1,11 г/см³, түссіз немесе сарғыш түсті сұйық. Этиленгликольдің судағы ерітіндісінің қату температурасы, графиктен көрінетіндей  (2.2-сурет) олардың мөлшеріне байланысты өзгеріп отырады.

- 75 ⁰С тең төмен температура 66,7 % этиленгликольдан, ал 33,3 % судан тұратын сұйықтықта.

Этиленгликольді антифриздер екі маркамен шығарылады: «65» қату температурасы – 65 ⁰С аспайтын және «40» – қату температурасы – 40 ⁰С аспайды.
Этиленгликольді салқындату сұйықтарының пайдалану қасиеттерін бағалауда негізгі көрсеткіш қату температурасы болып табылады. Этиленгликольді салқындату сұйықтарының қату температурасы гидрометр және рефрактометрдің көмегімен анықталады.

2.1-кесте – Мұнай өнімдерінің тығыздығын стандарттық шамалармен салыстыру үшін алынатын температуралық түзетулері

Реті	Ареометр бойынша тығыздық, г/см3	10С температуралық түзету,	Ареометр бойынша тығыздық, г/см3	10С температуралық түзету,
1 3 4 5 6 7 8 9 1 11 1 13 14 15 16	.69-.6999 .7-.799 .71-.7199 .7-.799 .73-.7399 .74-.7499 .75-.7599 .76-.7699 .77-.7799 .78-.7899 .79-.7999 .8-.899 .81-.8199 .8-.899 .83-.8399 .84-.8499	.91 .897 .884 .87 .857 .844 .831 .818 .85 .78 .778 .765 .75 .738 .75 .71	.85-.8599 .86-.8699 .87-.8799 .88-.8899 .89-8999 .9-.999 .91-.9199 .9-.999 .93-.9399 .94-.9499 .95-.9599 .96-.9699 .97-.9799 .98-.9899 .99-1.	.699 .686 .673 .66 .647 .633 .6 .67 .594 .581 .567 .554 .541 .58 .515

 

Қою мұнай өнімдерінің, мысалы, пластикалық майлардың тұтқырлығы жоғары болғандықтан, олардың тығыздығын өлшеу өте қиын.

Сондықтан да қою мұнай өнімдерінің тығыздығын анықтау үшін, тығыздығы алдын ала анықталған бензинмен еріткіш ретінде тексерілетін өнімнің белгілі бір ара қатынастағы көлемдері араластырылып, қоспа жасалынады. Нефтеденсиметр көмегімен дайындалған қоспаның тығыздығы анықталып, теңдеу бойынша қою өнімнің тығыздығы есептелінеді.

Егер қоспа дайындарда пластикалық майдың бір бөлігі және екінші бір бөлігі бензин алынған болса, онда теңдеу төмендегідей түрде жазылады,

мұндағы r²⁰₄ п.с. - пластикалық майдың тығыздығы;

r²⁰₄см. - қоспа тығыздығы;

r²⁰₄бенз. - бензин тығыздығы. 

Сыртқы түрі және әсер ету принципі бойынша гидрометр ареометр сияқты. Прибордың жіңішке бөлігінде екі шкала бар: бірі қоспадағы этиленгликольдің пайыздық мөлшерін көрсетсе, ал екіншісі қату температурасын көрсетеді.

Есеп беру және жұмысты қортындылау

Алынған мұнай өнімдерінің тығыздықтарын МЕСТ-та берілген мәндермен салыстырып, сапасына баға бер. Берілген тапсырмаларға жауап жаз. 

Бақылау сұрақтары

1. Мұнай өнімдерінің тығыздығы дегеніміз не және оны не үшін анықтайды?

2. Ортаның температурасы өзгергенде мұнай өнімдерінің тығыздығы қандай заңдылықпен өзгереді?

3. Мұнай өнімдерінің тығыздықтарын өлшейтін аспаптарды атаңыз?

4. Егерде бензин тығыздығы r²⁰₄ = ,73 г/см³-тең, ал 30 ⁰C температурада бензин тығыздығы қандай көлемде болады?

5. Мұнай өнімдерінің тығыздығы (бензиннің, дизель жанармайының, мотор майының) қысқы мезгілде қозғалтқыштардың жұмыс жасауына қалай әсерін тигізеді?

6. Мұнай өнімдерінің, соның ішінде этиленгликоль сұйығының су ертіндісің тығыздығы ортаның температурасына қалай тәуелді?

7. Этиленгликоль сұйығының конценрациясының қату температурасы неге тең?

8. Дизель отындарының түрлеріне байланысты қандай шамада болады?