Мазут представляет собой продукт жидкого типа коричневого цвета темноватого оттенка, и я является остаточным выделением из нефти или вторичной обработки ее продуктов керасиновых, газойлевых и бензиновых фракций.
Применение данный материал нашел в качестве топлива для промышленных печей, котельных установок и паровых котлов. Также применяется мазут при производстве флотского мазута и моторного топлива для бункерного топлива или крейцкопфных дизелей.
Мазут получил свое название благодаря арабскому слову «мазхулат», что в переводе означает - отбросы.
При работе с мазутом важно учитывать его качество. Это можно отчасти узнать благодаря такому параметру, как удельный вес мазута.
Таблица удельного веса мазута
Так как, мазут является сложным вещество, то рассчитать его удельный вес в полевых условиях не представляется возможным. Данные вычисления производятся в специальных лабораториях. Одного, при этом его средний удельный вес известен и равен от 0,89 до 1 г/см3.
Ниже представленная таблица поможет более детально просчитать необходимое количество данного продукта, а также вес мазута.
Расчеты удельного веса мазута
Для того чтобы определиться с удельным весом мазута, необходимо расшифровать это понятие.
Итак, удельный вес - это соотношение веса определенного типа вещества к его объему, который обозначается такой формулой: y=p*g, где y - удельный вес, p - плотность, g - ускорение свободного падения, которое в обычных случаях является константой и равняется 9,81 м/с*с.
Полученные результаты измеряются в Ньютонах, деленных на метр кубический (Н/м3).
Плотность мазута
Плотностью любого типа вещества считается количество массы в килограммах, способное поместиться в метре кубическом. Этот параметр очень неоднозначный, величина которого может изменятся в зависимости от температуры. Чем выше значение последней, тем ниже ее плотность.
На практике это означает что мазут плохой плотности отрицательно сказывается на работе двигателей или в производстве.
- вода – 1,011 сСТ
- топочный мазут М-100 – 118 сСТ при 80 о С, 50 сСТ при 100 о С
- дизель – 3-6 сСт
Мазут, являющийся продуктом первичной перегонки нефти, может быть маловязким и высоковязким. Во втором случае в веществе отмечается относительно большее содержание парафина и смолистых веществ, которое уменьшается при увеличении температуры. Вязкость мазута – это важнейший эксплуатационный критерий нефтепродукта, который определяет свойства слива мазута, его транспортировки, сжигания и перекачки. Облегчить протекание всех этих операций можно при уменьшении вязкости, то есть при постоянном подогреве вещества.
Единица измерения данного параметра – условная вязкость (ВУ), которая выражается в условных градусах. При этом данное значение равно отношению времени, необходимого для выхода 200 мл мазута из вискозиметра при определенной температуре ко времени выхода 200 мл дистиллированной воды, имеющей температуру 20°С. В зависимости от значения вязкости различают несколько марок мазута, где каждой из них присуща своя температура застывания вещества. Сорта наиболее высокой вязкости застывают при 25°С, поэтому такой мазут нередко подогревают до t 60-70°С, позволяющей осуществлять перекачивание продукта.
Динамическая и кинематическая вязкость
Для любой жидкости, в том числе для мазута, технологи рассчитывают значение динамической и кинематической вязкости. В первом случае значение, измеряемое в Н*с/м2 или Па*с, можно получить по формуле:
Динамическая вязкость = сила трения двух слоев*расстояние между слоями/разность скоростей этих движущихся слоев
Чтобы получить кинематическую вязкость, измеряемую в м2/с, используют следующее соотношение:
Кинематическая вязкость = Динамическая вязкость/плотность жидкости
Для этого значения была придумана своя специальная единица измерения – стокс. Однако на практике удобнее всего применять единицу в 100 раз меньшую - сантистокс (10−6 м²/с). Сравним вязкость мазута в сантистоксах с вязкостью других жидкостей:
Изменение ВУ
Влияние температурного фактора становится наиболее заметным при относительно небольших температурах. Так, подогрев с 40°С до 60°С способен уменьшить ВУ в 4 раза, в то время как на промежутке 100-120°С изменение значения произойдет всего вдвое. Согласно ГОСТ 6258-85 условная вязкость топлива определяется при t 50 о С и 80°С с использованием вискозиметра.
Большинство марок данного нефтепродукта (кроме флотских мазутов) имеют ВУ, находящуюся в пределах 5-12 (при t=50°С). Этого недостаточно не только для эффективного распыления топлива перед его подачей на форсунку, но и для обычной транспортировки или перекачки топлива из железнодорожных цистерн. Вследствие этого нефтепродукт постоянно подвергается предварительной термической обработке, которая преследует понижение вязкости мазута.
В подогреваемом мазуте начинается плавление церезинов и твердых парафинов, что снижает ВУ, однако прекращение термической обработки снова приводит к повышению ВУ: уже спустя несколько дней она возвращается на прежний уровень.
Мазутом называют особый материл, получаемый из продуктов нефтеперароботки или являющийся остатком ее выгонки. В состав этого вида топлива входят в основном смолы, имеющие молекулярную массу 500-3000 г/моль, а также углеводороды с массой от 400 до 100 г/моль. Это могут быть карбен, асфальтен, карбоид, а также разного рода органические соединения.
Виды топочного мазута
В настоящее время в промышленности используются в основном такие типы этого материала:
крекинговый;
прямогонный;
флотский;
топочный.
Последняя разновидность является очень популярной. Как уже можно судить по названию, используется она в основном для отопления помещений.
Виды топочного мазута и область его применения
Сама эта разновидность подразделяется еще на две большие группы:
Собственно топочный мазут.
Дизельное топливо.
Мазуты первой группы по своей природе являются тяжелой формой нефти. Чаще все такой материал применяется в старых котельных разного рода сельхозпредприятий. Иногда его используют и коммерческие предприятия для отопления офисов или отделов. обычно приобретают для обогрева частных или даже многоэтажных домов в разных (в основном отдаленных) регионах России, например, на Северном Урале, в Заполярье и т. д. От сугубо топочного мазута (красного дизеля) он отличается большей степенью очистки и легкостью.
Оправдано использование этого материала в качестве обычно в тех случаях, когда в той местности, где расположено жилое здание или производственный цех, нет магистрали газопровода. Стоит мазут очень недорого, однако его сжигание сильно загрязняет окружающую среду. К тому же такой вид топлива из-за его горючести довольно-таки сложно хранить, и обходится это зачастую недешево.
Основные характеристики
При выборе такого материала, как топочный мазут, для котельной, обычно обращают внимание на такие показатели, как:
вязкость материала;
его уровень плотности;
температура вспышки;
процентное содержание серы;
температура застывания.
Вязкость топочного мазута
По этому показателю различают две основные разновидности материала. Топочный мазут 40 и 40В считается средневязкими, 100 и 100В — тяжелым. Легкие материалы для отопления разного рода помещений не используются. Применяют их в основном только на флоте в качестве дизельного топлива и маркируют как Ф5 и Ф12.
Выражают вязкость мазута чаще всего в градусах (° ВУ). Определяется этот параметр вискозиметром Энглера. При этом учитывается время прохождения мазута через тарированное отверстие при определенной температуре. Для топочного мазута 40 последний параметр составляет 80 градусов, для материала марки М100 — 100 гр. Изменение вязкости мазута при разных температурах объясняется прежде всего наличием в нем ряда.
Плотность
Этот параметр характеризует такое важное свойство материала, как способность отстаивания от воды. Последняя может попадать в топочный мазут при его подогреве с использованием сухого пара или при его транспортировке на старых судах.
Для отбора воды из материала используются специальные установки, повышающие его плотность. Каким же должен быть этот показатель для той или иной марки такого материала, как мазут топочный? ГОСТом предусмотрены стандартные нормативы для каждой из них (при температуре 20 о С). Узнать конкретный показатель для каждой марки можно из представленной ниже таблицы.
Плотность мазута топочного, таким образом, это один из важнейших параметров, на который при покупке этого материала обращать внимание следует обязательно. Иначе можно приобрести не слишком качественный продукт.
Температура вспышки
Это свойство мазута определяется в открытом тигле, помещенном в железную чашку с песком. Замеряют температуру вспышки специальным термометром во время возгорания его паров, смешанных с окружающим воздухом, при поднесении к ним открытого огня. Колебаться этот параметр у разных видов мазутов может в пределах 90-170 о С. Для топочного материала М100, по стандарту, должна составлять 110 о С. Для М40 — 90 о С. То есть последний при хранении может считаться более безопасным. При выполнении такой операции, как разогрев мазута, по нормативам положено придерживаться температуры, которая на 10 градусов ниже t вспышки.
Зольность мазута
Этот параметр также является важной характеристикой топлива. Повышение зольности мазута ведет к снижению его теплоотдачи при сгорании. В результате:
повышается расход топлива, необходимого для сжигания;
увеличивается степень загрязнения окружающей среды.
Температура застывания
Этот показатель напрямую зависит от вязкости. Определяется температура застывания мазута просто. Материл наливают в пробирку и наклоняют последнюю на 45 градусов. Далее смотрят, при какой минимальной температуре его уровень будет оставаться стабильным в течение одной минуты.
Какой должна быть t застывания такого материала, как мазут топочный? ГОСТ предписывает следующее:
Для материала марки М40 этот показатель должен составлять 10 о С.
Для мазута других марок температура может повышаться до 36 о С.
Определяется этот показатель в основном степенью содержания в материале парафина. Чем выше температура застывания мазута, тем сложнее транспортировать его по трубопроводам.
По этому показателю также различают несколько видов мазутов. Сернистость материала зависит в первую очередь от того, какая нефть была использована для его изготовления. Диапазон содержания упомянутого вещества в мазуте составляет 0.5-3.5 %. Больше всего серы входит в состав материала марки М100. Эта примесь считается вредной, поскольку увеличивает металлических частей котлов. К тому же использование мазута с высоким содержанием серы способствует очень сильному загрязнению атмосферы. Снизить процент содержания этого вещества в топливе можно путем его гидрирования или пропускания через сорбенты. Иногда мазут просто разбавляют другим, более чистым.
Стоимость
На настоящий момент мазут считается одним из самых экономичных видов топлива. В этом плане он значительно превосходит даже дешевый природный газ. Марка — это то, что в первую очередь определяет стоимость такого материала, как мазут топочный. Цена на материал М40 обычно не превышает 9-13 тыс. рублей за тонну. Стоимость наиболее популярного топочного мазута М100 составляет обычно 6-10 тыс. рублей за тонну (в зависимости от поставщика). При покупке этого вида топлива, помимо всего прочего, следует обращать внимание и на то, включен ли в его цену НДС.
Итак, характеристики топочного мазута были рассмотрены нами во всех подробностях. Таким образом, при покупке этого недорогого материала в первую очередь следует обращать внимание на такие показатели, как вязкость, плотность и температура вспышки. Также следует узнать, какое количество серы содержится в мазуте, и какова степень его зольности.
Характеристики мазута.
Качество мазута оказывает сильное влияние на конструкцию и работу котельной установки.
Качество мазута, кроме его общих характеристик, выражается в следующих специальных показателях: изменение вязкости от температуры, плотность мазута, температура вспышки и воспламенения.
| Рис.3.5. Зависимость вязкости мазутов от температуры |
Вязкость. Важнейшей технической характеристикой, определяющей текучесть и условия применения мазута, является вязкость, которая существенно зависит от температуры (рис.3.5). В логарифмических координатах эта зависимость выражается прямой линией.
Вязкость мазута оказывает сильное влияние на продолжительность сливно-наливных операций, эффективность транспортировки по трубопроводам, качество распыления мазута перед сжиганием в топках и полноту его сжигания, а также на способность отстаивать содержащуюся в нем воду.
Кроме энергетических М40, М40В, М100, М100В на рис. 3.5 показана характеристика транспортных мазутов, применяемых для судовых установок (флотский мазут Ф5).
Повышение вязкости мазута с понижением температуры определяется содержанием парафинов.
Плотность. Обычно пользуются относительной плотностью мазута (плотностью по отношению к плотности воды при температуре 20°С). Относительная плотность составляет ρ 20 = 0,99…1,06. С повышением температуры относительная плотность уменьшается и может быть определена по формуле
 | (3.15) |
где ρ t - относительная плотность мазута при определяемой температуре; β - коэффициент объемного расширения топлива при нагреве на 1 °С, для мазута β = (5,1…5,3)·10 -4 .
Температура вспышки и воспламенения. Температурой вспышки считается такая температура, при которой пары мазута над поверхностью жидкой фазы кратковременно воспламеняются при поднесении источника огня. Температурой воспламенения считается такая температура паров в смеси с воздухом, при которой после вспышки продолжается устойчивое горение не менее 5 с. Эта температура обычно на 15…20°С выше, чем при вспышке.
Мазут, сжигаемый на электростанциях, имеет температуру вспышки 135…245°С. Во избежание пожара температура подогрева мазута в открытых системах всегда должна быть ниже температуры вспышки, причем недогрев должен составлять не менее 10°С. Закрытая система подогрева - в теплообменниках под давлением - допускает подогрев мазута выше температуры вспышки.
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ТОПЛИВО НЕФТЯНОЕ.
МАЗУТ
Технические условия
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом МТК 31 «Нефтяные топлива и смазочные материалы» (Всероссийским научно-исследовательским институтом по переработке нефти (ОАО «ВНИИ НП»), Всероссийским теплотехническим научно-исследовательским институтом (АООТ «ВТИ»)
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 15-99 от 28 мая 1999 г.)
|
Наименование государства |
Наименование национального органа по стандартизации |
|
Республика Узбекистан |
Узгосстандарт |
|
Республика Армения |
Армгосстандарт |
|
Киргизская Республика |
Киргизстандарт |
|
Республика Таджикистан |
Таджикгосстандарт |
|
Республика Беларусь |
Госстандарт Беларуси |
|
Республика Молдова |
Молдовастандарт |
|
Азербайджанская Республика |
Азгосстандарт |
|
Республика Казахстан |
Госстандарт Республики Казахстан |
|
Туркменистан |
Главная государственная инспекция Туркменистана |
|
Российская Федерация |
Госстандарт России |
|
Украина |
Госстандарт Украины |
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 сентября 1999 г. № 298-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 10585-99 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2001 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 10585-75
ГОСТ 10585-99
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
3 Марки
3.1 В зависимости от назначения, содержания серы и зольности устанавливаются следующие марки мазута:
Флотский Ф5 видов:
II- ОКП 02 5213 0100
IV- ОКП 02 5213 0102
Флотский Ф12- ОКП 02 5213 0101
Топочный 40(ОКП 02 5211 0100) видов:
малозольныйзольный
I ОКП 02 5211 0105ОКП 02 5211 0101
II ОКП 02 5211 0106ОКП 02 5211 0102
III ОКП 02 5211 0109ОКП 02 5211 0113
IV ОКП 02 5211 0107ОКП 02 5211 0103
V ОКП 02 5211 0111ОКП 02 5211 0114
VI ОКП 02 5211 0112ОКП 02 5211 0115
VII ОКП 02 5211 0108ОКП 02 5211 0104
Топочный 100(ОКП 02 5211 0200) видов:
малозольныйзольный
I ОКП 02 5211 0205ОКП 02 5211 0201
II ОКП 02 5211 0206ОКП 02 5211 0202
III ОКП 02 5211 0209ОКП 02 5211 0213
IV ОКП 02 5211 0207ОКП 02 5211 0203
V ОКП 02 52110211ОКП 02 5211 0214
VI ОКП 02 5211 0212ОКП 02 5211 0215
VII ОКП 02 5211 0208ОКП 02 5211 0204
3.2 В обозначение мазута должна входить марка и дополнительно:
для флотского мазута Ф5 - классификация по сере;
для топочных мазутов - классификация по сере, зольности и температуре застывания.
Примеры обозначения:
Флотский мазут Ф12;
Флотский мазут Ф5, II вида;
Топочный мазут 100, IV вида, малозольный, с температурой застывания 25°С.
3.3 Мазут марки Ф5 получают из продуктов прямой перегонки нефти с добавлением до 22% керосино-газойлевых фракций каталитического или термического крекинга.
3.4 Разрешается добавлять в мазуты депрессорную присадку, допущенную к применению в установленном порядке. При поставке флотского мазута Ф5 ВМФ в паспорте указывают наличие депрессорной присадки.
4 Технические требования
4.1 Мазут должен изготовляться по технологии, утвержденной в установленном порядке.
4.2 Мазут марок Ф5 и Ф12 для Военно-Морского Флота России изготовляют по технологии, из сырья и компонентов, которые применялись при выработке образцов, прошедших испытания с положительными результатами и допущенных к применению в установленном порядке.
или кинематическая, м 2 /с (сСт)
36,2 × 10 -6 (36,2)
89 × 10 -6 (89)
По ГОСТ 33
2 Вязкость при 80°С, не более:
условная, градусы ВУ
или
кинематическая, м 2 /с (сСт)
59,0 × 10 -6 (59,0)
По ГОСТ 33 или по приложению А ,
3 Вязкость при 100°С, не более:
условная, градусы ВУ
или
кинематическая, м 2 /с (сСт)
50,0 × 10 -6 (50,0)
По ГОСТ 33
4 Динамическая вязкость при 0°С, Па-с, не более
0,1 × 27
5 Зольность, %, не более, для мазута: малозольного
0,04
0,05
Зольного
0,05
0,10
0,12
0,14
6 Массовая доля механических примесей, %, не более
0,10
0,12
7 Массовая доля воды, %, не более
9 Массовая доля серы, %, не более, для мазута видов:
10 Коксуемость, %, не более
Отсутствие
По 7.2
12 Температура вспышки, °С, не ниже:
в закрытом тигле
в открытом тигле
13 Температура застывания, °С, не выше
для мазута из высокопарафинистых нефтей
14 Теплота сгорания (низшая) в пересчете на сухое топливо (небраковочная), кДж/кг, не менее, для мазута видов:
I, II, III и IV
41454
41454
40740
40530
V, VI и VII
39900
39900
15 Плотность при 20°С, кг/м 3 , не более
Не нормируется. Определение обязательно
Примечания:
1 Исключен.
2 Мазута марок 40 и 100, изготовленные из высокопарафинистых нефтей, не предназначены для судовых котельных установок.
Маркировка, характеризующая транспортную опасность мазута, в соответствии с и .
5.2 Предельно допустимая концентрация паров углеводородов в воздухе рабочей зоны - 300 мг/м 3 в соответствии с ГОСТ 12.1.005 .
ПДК в воздухе рабочей зоны определяется хроматографическим или другим метрологически аттестованным методом. Для контроля концентрации паров углеводородов в воздухе рабочей зоны допускается использовать универсальный газовый анализатор УГ-2 или другой прибор аналогичного назначения.
Охрана атмосферы воздуха - по ГОСТ 17.2.3.02 .
5.3 Мазут раздражает слизистую оболочку и кожу человека, вызывая ее поражение и возникновение кожных заболеваний.
Длительный контакт с мазутом увеличивает степень риска заболевания органов дыхания у человека.
5.4 Мазут не обладает способностью образовывать токсичные соединения в воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ или факторов при температуре окружающей среды.
При работе с мазутом не допускается использовать инструменты, дающие при ударе искру.
5.8 Помещения, в которых проводят работы с мазутом, должны быть снабжены обменной приточно-вытяжной вентиляцией с механическим побуждением, отвечающей требованиям ГОСТ 12.4.021 .
В местах возможного выделения химических веществ в воздух рабочей зоны должны быть оборудованы местные вытяжные устройства.
В помещениях для хранения мазута не допускается хранить кислоты, баллоны с кислородом и другие окислители.
5.9 При разливе мазута необходимо собрать его в отдельную тару, место разлива промыть мыльным раствором или моющим средством, затем промыть горячей водой и протереть сухой ветошью.
При разливе на открытой площадке место разлива засыпать песком с последующим его удалением и обезвреживанием.
5.10 Оборудование, используемое в технологических процессах и операциях, связанных с производством, транспортированием и хранением данного продукта, должно быть герметичным.
При производстве, хранении и применении мазута не допускается попадание мазута в системы бытовой и ливневой канализации, а также в открытые водоемы.
5.11 При работе с мазутом применяют средства индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.011 , ГОСТ 12.4.103 , ГОСТ 12.4.111, ГОСТ 12.4.112, а также по типовым отраслевым нормам, утвержденным в установленном порядке.
В местах с концентрацией паров мазута, превышающей ПДК, применяют противогазы марок А, БКФ, шланговые противогазы марки ПШ-1 или аналогичные в соответствии с ГОСТ 12.4.034.
5.12 При попадании мазута на открытые участки тела необходимо его удалить и обильно промыть кожу водой с мылом или моющим средством; при попадании на слизистую оболочку глаз - обильно промыть теплой водой. Для защиты кожи рук применяют защитные рукавицы, мази и пасты - по ГОСТ 12.4.068.
5.13 Все работающие с мазутом должны проходить периодические медицинские осмотры в порядке, установленном органами здравоохранения.
6 Правила приемки
6.1 Мазут принимают партиями. Партией считают любое количество мазута, изготовленного в ходе непрерывного технологического процесса, однородного по своим показателям качества и сопровождаемого паспортом.
Паспорт продукции, оформляемый изготовителем или продавцом (на предприятиях, осуществляющих хранение готовой к реализации продукции), должен содержать: наименование и марку продукции; сведения об изготовителе (продавце), включая его адрес; нормативные значения характеристик, установленные техническим регламентом «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту», утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 27 февраля 2008 г. № 118 , и настоящим стандартом; фактические значения этих характеристик, определенные по результатам испытаний; дату отбора проб; номер партии (резервуара, из которого отобрана данная проба); дату изготовления; дату проведения анализа, а также сведения о наличии (наименование и содержание) или отсутствии в мазуте присадок. Паспорт подписывается руководителем предприятия или уполномоченным им лицом и заверяется печатью.
При реализации продукции продавец по требованию покупателя обязан предоставить ему паспорт продукции, а также другие документы, содержащие:
наименование продукции и ее целевое назначение;
информацию о документах, содержащих нормы, которым соответствует данная продукция;
наименование изготовителя, его местонахождение, страну происхождения продукции, наименование и местонахождение (адрес, телефон) продавца;
номер партии продукции, поставленной для реализации;
Енвд
