Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia độ dẫn điện đến chất lượng nhiên liệu phản lực jet a 1

§¹i häc b¸ch khoa hµ néi

LuËn v¨n tèt nghiÖp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------

CÙ XUÂN ĐIỆP

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA
ĐỘ DẪN ĐIỆN ĐẾN CHẤT LƯỢNG NHIÊN
LIỆU PHẢN LỰC JET A-1
CHUÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HÓA HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN:

PGS.TS PHẠM THANH HUYỀN

Hà Nội – 2011
0


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

Mục lục

Trang

Lời cảm ơn

4

Lời mở đầu

5

Phần I

tổng quan

7

1.1

Nhiên liệu phản lực. Tầm quan trọng của nhiên liệu phản lực

7

1.2

Sơ đồ, nguyên lý hoạt động của động cơ phản lực

8

1.2.1

Sơ đồ động cơ tuabin

8

1.2.2

Nguyên lý hoạt động

9

1.2.3

Quá trình cháy của nhiên liệu trong động cơ phản lực tuabin

9

1.3

Các chỉ tiêu chất lợng của nhiên liệu phản lực

11

1.3.1

Tính bay hơi của nhiên liệu phản lực

11

1.3.2

Khả năng cháy của nhiên liệu phản lực

14

1.3.3

Tính lu chuyển của nhiên liệu phản lực

17

1.3.4

Tính ổn định hoá học của nhiên liệu phản lực

19

1.3.5

Tính ăn mòn, mài mòn kim loại của nhiên liệu phản lực

22

1.3.6

Tính năng an toàn cháy nổ

24

1.4

Các tiêu chuẩn đánh giá chất lợng nhiên liệu phản lực

29

1.5

Tiêu chuẩn về tồn chứa nhiên liệu phản lực

32

1.5.1

Đờng ống và bơm

33

1.5.2

Bể chứa

33

1.5.3

Hệ thống lọc tách tạp chất

34

1.6

Các thiết bị làm sạch sản phẩm

34

1


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

1.6.1

Thiết bị lọc

34

1.6.2

Thiết bị sử dụng muối khan

35

1.6.3

Thiết bị lọc tách nớc bằng sử dụng keo tụ

36

1.6.4

Thiết bị sử dụng đất sét

36

1.7

Các phơng pháp nâng cao chất lợng nhiên liệu phản lực

37

1.7.1

Các biện pháp tăng số lợng, nâng cao chất lợng nhiên liệu 37
phản lực

1.7.2

Phụ gia cho nhiên liệu phản lực

38

Phần II.

Thực nghiệm và phơng pháp nghiên cứu

42

2.1

Thực nghiệm pha phụ gia tăng độ dẫn điện

42

2.2

Các phơng pháp xác định chỉ tiêu chất lợng của nhiên liệu Jet 44
A-1

2.2.1

Xác định màu saybolt

44

2.2.2

Xác định thành phần cất ở áp suất khí quyển

46

2.2.3

Xác định điểm chớp cháy cốc kín bằng thiết bị thử có kích thớc 47
nhỏ

2.2.4

Xác định điểm băng

49

2.2.5

Xác định khối lợng riêng

51

2.2.6

Xác định độ ăn mòn đồng bằng phép thử tấm đồng

53

2.2.7

Xác định hàm lợng nhựa bằng phơng pháp bay hơi

55

2.2.8

Xác định trị số tách nớc bằng máy đo loại xách tay

57

2.2.9

Xác định độ dẫn điện

61

Phần III.

Kết quả và thảo luận

63

2


Đại học bách khoa hà nội

3.1.

Luận văn tốt nghiệp

ảnh hởng của nhiệt độ tới độ dẫn điện của nhiên liệu Jet A-1 63
khi pha phụ gia chống tĩnh điện Stadis 450

3.2.

ảnh hởng của hàm lợng phụ gia pha vào tới độ dẫn điện và trị 67
số tách nớc của nhiên liệu phản lực

3.3.

ảnh hởng thời gian bảo quản mẫu tới độ dẫn điện và trị số tách 73
nớc của nhiên liệu phản lực

3..4.

ảnh hởng của các thông số công nghệ trong quá trình chiết nạp 74
nhiên liệu tới độ dẫn điện của nhiên liệu phản lực

3.5

ảnh hởng của thời gian bảo quản đên chất lợng nhiên liệu sử 80
dụng phụ gia tăng độ dẫn điện
Kết luận

88

Tài liệu tham khảo

89

Lời cảm ơn

3


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

Sau gần một năm nghiên cứu và tìm hiểu các tài liệu chuyên môn cùng với sự
hớng dẫn tận tình của cô giáo PGS.TS Phạm Thanh Huyền em đã hoàn thành luận
văn với đề tài "Nghiên cứu ảnh hởng của phụ gia độ dẫn điện đến chất lợng nhiên
liệu phản lực Jet A-1.
Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự nổ lực hết mình của bản thân, em xin

đợc gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Cô giáo PGS.TS Phạm Thanh Huyền ngời đã hớng
dẫn tận tình và cung cấp cho em những kiến thức để em có một bài viết hoàn chỉnh
về nhiên liệu phản lực. Em cũng xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo Viện
kỹ thuật Hoá học đã trang bị cho em những kiến thức cần thiết về hoá dầu trong suốt
quá trình học tập tại trờng. Xin đợc cảm ơn các đồng nghiệp đang công tác tại
Phòng Thử nghiệm XN Xăng dầu Hàng không Miền Bắc đã cung cấp tài liệu, kinh
nghiệm chuyên môn và tạo mọi điều kiện cho em trong công tác nghiên cứu đề tài
tại phòng Thử nghiệm Xí nghiệp xăng dầu Hàng Không Miền Bắc.
Vì thời gian nghiên cứu có hạn và vốn kiến thức còn hạn chế nên em cha thể
đi sâu tìm hiểu hết các vấn đề. Và trong quá trình thực hiện sẽ không tránh khỏi
những thiếu sót. Em rất mong nhận đợc sự góp ý của các Thầy Cô giáo để luận văn
này hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Ngày 12 tháng 10 năm 2011
Học viên

Cù Xuân Điệp
Lời mở đầu
4


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

Dầu mỏ đợc con ngời biết đến từ thời cổ xa, đến thế kỷ XVIII dầu mỏ
đợc sử dụng làm nhiên liệu để đốt cháy, thắp sáng. Sang thế kỷ XIX, dầu đợc coi
nh là nguồn nguyên liệu chính cho mọi phơng tiện giao thông và cho nền kinh tế
quốc dân. Hiện nay, dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lợng quan trọng nhất của mọi

quốc gia trên thế giới. Khoảng 65 đến 70 % năng lợng sử dụng đi từ dầu mỏ, chỉ có
20 % dến 22% năng lợng đi từ than, 5 đến 6 % từ năng lợng nớc và 8 đến 12% từ
năng lợng hạt nhân.
Một trong những sản phẩm dầu mỏ đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh
tế quốc dân và an ninh quốc phòng của mỗi quốc gia đó là nhiên liệu phản lực..
Công nghệ hàng không ngày càng phát triển cùng với sự đi lên của đất nớc
và thế giới, quá trình mở cửa ngoại giao hợp tác với nớc ngoài ngày càng rộng rãi
thì vận tải hàng không là cách nhanh nhất để 2 bên có thể xích lại gần nhau. Ngành
hàng không càng phát triển mạnh bao nhiêu thì nhu cầu sử dụng nhiên liệu phản lực
lại càng tăng bấy nhiêu. Điều này cho thấy tầm quan trọng của nhiên liệu phản lực.
Để đảm bảo an toàn cho mỗi chuyến bay, yêu cầu nhiên liệu phản lực phải có
phẩm chất tốt, điều đó đợc mỗi quốc gia đánh giá theo các Chỉ tiêu chất lợng
riêng dựa trên những Tiêu chuẩn quốc tế về chất lợng nhiên liệu hàng không nói
chung.
Hầu hết các chất lỏng không phân cực nằm trong một điện trờng tơng đối
cân bằng nhng trong đó có một số thành phần gọi là tĩnh điện hoạt động rất nguy
hiểm. Chúng khiến các điện tích chuyển động, gây nên dòng điện và có thể gây
cháy nổ. Trong nhiên liệu phản lực thì tĩnh điện càng rất dễ nguy hiểm bởi đặc thù
của nhiên liệu này là có nhiều hợp chất dễ cháy và đợc sử dụng với khối lợng lớn.
Vì thế các nhà khoa học đã nghiên cứu sử dụng phụ gia có khả năng làm tăng độ
dẫn điện của chất lỏng tới một mức độ nào đó và tĩnh điện đợc kiểm soát an toàn
bằng cách đa ra ngoài
Việc dùng phụ gia để pha vào nhiên liệu phản lực nói chung, và pha phụ gia
chống tĩnh điện có ý nghĩa rất quan trọng trong việc nâng cao chất lợng nhiên liệu
phản lực. Trong phạm vi bản luận văn này, em sẽ đi sâu nghiên cứu nhiên liệu phản

5


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

lực với đề tài Nghiên cứu ảnh hởng của phụ gia chống tĩnh điện tới chất lợng
nhiên liệu Jet A-1.

6


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

Phần I
Tổng quan
1.1. nhiên liệu phản lực. Tầm quan trọng của nhiên liệu
phản lực [1]
Vào cuối thế chiến thứ 2, động cơ đốt trong đợc coi là một loại động cơ đã
đạt tới sự phát triển toàn diện. Việc đa động cơ tuabin khí vào sử dụng đã tạo ra đột
phá trong hoạt động của ngành Hàng không. Nó cho phép con ngời vợt qua đợc
tốc độ âm thanh và việc thực hiện các chuyến bay nửa vòng trái đất không nghỉ chỉ
trong vài giờ. Nhng để tiến xa hơn nữa thì một trong những khó khăn nhất của con
ngời vẫn là chinh phục vũ trụ. Làm sao có đủ năng lợng để đẩy các con tàu vũ trụ
thoát khỏi lực hút của trái đất? Vấn đề đó trở lên đơn giản hơn nhiều khi con ngời
phát minh ra động cơ phản lực và cùng với nó là nhiên liệu cho động cơ phản lực.
Nhiên liệu phản lực là một loại sản phẩm đợc chng cất từ dầu mỏ và đợc
dùng cho các loại máy bay, phi thuyền, tên lửa có sử dụng động cơ phản lực kiểu
tuabin khí. Chức năng chủ yếu của của nhiên liệu phản lực là cung cấp năng lợng
cho máy bay nên nhiệt trị và chất lợng cháy là những tính chất hoạt động chủ yếu.
Các tính chất hoạt động quan trọng khác là tính ổn định, tính bôi trơn, tính lu động,

độ hoá hơi, tính ăn mòn và độ sạch.
Ngoài chức năng cung cấp năng lợng, nhiên liệu phản lực còn đợc sử dụng
làm chất lỏng thuỷ lực trong hệ thống kiểm soát động cơ và chất làm mát cho một số
bộ phận của hệ thống nhiên liệu.
Có 2 dạng cơ bản của nhiên liệu phản lực đợc sử dụng rộng rãi trên thế giới
đó là nhiên liệu phản lực dạng dầu hoả (KO) và nhiên liệu phản lực dạng hỗn hợp
với thành phần cất có một phần xăng.
ở nớc ta nhiên liệu phản lực đợc sử dụng chủ yếu phục vụ cho ngành hàng
không trong nớc và quốc tế. Để đáp ứng đợc yêu cầu của động cơ phản lực trong

7


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

những điều kiện làm việc khắc nghiệt thì chất lợng của nhiên liệu phản lực không
ngừng đợc nâng cao.
1.2. Sơ đồ, nguyên lý hoạt động của động cơ phản lực
1.2.1 Sơ đồ động cơ tuabin.

Vùng cháy

Vùng nén

Vùng
tuabin

Hình 1 : Sơ đồ động cơ tuốc bin [6]

Không khí
từ máy nén
Vùng cháy

Cốc xoay

Bọt nhiên liệu

Hình 2: Sơ đồ dòng không khí trong buồng cháy [6]

8


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

1.2.2 Nguyên lý hoạt động [1]
Nguyên lý làm việc của động cơ phản lực khác với nguyên lý làm việc của
động cơ piston đó là nhờ vào năng lợng dòng khí để biến đổi thành cơ năng chạy
tuabin.
Máy nén khí hút không khí và tiến hành nén tới áp suất cao, thờng áp suất
tăng 5, 10, 20 lần hoặc cao hơn. Không khí nén đợc đa từ buồng nén vào buồng
cháy. ở đây nhiên liệu đã đợc phun và bay hơi hoà trộn với không khí tạo thành
hỗn hợp cháy. Tia lửa điện đợc bật lên một lần làm toàn khối nhiên liệu bùng cháy.
Hỗn hợp cháy sinh công rất mạnh ở tuabin, biến đổi nội năng dòng khí thành công
cơ học. Cơ năng nhận đợc trên trục tuabin dùng để quay máy nén. Phần động năng
quan trọng còn lại đợc giãn nở qua tuye và ra ngoài với tốc độ lớn, đợc hoà trộn
với không khí đa tới cánh tuabin qua ống phụt có điều chỉnh làm quay tuabin tạo

dòng khí ngợc đẩy máy bay chuyển động và bay lên.
1.2.3. Quá trình cháy của nhiên liệu trong động cơ phản lực tuabin [1]
Khi động cơ phản lực bắt đầu làm việc, luồng không khí đợc bơm hút vào
ống hút khí với tốc độ tơng đơng tốc độ máy bay. Không khí vào máy nén và
đợc nén tới áp suất 3 5at đồng thời nóng lên tới 200-300oC. Không khí nóng ở áp
suất cao sẽ chuyển vào buồng đốt hở, ở đó nhiên liệu đợc phun trực tiếp vào buồng
không khí nóng này. Dới tác động của nhiệt độ, nhiên liệu bay hơi hoà trộn tạo hỗn
hợp cháy với không khí. Tia lửa điện bật lên một lần làm khối nhiên liệu bay hơi và
bốc cháy gần nh ở áp suất thờng. Hỗn hợp khí tạo thành do hơi nhiên liệu cháy
giãn nở ra và phụt theo ống dẫn khí ra ngoài tạo thành một phản lực rất lớn đẩy máy
bay lao về phía trớc.
Nhiệt không khí trớc tuabin lên tới 1200 1300oK. Không khí đợc đa
thành dòng trớc khi đi vào buồng đốt. Dòng không khí đầu đi qua làm xoáy vào
khu vực vòi phun làm mát thân vòi phun ngăn tạo cặn muội nhiên liệu. Dòng không
khí thứ 2 đợc đa vào buồng cháy qua lỗ truớc trong ống lửa, đảm bảo cháy hỗn
hợp ở 2300 2500oK, rồi sau đó giảm nhiệt độ xuống còn 2000oK. Dòng không khí

9


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

thứ 3 đa vào buồng đốt qua dãy lỗ sau vào vùng hoà trộn, làm giảm nhiệt độ tới giá
trị bảo đảm độ bền của cánh quạt tuabin.
Nhiệt độ của hỗn hợp khí khi ra khỏi buồng đốt lên tới 850 900oC với vận
tốc khoảng 160 200m/s. Để giảm bớt nhiệt độ của hỗn hợp khí thải, không cho
vợt quá giới hạn làm cháy cánh tuabin, ngời ta phải tăng hệ số sử dụng không khí
lên 3,5 4,0 lần so với khối lợng nhiên liệu sử dụng. Khoảng 20 30% lợng

không khí này đợc dùng để đốt cháy hơi nhiên liệu, phần còn lại dùng để làm
nguội động cơ.
Nh vậy đặc điểm làm việc của động cơ phản lực là biến trực tiếp nhiệt năng
thành động năng để máy bay có thể chuyển động mà không cần có các bộ phận
truyền lực nh piston, trục guồng, thanh truyền nh ở động cơ đốt trong. Quá trình
cháy trong động cơ phản lực không theo những chu kỳ lặp đi lặp lại mà là quá trình
liên tục. Vì vậy mà lợng tiêu thụ và công suất động cơ lớn. Do đó việc tiếp liệu từ
két chứa tới buồng đốt phải đợc đảm bảo liên tục không ngừng, kịp thời đầy đủ và
chính xác tuyệt đối không đợc gây lên một trục trặc nhỏ nào ảnh hởng tới quá
trình tiếp liệu và đốt cháy động cơ.
Chính vì vậy nhiên liệu cho động cơ phản lực phải tuân thủ những yêu cầu kỹ
thuật cơ bản sau:
- Bất cứ trong trờng hợp nào nhiên liệu cũng đợc phun liên tục với số lợng
cần thiết vào buồng đốt của động cơ.
- Quá trình cháy của hơi nhiên liệu trong buồng đốt phải ổn định và dễ điều
chỉnh. Nhiên liệu cháy dễ dàng và không tạo ra muội than.
- Nhiên liệu khi cháy phải tạo ra một lợng nhiệt đủ lớn để đảm bảo cho động cơ
hoạt động với tốc độ cao.
- Trong bồn chứa nhiên liệu phải ổn định hoá học, không bị biến chất, không hút
ẩm, không ăn mòn kim loại.
Để đáp ứng những yêu cầu kỹ thuật của động cơ phản lực, phải có sự quy
chuẩn về thành phần và những chỉ tiêu chất lợng của nhiên liệu phản lực.

10


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

1.3. Các chỉ tiêu chất lợng của nhiên liệu phản lực [1]
Để đáp ứng những yêu cầu kỹ thuật của động cơ phản lực khi làm việc, nhiên
liệu phản lực phải đạt đợc các chỉ tiêu chất lợng nh sau:
-

Tính bay hơi thích hợp.

-

Nhiệt đốt cháy cao.

-

Tính ổn định hoá học tốt.

-

Tính chống ăn mòn, mài mòn phù hợp.

-

Tính lu chuyển tốt.

-

Bảo đảm an toàn, chống cháy nổ.

1.3.1 Tính bay hơI của nhiên liệu phản lực
Cũng tơng tự nh đối với xăng và nhiên liệu diezen, để đánh giá tính bay hơi
của nhiên liệu ngời ta sử dụng chỉ tiêu thành phần cất phân đoạn và tỉ trọng hay

khối lợng riêng.
1.3.1.1.Thành phần cất phân đoạn.
Tiêu chuẩn xác định TCVN 2698 hay ASTM D86
Thành phần cất phân đoạn là thành phần cất ở một giá trị phần trăm thể tích
mẫu nhiên liệu cất cụ thể cho phép xác định nhiệt độ sôi lớn nhất ứng với giá trị thể
tích mẫu cất đó. Thành phần cất đặc trng cho tính bay hơi của nhiên liệu, giúp ta
thấy đợc tính chất nặng hay nhẹ của nhiên liệu.
Thành phần cất 10%, 20%, 50%, 90% cho ta thấy các cấu tử nhẹ và nặng
đợc phân bố trong nhiên liệu vì ứng với mỗi phần trăm thể tích thu hồi cho ta một
nhiệt độ xác định. Từ nhiệt độ sôi đó ta biết đợc thành phần nhiên liệu nặng hay
nhẹ để từ đó đa ra những lựa chọn thích hợp nhất trong quá trình cung cấp nhiên
liệu cho động cơ. Với những động cơ nhiên liệu phản lực dân dụng cần nhiên liệu có
nhiều cấu tử nhẹ. Với những động cơ phản lực bay ở tốc độ siêu âm thì yêu cầu

11


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

nhiên liệu có nhiều cấu tử nặng hơn tránh sự bay hơi quá nhanh khi máy bay hoạt
động ở nơi có khí hậu nóng.
Nhiệt độ sôi cuối là nhiệt độ cao nhất đọc đợc trên nhiệt kế mà tại đó chất
lỏng thôi ngng tụ và nhiệt độ bắt đầu hạ xuống. Mỗi loại nhiên liệu đều có nhiệt độ
sôi cuối trong giới hạn cho phép. Nếu nhiệt độ sôi này nằm ngoài giới hạn cho phép
thì nhiên liệu không đạt yêu cầu.
* ý nghĩa của từng thành phần cất:
- Điểm sôi đầu và điểm sôi 10%V biểu thị khả năng bay hơi của nhiên liệu và
quan hệ tới tính an toàn cháy nổ, tính khởi động và khuynh hớng tạo thành nút hơi

trong hệ thống tiếp liệu, hiện tợng khí xâm thực trong máy bơm. Nếu điểm sôi này
càng thấp thì các khuynh hớng trên càng mạnh, phá vỡ chế độ làm việc ổn định của
động cơ, làm tăng hao hụt khi bảo quản.
- Điểm sôi 50%V xác định tính bay hơi của hợp phần trung bình của nhiên liệu
và trong sự kết hợp với các điểm nhiệt độ sôi khác của đờng cong chng cất, nó
đặc trng cho sự ổn định thành phần của các hợp phần của cùng một nhãn hiệu
nhiên liệu phản lực.
- Điểm sôi 90%V và điểm sôi cuối biểu hiện cho sự tồn tại của những hợp phần
nặng trong nhiên liệu. Do nhiên liệu đợc phun mạnh vào luồng không khí xoáy với
tốc độ và nhiệt độ cao giúp nhiên liệu dễ dàng bay hơi và cháy. Vì vậy trong thành
phần của nhiên liệu phản lực cho phép có mặt các thành phần nặng để tăng nhiệt trị
cho nhiên liệu và tăng nguồn nguyên liệu cho sản xuất. Tuy nhiên phải hạn chế
nhiệt độ sôi cuối vì nếu nhiệt độ sôi cuối cao quá nhiên liệu cháy không hoàn toàn
sẽ tạo nhiều muội than xả khói đen làm bẩn buồng đốt ảnh hởng tới hoạt động của
động cơ.
Hiện nay phơng pháp xác định thành phần cất ở áp suất khí quyển của nhiên
liệu phản lực là TCVN 2698:2007 hay ASTM D 86 05 với yêu cầu nhiệt độ sôi
cuối không lớn hơn 3000C.

12


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

1.3.1.2. Khối lợng riêng và tỉ trọng
Tiêu chuẩn xác định TCVN 6594, ASTM D 1298
Khối lợng riêng của nhiên liệu là khối lợng của một đơn vị thể tích của nó
ở một nhiệt độ ổn định. Tỉ trọng của nhiên liệu là tỉ số giữa khối lợng riêng của nó

với khối lợng riêng của nớc ở một nhiệt độ xác định(150C).
Tỉ trọng của nhiên liệu phản lực phụ thuộc vào thành phần chng cất và thành
phần hoá học của nó. Tỉ trọng là một tính chất vật lý cơ bản đặc trng cho phân
đoạn nhẹ và nặng của dầu mỏ cho phép đánh giá chất lợng của sản phẩm. Tính chất
bất thờng của tỉ trọng cho thấy sản phẩm đang xác định có thể lẫn sản phẩm khác.
Việc xác định tỉ trọng là cần thiết để chuyển đổi giữa trọng lợng và thể tích.
Nếu biết tỉ trọng và nhiệt độ chng cất của sản phẩm dầu mỏ ta sẽ xác định đợc đó
là loại nhiên liệu gì. Nếu cùng có nhiệt trị nh nhau nhng nhiên liệu nào có tỉ trọng
lớn hơn sẽ làm tăng thời gian hoạt động của động cơ.
Hiện nay ta đang xác định tỉ trọng theo tiêu chuẩn ASTM D 1298:2007 với
quy định tỉ trọng cho phép trong khoảng 0,775 0,840. Cũng nh với xăng, tỉ trọng
của nhiên liệu phản lực có ý nghĩa về mặt thơng mại hơn là ý nghĩa để đánh giá
chất lợng.
1.3.1.3. Màu sắc nhiên liệu phản lực.
Tiêu chuẩn xác định ASTM D 156
Trong tiêu chuẩn chất lợng không quy định phải xác định màu của nhiên
liệu phản lực có nghĩa là nhiên liệu phản lực không màu, trong suốt. Tuy nhiên với
khí hậu nhiệt đới ở nớc ta thì nhiên liệu dễ bị chuyển sang màu vàng do tác dụng
của vi sinh vật.
Trị số màu thu đợc bằng cách xác định chiều cao cột mẫu nhiên liệu, quan
sát chiều dài cột mẫu nhìn thấy màu phù hợp với một trong ba tấm kính màu chuẩn
và tra bảng theo tiêu chuẩn. Màu trên thang đo có dải từ -16 (sẫm nhất ) đến +30
(sáng nhất).

13


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

1.3.2. Khả năng cháy của nhiên liệu phản lực [1]
Tính cháy của nhiên liệu phản lực là một chỉ tiêu chất lợng rất quan trọng,
do vậy cần chú trọng đánh giá tính chất này qua nhiều chỉ tiêu chất lợng nh nhiệt
cháy, chiều cao ngọn lửa không khói, trị số phát quang và hàm lợng naphtalen.
1.3.2.1. Nhiệt trị
Tiêu chuẩn xác định ASTM D 240, ASTM D 4809
Nhiệt trị là lợng nhiệt toả ra khi đốt hoàn toàn 1kg chất cháy (nhiệt cháy
khối lợng), hay 1lít nhiên liệu (nhiệt cháy thể tích).
Nhiệt trị là một tính năng sử dụng quan trọng của nhiên liệu để xác định
lợng nhiệt tiêu thụ trong động cơ. Lợng nhiệt tiêu thụ tỉ lệ nghịch với nhiệt trị, nó
đợc dùng để đánh giá về nhiệt của nhiên liệu. Có 2 loại nhiệt tr là nhiệt trị cao và
nhiệt trị thấp.
Nhiệt trị cao là lợng nhiệt toả ra khi đốt hoàn toàn một đơn vị khối lợng
nhiên liệu ở áp suất 760mmHg và sản phẩm cháy là các khí CO2, N2, SO2 và nớc ở
dạng lỏng. Nhiệt độ ban đầu của nhiên liệu và O2 cũng nh nhiệt độ cuối của sản
phẩm cháy đều ở 250C. Nhiệt trị thấp của nhiên liệu cũng tơng tự nh nhiệt trị cao
nhng không đa vào nhiên liệu lợng nhiệt làm ngng tụ hơi nớc tạo thành khi
đốt cháy nghĩa là các sản phẩm cháy CO2, N2, SO2 và nớc đều ở dạnh khí. Nhiệt trị
thấp là một yếu tố xác định trong đặc tính sử dụng của tất cả các loại nhiên liệu
phản lực. Nhiệt trị thấp của nhiên liệu phản lực biến đổi trong khoảng 9700
10400kcal/kg.
Nhiệt trị của nhiên liệu phụ thuộc vào tỉ lệ của cacbon và hidro và tuỳ thuộc
vào các nhóm hidrocacbon có mặt trong nhiên liệu. Nhiệt trị khác nhau là vì thành
phần hoá học của từng phần khác nhau. Nhiên liệu có nhiều parafin thì nhiệt trị rất
cao vì parafin có đặc tính cháy tốt. Các hợp chất naphtalen có đặc tính cháy trung
bình và các hidrocacbon thơm có đặc tính cháy kém nhất. Cần khống chế hàm lợng
các hợp chất chứa lu huỳnh vì các sản phẩm cháy tạo thành SO2 ,SO3 gây ăn mòn
thiết bị, ô nhiễm môi trờng và độc hại cho ngời sử dụng. Hơn nữa nhiên liệu càng

14


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

nhiều lu huỳnh thì nhiệt trị sẽ càng giảm vì thực nghiệm cho thấy cứ 1% lu huỳnh
cháy thì giảm đi mất 85 kcal/kg nhiệt trị. Nhiệt cháy của thành phần chính trong
nhiên liệu đợc trình bày trong bảng 1.
Bảng 1: Nhiệt cháy thấp của các hidrocacbon của nhiên liệu phản lực
Khoảng
nhiệt độ

Loại parafin
Kj/kg

Loại naphten

Kj/l

Kj/kg

Kj/l

Loại thơm
Kj/kg

Kj/l

sôi của
phân
đoạn(0C)
100-150

45,1-43,8

33,2-32,3

43,3-41,8

35,5-31,05

41,6-41,1

35,6-34,3

100-200

44,8-43,9

34,15-31,9

43,5-42,3

36,0-32,2

41,9-40,0

37,5-34,7

200-250

44,6-43,8

35,8-33,7

43,7-42,3

36,3-32,9

41,6-41,3

38,0-36,0

250-300

43,8-43,0

34,6-34,4

43,2-42,3

37,0-32,9

41,8-40,9

39,1-36,2

Nhiệt trị của nhiên liệu đợc tính theo phơng pháp ASTM D 4529 và ASTM

D 1405. Theo phơng pháp ASTM D 4529 nhiệt trị thấp đợc tính theo các giá trị
điểm anilin, tỉ trọng, hàm lợng lu huỳnh. Còn theo phơng pháp ASTM D 1405
xác định nhiệt cháy thấp của nhiên liệu bằng bom nhiệt kế. Theo phơng pháp này
mẫu đợc đốt trong một nhiệt lợng kế bom oxi dới các điều kiện quy định, nhiệt
trị đợc tính từ các nhiệt độ đo đợc trớc và sau khi đốt.
1.3.2.2. Chiều cao ngọn lửa không khói
Tiêu chuẩn xác định TCVN 3754, ASTM D 1322
Chiều cao ngọn lửa không khói còn đợc gọi là điểm khói đợc biểu diễn bằng
chiều cao của ngọn lửa không có khói đo bằng mm khi thử nghiệm đốt nhiên liệu
trong ngọn lửa chuyên dụng.

15


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

Điểm khói của nhóm hidrocacbon parafin là cao nhất, còn của nhóm
hidrocacbon thơm là thấp nhất.
Điểm khói của một loại nhiên liệu càng cao chứng tỏ hàm lợng nhóm
hidrocacbon thơm càng thấp và ngợc lại. Điều đó cho thấy nhiên liệu phản lực có
điểm khói cao thì khi cháy sẽ tạo nhiều nhiệt lợng và ít tạo muội.
Điểm khói của nhiên liệu phản lực đợc xác định theo phơng pháp ASTM D
1322 với yêu cầu điểm khói của các loại nhiên liệu phản lực tối thiểu phải đạt từ 19
đến 25 mm.
1.3.2.3. Trị số phát quang
Tiêu chuẩn xác định ASTM D 1740
Trị số phát quang biểu hiện cho tính bức xạ ngọn lửa khi đốt cháy nhiên liệu
phản lực cũng nh các loại nhiên liệu khác trong đèn huỳnh quang tiêu chuẩn.

Ngời ta đo mức tăng nhiệt độ khi nhiên liệu cháy rồi so sánh với nhiên liệu chuẩn
rồi từ đó rút ra trị số phát quang của nhiên liệu thử. Trị số phát quang tính theo tỉ lệ
% so với nhiên liệu chuẩn. Trị số phát quang càng cao chứng tỏ nhiên liệu cháy tốt,
toả nhiệt nhiều. Tiêu chuẩn ASTM D 1740 yêu cầu trị số phát quang của nhiên liệu
phản lực không thấp hơn 45%.
1.3.2.4. Hàm lợng nhóm hidrocacbon thơm .
Tiêu chuẩn xác định ASTM 1319
Hàm lợng hidrocacbon thơm đợc xác định theo tiêu chuẩn ASTM D 1319
là phơng pháp phân tích nhóm hidrocacbon trong sản phẩm dầu lỏng bằng hấp thụ
chỉ thị huỳnh quang. Hàm lợng hidrocacbon cho phép không đợc quá 20-22%
trong nhiên liệu phản lực. Nếu hàm lợng hidrocacbon thơm vợt quá giới hạn cho
phép sẽ làm giảm chất lợng nhiên liệu phản lực cụ thể làm giảm điểm khói, giảm
nhiệt trị. Vì nhiên liệu phản lực yêu cầu nhiên liệu khi cháy không tạo ra cặn, cốc
bám trong buồng đốt, bám vào cánh tuabin gây rỗ bề mặt kim loại, gây mài mòn h
hại đến các động cơ. Do vậy để đảm bảo đợc những yêu cầu này cần hạn chế tới
mức tối thiểu sự có mặt của các hidrocacbon thơm.
16


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

1.3.3 Tính lu chuyển của nhiên liệu phản lực [1]
Với lộ trình hoạt động trên cao ở nhiều vùng áp thấp khác nhau nên yêu cầu
nhiên liệu phản lực cần có tính lu chuyển tốt ngay ở điều kiện nhiệt độ không khí
rất thấp. Tính chất này đợc đánh giá bằng các chỉ tiêu độ nhớt động học ở -20 0C,
nhiệt độ vẩn đục và nhiệt độ kết tinh nh đối với xăng máy bay.
1.3.3.1. Độ nhớt động học
Tiêu chuẩn xác định TCVN 3171, ASTM D 445

Nhiên liệu phản lực đợc phun qua vòi phun vào buồng đốt của động cơ
tuốcbin dới áp suất cao. Hệ thống đó đợc thiết kế để tạo ra độ phun mịn, các hạt
nhỏ nhiên liệu bốc hơi nhanh chóng khi hỗn hợp vói không khí. Cách phun và kích
thớc hạt chịu ảnh hởng của độ nhớt nhiên liệu. Nếu độ nhớt quá cao động cơ khó
khởi động lại trong khi bay. Vì vậy nhiên liệu phản lực phải đa ra giới hạn trên của
độ nhớt.
Độ nhớt của nhiên liệu ảnh hởng đến độ chênh áp suất trong các đờng dẫn
của hệ thống nhiên liệu. Độ nhớt cao có độ chênh áp suất lớn hơn, buộc bơm nhiên
liệu làm việc căng hơn để duy trì lu lợng dòng nhiên liệu ổn định. Độ nhớt của
nhiên liệu cũng ảnh hởng đến hoạt động của bộ phận kiểm soát nhiên liệu.
Độ nhớt động học đợc xác định theo phơng pháp đo thời gian chảy của một
lợng nhiên liệu lỏng xác định qua một ống mao quản của ống đo độ nhớt.
V=C.t (cSt)
Trong đó: V: độ nhớt động học (mm2/sec)
C: Hằng số ống đo độ nhớt
t: Thời gian thể lỏng chảy qua mao quản (sec)
Động cơ phản lực hoạt động trên cao nhiệt độ môi trờng thấp do đó để đảm
bảo an toàn tuyệt đối cho việc bơm nhiên liệu không bị tắc nghẽn gián đoạn thì yêu
cầu khắt khe là nhiên liệu phải có độ nhớt phù hợp ở -200Ckhông quá 8,0 cSt.

17


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

1.3.3.2. Nhiệt độ kết tinh - Điểm đông đặc
Tiêu chuẩn xác định TCVN 7170 , ASTM D 2386
Nhiệt độ kết tinh của nhiên liệu là nhiệt độ mà tại đó bắt đầu quan sát rõ các

tinh thể nớc hay hidrocacbon đã hình thành. Mỗi loại hidrocacbon có một điểm
đông đặc khác nhau mà trong nhiên liệu phản lực có đến hơn một ngàn loại
hidrocacbon do vậy nhiên liệu phản lực không thể đông đặc ở một nhiệt độ nh
nớc.
Khi nhiên liệu đợc làm lạnh, các hidrocacbon có nhiệt độ đông đặc cao nhất
sẽ đông đặc trớc tạo thành các tinh thể sáp. Tiếp tục làm lạnh thì các hidrocacbon
có nhiệt độ đông đặc cao hơn kết tinh. Nh vậy nhiên liệu chuyển từ trạng thái chất
lỏng đồng thể sang chất lỏng có chứa một số tinh thể rồi trạng thái sền sệt và cuối
cùng gần nh một trạng thái rắn.
Để đảm bảo tính lu chuyển tốt yêu cầu nhiên liệu phản lực phải có độ kết
tinh tuỳ từng loại là từ -400C hoặc -470C trở xuống. Đồng thời yêu cầu nghiêm ngặt
không đợc lẫn nớc trong nhiên liệu. Tạp chất nớc đợc xác định theo các chỉ tiêu
phản ứng nớc và trị số tách nớc.
1.3.3.3. Khả năng tách nớc
Khi bảo quản và sử dụng ngời ta thờng thấy trong nhiên liệu phản lực có
nớc. Trong nhiên liệu nớc tồn tại ở 3 dạng là dạng nhũ tơng, dạng phân tán và
dạng phân thành lớp nớc tự do ở đáy các vật chứa.
Sự có mặt của nớc trong nhiên liệu dù ở bất cứ dạng nào cũng đều có hại
cho quá trình bảo quản và sử dụng. Nớc làm tăng nhiệt độ kết tinh của nhiên liệu,
làm tăng tính ăn mòn của nhiên liệu đối với kim loại vì nớc là môi trờng phân ly
của nhiều chất. Tính ổn định của nhiên liệu cũng giảm do nớc thúc đẩy quá trình
oxi hoá. Nguy hiểm hơn cả là nớc tạo băng nhiên liệu khi nhiệt độ giảm xuống
thấp dới 00C làm giảm tính linh động của nhiên liệu. Băng có thể làm tắc hệ thống
cấp liệu dẫn tới tắc động cơ gây nguy hiểm nghiêm trọng.

18


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

Để tránh hiện tợng tạo băng trong nhiên liệu và đóng băng các thiết bị lọc
của máy bay, ngời ta áp dụng nhiều biện pháp lý học và hoá học để khắc phục. Các
biện pháp đợc sử dụng chủ yếu là: Hâm nóng nhiên liệu khi nhiệt độ thấp, lọc trớc
khi sử dụng, phun các chất chống băng lên lới lọc bầu lọc trớc khi tra nạp....Tuy
nhiên các biện pháp này cũng không loại bỏ đợc hết nớc trong nhiên liệu vì không
thể loại trừ đợc khả năng hút ẩm của nhiên liệu. Độ ẩm càng cao thì nhiên liệu hấp
thụ nớc càng mạnh. Do đó khi làm lạnh sâu hoặc khi bay ở nhiệt độ thấp vẫn có thể
xuất hiện băng trong nhiên liệu.
Phơng pháp hiệu quả nhất chống tách nớc trong nhiên liệu là sử dụng phụ
gia. Có 2 loại phụ gia thờng đợc sử dụng là etyl xenlosol và rợu terta
hidrosunfuaric. Hàm lợng nớc cho phép ở 2 loại phụ gia này không quá 0,5%.
Để kiểm tra nớc trong nhiên liệu ngời ta thử phản ứng nớc tại bề mặt theo
phơng pháp ASTM D 1097. Đặc tính tách nớc đợc xác định theo phơng pháp
TCVN 7272, ASTM D 3948.
Phơng pháp phản ứng nớc bề mặt cho thấy sự có mặt của một lợng lớn
các chất bẩn hoà tan cục bộ nh chất hoạt động bề mặt. Các chất bẩn bám trên bề
mặt sẽ làm giảm nhanh tốc độ lọc tách, đồng thời cho nớc tự do và các chất dạng
hạt đi qua.
Phơng pháp đo trị số tách nớc cung cấp số đo về sự hiện diện của các chất
hoạt động bề mặt trong nhiên liệu. Nó có thể xác định chất hoạt động bề mặt cho
thêm vào hay bớt ra khỏi nhiên liệu trong quá trình vận chuyển từ nơi sản xuất đến
nơi tiêu thụ.
1.3.4. tính ổn định hoá học của nhiên liệu phản lực [1]
Tính ổn định của nhiên liệu là tính chất không thay đổi của nó trong những
điều kiện quy định. Các yếu tố dẫn đến những thay đổi có hại cho nhiên liệu bao
gồm thời gian (độ ổn định khi chứa) và nhiệt độ cao bên trong động cơ (độ ổn định
nhiệt).

19


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

Sự mất ổn định của nhiên liệu phản lực do các phản ứng hoá học xảy ra trong
nhiều giai đoạn tạo sản phẩm khác nhau. Các sản phẩm đó không tan trong nhiên
liệu có thể làm tổn thơng đến một số bộ phận đàn hồi của hệ thống. Các chất nhựa
tạo thành có thể có thể làm tắc bộ phận lọc nhiên liệu hoặc kết tụ trên bề mặt cản trở
dòng chảy của nhiên liệu.
Sự mất ổn định khi chứa nếu nhiên liệu đợc sử dụng trong vòng vài tuần
hoặc vài tháng khi chế tạo thì không thành vấn đề. Nhiên liệu phản lực khi sản xuất,
bảo quản và vận hành đúng cách phải có tính ổn định trong vòng 1 năm. Tính ổn
định khi tồn chứa chịu ảnh hởng của các thành phần nhiên liệu, các điều kiện tồn
chứa.
Tính ổn định đợc đánh giá theo chỉ tiêu trị số Iôt và hàm lợng chất nhựa
thực tế. Ngoài ra còn có chỉ tiêu trị số Brom và hàm lợng olefin, chỉ tiêu độ ổn định
nhiệt.
1.3.4.1. Hàm lợng nhựa thực tế
Tiêu chuẩn xác định TCVN 6593, ASTM D 381
Nhựa trong nhiên liệu là hỗn hợp các sản phẩm của quá trình oxi hoá các hợp
chất kém bền không no trong quá trình chế biến và polime hoá trong quá trình vận
chuyển, tàng trữ trùng hợp giữa các hidrocacbon với nhau. Khi có mặt nhựa trong
các đờng ống dẫn, các van nối động cơ sẽ làm giảm công suất của động cơ, hơn thế
nó có thể ăn mòn phá huỷ hoàn toàn thiết bị.
Để xác định hàm lợng nhựa thực tế ta dựa vào tiêu chuẩn xác định của Mỹ
hoặc tiêu chuẩn của Nga. Theo các phơng pháp này dùng hơi nớc quá nhiệt cuốn
nhiên liệu bay hơi trong ống, phần còn lại trong đáy cốc thu đợc sau thí nghiệm

chính là hàm lợng nhựa thực tế tính bằng mg/100ml. Yêu cầu hàm lợng nhựa thực
tế không đợc vợt quá 7mg/100ml.
1.3.4.2. Trị số Brôm
Tiêu chuẩn xác định ASTM D 1159

20


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

Trị số Iôt biểu thị bằng số gam iôt kết hợp hết với lợng hidrocacbon olefin
có trong 100g nhiên liệu.
Trị số iôt càng cao chứng tỏ trong nhiên liệu có chứa càng nhiều olefin và
ngợc lại. Nếu trong nhiên liệu có chứa nhiều olefin thì tính ổn định sẽ rất kém vì
các chất này tham gia phản ứng trùng hợp tạo ra những phân tử có khối lợng lớn,
tạo nhựa, hoặc keo tụ. Các chất nhựa tạo thành làm nhiên liệu cháy không hoàn
toàn, tạo muội, tạo cặn, giảm khả năng bay hơi của nhiên liệu và tăng phần nặng.
Tơng tự nh trị số Iôt trị số Brôm biểu thị cho thành phần hidrocacbon
không no có trong nhiên liệu. Trị số Brôm càng lớn nghĩa là tính ổn định hoá học
càng thấp.
Từ trị số Brôm có thể suy ra hàm lợng hidrocacbon olefin béo có trong
nhiên liệu. Phơng pháp đo trị số Brôm dựa trên cơ sở chuẩn độ đo tĩnh điện.
1.3.4.3. Hàm lợng hidrocacbon olefin
Tiêu chuẩn xác định ASTM D 1319
Tiêu chuẩn này nhằm xác định hàm lợng các nhóm hidrocacbon trong nhiên
liệu bằng phơng pháp đo hấp thụ chỉ thị huỳnh quang.Trên cơ sở đó biết đợc hàm
lợng tất cả các olefin có trong nhiên liệu. Hàm lợng olefin càng cao tính ổn định
càng kém. Theo quy định trong nhiên liệu phản lực JET A-1 và JET A của Mỹ hàm

lợng olefin không vợt quá 5% V.
1.3.4.4. Tính ổn định nhiệt
Tiêu chuẩn xác định ASTM D 3241
Tính ổn định nhiệt là một trong những tính chất quan trọng nhất của nhiên
liệu phản lực bởi nhiên liệu còn có vai trò làm phơng tiện trao đổi nhiệt trong động
cơ và khung máy bay. Nhiên liệu phản lực đợc dùng để tải nhiệt từ dầu động cơ,
chất lỏng thuỷ lực và các thiết bị điều hoà không khí. Việc gia nhiệt cho nhiên liệu
làm gia tăng các phản ứng dẫn đến việc tạo nhựa và các hạt. Các chất đó có thể kết
tụ trên bộ phận lọc nhiên liệu làm tăng áp suất lọc và giảm lu lợng của dòng chảy

21


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

trong nhiên liệu. Hay kết tụ trong vòi phun nhiên liệu cản trở cách thức phun tạo các
điểm quá nóng trong buồng đốt. Hay kết tụ trong bộ phận kiểm soát động cơ chính
ảnh hởng đến dòng chảy nhiên liệu và bộ phận kiểm soát động cơ. Cũng có thể kết
tụ trên các bộ phận trao đổi nhiệt làm giảm hiệu quả truyền nhiệt.
Thành phần hidrocacbon của nhiên liệu có ảnh hởng đến độ ổn định nhiệt.
Naphten, parafin và hidrocacbon thơm không có lu huỳnh khi đốt tạo lợng cặn
không đáng kể, do đó sẽ làm tăng tính ổn định nhiệt của nhiên liệu. Cũng có thể cải
thiện tính ổn định bằng cách thêm vào các chất phụ gia phân tán họ amin (C10 C40 )
có tính chống oxi hoá, có thể giảm bớt khả năng tạo cặn của nhiên liệu.
Thiết bị thử nghiệm đợc sáng chế để bơm nhiên liệu qua bề mặt bằng nhôm
đợc gia nhiệt và sau đó cho qua bộ phận lọc để tách đi bất kỳ các sản phẩm rắn nào
bị phân huỷ. Thiết bị đó đợc thiết kế để mô hình hoá hai khu vực nhạy cảm của
động cơ đó là bề mặt của bộ phận trao đổi nhiệt nhiên liệu và vòi phun nhiên liệu.

Thiết bị tiêu chuẩn thứ nhất gọi là coker (ASTM D 1660). Hiện nay nó đợc thay thế
bởi thiết bị thử oxi hoá nhiệt nhiên liệu phản lực JFTOT ASTM D 3241.
1.3.5. tính ăn mòn, mài mòn kim loại của nhiên liệu phản
lực [1]
Tính ăn mòn kim loại của nhiên liệu phản lực đợc đánh giá bằng các chỉ tiêu
chất lợng nh hàm lợng lu huỳnh, ăn mòn miếng đồng, độ axit.
1.3.5.1. Hàm lợng lu huỳnh tổng
Tiêu chuẩn xác định TCVN 2708, ASTM D 1266
Tiêu chuẩn ASTM D 1266 là phơng pháp dùng cho các sản phẩm dầu mỏ
sáng, xác định dựa trên nguyên tắc đốt mẫu nhiên liệu bằng đèn tiêu chuẩn, sản
phẩm khí thoát ra là SO3 đợc hấp thụ và xác định khối lợng BaSO4. Lợng lu
huỳnh tổng số đợc xác định bằng phần trăm khối lợng lu huỳnh so với mẵu
nhiên liệu.

22


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

Hàm lợng lu huỳnh đợc xác định theo nhiều tiêu chuẩn khác nhau. Theo
quy định, trong nhiên liệu phản lực tuôcbin hàm lợng lu huỳnh tổng không vợt
quá 0,3% khối lợng.
1.3.5.2. Hàm lợng lu huỳnh mercaptan sunfua
Tiêu chuẩn xác định ASTM D 3227, ASTM D 4952
Mercaptan là các hợp chất có chứa nhóm -SH liên kết trực tiếp với gốc
hydrocacbon, chúng không bền và dễ bị phân huỷ ở nhiệt dộ cao. Các chất
mercaptan thờng có ở phân đoạn có nhiệt độ sôi dới 2000C.
Tiêu chuẩn ASTM D 3272 dùng xác định hàm lợng của hợp chất hoạt động

trong xăng, dầu hoả, nhiên liệu phản lực v nhiên liệu chng cất bằng đo điện thế.
Tiêu chuẩn xác định ASTM D 4952 xác định sự có mặt có hay không có mặt của
hợp chất lu huỳnh hoạt động trong nhiên liệu hoặc dung môi. Theo quy định trong
nhiên liệu phản lực hàm lợng lu huỳnh dạng mercaptan không vợt quá 0,003%.
1.3.5.3. Kiểm nghiệm ăn mòn miếng đồng
Tiêu chuẩn xác định TCVN 2694, ASTM D 130
Kiểm nghiệm này nhằm phát hiện sự xuất hiện của các hợp chất lu huỳnh
hoạt động (lu huỳnh tự do, sunfua, mercaptan) có mặt trong nhiên liệu dựa vào sự
thay đổi màu sắc của mảng đồng tiêu chuẩn sau khi đã ngâm vào nhiên liệu trong 2
giờ đồng hồ ở 1000C sau đó đem so sánh với bảng màu chuẩn. Theo quy định độ mờ
tối đa của miếng đồng là số N01.
1.3.5.4. Kiểm nghiệm ăn mòn miếng bạc
Tiêu chuẩn xác định IP 227
Phơng pháp kiểm nghiệm cũng dựa trên cơ sở độ mờ của miếng bạc đã
ngâm vào trong nhiên liệu trong 4 giờ ở 500C. Màu sắc của miếng bạc sau khi kiểm
nghiệm sẽ đợc so sánh với miếng bạc chuẩn không qua thử nghiệm. Yêu cầu độ
mờ của miếng bạc không vợt quá số N02.

23


Đại học bách khoa hà nội

Luận văn tốt nghiệp

Hai chỉ tiêu kiểm nghiệm miếng đồng và kiểm nghiệm miếng bạc phải tuân
thủ đúng quy định. Nếu vợt quá tiêu chuẩn chứng tỏ trong nhiên liệu tồn tại các
hợp chất lu huỳnh hoạt động nh lu huỳnh tự do, lu huỳnh dạng sunfua và
mercaptan. Hàm lợng lu huỳnh trong nhiên liệu cao sẽ gây ăn mòn thiết bị, ăn
mòn các chi tiết bằng kim loại trong động cơ, khi cháy tạo khí SO2, SO3 độc hại nếu

hít phải.
Để giảm tác hại của sự ăn mòn ngời ta dùng loại dầu nhờn có trị số kiềm
tổng cao để trung hoà lợng axit tạo thành khi nhiên liệu cháy trong động cơ.
Vấn đề đặt ra là làm sao để hàm lợng lu huỳnh đợc khống chế trong giới
hạn cho phép ngay từ khâu sản xuất, chế tạo nhiên liệu. Do đó việc lựa chọn công
nghệ kỹ thuật chế biến và nguồn nguyên liệu dầu thô là những yếu tố quyết định đến
hàm lợng lu huỳnh.
1.3.6. tính năng an toàn cháy nổ [1]
Nhiên liệu phản lực và các sản phẩm dầu mỏ khác đều có khả năng cháy nổ
rất cao. Do vậy nắm bắt đợc tính năng an toàn cháy nổ của nhiên liệu là một yếu tố
quan trọng trong quá trình vận chuyển, bảo quản và sử dụng.. Để đánh giá cho khả
năng an toàn cháy nổ có 2 chỉ tiêu chính là độ chớp cháy và độ dẫn điện.
1.3.6.1. Độ chớp cháy cốc kín
Tiêu chuẩn xác định TCVN 6608, ASTM D 3828
Độ chớp cháy cốc kín là nhiệt độ thấp nhất ở áp suất 760mmHg (101,3kPa)
tại đó ngọn lửa kiểm tra làm hơi của mẫu nguyên liệu bùng cháy dới điều kiện xác
định của mẫu kiểm tra.
Độ chớp cháy đánh giá phản ứng của mẫu nhiên liệu đối với nhiệt. Nó là một
tính chất quan trọng để đánh giá tổng thể nguy hiểm cháy nổ của nhiên liệu trong
toàn bộ quá trình vận chuyển bảo quản và sử dụng. Từ đó đề ra các biện pháp phòng
chống cháy nổ thích hợp tại từng vị trí điều kiện cụ thể.
Độ chớp lửa còn chỉ ra khả năng có mặt của những chất dễ cháy có tính bay
hơi. Với nhiên liệu phản lực cần có độ bay hơi thích hợp . Nếu nhiên liệu có độ bay
24