1. Основные характеристики и применение бензинов

Бензины - это самая легкая из жидких фракций нефти. Эту фракцию получают в числе других в процессе возгонки нефти с целью получения различных нефтепродуктов. Обычный углеводородный состав бензина - молекулы длиной от C₅ до C₁₀ .

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры). В зависимости от назначения их разделяют на автомобильные и авиационные.

Несмотря на различия в условиях применения автомобильные и авиационные бензины характеризуются в основном общими показателями качества, определяющими их физико-химические и эксплуатационные свойства.

Современные автомобильные и авиационные бензины должны удовлетворять ряду требований, обеспечивающих экономичную и надежную работу двигателя, и требованиям эксплуатации: иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливовоздушную смесь оптимального состава при любых температурах; иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, бездетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя; не изменять своего состава и свойств при длительном хранении и не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия и др. В последние годы экологические свойства топлива выдвигаются на первый план.

В зависимости от октанового числа ГОСТ 2084-77 предусматривает пять марок автобензинов: А-72, А-76, АИ-91, АИ-93 и АИ-95.

В связи с увеличением доли легкового транспорта в общем объеме автомобильного парка наблюдается заметная тенденция снижения потребности в низкооктановых бензинах и увеличения потребления высокооктановых.

Бензин А-72 практически не вырабатывается ввиду отсутствия техники, эксплуатируемой на нем. Наибольшая потребность существует в бензине А-92, хотя доля бензина А-76 в общем объеме производства остается очень высокой. Указанные ТУ предусматривают также марки бензинов А-80 и А-96 с октановыми числами по исследовательскому методу соответственно 80 и 96. Физико-химические свойства бензина марки АИ- 92 приведены в таблице 1.1[7].

Таблица 1.1 -  Физико-химические и эксплуатационным показатели бензина марки АИ-92[7]  

Наименование  показателей	Значение  для класса
	1	2
Октановое число, не менее: по моторному методу	83,0
по исследовательскому методу	92,0
Концентрация свинца, г /дм3 бензина не более	0,010
Концентрация фактических  смол, мг на 100см бензина, не более	5,0
Индукционный период бензина, мин. не менее	360
Массовая доля серы, % ,не более	0,05
Объемная доля бензола ,% не более	5
Внешний вид	Чистый,прозрачный
Плотность при 15оС, кг/м3	725…780
Давление насыщенных паров бензина,, кПа , ДНП  мин.	35	45
мах	70	%

Одним из основных показателей  качества любого бензина является его  детонационная стойкость.  

Этот показатель характеризует способность автомобильных  бензинов противостоять самовоспламенению  при сжатии. Высокая детонационная  стойкость топлива обеспечивает их нормальное сгорание на всех режимах  эксплуатации двигателя. Поэтому увеличение детонационной стойкости позволяет повысить эксплуатационные показатели и экономичность работы двигателя, и является определяющим в развитии автомобилестроения.

Все виды бензина обладают более или менее выраженным запахом. Интенсивность запаха бензина зависит от его химического состава. Особенно неприятным и резким запахом отличается бензин, содержащий много непредельных углеводородов и сернистых соединений. Порог обонятельного ощущения бензина «калоша» для наиболее чувствительных лиц находится на уровне 10 мг/м³, а максимальная неощутимая концентрация для тех же лиц равна 8 мг/м³. Порог обонятельного ощущения автомобильного бензина марки А-72 и авиационного бензина марки Б-70, определенный у 12 наблюдаемых, наиболее чувствительных лиц, равен соответственно 6,5 и 7,5 мг/м³, а максимальная неощутимая концентрация равна 5,2 и 7,1 мг/м³[8].

Бензин поражает центральную нервную систему. Экспериментальные данные свидетельствуют о действии бензина на сердечно-сосудистую систему и о влиянии на процессы обмена.

При хроническом воздействии бензина в концентрации 2500…3000 мг/м³ наблюдается повышение липоидов в крови, снижение резервной щелочности, изменение содержания калия в сыворотке крови. Хроническая затравка животных парами бензина, полученной из сернистой нефти (концентрации углеводородов 3000…6000 мг/м³) привела к угнетению окислительно-восстановительных процессов, резкому уменьшению глютатиона в печени, росту количества недоокисленных продуктов. В противоположность этим данным сероводородсодержащий бензин вызывает при аналогичных условиях повышение окислительно-восстановительных процессов, увеличение восстановительного и общего глютатиона, снижение количества недоокисленных продуктов. Под влиянием бензина происходит изменение иммунобиологической активности организма[15].

Пожароопасность и взрывоопасность технологических процессов, проводимых на объектах, в значительной степени определяется физико-химическими свойствами перекачиваемых нефтепродуктов.

Нефтепродукты обладают высокой испаряемостью. Испарение происходит вследствие неполной герметизации насосов, фланцевых соединений, задвижек и другого технологического оборудования. Более интенсивное испарение происходит с открытой поверхности нефтепродуктов, что возможно в резервуарах, при разгереметизации оборудования с целью производства работ и в случае аварий.

Пары нефтепродуктов обладают достаточной летучестью, что позволяет им в короткое время достигать мест расположения электрооборудования и оборудо­вания КИП и автоматики. Вследствие своей способности накапливаться в пони­женных местах из-за большей, по сравнению с воздухом, плотности, пары нефте­продуктов могут достигать взрывопожароопасных концентраций. Все эти свойст­ва бензинов и дизельных топлив при наличии источника воспламенения могут привести к возникновению пожара или взрыва[15].

Бензины и дизельные топлива являются веществами, обладающими диэлек­трическими свойствами. При течении их по трубе на трубопроводе происходит скопление электрического заряда, величина которого может достигнуть 4…80 кВ. Опасность заключается в том, что этот потенциал вполне способен воспламенить пары нефтепродуктов.

Кроме этого существуют следующие опасности, связанные с проявлением статического электричества:

• нарушение выполнения команд контрольно-измерительных приборов и автоматики, так как статическое элек­тричество совместимо с низкими токами, на которых работает вся аппаратура, контрольно-измерительных приборов и автоматики;

• способность зарядов статического электричества скапливаться на людях.

Искровой заряд статического электричества человек ощущает как укол, толчок или судорогу. Но самое опасное то, что при этом внезапном уколе может возникнуть испуг, и вследствие рефлекторных движений человек может непроиз­вольно сделать движение, приводящее к падению с высоты или попаданию в опасную зону насосно-силового агрегата или другого оборудования[16].