Статьи

Согласно ГОСТ 10433-75 нефтяное топливо для газотурбинных установок получают из дистиллятов вторичных процессов и прямой перегонки нефти. Оно характеризуется низкой зольностью - 0,01%,  (т.е. на уровне дизельного топлива), так как при повышенной зольности в проточной части турбины образуются отложения. В топливе строго ограничивается содержание ванадия и серы. Наличие ванадия приводит к высокотемпературной ванадиевой коррозии лопаток газовой турбины, при этом коррозионно-активной является пятиокись ванадия V2O5. Последняя при температуре > 650С, будучи в полужидком состоянии, катализирует процесс окисления металла кислородом и одновременно растворяет продукты окисления, способствуя взаимодействию кислорода с металлом. С повышением содержания ванадия в топливе скорость коррозии возрастает, и чем выше температура, тем при более низком его содержании наблюдается характерный перелом, свидетельствующий о начале катастрофического коррозионного процесса. Сера усиливает ванадиевую коррозию железных сплавов.

     

Ванадий в нефти распределяется неравномерно. Основная часть его концентрируется в остатках переработки нефти. Немного ванадия содержится и в дистиллятных фракциях, причем во фракциях, получаемых прямой перегонкой, в несколько большем количестве, чем в дистиллятных фракциях вторичных процессов (легких газойлях коксования, каталического и термического крекинга), так как ванадий остается на катализаторе, либо концентрируется в остатках, образующихся при проведении термических процессов. Содержание ванадия во фракциях, %.

     

Определяют содержание ванадия по ГОСТ 13064-90. Этот метод позволяет достоверно определить содержание ванадия в пределах 0,003...0,02%. При меньшем содержании ванадия его определяют атомно-адсорбционным методом.

     

Даже при малом содержании ванадия возможна коррозия, вызываемая присутствием натрия и калия (натрий попадает в топливо с водой, особенно при транспортировании его водным транспортом). Сульфат натрия Na2SO4, попадая в камере сгорания в зоны высоких температур, диссоциирует, и сульфат-ион, в свою очередь, также диссоциирует, при этом выделяется триоксид серы и ион кислорода. Последний взаимодействует с оксидной пленкой, и сульфат-ион, в случае нарушения защитной пленки, непосредственно взаимодействует с металлом лопатки, при этом образуются сульфид и оксид металла, а также ион кислорода.  Обычно содержание натрия и калия в газотурбинных  топливах не превышает 0,0004%.

     

По ГОСТ 10433-75 вырабатывают две марки топлива: топливо марки А предназначено для пиковых энергетических установок, марки Б - для судовых и других газотурбинных установок. С учетом условий работы пиковых энергетических установок к топливу марки А предъявляют более жесткие требования по сравнению с топливом марки Б по содержанию ванадия: до 0,5 ppm и 4 ppm соответственно. В топливе марки А ограничивается содержание свинца - до 1 ppm. Газотурбинные топлива получают компаундированием легких газойлей коксования, каталического крекинга и прямогонных фракций дизельного топлива,  выкипающих в пределах 180-420С. В некоторых случаях газотурбинное топливо получают только на основе продуктов прямой перегонки, тогда возникают трудности с обеспечением требуемой температуры застывания (5 С). Последняя является важным показателем при использовании топлива на газотурбинных установках водного транспорта, не оборудованных системами подогрева. Снизить tзаст можно введением депрессорных присадок:

Концентрация присадки, %............0          0,0125          0,025          0,05             0,10

Температура застывания, С.........15              7                 1             -13               -25

     

Концентрация в топливе зависит от типа перерабатываемой нефти, состава и технологии получения топлива.