В группе эксплуатационных свойств сосредоточены те свойства, которые обеспечивают надежность и экономичность эксплуатации двигателей, машин и механизмов. Сюда же включают свойства, которые проявляются в процессах хранения и транспортирования, а также свойства, обусловливающие экологические особенности применения нефтепродуктов.
Рассмотрим более подробно понятие «уровень качества топлива», которое имеет особое значение. Многие требования к качеству топлива и смазочных материалов тесно связаны между собой. Поэтому количественное выражение этих требований имеет определенный оптимум. Под уровнем качества топлива и смазочных материалов следует понимать количественную оценку степени удовлетворения требований потребителя. Под оптимальным уровнем качества продукции следует иметь в виду такой уровень, при котором максимально удовлетворяются требования потребителя при минимальных затратах на их производство и потребление.
Оптимальный уровень находят не только для совокупности всех свойств, входящих в понятие «качество топлива», но и для каждого свойства в отдельности. При этом уровень качества продукта будет зависеть от уровня каждого свойства и значимости последнего в общем понятии качества.
Необходимо отметить, что не все свойства равноценны при оценке уровня качества нефтепродукта. Наиболее важный показатель часто используют при маркировке. Например, основное эксплуатационное свойство бензинов – детонационная стойкость, и оно нашло отражение в марках бензинов в виде цифр, характеризующих октановое число. Для дизельного же топлива более важны низкотемпературные свойства, поэтому в зависимости от температуры застывания его называют летним, зимним или арктическим. Уровень основных свойств топлив является сложной функцией и формируется с учетом следующих четырех факторов:
1) требований потребителей;
2) технических возможностей и затрат в нефтеперерабатывающей промышленности;
3) экономического эффекта от использования топлива;
4) взаимного влияния отдельных свойств, входящих в понятие качество топлива.
Первые два фактора просты в оценке, их давно используют в практике. Во многих случаях они определяют качество топлива, вырабатываемых в настоящее время. Наибольшего внимания и развития в ближайшее время требуют исследования и расчеты по третьему и четвертому факторам.
Для повышения уровня качества топлива, как правило, необходимо затратить какие-то средства. Эти средства вкладываются в новую технологию, в разработку и введение в эксплуатацию новых присадок, или в другие мероприятия. Но, естественно, что все эти затраты должны окупиться в дальнейшем при эксплуатации техники, использующей топливо или смазочные материалы с более высоким уровнем качества, т. е. должны увеличиваться сроки службы техники до капитального ремонта, либо уменьшаться расход запасных частей или расход новых видов топлива и смазочных материалов, либо улучшаться другие показатели. Народное хозяйство в целом должно иметь экономический эффект от перехода на производство и применение нефтепродуктов с более высоким уровнем качества.
Правильное и своевременное определение оптимального уровня качества продуктов нефтепереработки на фоне непрерывного роста их потребления приобретает важное экономическое значение. Использование нефтепродуктов с большим запасом качества, чем это требуется для данного двигателя, приводит к нерациональным их расходам. В то же время, применение топлива и смазочных материалов, не отвечающих требованиям эксплуатации, снижает надежность техники. Даже незначительные неточности в определении оптимальных значений показателей качества могут повлечь за собой огромные убытки.
Каждое свойство топлива и смазочных материалов можно охарактеризовать количественно каким-либо абсолютным либо относительным показателем. Многие физические параметры определяются в абсолютных показателях. При относительной оценке сопоставляют значение данного показателя качества нефтепродукта с показателем эталона. Так, октановое число бензина – это относительная оценка его детонационной стойкости, а за эталоны приняты изооктан и гептан.
Для оценки качества продукции стандартом определены три группы количественных показателей: единичные, комплексные и интегральные. По единичному показателю оценивают одно свойство изделия, а комплексные характеризуют изделие с разных, но взаимосвязанных сторон и включают несколько единичных показателей. Интегральный показатель качества отражает соотношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации или потребления продукции и суммарных затрат на ее создание и эксплуатацию или потребление. Интегральный показатель по существу характеризует оптимальный уровень качества нефтепродукта.
4.3. Традиционные и альтернативные виды топлива
Топливо для тепловых двигателей должно отвечать следующим основным требованиям:
а) полностью испаряться и сгорать с максимальным выделением тепла и минимальным образованием токсичных и коррозионно-активных продуктов и отложений;