Бензин

Коррозионная агрессивность бензинов

При хранении, транспортировании и применении бензин постоянно или периодически контактирует с металлическими поверхностями деталей (конструкций), изготовленных из сталей (Ст. 3, Ст. 0,8, А-12, 18КП, Х18, Ст. 35), латуней (Л-63, ЛС-59-16, ЛС-62, ЛС-59-18, ЛС-59-1, ЛС-59-1Л), алюминиевых (АЛ-24, АД, АД-18П, АД-1, АЛ-4) и цинковых (ЦАМ4-1, УК-9) сплавов, бронзы БрОЦ-43, стали А-12 с цинковым покрытием и свинца. Из этих металлов и сплавов изготовляются средства транспортирования, хранения, приема и выдачи горючего, а также приборы и агрегаты системы питания двигателей и автомобилей.
Под воздействием активных соединений, содержащихся в бензине, а также при наличии в бензине воды эти материалы могут подвергаться химической и электрохимической коррозии, которая в свою очередь может приводить к снижению надежности работы системы питания, появлению течей в складских резервуарах, загрязнению бензина продуктами коррозии.
Коррозионная активность бензинов в соответствии с действующими стандартами оценивается показателями: кислотность, массовая доля серы, испытание на медной пластинке, содержание водорастворимых кислот и щелочей. При квалификационных испытаниях бензинов определяются массовая доля меркаптановой серы и коррозионные потери металлов при конденсации воды и в присутствии электролита. Последние два показателя характеризуют защитные свойства бензинов, т.е. их способность тормозить развитие электрохимической коррозии. Бензины, отвечающие требованиям стандартов по приведенным выше показателям, не являются коррозионно-активными продуктами, что можно подтвердить данными по изменению в них концентрации металлов при контактировании бензинов с различными сплавами при температуре 80°С в течение 6 часов.
Бензин оказывает некоторое коррозионное воздействие лишь на медь и ее сплавы. Поэтому считают, что результаты испытания на медной пластинке достаточно надежно характеризуют коррозионные свойства бензинов по отношению ко всем металлическим конструкционным материалам.
По данным многих исследований, систематизированных в работе [1], коррозионная активность бензинов при обычных температурах зависит главным образом от содержания в них кислот и активных сернистых соединений, к которым относятся элементарная сера, сероводород и меркаптаны. Нафтеновые кислоты, переходящие в бензин из перерабатываемой нефти, не обладают заметной коррозионной активностью. Появлению более коррозионно-активных кислородсодержащих соединений способствует окисление нестабильных углеводородов и нейтральных сернистых соединений в процессе хранения бензинов. При этом в бензине накапливаются низкомолекулярные карбоновые кислоты и сульфокислоты, что проявляется в увеличении значения показателя «кислотность». Однако, если рост кислотности бензина не превышает предельно допустимого значения (не более Змг КОН на 100 см3), коррозионная активность бензина увеличивается незначительно.
Допустимое содержание в бензине сероводорода и элементарной серы контролируется испытанием на медной пластинке. При положительных результатах этих испытаний содержание сероводорода в испытуемом бензине не превышает 0,0003, а элементарной серы— 0,0015% мае. Следовательно, такая концентрация этих веществ практически не оказывает влияния на коррозионную активность бензина [2].
При возрастании концентрации меркаптановой серы до 0,005% мае. исходная весьма низкая коррозионная активность бензина, не содержащего меркаптановую серу, возрастает в среднем лишь в 1,5 раза, поэтому такая концентрация меркаптановой серы в бензине считается допустимой [3].
Многолетний опыт применения бензинов показал, что проблемы их совместимости с металлическими конструкционными материалами связаны в основном не с химической, а с электрохимической коррозией, развивающейся в присутствии свободной воды, выделяющейся из топлива.
На практике детали и агрегаты топливной системы, изготовляемые из цветных металлов, при длительном контактировании с бензинами менее подвержены коррозионному поражению, чем стальные, что объясняется меньшей стойкостью обычной  малоуглеродистой стали против электрохимической коррозии по сравнению с цветными металлами. Поэтому совместимость бензинов с металлами в основном зависит от защитных свойств бензинов — способности тормозить развитие коррозионных процессов на границе металл — электролит.

Защитные свойства нефтепродуктов, в том числе и бензинов, зависят от содержания в них поверхностно-активных веществ, вытесняющих воду с поверхности металла [4]. Такими ПАВ являются природные кислородсодержащие и сернистые соединения. Однако их концентрация в бензинах относительно невелика, вследствие чего эти продукты, как правило, не обладают высокими защитными свойствами.
Защитные свойства бензинов оцениваются по потере массы стальных пластин, находящихся в продукте в условиях, обеспечивающих конденсацию на них паров воды (метод ГОСТ 18597—73). Испытание проводят в течение 4 часов при температуре 70°С.