Algunas propiedades de combustibles - Normas

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1 Algunas propiedades de combustibles - Normas Norma ASTM 6751: Especificaciones B100 Norma IRAM 6515: Combustibles líquidos para uso automotor El Biodiesel de uso automotriz, que se use puro o como aditivo del Gasoil, deberá cumplir con los requisitos establecidos en las Tablas III-1 y III-2 de la norma.

2 Tabla III-1 - Requisitos y métodos de ensayo Requisito Unidad Límites Mínimo Máximo Método de ensayo Contenido de éster g/100g 96,5 PrEN Densidad a 15 C g/ml ISO 3675 ISO Viscosidad a 40 C mm 2 /s 3,5 5,0 IRAM-IAP A 6597 ISO 3104 ASTM D 445 Punto de inflamación C 100 ISO/CD 3679 ASTM D 93 Contenido de azufre mg/kg 10 ASTM D 2622 ASTM D 5453 esiduo carbonoso (sobre 10% de iduo de destilado, obtenido según ASTM D 1160) o al 100 % g/100g 0,05 ASTM D 4530 ISO ASTM D 613 Número de cetano 47,0 * ISO 5165 Cenizas sulfatadas g/100g 0,02 ISO 3987 ontenido de agua por Karl Fischer g/100g 0,050 ASTM D 4928 ISO Impurezas insolubles mg/kg 24 EN Corrosión a la lámina de cobre (3 h a 50 C) 1 IRAM-IAP A 6533 ASTM D 130 ISO 2160

3 Requisito Tabla III-1 - Requisitos y métodos de ensayo (continuación) Unidad Límites Mínimo Máximo Método de ensayo stabilidad a la oxidación, a 110 C horas 6 PrEN IRAM 6558 Indice de acidez mg KOH/g 0,5 Pr EN ASTM D 664 Indice de yodo 150 Pr EN teres metílicos de ácido linolénico g/100g 12 Pr EN Contenido de metanol libre g/100g 0,2 Pr EN Contenido de monoglicérido g/100g 0,8 Pr EN Contenido de diglicérido g/100g 0,2 Pr EN Contenido de triglicérido g/100g 0,2 Pr EN Glicerina libre g/100g 0,02 Pr EN Pr EN ASTM D 6584 Contenido total de glicerina g/100g 0,25 Pr EN ASTM D 6584 Metales alcalinos Pr EN mg/kg 5 ( Na + K ) Pr EN Contenido de fósforo mg/kg 10 Pr EN Lubricidad µm 250 ISO

4 Tabla III-2 - Requisitos relativos al clima y época del año equisitos Unidad Grado A Grado B Límites máximos Grado C Grado D Grado E Grado F Método de ensayo Punto de turación de filtro frío C IP 309 EN 116

5 Densidad (ASTM D 1298) Definición. Para productos líquidos derivados de petróleo. x picnometría, a T. Utilidad: información con otras propiedades.

6 Viscosidad (ASTM D 445) Definición. Viscosidad cinemática (m 2 /s o en cstokes) y dinámica (cpoise) de líquidos opacos y transparentes, con comportamiento newtoniano. Cálculo: de viscosidad cinemática a partir del tiempo y la constante del instrumento.

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8 Importancia: afecta el funcionamiento de la bomba y al sistema de inyección, ejerce una gran influencia sobre la forma de pulverización. µ: atomización pobre, formación de grandes gotas y alta penetración del chorro pulverizado => inyección es corriente en lugar de niebla => combustión pobre y pérdida de potencia y economía. µ: pulverización demasiado suave no teniendo buena penetración => problemas en combustión con disminución de potencia y economía.

9 Punto de inflamación (ASTM D 93) Definición. Importancia: mide la respuesta de la muestra al calor y a la llama bajo condiciones controladas. Sirve para evaluar el riesgo de inflamabilidad de una sustancia. Utilización: en regulaciones de transporte y seguridad para definir materiales combustibles y materiales inflamables. Diferencias entre Biodiesel y Gasoil. Aparato de Pensky - Martens.

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11 Poder calorífico (ASTM D 240) Definición. Gobierna la potencia de un motor bajo condiciones constantes de marcha y con una relación constante de suministro de combustible. PC: < Qcomb => < potencia a igualdad de combustible con > PC. Aparato de Junkers.

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13 Índice de acidez (ASTM D 664) Definición. Indica tendencia a corroer metales. Relacionado con degradación del combustible en condiciones de servicio.

14 Índice de yodo Definición Importancia: relacionado con comportamiento del combustible durante su almacenamiento; cuantifica su estabilidad hidrolítica y oxidativa. > IY => > inestabilidad del combustible. Valores comparativos de GO y BD.

15 Número de Cetano (ASTM D 613) Definición Selección de combustibles de referencia para establecer la escala de Número de Cetano: normal Cetano, (con excelentes cualidades de ignición => un período de retardo muy corto; asignacón arbitraria NC = 100) y alfametilnaftaleno (calidad de ignición pobre; NC = 0). En 1962 ese reemplazól alfametilnaftaleno por heptametilnonano (NC = 15).

16 Determinación de NC: por comparación del retardo a la ignición en un motor de prueba con una mezcla de los combustibles de referencia. Número entero más cercano al valor determinado por cálculo del porcentaje de volumen de Normal Cetano (Cetano nº = 100) en una mezcla con heptametilinonano (Cetano nº = 15) la cual equipara la calidad de ignición del combustible en ensayo, cuando se compara por este método". Cálculo: NC = % n cetano * % Heptametilnonano

17 < período de retardo de ignición => > NC y < cantidad de combustible en la cámara de combustión. NC: combustión menos ruidosa, arranque más fácil y calentamiento más rápido; forma depósitos de combustión más blandos y más fáciles de eliminar => reducción en el humo y en el olor de gases de escape.

18 Índice Cetano calculado (ASTM D 976) Método alternativo para estimar el NC por cálculo. Cálculos se basan en ecuaciones que incluyen valores de otras propiedades. Fórmula del IC calculado a partir de la gravedad API y el punto de ebullición medio. Alternativamente se usa un nomograma. Limitaciones: no se aplica a combustibles con aditivos para aumentar NC.

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20 Punto de enturbiamiento (ASTM D 2500) Definición. a T (algunos grados bajo cero), los componentes del combustible pueden precipitar como cera. Esta decanta y bloquea las líneas y filtros del sistema de combustible, provocando el mal funcionamiento o parada del motor. Utilidad: da idea de la temperatura a la que se bloquearía el sistema de filtros, restringiendo el flujo.

21 Punto de Fluidez (ASTM D 97) Definición. Utilidad: temperatura más baja hasta la cual el combustible se puede enfriar sin tener problemas.

22 Estabilidad a la oxidación (ASTM D 2274) Técnica: se calienta la muestra de combustible durante t y a T, algunas veces en presencia de un metal catalizador, y la cantidad de sedimento y goma formada se toma como una medición de la estabilidad. Importancia: El combustible inevitablemente está en contacto con aire y agua. El almacenamiento con aire puede llevar a la formación de gomas y sedimentos. La inestabilidad puede causar el taponamiento de filtros, formación de depósitos en la cámara de combustión, y gomosidad o lacas en los componentes del sistema de inyección con el resultado de atascamiento y desgaste.

23 Contenido de Azufre (ASTM D 129) S: corrosivo => desgaste del motor (ataca y corroe componentes del sistema de inyección) y aumento de depósitos en la cámara de combustión y pistones. La determinación cuantitativa es una indicación de las tendencias corrosivas de los productos de la combustión El contenido de azufre en un combustible Diesel = f (origen del petróleo).

24 Tolerancias de S en el combustible de un motor Diesel dependen del tipo de motor (de alta o baja velocidad) y de las condiciones de operación que prevalecen. Los motores de baja velocidad pueden tolerar más S. Combustibles con alto contenido de azufre son indeseables desde el punto de vista técnico cualquiera sea el tipo de motor. Las mediciones cuantitativas de S se hacen con bomba de combustión.

25 En condiciones de bajas temperaturas, con paradas y arranques o disminución de carga y/o velocidad, es posible que se produzca condensación de humedad dentro del motor: S + agua soluciones ácidas que corroen los componentes metálicos e incrementan el desgaste de las partes móviles. Antes de usar un combustible barato y de alto contenido de azufre, se deben evaluar: de costos por mejores lubricantes. en frecuencia de cambios de filtros de aceite. Posible de desgaste del motor y sistema de inyección.

26 Agua y sedimento (ASTM D 1796) Resultado de prácticas de almacenaje y manipuleo desde su producción hasta su utilización. Contaminación por agua: como resultado de la aspiración de aire húmedo dentro de las instalaciones de almacenamiento cuando ocurren cambios rápidos en la temperatura atmosférica (cuando la temperatura desciende se produce la condensación de humedad).

27 Sedimentos (materiales carbonosos, metales, u otras materias inorgánicas), debidos a: herrumbre o suciedad presentes en tanques y tuberías, suciedad por malas prácticas de manipuleo, inestabilidad y degradación del combustible en contacto con el aire. El agua puede contribuir al bloqueo de filtros y causar corrosión en los componentes del sistema de inyección. Adicionalmente a la obturación de los filtros, los sedimentos pueden provocar desgaste y depósitos en el sistema de inyección y en el motor mismo.

28 Cenizas sulfatadas (ASTM D 482) Definición: cantidad porcentual de residuo resultante de la calcinación (a 800 ºC) del combustible en presencia de H 2 SO 4. Importancia: cenizas sulfatadas provocan desgaste prematuro del inyector y de la bomba de inyección; forman depósitos.

29 Glicerina libre y total (ASTM D 6584) contenido de glicerina: conversión de aceites en ésteres monoalquílicos. contenido: Colmatación de filtros (< combustible bombeado) causada por glicéridos (cristalizan a T). de viscosidad y espesamiento. Corrosión de metales no ferrosos. Formación de sedimentos en partes móviles. Formación de lacas.

30 Corrosión a la lámina de cobre (ASTM D 130) Mide el poder anticorrosivo. Ensayo: combustible sobre lámina de cobre pulido durante t y T. Se compara el color de la chapa con un patrón (asignándole un número y una letra representativa). Importancia: permite prever la acción corrosiva del combustible sobre ciertas aleaciones metálicas, presentes en la mayoría de los motores.