Химмотология ракетных и реактивных топлив (1043407), страница 45

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 45)

Строят графическую зависимость в координатах

и экстраполяцией находят г, при любых температурах хранения

топлив.

По этим данным можно рассчитать допустимый срок хране­ния топлива при заданной температуре, исходя из необходимого

остаточного содержания ингибитора. Так, если взять топливо с ионолом и считать, что при хранении его концентрация не долж­на снижаться ниже 0,002% (0,8-Ю-⁴ моль/л), то допустимый срок хранения ( хр, годы) будет составлять:

Период индукции определяют методом непрерывного окисле­ния испытуемого образца топлив в герметичных стеклянных со­судах при 100 °С. Устанавливают длительность окисления топли­ва в указанных условиях до изменения сверх допустимого пре­дела его термической стабильности в динамических условиях с последующим пересчетом полученных результатов на прогнози­руемое время хранения топлива в натурных резервуарах на складе горючего. Термическую стабильность после окисления топлива при 100 °С определяют с помощью прибора ЦИТО-М (рис. 11.11). По принципу движения топлива и конструкции этот прибор является аналогом описанного выше прибора ЦИТО-С;

основные отличия — выполнение из легированной стали и разме­щение на пути максимально нагретого топлива фильтра из ме­таллической сетки саржевого плетения (размер пор 12—16мкм). Нагретое топливо циркулирует по системе 180 мин (или ме­нее), если фильтры забиты, и температура за фильтром пони­жается на 30 °С. Термоокислительную стабильность топлива ха­рактеризуют отношением разности температур в нижней части корпуса контура циркуляции в начале и в конце испытания ко времени испытания. По результатам испытания строят график в координатах d—т, интерпо­ляцией находят время т, при котором d=10°С/ч. Результа­ты двух параллельных опреде­лений не должны отличаться от среднего арифметического более чем на 20, 15 и 10% для т, равного соответственно <:5,5—10 и более 10 сут.

Рис. 11.11. Схема установки ЦИТО-М:

/—термопары, 2—насос, 3— рубашка;

4 — бачок с рабочей жидкостью; 5 — опуск­ная труба, 6—штихпробер, 7—краны;

8 — холодильник, 9 — камера контрольного фильтра 10 — фланцы, 11 — компенсацион­ный бачок. 12— манометр, 13— редуктор;

14— баллон сжатого воздуха, IS—подъ­емная труба; 16— воронка, /7 — электро­подогреватель, 18 — корпус

11.3. НОРМЫ И ФАКТИЧЕСКОЕ КАЧЕСТВО ТОПЛИВ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ МЕТОДОВ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ

Нормы качества реактивных топлив, оцениваемые по комплексу методов квалификационных испытаний, приведены в табл. 11.1. Как было отмечено, еще не по всем оцениваемым показателям установлены нормы, например, не нормируются давление насы­щенных паров (за исключением топлива Т-2), термоокислитель­ная стабильность по индексу термостабильности и температуре начала образования отложений, противоизносные свойства на установке ПСТ-2, индукционный период изменения термоокис­лительной стабильности топлива. Фактическое качество выраба­тываемых топлив основных марок по всем показателям комп­лекса методов квалификационных испытаний также представле­но в табл. 11.1. Наличие данных по фактическому качеству то­варных топлив, которые находятся в эксплуатации и не вызыва­ют нарушений в работе авиационной техники, служит хорошим ориентиром для сравнительной оценки качества новых образцов топлив и позволяет более надежно судить о возможности их ис­пользования без проведения длительных стендовых и летных ис­пытаний.

Таким образом, при проведении квалификационных испыта­ний оценка по некоторым эксплуатационным свойствам реак­тивных топлив дублируется. Казалось, с целью упрощения и ус­корения испытаний необходимо как можно скорее ликвидиро­вать дублирование, учитывая, что комплекс квалификационных методов испытаний реактивных топлив используется уже около 20 лет. Ежегодно по нему оценивается более десятка образцов топлив, и практически не было случаев, чтобы допущенный к применению на технике образец вызывал какие-либо отрица­тельные последствия в эксплуатации. Тем не менее конструкто­ры и изготовители техники еще не всегда в полной мере пола­гаются на результаты испытаний по комплексу квалификацион­ных методов. Подобное положение во многом объясняется недо­статочной пропагандой достоинств квалификационных испыта­ний и их надежности, а также сложившейся традицией не вно­сить никаких изменений в отработанную систему «двигатель— топливо» без проведения широких натурных испытаний. В та­кой ситуации очень сложно исключить из междуведомственной документации какой-либо показатель качества топлив, уже по­терявший техническое значение, как, например, содержание фактических смол или высота некоптящего пламени.

Кроме того, ряд показателей, предусмотренных комплексом, определяют квалификационными методами, мало пригодными для оперативного контроля качества топлива на нефтеперераба­тывающих предприятиях и на местах применения. К ним отно­сятся в основном методы испытаний с помощью модельных ус­тановок. В этих случаях рационально в стандартах на топливо

иметь показатели, нормирование которых позволило бы обеспе­чить для вырабатываемых реактивных топлив требуемый уро­вень эксплуатационных свойств, определяемых с помощью мо­дельных методов. В частности, для характеристики уровня склонности топлив к нагарообразованию, который определяют на модельной камере сгорания, достаточно нормировать плот­ность топлива, его фракционный состав и содержание аромати­ческих и нафталиновых углеводородов. Все эти показатели сравнительно несложно определить в обычных лабораториях НПЗ и аэропортов. Таким образом, дублирование при оценке эксплуатационных свойств по комплексу квалификационных ме­тодов и по методам, предусмотренным в стандартах на реактив­ные топлива, вполне оправданно.

Многие входящие в комплексы методы предусматривают ис­пользование модельных установок, большинство из которых се­рийно не выпускается промышленностью. Как правило, они раз­работаны какой-либо исследовательской организацией, изготов­лены малой одноразовой серией—от 3 до 10 экземпляров— и в последующем производство их не возобновляется. В таком положении оказывается рациональная разработка других мо­дельных установок, позволяющих расширить эксперименталь­ную базу квалификационных испытаний. Примером тому может быть определение нагарообразующей способности топлив на мо­дельных установках ВНИИ НП и ЦИАМ, а также определение противоизносных свойств на описанных выше установках УПС-01, СИССТ-1 и ПСТ-2.

Одним из основных путей постоянного совершенствования комплексов квалификационных методов является оптимизация определяемых показателей и используемых для этого методов с целью исключения ненужных и устаревших, не дающих требуе­мой информации, и включения новых, более информативных ли­бо взаимозаменяемых методов. Работа эта должна проводиться на базе изучения корреляции результатов квалификационных испытаний топлив с практикой их использования при эксплуа­тации техники.

В то же время наряду с дублированием комплексом ряда квалификационных методов в нем пока не предусматривается определение некоторых эксплуатационных свойств реактивных топлив, например токсичности, охлаждающих свойств и др. В связи с разработкой и внедрением в перспективе синтетиче­ских реактивных топлив, получаемых из угля и других замени­телей нефти, а также высокоэнергетических реактивных топлив, получаемых из различного, в том числе и ненефтяного, сырья, потребуется разработка и включение новых квалифицированных методов.

По мере дальнейшего развития авиационных газотурбинных двигателей и техники, на которой они устанавливаются, а также неизбежного изменения состава топлив должен наступить мо­мент, когда комплексом квалификационных методов будет

предусмотрена оценка всех без исключения эксплуатационных свойств. И это будет вызвано не только академическим стрем­лением создания совершенной системы всесторонней оценки эксплуатационных свойств реактивных топлив„ но и требования­ми надежной эксплуатации авиационной техники, а главное— позволит сократить время испытания в стендовых и эксплуа­тационных условиях.

Глава 12

ХРАНЕНИЕ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И ПУТИ ЭКОНОМИИ РЕАКТИВНЫХ ТОПЛИВ

Порядок хранения и транспортирования реактивных топлив оп­ределяется ГОСТ 1510—84, а также ведомственными документа­ми. Средства хранения реактивных топлив различны: 1) в под­земных хранилищах, сооружаемых в отложениях каменной соли, гипса, ангидрида, доломита, известняка, мергеля, глины, магма­тической и вечномерзлых породах; 2) в металлических горизон­тальных резервуарах низкого давления (давление в газовом пространстве до 266 гПа); 3) в металлических вертикальных резервуарах без понтонов, плавающих крыш и газовой обвязки;

4) в резинотканевых резервуарах и 5) в стальных бочках и кон­тейнерах. Транспортирование реактивного топлива возможно всеми видами транспорта, по стационарным и сборно-разборным трубопроводам, наливными и сухогрузными судами, железнодо­рожными цистернами с универсальными сливными устройствами и верхним сливом, крытыми железно-дорожными вагонами, ав­тоцистернами, в резервуарах и таре на автомобильном транс­порте.

12.1. ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ТОПЛИВ

Требования к средствам хранения. В металлических резервуа­рах требованиями ГОСТ 1510—84 предусматривается внутрен­нее маслобензостойкое и паростойкое защитное покрытие, соот­ветствующее требованиям электростатической безопасности. С целью снижения потерь от испарения и загрязнения атмосфе­ры углеводородами металлические резервуары вместимостью >25 м³ оборудуют дыхательными клапанами. Резервуары долж­ны иметь исправные сливно-наливные запорные устройства (си­стемы) и люки с прокладками, стойкими к нефтепродуктам и обеспечивающими герметичность.

Металлические резервуары, за исключением резервуаров предприятий длительного хранения, зачищают не менее 2 раз в

год для удаления продуктов коррозии, отложений и воды. При наличии на линии заполнения средств очистки с тонкостью фильтрования не более 40 мкм допускается зачищать резервуа­ры 1 раз в году. При длительном хранении топлив резервуары зачищают после опорожнения. Хранение реактивного топлива при наличии на дне резервуара воды («водяной подушки») не допускается. В отдельных случаях допускается наличие воды не выше минимального уровня, обеспечиваемого конструкцией уст­ройства для дренирования воды.

В отечественной практике широкое распространение при хра­нении реактивного топлива получили подвижные металлические резервуары с цинковым покрытием внутренней поверхности. Та­кое же покрытие делают в автоцистернах, топливозаправщиках, стационарных и разборных складских трубопроводах.

В зарубежной практике контакт реактивных топлив с цин­ковым покрытием считается нежелательным. Например, во французском руководстве по сбережению и контролю качества авиационных топлив указывается на недопустимость загрязне­ния топлива цинком [229], так как при наличии в топливе кон­денсированной воды образуется гидроксид цинка, накапливаю­щийся в топливе. Отрицательное влияние цинка на надежность авиационной техники, по-видимому, в определенной степени за­висит от ее конструкции и конкретных условий применения топ­лив.

В работе [230] систематизированы данные по длительному хранению топлив в подземных хранилищах, сооруженных в от­ложениях каменной соли, в устойчивых горных породах (грани­те, гнейсе, известняке, ангидриде) и в вечномерзлом грунте. Эти хранилища различны по температурному режиму: в ледогрунто-вых от —5 до —10 °С, в хранилищах другого типа в зависимо­сти от глубины заложения—от 18 до 40 °С. Под воздействием высокой температуры при контакте с каталитически активной породой наиболее быстро изменяются кислотность и содержание фактических смол в топливе. Скорость увеличения кислотности реактивных топлив в интервале 20—50 °С при контакте с камен­

ной солью в лабораторных условиях характеризуют данные табл. 12.1 [231]. С увеличением температуры на 10 °С скорость накопления кислот повышается на ~30%.

Характеристики

Список файлов книги