Химмотология ракетных и реактивных топлив (1043407), страница 46

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

Текст из файла (страница 46)

Результаты испытаний квалификационными методами топли­ва Т-1 после 5 лет хранения при 29 °С в подземном хранилище, сооруженном в отложениях каменной соли, показали принципи­альную возможность длительного хранения реактивного топли­ва в этих условиях (табл. 12.2).

Пробы топлива содержали много механических примесей:

0,006—0,100% в начале перекачки и ~0,003% в середине пере­качки, т. е. в 3 раза выше, чем обычно содержится в топливе в наземных стальных резервуарах [232]. В составе этих примесей было в 10 раз меньше железа, но натрия и кальция больше-в 2,5 и 4 раза соответственно. Незначительно изменились свойства топлива ТС-1 при 6-летнем хранении в подземной емкости шахт­ного типа, сооруженной в гипсе. Это же отмечено и при хране­нии топлива ТС-1 в опытном ледогрунтовом хранилище [233].

Следует отметить, что стандартами на топливо после хране­ния в течение 3 и более лет допускается отклонение от установ­ленных норм по следующим показателям: кислотность—на 0,1 мг КОН, концентрация фактических смол—на 2 мг/100 мл, концентрация осадка при определении термоокислительной ста­бильности в статических условиях—на 2 мг/100 мл. Эти значе­ния не превышают гарантируемой точности определений уста­новленными методами испытаний.

Сроки хранения. Изготовитель гарантирует срок хранения реактивных топлив в условиях, предусмотренных (ГОСТ 1510— 84), не менее 5 лет.

Допускаемые сроки хранения топлив без противообледени-тельных присадок на складах (базах) горючего, в баках лета­тельных аппаратов и цистернах кораблей указаны ниже [234, 235] :

Условия хранения Срок хранения

В резервуарах и таре:

ТС-1, Т-1, Т-2 5(4)*

РТ, Т-6

В топливных баках (цистернах):

самолетов 0 5

прочей техники 2

* В скобках — для южной климатической зоны.

После введения противообледенительной присадки топливо длительному хранению не подлежит, однако исследования пока­зали, что в течение 6 мес хранения существенных изменений по­казателей качества не наблюдается.

Реактивные топлива, кроме Т-2, имеют относительно низкую испаряемость, и при хранении потери от испарения незначи­тельны, поэтому изменений показателей качества по этой причи­не практически не отмечается.

Требования к средствам транспортирования. В наливных су­дах, железнодорожных цистернах, автоцистернах, как и в ме­таллических резервуарах и бочках, должно быть маслобензо-стойкое и паростойкое защитное покрытие, обеспечивающее электростатическую безопасность. Допускается применять ука­занные средства транспортирования, находящиеся в эксплуата­ции, и без защитного покрытия. Средства транспортирования должны иметь исправные сливно-наливные запорные устройства (системы), крышки колпаков и люков с прокладками, стойкими к нефтепродуктам.

Налив в резервуары и суда реактивного топлива разрешает­ся на несливаемые остатки ранее находившихся в них следую­щих нефтепродуктов: нефтяных ароматических углеводородов, реактивного топлива, растворителей, авиационных и автомобиль­ных неэтилированных бензинов. Если в емкостях ранее находил­ся этилированный бензин, дизельное, газотурбинное или печное бытовое топливо, моторные, индустриальные приборные, турбин­ные и другие масла, то перед их заполнением остатки нефте­продукта удаляют, промывают горячей водой (с моющим ве­ществом) или растворителем либо емкость пропаривают. Затем вновь промывают горячей водой и просушивают (или протира­ют безворсовым материалом) днище.

Реактивные топлива следует перекачивать по изолирован­ным нефтепродуктопроводам, предназначенным только для топ­-

лива данной марки. Вместе с тем можно перекачивать топливо ТС-1 по магистральным нефтепродуктопроводам диаметром не более 500 мм последовательно с другими светлыми нефтепродук­тами при прямом контактировании с дизельным топливом.

Изменение качества топлив при транспортировании. Качест­во реактивных топлив при транспортировании'может изменяться только за счет обводнения, загрязнения и смешения с топливом другой марки (группы). Уровень обводненности реактивных топ­лив в аэропортах гражданской авиации по разным климатиче­ским зонам характеризуют данные табл. 12.3 [151].

Таким образом, содержание воды в топливе изменяется в ши­роких пределах, но мало зависит от климатической зоны и вре­мени года.

Отказы авиационной техники в связи с наличием в топливе воды обычно наблюдаются весной и осенью в период резких ко­лебаний температуры. В это время года растворенная вода,

Переходя в конденсированное состояние, не успевает оседать на дно резервуара и не удаляется при сливе отстоя, Динамику из­менения содержания загрязнений реактивных топлив в различ­ных технических средствах характеризуют данные табл. 12.4.

До 20% загрязнений, поступающих в топливную систему са­молета, отлагаются на внутренних поверхностях агрегатов, 60— 65% удаляется с продуктами сгорания. Загрязнения включают минеральные (зольные) вещества, органические соединения и структурную влагу (состав загрязнений приведен в гл. 9, см, табл. 9.3).

Качество загрязненного и обводненного топлива восстанавли­вается при его отстое, фильтровании и сепарировании. Значи­тельно сложнее, а иногда и невозможно, восстановить качество реактивного топлива, смешанного с топливом других марок, что имеет место, например, при последовательном перекачивании разных топлив по трубопроводу. В топливе ТС-1 допускается примесь дизельного топлива не более 1% летнего и до 5% зим­него. При этом лимитирующим показателем является темпера­тура начала кристаллизации [236]. При перекачиваниях по ма­гистральному нефтепродуктопроводу диаметром 500 мм на рас­стояние 700 км со скоростью 1,3—1,5 м/с топлива ТС-1 в прямом контакте с летним и зимним дизельным топливом »10% реак­тивного топлива содержало недопустимое количество примесей. Объем образующейся смеси зависит от вместимости трубопро­вода и разности плотностей контактирующих топлив: чем боль­ше эта разность, тем больше объем смеси [237]. После перека­чивания образцы топлива соответствовали нормам квалифика­ционных методов. Отмечено некоторое ухудшение термоокисли­тельной стабильности в динамических условиях (ГОСТ 17751— 79) и коррозионной активности при 120 °С по отношению к брон­зе ВБ-23НЦ. Отобранные сразу после перекачивания пробы ТС-1 были загрязнены и обводнены. Это вызывало повышение температуры начала кристаллизации на 10 °С. Через 1,5 сут после отстаивания температура начала кристаллизации понизи­лась до нормы.

Обеспечение чистоты топлив. Мероприятия по обеспечению чистоты реактивного топлива включают:

слив топлива в резервуары складов из железнодорожных цистерн и других транспортных средств с обязательным фильт­рованием топлива через фильтры типа ФГН или ФГТ и уста­новкой перед насосами предохранительных сетчатых фильтров или водогрязеотделителей;

обязательный отстой в заполненных резервуарах;

перекачивание отстоявшегося топлива через фильтры ФГН и ФГТ в группы расходных резервуаров с защитными покры­тиями, оборудованных дыхательными клапанами, кранами для нижнего слива, воздушными фильтрами, плавающими топливо-заборными устройствами (расходные резервуары зачищаются не реже 2 раз в год);

очистку топлив с помощью фильтров-сепараторов и двойное фильтрование через фильтры 5—7 мкм при заполнении топливо-заправщиков и заправке самолетов;

слив отстоя из топливных баков самолета перед заправкой и по окончании заправки.

Применение современных средств очистки фильтров и фильт­ров-сепараторов, особенно во время <ваправки летательных ап­паратов. качественное и своевременное выполнение других ме­роприятий обеспечивают надежную и безопасную эксплуатацию авиационной техники.

12.2. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТОПЛИВ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБРАЩЕНИИ С НИМИ

Объем испытаний. Перечень показателей качества, определяе­мых при разработке и организации производства, производстве и аттестации качества реактивных топлив (по ГОСТ 4.25—83), а также при транспортировании, хранении, перекачивании на складах горючего и при заправке авиационной техники, приве­ден в табл. 12.5.

Периодичность контроля качества. Гарантируемые показа­тели, отмеченные в табл. 12.5 буквой «Г», определяются при ис­пытании новых образцов топлив, и в дальнейшем их значения гарантируются' изготовителем за счет используемого сырья, применяемой технологии и присадок. Отдельные показатели из числа гарантируемых периодически (обычно 1 раз в квартал или в случае изменения сырья, технологического режима) контро­лируются изготовителем. Остальные показатели изготовитель контролирует для каждой партии топлива и их значения указы­вает в паспорте на продукт.

Контроль качества реактивного топлива в полном и конт­рольном объеме проводят получатели и потребители топлива после его транспортирования, при хранении и перед применени­ем на технике. При хранении контрольные испытания проводят через 6 мес, а полные — 1 раз в год. Топливо, не находящееся на длительном хранении, подвергают контрольным испытаниям один раз в 3 мес. Полученные результаты являются основанием для принятия решения по заправке ими авиационной техники. Перед приемом и выдачей топлив на складе горючего определя­ют его плотность, температуру, наличие воды и механических примесей (визуально), наличие и концентрацию противообледе-нительных присадок (при необходимости).

Требования техники безопасности. Характеристика пожарной безопасности реактивных топлив приведена в гл. 9, см. разд. 9.3. Так как эти топлива относятся к легковоспламеняющимся и го­рючим жидкостям, при работе с ними необходимо соблюдать определенные правила. Не допускается использование инстру­ментов, вызывающих при ударе образование искр. Емкости, средства перекачивания и транспортирования топлив должны

быть надежно защищены от статического электричества. В по­мещениях для хранения и применения топлива запрещается об­ращение с открытым огнем, а искусственное освещение должно быть выполнено во взрывобезопасном исполнении. В случае возгорания топлива для тушения пожара можно применять распыленную воду, механическую и химическую пену, а при объемном тушении—диоксид углерода, состав «СЖБ», состав «3,5» или нагретый пар [238].

Предупреждение токсического воздействия на человека. Фак­торы, влияющие на степень токсического воздействия реактив­ных топлив на человека, изложены в гл. 9, (см. раздел 9.9). Для защиты людей от воздействия топлива и его паров применяют общедоступные индивидуальные средства защиты: резиновые перчатки, фартуки, халаты. В случае аварийного разлива ис­пользуют противогазы.

Разлитое в помещении топливо собирают в отдельную тару, место разлива протирают сухой тряпкой. При разливе на откры­той площадке место разлива засыпают песком, который в по­следующем удаляют. Лаборатории и другие помещения, в кото­рых проводятся работы с топливом, должны быть снабжены вен­тиляцией, а оборудование и аппараты слива и налива гермети­зированы во избежание попадания топлива в воздушную среду рабочего помещения.

12.3. ПУТИ ЭКОНОМИИ РЕАКТИВНЫХ ТОПЛИВ

Экономия реактивного топлива—это часть очень важной и многогранной проблемы рационального использования топлив-но-энергетических ресурсов. Она имеет свои специфические особенности, связанные с конструкцией и условиями применения авиационной техники. Обобщение результатов исследований и организационно-технических мероприятий, проведенных в раз­ных странах за последние 10—15 лет в этой области, показы­вает, что работы по экономии топлива в авиации развиваются в следующих направлениях: обоснование наиболее рациональ­ного состава реактивного топлива, совершенствование конструк­ции двигателей и летательных аппаратов; улучшение их техни­ческого обслуживания и ремонта, организации полетов, выпол­нение организационно-технических мероприятий по уменьшению расхода топлива при работе авиационных двигателей на земле.

Каждое из этих направлений более подробно рассмотрено ниже.

Оптимальный состав топлив обычно определяют, исходя из стоимостных показателей и сырьевых ресурсов, необходимых для обеспечения возрастающих потребностей авиации. На ближай­шую перспективу самым массовым двигателем в авиации оста­нется газотурбинный. В связи с особенностями применения авиационной техники—широкий температурный диапазон, по-

вишенные требования к безопасности полетов, дополнительное использование топлива в качестве охлаждающей рабочей жид­кости и ряд Других — можно полагать, что в этот период массо­вое авиационное топливо будут получать из нефти. Замена неф­тепродуктов на альтернативные источники энергии (из угля, сланцев и др.) в первую очередь будет проводиться в наземной и морской технике. В отдаленной перспективе для использова­ния в авиационной технике рассматривают ядерную энергию, жидкие водород, метан и некоторые другие соединения [239, 240].

В связи с этим весьма актуальной в настоящее время явля­ется оптимизация требований к качеству традиционных реак­тивных топлив с целью увеличения их выхода из нефти (без повышения стоимости) и расширения состава нефтей, вовле­каемых в переработку.

С точки зрения увеличения доли реактивного топлива, полу­чаемого из нефти без существенного увеличения его стоимости, т. е. без применения дорогих и энергоемких вторичных процес­сов, наиболее приемлемо расширение температурных пределов выкипания отбираемой фракции. Вовлечение в состав топлива низкокипящих фракций связано с повышением его пожароопас-ности, что иногда считают малоприемлемым для гражданской авиации. В то же время в период обострения энергетического кризиса в США нашли возможным применение и в пассажир­ских самолетах содержащего бензиновые фракции топлива JP-4, предназначенного в основном для военной авиации. Кроме того, разрабатываются меры конструктивного характера, такие, как заполнение топливных баков пористым наполнителем, азо-тирование и др.; они значительно снижают пожароопасность та­кого топлива [241].

Расширение фракционного состава за счет вовлечения более высококипящих фракций повышает температуру начала кри­сталлизации топлива. Повышение температуры начала кристал­лизации реактивного топлива на 1 °С позволяет увеличить вы­ход его из нефти примерно на 3% [239]. Это обусловливает це­лесообразность модернизации топливных систем самолетов для обеспечения надежной работы на таких топливах; одновременно разрабатываются рекомендации пилотам по изменению эшелона полета в зависимости от температурных условий. В нашей стране в последние годы снижены требования по предельной темпера­туре начала кристаллизации с —60 до—50 °С. За рубежом в ряде случаев эти требования еще ниже (до —40 °С), и пред­полагают, что в перспективе можно ожидать их дальнейшего снижения (до—30°С) [242,243].

Характеристики

Список файлов книги