Штехер М. С. - Топлива и рабочие тела ракетных двигателей (1043408), страница 22

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

Текст из файла (страница 22)

Керосин - нормальная жидкость, температура его застывания около 213 К (-60° С), кипения - около 425 К ( + 152° С), температурный диапазон жидкофазного состояния обеспечивает ему большие удобства в эксплуатации. Керосины, применяемые в СССР для реактивных двигателей в соответствии с ГОСТ 10227-62, обозначаются Т-1, Т-2 и ТС-1, имеют легкий фракционный состав и лучшую очистку. Керосины Т-1 и ТС-1 обычно являются продуктами прямой перегонки нефти, поэтому они достаточно стабильны и могут храниться длительный срок - до нескольких лет. Керосин Т-2 содержит бензиновые фракции, поэтому он пожароопасен так же, как и бензин.

Фракционный состав и характеристики основных показателей керосинов, применяемых в СССР в соответствии с ГОСТ 10227-62, представлены в табл. 3.8.

Важнейшие физико-химические константы и показатели качества керосинов существенно зависят от места добычи нефти, из которой получается керосин. Зависимость упругости пара от температуры для керосинов из нефти различных месторождений приведена в табл. 3.9.

Таблица 3.9

Данные для упругости пара керосина Т-1 включены в табл. 3.9 для сравнения. В зависимости от места добычи нефти меняются вязкость, упругость паров для парожидкостного состояния керосинов, его плотность, молекулярный вес и ряд других свойств. Эти данные приведены в справочном материале в конце книги, наиболее существенные для эксплуатации показатели керосинов рассматриваются ниже. Растворимость воды в керосине зависит от содержания ароматических углеводородов и может быть проиллюстрирована данными табл. 3. 10.

118

Таблица ЗЛО

Температура самовоспламенения керосина при впрыске в камеру понижается с повышением давления среды в пределах, показанных в табл. 3.11.

Таблица 3.11

Минимальная температура самовоспламенения на воздухе при атмосферном давлении около 535 К (260° С).

Токсичность керосина. Упругость пара керосина при низких температурах сравнительно низка, поэтому опасные для здоровья людей концентрации паров не образуются и случаи отравления парами керосина очень редки. Пары керосина при вдыхании и контакте раздражают слизистые оболочки дыхательных путей и вызывают кашель. Предельно допустимая концентрация паров в воздухе рабочих помещений не более 0,3 мг/л. При остром отравлении керосином проявляется сонливость, бы-страя утомляемость, шум в ушах, расстройство пищеварения и раздражение верхних дыхательных путей. В случае хронического отравления возникают головные боли, потеря аппетита, кожный зуд, боли в области сердца, общая слабость, исхудание и бессоница. Длительное воздействие керосина на кожу вызывает ост-рые и хронические заболевания типа дерматитов и экзем. Особенно опасно воздействие на кожу керосина под повышенным давлением, например, керосиновой струи. В этом случае вначале ощущается боль и онеменение пораженных участков, а через 2-3 ч появляется резкий отек, который может продолжаться 7-10 дней. При этом возможно омертвение поврежденной ткани, которое может быть очень глубоким и иногда захватывает даже кости.

119

Наибольшую опасность представляют случаи, когда керосином смачивается большая поверхность или все тело, при длительном воздействии керосина это может привести к смертельному исходу.

Для предотвращения случаев возможного отравления керосином необходимо выполнение следующих условий.

1. В рабочих помещениях с повышенной концентрацией керосина обязательно действие приточно-вытяжной вентиляции.

2. При очень высоких концентрациях паров необходимо пользоваться шланговыми или автономными противогазами.

3. При попадании жидкости на кожные покровы должна применяться специальная защитная одежда.

4. Всем работающим в атмосфере с высокой концентрацией паров керосина или имеющим контакт с жидким керосином необходимо проходить периодический медицинский контроль.

5. Засасывание керосина ртом (вместо сифона) с целью пере-ливания жидкости категорически запрещается.

6. Для предупреждения раздражения кожи рекомендуется пользоваться защитными мазями А. Б. Селисского.

Оказание первой помощи при отравлениях керосином. При сильном отравлении рекомендуется вывести пострадавшего на свежий воздух и немедленно вызвать врача. До прихода врача, при явлениях повышенной возбудимости рекомендуется дать больному валериановые капли.

В тяжелых случаях отравления при резком ослаблении дыхания или обмороке надо дать понюхать нашатырный спирт и обес-печить дыхание чистым кислородом. При остановке дыхания необходимо делать искусственное дыхание и продолжать его до тех пор, пока не восстановится самостоятельное дыхание. После вос-становления дыхания пострадавшего надо напоить крепким чаем или кофе и направить в больницу. При поражении слизистых оболочек глаз необходимо обильно промывать глаза чистой во-дой или 2%-ным раствором соды.

Стабильность керосинов. Керосин, полученный методом перегонки или крекинга нефти и содержащий большое количество парафинистых углеводородов, недостаточно стоек при длительном хранении и быстро осмоляется.

Как показали исследования американских ученых, циклические углеводороды обладают большой стойкостью в процессе хранения и в условиях охлаждения двигателя. В связи с этим в США широко используется керосин с маркой Р-1, в котором содержание циклических углеводородов увеличено искусственно и, таким образом, снижена склонность к коксообразованию.

Исследования американских ученых, проведенные с целью получения синтетических горючих, близких по свойствам к керосинам типа Р-1, но обладающих лучшей стабильностью по коксообразованию при хранении и нагревании, показали, что наиболее перспективным продуктом является диэтилциклогексан, об-

120

щая формула С₁₀Н₂₀ или (С₂Н₅)₂С₂Н₂(Н₂С)₄. Диэтилциклогексан прост и дешев, его производство организуется на базе стирола, при котором в качестве побочного продукта получается этилбен-зол. После гидрирования его переводят в диэтилциклогексан.

Диэтилциклогексан имеет молекулярный вес, равный 140, плотность 0,8-0,81 г/см³, как у керосина Р-1, температуру застывания 193 К (-80° С). Это бесцветная жидкость с запахом керосина.

При использовании керосинов в качестве горючих необходимо учитывать потери компонента в результате прямого испарения керосина и уноса жидкости при выделении воздуха, растворенного в горючем при низких температурах. С понижением давления выделение растворенного воздуха резко увеличивается. Эти потери не велики, не более 0,025-0,03% от веса залитой в баки жидкости, но они могут заметно, увеличиваться в результате вскипания компонента и выброса его через дренаж. Нужно иметь в виду, что пары керосина, выделяющиеся через дренажную сиетему, обычно содержат около 32,5% кислорода, что значительно больше содержания кислорода в воздухе, и поэтому дренаж весьма опасен в пожарном отношении. Керосин обладает склонностью к резкой испаряемости и вскипанию при низких давлениях за счет газовыделения. Для керосина в условиях эксплуатации большое значение имеет его способность к тепловому объемному расширению, которое зависит от температуры и плотности жидкости. В условиях сверхзвуковых скоростей полета летательных аппаратов нагрев стенок баков может превышать 375-475 К (102-202° С). Объемное расширение керосинов в этом случае может привести к увеличению объема жидкости на 10-15%,что, в свою очередь, вызывает нежелательную перегрузку материала стенок баков за счет увеличения давления в газовой подушке.

Тепловое расширение керосинов обычно подсчитывается по формуле

u_t = u₀(1 + t), (3.1)

где u_t - объем жидкости при температуре t, ° С;

u₀ - объем жидкости при начальной температуре;

t - температура нагрева, ° С;

 - коэффициент объемного расширения.

Значения коэффициента объемного расширения в зависимости от удельного веса природятся в табл. 3.12.

Керосин коррозионно не активен и не имеет ограничений по применению конструкционных материалов, однако, при наличии примесей воды сернистых соединений и органических кислот его коррозионная активность становится заметной, особенно по отношению к черным металлам.

121

Таблица 3.12

Метиловый спирт

Метиловый спирт (СН₃ОН) - прозрачная летучая и легкоподвижная жидкость с характерным алкогольным запахом. Метиловый спирт смешивается с водой в любых пропорциях.

Температура кипения чистого метилового спирта при нормальном давлении (760 мм рт. ст.) равна 64,7° С. В смесях с водой температура кипения зависит от концентрации (табл. 3.13).

Таблица 3.13

Плотность метилового спирта зависит от концентрации раст-вора и температуры (табл. 3.14).

Характеристики

Список файлов книги