Раздел V. Эксплуатационные свойства топлив

Глава 17. Оценка эксплуатационных свойств топлив

Рассмотрим эксплуатационные свойства топлив на примере реактивных топлив, используемых в реактивных и турбореактивных самолётах. Здесь особенно выпукло ставится проблема безопасности, так как речь идет о передвижении транспортного средства в воздухе, что имеет свои особенности по сравнению с наземным транспортом.

17.1. Прокачиваемость

Важная роль прокачиваемости определяется большим объёмом топлива, его расходом во время полёта, необходимостью многократного перекачивания по топливной системе в ходе полёта.

Нарушение подачи топлива возможно по следующим причинам:

1) повышение его вязкости в процессе охлаждения выше расчётной;

2) выделение в топливе твёрдой фазы (кристаллов воды или углеводородов);

3) загрязнение фильтров механическими примесями, находящимися в топливе и попадающими из атмосферного воздуха;

4) выделение из топлива паров и растворённых газов.

Для удаления воды и механических примесей на аэродромах топливо отстаивается, неоднократно фильтруется через фильтры и фильтры-сепараторы при сливе из транспортных средств, при выдаче в топливозаправщик и при заправке самолётов через фильтры топливозаправщиков. В системе питания самолёта топливо также фильтруется. Необходимость такого многоступенчатого фильтрования объясняется тем, что появление микрозагрязнений в топливе возможно как в результате загрязнения извне (атмосферная пыль), так и вследствие коррозии металлов и непрерывного окисления углеводородов в процессе хранения топлива.

В формировании загрязнений наряду со структурной влагой участвуют микрокапли эмульсионной воды. В связи с высокой поверхностной активностью воды на поверхности капель собирается микродисперсная фаза, состоящая из частиц минерального происхождения. На этой первичной частице адсорбируются смолы и другие ПАВ (поверхностно-активные вещества), присутствующие в топливе, и частицы загрязнений укрупняются.

Смолистые вещества, растворенные в топливах, сами практически не отлагаются на фильтрах. В присутствии же свободной влаги они объединяются с её капельками и могут задерживаться фильтрами.

Анализ проб топлива, отбираемых из баков пассажирских самолётов перед их заправкой, показывает, что в 97 случаях из 100 в топливе присутствует вода, в 75 случаях содержание нерастворенной воды превышает 0,003 %. Присутствие нерастворённой воды – наиболее опасная причина нарушения подачи реактивных топлив в полёте.

При охлаждении топлива капли эмульсии и отстой могут замерзнуть, закупорить жиклёры автоматических устройств регулировочных агрегатов и вызвать другие неполадки.

Фактическое содержание воды в топливе, находящегося в резервуарах, мало зависит от сезона и составляет от 0,001 до 0,01 %. Для удаления воды, находящейся в отстое, из баков самолётов ИЛ-62, ТУ-154, ТУ-134, ЯК-40 после полётов сливают от 1 л до 20 л топлива.

Эффективным средством борьбы с кристаллизацией эмульсионной воды и замерзанием отстоя является добавление в топливо от 0,1 до 0,3 % противообледенительных присадок: моноэтилового эфира этиленгликоля или тетрагидрофурфурилового спирта (ТГФ). Присадки способны растворять воду, а также снег и иней, осыпающиеся в топливо со стенок резервуаров и топливных баков.

Растворимость воды в топливе в присутствии присадок повышается за счёт образования водородный связи между молекулами H₂Oи присадки. Считается, что каждая молекула присадки способна удерживать в растворе ассоциат, состоящий, как минимум, из 4 молекул воды.