18.4. Охлаждающие свойства

Охлаждающие свойства особенно важны при применении их в сверхзвуковых самолётах. Во время полёта такого самолёта со скоростью 2,2М температура наружного воздуха, отбираемого для охлаждения, равна 150 ^оС. Таким образом, аэродинамический нагрев не только повышает температуру обшивки самолёта и топлива, находящегося в его баках, но и уменьшает возможность использования воздуха для охлаждения, особенно в устройствах и системах, требующих охлаждения ниже 200^оС. К ним относятся, например, система кондиционирования воздуха, системы охлаждения электронного оборудования и гидравлических приводов.

Применение в этих случаях охлаждающих жидкостей нежелательно из-за увеличения массы летательного аппарата. Поэтому стремятся использовать в качестве поглотителя тепла топливо - единственный теплопоглотитель с большой ёмкостью на борту сверхзвукового самолёта. Тепло от бортовых систем самолёта отводится через радиаторы - теплообменники, устанавливаемые обычно на магистрали, соединяющей расходный бак с двигателем, а в ряде случаев – и непосредственно в расходном баке. Последнее менее желательно, так как в застойных зонах радиатора могут накапливаться отложения, образующиеся в результате термоокислительных превращений топлива и коррозии металлов.

Количество тепла, отводимого топливом, ограничивается максимальной температурой топлива в расходном баке и максимально допустимой температурой топлива на входе в двигатель. Например, система охлаждения сверхзвукового бомбардировщика Х 13-70 при максимальной температуре в расходном баке 115 ^оС и допустимой температуре топлива на входе в двигатель 150^оС на крейсерском режиме полёта обеспечивает отвод тепла 525 Дж/с.

18.5. Токсичность реактивных и моторных топлив

Токсичность топливхарактеризуется способностью вызывать нарушения жизнедеятельности живых организмов. Уровень токсичности определяет необходимые меры защиты людей и окружающей среды от вредного воздействия как продуктов сгорания, так и самих топлив при их производстве, транспортировке, хранении и применении. Реактивные топлива и их пары могут проникать в организм человека через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, слизистые оболочки глаза. Чаще всего в организм человека через дыхательные пути попадают пары топлив, содержащих легкокипящие фракции. В желудочно-кишечный тракт топливо в небольших количествах может попасть вместе с пищей, водой или случайно. Углеводороды, входящие в состав топлива, хорошо растворяют жиры и жироподобные вещества, покрывающие кожу, сами хорошо растворяются в них и поэтому, если не соблюдать мер предосторожности, могут легко проникнуть в организм через кожные покровы.

В зависимости от количества топлива, поступившего в организм, и длительности воздействия может наблюдаться острое или хроническое отравление. Острое отравление возможно только при разовом попадании в организм большого количества реактивного топлива. Хроническое отравление развивается в результате систематического воздействия недопустимых доз токсичного вещества. Для реактивных топлив оно мало характерно. Такого типа поражения могут быть местными, например в виде экземы.

Общие поражения характеризуются нарушениями нормальной деятельности нервной системы, например, алканы, составляющие основу большинства реактивных топлив, обладают наркотическим воздействием на человека.

Степень и характер поражения определяется:

1) уровнем токсичности топлив;

2) их концентрацией;

3) временем пребывания в заражённой атмосфере;

4) путями проникновения топлив в организм;

5) температурой окружающей среды;

6) состоянием и физиологическими особенностями людей.

Предельно допустимая концентрация. Главным фактором, который определяет степень поражения, является предельно допустимая концентрация ПДК. Для реактивных топлив в рабочей зоне она равна 300 мг/м³, а в воде водоёмов – 10мг/м³. Увеличение содержания циклических соединений, в том числе ароматических, несколько повышает токсичность топлив. Токсичность продуктов сгорания углеводородных топлив зависит от организации рабочего процесса. Как правило, продукты сгорания реактивных топлив в авиационных ГТД в меньшей степени загрязняют атмосферный воздух по сравнению с продуктами сгорания бензинов и дизельных топлив, применяемых в поршневых двигателях, в том числе автомобильных.

Известно, что в качестве моторного топлива для автомобилей применяют этилированный бензин. Это бензин, в который с целью повышения октанового числа вводят антидетонационную присадку тетраэтилсвинец Pb(C₂H₅)₄. Чтобы выделяющийся при горении свинец не оседал на стенках цилиндра, в него добавляют дибромэтан (C₂H₄Br₂) или бромэтан (C₂H₅Br). При сгорании такой смеси свинец улетучивается в видеPbBr₂и загрязняет окружающую среду.

Мероприятия по технике безопасности при обращении с моторными и реактивными топливами обязательно излагаются в нормативно-технической документации на топлива.