книги из ГПНТБ / Рыбаков, К. В. Фильтрация авиационных топлив

* Элементарный состав обеих проб определялся совместно.

20

ные пробы из резервуаров и цистерн топливозаправщиков содержат в несколько раз больше загрязнений.

Зольность загрязнений топлив Т-1 и ТС-1 в средних пробах из резервуаров и раздаточных кранов колеблется от 47,8 до 80,61%.

В загрязнениях топлива Т-1 содержится соединений Si, Ca, Mg, Al больше, чем соединений Fe, что свидетельствует о значительном загрязнении топлива атмосферной пылью при операциях слива, на­ лива и хранения и меньшем — продуктами коррозии. Содержание в средних пробах топлива Т-1 из резервуаров и раздаточных кранов соединений Na в количестве до 6% свидетельствует о наличии мыл нафтеновых кислот, оставшихся после щелочной очистки и про­ мывки топлива водой на нефтеперерабатывающих заводах.

Загрязнения топлива ТС-1 в средней климатической зоне содер­ жат в большем количестве продукты коррозии Fe и Zn, что опре­ деляется значительным содержанием в топливе сернистых соеди­

вэтой зоне [2, 25, 41].

Всистемах централизованной заправки самолетов на крупных

забора 0,2 м топливо поступает с большей загрязненностью — 19,0—

23

На складах ГСМ аэропортов и аэродромов, оборудованных подвижными средствами (табл. 10), при тройной фильтрации за­ грязненность топлива в отстойных резервуарах в среднем состав­ ляет 3,7 г/т, в расходных — 2,7 г/т, а при заправке самолета — 20 г/т с максимальным размером частиц 20—30 мкм.

В условиях применения тройной фильтрации с предварительной очисткой топлива, сливаемого из железнодорожных цистерн через фильтр ФГН-120, и установкой в корпусе фильтров топливоза­ правщиков унифицированных пакетов 8Д2.966.063 с бумажными фильтроэлементами 8Д2.966.055 загрязненность топлива ТС-1, за­ правляемого в 'баки самолетов, колебалась: в период со 2/III—67

13/Ѵ—68 г. в пределах 0,3—0,51 г/т.

При этом максимальный размер частиц загрязнений не превы­ шал 10—15 мкм.

О Б В О Д Н Е Н Н О С Т Ь Т О П Л И В Т - 1 , ТС-1 И Т - 7 Н А С К Л А Д А Х Г С М А Э Р О П О Р Т О В

Вода в топливе постоянно находится в растворенном состоянии (гигроскопическая) и в виде эмульсий (свободная). Кроме того, вода в топливе может находиться в виде второй жидкой фазы (подтоварная), которая скапливается на дне резервуаров и ци­ стерн и в низших ветвях трубопроводов при отстаивании.

Содержание растворенной воды зависит от химического строе­ ния и молекулярного веса топлив, а также метеорологических ус­ ловий и может достигать для авиакеросинов сотых долей процента

24

[42, 43]. Подтоварная вода на дне резервуара .после длительного отстаивания может составить слой в несколько сантиметров и при выкачке топлива попасть в насос, где она превратится в стойкую мелкодисперсную эмульсию. Эмульсия воды в топливе также образуется за счет перехода растворенной воды в свободную при изменении метеорологических условий.

Обследование обводненности топлива ТС-1 на складе ГСМ аэропорта Шереметьево в условиях тройной фильтрации (табл. 11)

показало, что 'Свободная вода постоянно содержится в средних пробах из казематного резервуара в пределах от 0,001 до 0,0031%.

общее содержание воды в средних пробах из резервуаров и из раздаточных кранов топливозаправщиков достигает наибольшего количества в осенний период [44].

от 0,002 до 0,007%.

25

З А Г Р Я З Н Е Н Н О С Т Ь Т О П Л И В М И К Р О О Р Г А Н И З М А М И , П О В Е Р Х Н О С Т Н О - А К Т И В Н Ы М И В Е Щ Е С Т В А М И И В О З Д У Х О М

Присутствие в топливах для реактивных двигателей микроор­ ганизмов, поверхностно-активных веществ и воздуха крайне неже­ лательно [45, 46].

Микроорганизмы вызывают коррозию оборудования складов ГСМ и топливных баков самолетов, забивают топливные склад­ ские и самолетные фильтры, а также топливные агрегаты само­ летов. При эксплуатации самолетов отмечено несколько аварий по причине забивки самолетных фильтров грубой и тонкой очистки микроорганизмами и прекращения подачи топлива [15]. Поверх­ ностно-активные вещества вызывают 'быстрый выход из строя фильтрационных, коагулирующих и водоотталкивающих элементов фильтров и фильтров-сепараторов, способствуют образованию в топливе стойких водяных эмульсий, что в результате нарушает нормальную работу двигателя [47, 48]. Воздушные пузырьки при­ водят к вспениванию топлива в резервуарах, цистернах и баках самолетов и его выбросу, а также преждевременной забивке топ­ ливных складских и самолетных фильтров и нарушению нормаль­ ной подачи топлива.

В топливах для реактивных двигателей так же, как и в других нефтепродуктах, обнаружено присутствие микроорганизмов, раз­ мер которых колеблется от 0,5 до 5 мкм [49].

Наибольшее скопление микроорганизмов и продуктов их жиз­ недеятельности, образующихся в связи с усвоением этими микро­ организмами некоторых компонентов, составляющих топлива, об­ наруживается на границе слоя топлива и подтоварной воды. Здесь имеет место наиболее активная деятельность различных бак­ терий, спор, водорослей и грибков. Чем дальше от границ раз­ дела вода—топливо, тем меньше встречается микроорганизмов.

За 14 месяцев хранения топлива в резервуаре емкостью 4000 мг в подтоварной воде было обнаружено 62 млн. колоний бактерий в 1 мл, па границе водного я топливного слоя —196 млн. колоний и в топливном слое, над водой — 530 тыс. колоний. Топ­ ливо, поступающее к распылителю форсунки на газотурбинном двигателе, содержало 9500 колоний бактерий в 1 мл [50].

Поверхностно-активные вещества находятся в топливе в со­ ставе противоизносных присадок, ингибиторов коррозии, флотско­ го мазута и т. д. Нефтяные сульфанаты, являющиеся поверхност­ но-активными веществами, даже при незначительном их количе­ стве в допливе, полностью выводят из строя коагулирующие эле­ менты из стекловолокна, устанавливаемые на фильтрах-сепарато­ рах. Катионные и анионные поверхностно-активные вещества уве­ личивают перепад давления на фильтрах и фильтрах-сепарато­ рах [51].

Воздух в топливах для реактивных двигателей находится в растворенном состоянии и виде пузырьков. При 15,5°С для керо­ синов плотностью р \ 1 от 0,799 до 0,8070 растворимость воздуха

26

в процентах объема колеблется от 14,52 до 13,91 [52]. В топли­ вах и маслах растворимость воздуха при нормальных условиях колеблется от 7 до 25%- Растворимость воздуха в топливах за­ висит от химической структуры топлив, поверхностного натяжения, плотности, температуры окружающей среды и парциального дав­ ления растворяющегося воздуха.

Аэрация топлив происходит за счет механического перемеши­ вания при перекачке, транспортировке и заправке, а также при изменении парциального давления и температуры. Образовавшиеся пузырьки частично растворяются и частично всплывают, а опре­ деленное их количество остается в топливе. Скорость всплытия пузырьков зависит от вязкости и плотности жидкости, а также коэффициента диффузии воздуха в углеводородной среде [53]. В присутствии загрязнений и поверхностно-активных веществ она резко снижается [54].

При прохождении аэрированного топлива через фильтрацион­ ный элемент пузырьки воздуха задерживаются на поверхности, за­ бивая поры. В порах при изменении давления и температуры топ­ лива происходит образование пузырьков за счет перехода раство­ ренного воздуха в свободный, что также приводит к забивке пор фильтрационного элемента.

З А Г Р Я З Н Е Н И Я Т О П Л И В Т-1 И TG-1 Н А С К Л А Д С К И Х Ф И Л Ь Т Р А Х

Загрязнения в топливах для реактивных двигателей пред­

в топливах присутствуют свободная вода, микроорганизмы, поверх­ ностно-активные вещества и воздух. Как это все задерживается

лива от железнодорожной цистерны до бака самолета, представ­ ляет большой интерес. Знание этого вопроса позволяет более ра­ ционально подобрать складские фильтры и правильно их расста­ вить. Для очистки топлив Т-1 и ТС-1 от загрязнений применяются следующие складские фильтры:

•с элементами из металлической сетки, установленные в лини­

рючего из базового склада в расходные резервуары централизо­ ванного заправщика (предварительная ступень фильтрации) и в линиях подачи топлива в топливозаправщик (первая ступень фильтрации);

с чехлом (ТФЧ-150-200с и ТФЧ-35-39с) из трех слоев хлопча­ тобумажного фильтросванбоя и одного слоя натурального шелка

27

(фильтры ТФ-2М и ТФ-1), установленные в линиях подачи топ­ лива в топливозаправщик или к заправочным агрегатам централи­

28

Mo, Со, Ni, P, Al, Cd, Sb — отсутствуют.

29