Особенности сертификации ГСМ

      Сущность  метода заключается в выдерживании топлива при температуре 29±2оС в  контакте с водно- 
минеральной средой, зараженной микроорганизмами. Для испытаний применяют культуры грибка Cladosporium 
resinae и бактерии Psendomonas aeruginosa. Образцы, зараженные грибом Cladosporium resinae выдерживают в течение 
21 суток. Критерием биостойкости топлив служат прозрачность и отсутствие пигментации среды, отсутствие пленки 
на границе среда - топливо и осадка. \

Ниже приводятся результаты оценки биоцидных свойств  различных присадок и соединений.

      При испытаниях в ВИАМ в качестве тест-культуры использовался Грибок Cladosporium resinae, выделенный на Кубе из биомассы, образовавшейся в баках-кессонах. Соотношение водной фазы и топлива было 1:5. Инкубацию зараженного топлива проводили при 37°С. Оценка биостойкости топлива ТС-1 с присадками проводилась через 14 суток по следующей шкале в баллах:

1. в пробирках среда прозрачная, пленка на границе раздела фаз отсутствует, осадка нет - роста нет, топливо 
   биостойкое;
2. в- пробирках на границе раздела фаз появилась тонкая пленка грибка, среда прозрачная, осадка нет - слабый 
   рост;

 
     

3. в  пробирках  на  границе раздела фаз появилась пленка грибка толщиной   1-5  мм,  помутнение среды, 
   пигментация, небольшой осадок - умеренный рост;
4. в пробирках на границе раздела фаз появилась плотная окрашенная пленка грибка толщиной более 5 мм, 
   помутнение, пигментация среды, осадок - сильный рост.

     В табл. 14-16 приведены результаты оценки биоцидной эффективности отечественных ПВК жидкостей (И. И-М, ТГФ и ТГФ-М), метилцеллозольва отечественного производства, зарубежных ПВК - жидкостей AL-31 (метилцеллозольв) и Prist (метилцеллозольв с 0.4% глицерина), зарубежной биоцидной присадки Biobor JF и соединения геол:

      Из  полученных данных следует, что из ПВК - жидкостей наибольшей биоцидной  активностью обладают метилцеллозольв и присадка ТГФ. Биоцидная присадка АИД 9-12, по своей эффективности превосходит все испытанные присадки, в том числе и зарубежную присадку Biobor JF.

      На  основании анализа и обобщения  научно-технических материалов по проблеме микробиологического загрязнения  реактивных топлив и результатов  испытаний биоцидных присадок можно  сделать следующие выводы.

   В благоприятных для развития микроорганизмов  условиях (температура топлива 20-40°С. наличие свободной 
воды) микробиологическое загрязнение топлива в баках самолетов может достигнуть уровня, представляющего 
опасность для нормальной эксплуатации силовой установки. \

      Микробиологическое  загрязнение топлива может вызвать  отслоение герметика и коррозию в материале баков, забивку фильтров и предохранительных сеток подкачивающих  баковых насосов, нарушение нормальной работы топливо-измерительной аппаратуры.

   Основной  профилактической мерой против микробиологического  загрязнения топлива является систематическое  и максимальное удаление свободной воды из топливных баков самолетов и предотвращение длительных (более 10 суток) стоянок самолетов при положительных температурах.

      В целях предотвращения микробиологического  загрязнения топлива прй^длительной (более 10 суток) стоянке 
самолета, при температурах окружающего воздуха более 20°С, целесообразна добавлять в топливо биоцидную 
присадку. \

      Ьиоцидная присадка должна применяться для предотвращения микробиологического загрязнения топлива в условиях, благоприятствующих его образованию, устранения микробиологической? загрязнения, профилактической дезинфекции топливных систем. Биоцидная присадка должна вводится в топливо в местах его применения.

      При обнаружении сильного микробиологического  загрязнения топлива необходимо произвести очистку и 
дезинфекцию топливных баков. \

      Устранение  микробиологического загрязнения может быть осуществлено с помощью следующих операций: слив зараженного топлива, очистка поверхности бака механическим путем, дезинфекция поверхности с помощью специальных реагентов (метиловый и этиловый спирты, оксидефинил), прогрев бака до температур 70-80°С.

 

      

Топливо_1 15

     Отечественная биоцидная присадка АИД 9-12 по своей эффективности превосходит зарубежную присадку Biobor Biobor JF.

                  5. ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ  ТОПЛИВ. При эксплуатации реактивных  топлив пожары могут возникать  по следующим причинам:

1. Взрыв паров топлива.
2. Возгорание паров топлива.
3. Самовоспламенение топлива.

     Первые  два случая возникают по причинам образования искры от статического электричества или из-за загорания смеси паров топлива и воздуха при соприкосновение с открытым пламенем. Произойдет ли взрыв или возгорание зависит от концентрации и состава паров топлива. Самовоспламенение топлива может возникнуть при попадании топлива на нагретую поверхность.

     Склонность  топлива возгораться от открытого  пламени характеризуется температурой вспышки, которая зависит от давления насыщенных паров, да&д+ща—-4-7: При температуре вспышки над топливом возникает взрывоопасная смесь паров топлива и воздуха [46].

     Образование взрывоопасных смесей зависит также  от такого параметра как испаряемость топлив. При подъеме самолета на высоту испаряемость топлива увеличивается, образуется переобогащенная смесь воздуха с топливом, в результате чего зоны взрывоопасных смесей сужаются. Опасность воспламенения топлива ТС-1 исчезает на высоте 16 км., а для топлива Т-2 на высоте 15 км. Однако подавляющее большинство самолетов и вертолетов на такой высоте не летают, поэтому проблеме взрывоопасное™ топлив и уделяется значительное внимание.

     Исследование  процессов самовоспламенения топлив показало, что последнее возможно при нагреве поверхности до температуры выше 325"С. С повышением атмосферного давления температура самовоспламенения топлива повышается. Температура самовоспламенения - это минимальная температура достаточная для самовоспламенения горючей смеси.

     Между моментом достижения горючей смесью температуры самовоспламенения и появлением пламени существует интервал времени, называемый периодом задержки. Температура и период задержки самовоспламенения 

 
 

где: /: - эффективная энергия активации, кДж/кмоль; R - универсальная газовая постоянная; т - период задержки воспламенения, с; А - имперический коэффициент пропорциональности.

      Возникновение взрывоопасных смесей паров топлива  с воздухом возможно только при определенных температурных пределах. За нижний предел принимается температура топлива, при которой ее насыщенные пары в замкнутом объеме образуют взрывоопасную смесь. Она соответствует нижнему концентрационному пределу распространения пламени. За верхний температурный предел принимается максимальная температура топлива, при которой смесь ее насыщенных паров с воздухом, в замкнутом объеме, способна воспламеняться при поднесении к ней источника воспламенения.

     На  практике практически все параметры, характеризующие взрывоопасность  топлива могут определяться как  расчетным, так и экспериментальным путем с помощью комплекса методов квалификационных оценок [11].

     Расчетное определение температурных пределов образования взрывоопасных смесей проводится по ГОСТ 12 1044-89 (П.6). экспериментальное по тому же стандарту (п.4.12).

      В соответствие с приложением 6 ГОСТ 121044-89 последовательность расчетов при определение температурных   пределов   образования   взрывоопасных   смесей   следующая.   Вначале   определяется   парциальное

где:   Р       общее  давление  топлива,   Па;   L_o  -   стехиометрический   коэффициент,   кг  окислителя/кг  топлива;   а  - 
коэффициент избытка воздуха, ОС — — , G_o - секундный расход окислителя, G_T - секундный расход топлива; М_о

LoGt

и М_т - масса моля окислителя и топлива соответственно, кг/кмоль; ц/₀ - концентрация кислорода в окислителе по массе.

Затем определяются температурные пределы:

где: t}% - температура выкипания 5% фракции, "С: Р_г - давление паров топлива на концентрационных пределах распространения пламени, см. ниже, кПа; S_HCn - энтропия испарения при температуре t₅% и атмосферном давлении.

 

Топливо_1 16

     Другим  важным параметром, характеризующим  воспламеняемость топлива, являются концентрационные пределы распространения пламени (КПРП) в горючей смеси. Они зависят от химической активности топлива, концентрации окислителя и инертных примесей, теплопроводности, теплоемкости, температуры и давления.

По ГОСТ 121044-89 КПРП определяется следующим образом:

100

 
где: С„_(в) - нижний (верхний) КПРП, % (об.); (3 - стехиометрический коэффициент, для топлива C,,H_m p=n+m/4; а и b -универсальные коэффициенты, определенные экспериментально [11]. Известны и другие уравнения для определения КПРП [13,47].

     Воспламеняемость  горючей смеси внешним тепловым источником характеризуется концентрационными 
пределами и энергией, необходимой для ее воспламенения. Qt$

     Концентрационными пределами воспламенения (КПВ) являются такие предельные концентрации топлива в смеси, при которых источники зажигания (электрический разряд, нагретое тело, пламя) способны распространить процесс горения на весь объем смеси. Различают нижний и верхний КПВ. КПВ зависит от многих параметров (физико-химические свойства топлива, энергия и вид источника зажигания, место его расположения и др.) и определяется на основании экспериментальных исследований.

Энергия, необходимая  для воспламенения может быть определена расчетным путем [48]:

QgA-k^'-JV         ₍6)

U_HP_cCpm

где: р_с и Т_с - плотность и температура смеси; T_z - температура продуктов сгорания в начальном очаге горения; Х₇ -коэффициент теплопроводности продуктов сгорания при T_z; u_H - нормальная скорость распространения пламени;

С]      - средняя массовая изобарная теплоемкость газа.

     Скорость  распространения пламени в горючей  смеси зависит от условий ее определения  и отсчета. Для сравнительной оценки топлив по этой характеристике принята нормальная скорость распространения пламени, которой является1линейная скорость перемещения зоны горения по отношению к свежей гомогенной смеси в направлении нормали к фронту пламени. Определяется экспериментально по ГОСТ 121044-89 (п.7).

     Расчетные методы определения скорости распространения пламени сводятся к использованию эмпирических зависимостей, большинство коэффициентов которых определяется экспериментальным путем.

6. МЕТОДИКИ И  ОБОРУДОВАНИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ  ИСПЫТАНИЯХ ТОПЛИВ С ПОМОЩЬЮ  КОМПЛЕКСА КВАЛИФИКАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНОК. бЛ^ТЕРМОаКИСЛИТЕЛЬНАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ.

     Йодное  число характеризует наличие непредельных углеводородов в топливе. Эти углеводороды наиболее склонны к окислению. Определяется йодное число по ГОСТ 2020-82 путем воздействия на испытуемое топливо раствором иода в этиловом спирте, титрировании свободного иода раствором тиосульфата натрия и определением йодного числа по формуле:

(V-V\)T

и.ч. = * 100 (7)

т

где: V и V| - объемы 0,1 н. Раствора тиосульфата натрия, используемые при тестировании в контрольном опыте и на соответствующем топливе, мл.; Т - титр 0,1 н. Раствора тиосульфата натрия, выраженного в граммах иода, m - масса испытуемого топлива, г.