Файл: Рыбаков, К. В. Фильтрация авиационных топлив.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 73

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

1

 

 

 

 

 

 

Классы

чистоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число частиц

загрязнений в объеме жидкости

100+0,5 см1

не более

 

 

 

Класс

 

 

 

 

 

при размере

частиц, мкм

 

 

 

 

М а с с а

заг­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рязнений,

чистоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

не

жидкости

от 0,5

св.

1

св.

2

св.

5

св.

10

сн.

25

св.

50

св.

100

Волок­

более

 

до I

до

2

до

5

до

10

до 25

до 50

до

100

до 200

на

 

 

 

00

800

400

' 32

 

8

 

4

 

1

От­

А.

0.

А. 0.

 

 

 

0

1600

800

63

 

16

 

8

 

2

сут­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствие

 

 

 

 

 

 

1

 

1600

125

 

 

32

 

16

 

3

 

 

От­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Не

нор­

2

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

4

 

1

сут­

 

 

 

250

 

63

 

 

 

От­

мируется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствие

 

 

 

3

 

 

 

 

 

125

 

63

 

8

 

2

 

 

сут­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствие

 

 

 

4

 

 

 

 

 

250

 

125

 

12

 

3

 

 

 

 

 

 

5

Не нормируется

 

500

 

250

 

25

 

4

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

1000

 

500

 

50

 

6

 

2

1

0,0002

7

 

 

 

 

 

2 000

1 000

100

 

12

 

4

2

0,0002

8

 

 

 

 

 

4000

2 000

200

 

25

 

6

3

0,0004

9

 

 

 

 

 

8 000

4 000

400

 

50

 

12

4

0,0006

10

 

 

 

 

 

16 000

8 000

800

 

100

 

25

5

0,0008

11

 

 

 

 

 

31 500 ' 1600

1600

200

 

50

10

0,0016

12

 

 

 

 

 

63 000

31 500

3 150

400

100

20

0,0032

13

 

 

 

 

 

 

 

63 000

6 300

800

200

40

0,005

14

 

 

 

 

 

 

125 000

12 500

1600

400

80

0,008

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25 000

3150

800

160

0,016

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50 000

6 300

1600

315

0,032

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 500

3150

630

0,063

П р и м е ч а н и я .

1.

Отсутствие — означает,

что при

взятии одной

пробы

жидкости

частицы

заданного

размера

не обнаружены

или при взятии

несколь­

ких проб

общее

число

обнаруженных

частиц

меньше

числа

взятых

проб.

2. А. О. — абсолютное отсутствие частиц загрязнений. 3. Масса загрязнений для классов 6—12 дана факультативно, т. е. не является обязательным контрольным параметром. Контроль может вводиться по усмотрению разработчика системы,, применяющего жидкость.

8


топлив крайне

необходимо. Это первый

шаг на пути приведения

в

соответствие

классов чистоты обработки поверхностей, допусков

и

посадок и

чистоты рабочих сред.

В соответствии с ГОСТ

17216—71 классы чистоты авиационного топлива должны будут указываться в технических требованиях на их изготовление, транс­ портировку, хранение и применение.

Для обеспечения необходимого класса чистоты нужны соот­ ветствующие средства, гарантирующие очистку топлива по дан­ ному классу чистоты: фильтры, фильтры-сепараторы, центрифуги, а также методы и приборы для определения загрязненности топ­ лив.

Классы чистоты дают бесспорные преимущества и удобства. Действительно, если для топливной системы летательного аппа­ рата требуется 6 или 7-й класс чистоты топлива, то нет необхо­ димости требовать чистоту этого же класса от топлива, выпу­ скаемого с нефтеперерабатывающего завода. В процессе транспор­ тировки, хранения и заправки это топливо будет загрязняться и все затраты на его очистку в заводских условиях будут напрасны. Повышение чистоты топлив на пути от нефтеперерабатывающего завода до топливной системы самолета должно 'быть ступенча­ тым.

глава п. ЗАГРЯЗНЕННОСТЬ

АВИАЦИОННЫХ ТОПЛИВ

М Е Т О Д Ы И С С Л Е Д О В А Н И Я З А Г Р Я З Н Е Н Н О С Т И

Для исследования загрязненности на всем пути поступления топлив от нефтеперерабатывающего завода до топливной аппара­ туры летательного аппарата отбирались пробы в количестве 20 л и снимались фильтрационные элементы фильтров грубой и тонкой очистки. Загрязнения из проб топлив и с фильтрационных элемен­ тов анализировались.

Определение дисперсионного состава загрязнении производи­

лось путем просмотра под микроскопом МБИ-6 пробы топлива, залитой в кювету, с одновременным замером при помощи окуля­ ра-линейки размера частиц 'и подсчета их количества [17]. Перед определением микроскоп собирался для работы в проходящем

свете с полевой и апертурной диафрагмами,

апланатическим кон­

денсором

с панкратической системой

ПК-3, бинокулярной насад­

кой 2,5х ,

окулярами Гюйгенса 10х , в

одном

из которых помеща­

лась окуляр-линейка, и объективом планахроматом 9x0,20. Об­

щее увеличение составляло 225х ,

а цена деления окуляра-линей­

ки — 5 мкм. Кювету тщательно

промывали

и чистоту проверяли

под микроскопом. Пробу топлива

энергично

перемешивали и за-

9



ливали в кювету до высоты

10 мм. Кювету закрывали покровным

стеклом

или чашкой Петри

и ставили под колпак или в эксика­

тор для

полного осаждения

частиц загрязнений размером - более

1 мкм. Время осаждения проверялось по кривым и контролиро­ валось просмотром столба топлива.

Затем кювета устанавливалась .на предметный столик микро­ скопа и проводился подсчет частиц по пятимикронным интервалам размеров 1—5; 5—10; 10—15; 15—20 мкм и т. д.

Необходимое число полей зрения каждого интервала для по­ лучения результатов с доверительной вероятностью 0,9 опреде­ лялось по табл. 2, для чего в нескольких полях зрения подсчитывалось среднее количество частиц для каждого интервала [32].

Подсчет частиц проводился в 100 полях зрения. Интервал про­ смотра полей зрения / определялся по необходимому числу полей зрения п:

п

Частицы измерялись по наибольшему размеру, условно прини­

маемому за диаметр.

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество

частиц

загрязнений _по интервалам

размеров з

1 мл вычислялось

по формуле Х = Кх, где х — среднее

количество

частиц данного

интервала в полях

зрения. Оно определяется как

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s*/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

Xi —количество частиц

данного интервала

размеров в

каж­

дом

поле зрения; п — число

просмотренных

полей зрения для каж­

дого интервала. Коэффициент перевода количества частиц

из по­

ля зрения в миллиметрах равен:

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

S — площадь

ноля

зрения, мм2; h — высота

топлива

в

кюве­

те, мм; 1000 — объем 1 мл,

мм3.

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

относительная

ошибка

результатов

определе­

ния

(табл. 2) зависит

от количества частиц в поле зрения

и ко­

леблется от 10 до 50%:

10002л;/

Shn

Для оценки ошибок измерений, проводимых данным методом, определялся дисперсионный состав частиц загрязнений одной про­ бы топлива в 250 полях зрения. Анализ разброса результатов под­ счета по каждому полю показал, что вариация результатов зави-

10


сит

от количества

частиц

Ж

 

 

 

 

 

 

 

 

в

одном

поле.

Зависи­

280

t —

 

 

 

 

 

 

 

мость

коэффициента

ва­

^ZW

\

 

 

 

 

 

 

 

ЛN

 

 

 

 

 

 

риации

от количества ча­

х220

 

 

 

 

 

 

Щ-200\

 

 

 

 

 

 

стиц в одном поле

зрения

« 180

 

к г

 

 

 

 

 

 

| Ш

 

 

 

 

 

 

 

представлена на рис. 1.

S /ад

 

 

\

 

 

 

 

 

 

Для определения необ­

е ПО

 

 

 

 

 

 

 

ходимого

количества

по­

S 100

 

 

 

 

 

 

 

 

лей

 

зрения

использова­

1so

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•в-,

 

 

 

 

 

 

 

 

лась

формула

 

 

 

е-Но4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

Д-*отн

 

 

 

 

ОріОЩ №1}±

Qß.

Ol ±

2_

5 Ю 20 50 100

 

 

ОХ;

'

 

 

 

Т

7

и 37 7»

ш хв m

тшіпттоошоо

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее

 

.

частиц

» Іполе

щния

, шт

где

 

е

относительная

количество

о

^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ошибка

в

долях

средней

Рис. 1. Зависимость

коэффициента

вариации

квадратичной

ошибки;

от количества частиц

 

 

 

 

Л х о т

относительная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ошибка, %; ô-v,—средняя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

квадратичная ошибка, % (коэффициент вариации).

 

 

 

 

Эная

величину

е,

можно определить

необходимое

количество

полей зрения. Для этого задаемся величиной доверительной ве­ роятности относительной ошибки измерения. Для данной методи­ ки принимали доверительную вероятность а = 0,9.

Результаты определения необходимого числа полей зрения для

получения относительной

ошибки измерения,

равной 30%,

20%,

15% я 10%, представлены

на рис. 2. Как видно из рисунка, ми­

нимальное число полей зрения при среднем

количестве

частиц

0,02 и 0,05 составляет

соответственно

273 и 120. Учитывая

весьма

малое относительное

количество этих

частиц

(соответственно 7 и

18 шт. в 1 мл), целесообразно уменьшить необходимое число по­ лей зрения за счет некоторого увеличения относительной ошибки результата при определении указанных частиц.

На основании полученной закономерности влияния количества частиц на коэффициент вариации (см. рис. 1) и проведенных рас­ четов (см. рис. 2) установлено необходимое число полей зрения (табл. 2).

Определение весового содержания твердых воздушносухих за­

грязнений проводилось по

ГОСТ 10577—63

путем

фильтрации

0,5 л топлива через биологический

мембранный

фильтр

№ 4,

ГОСТ 8985—59, имеющий

средний

диаметр

пор 0,9 мкм.

После

фильтрации топливо отмывалось и'зопентаном, фильтр с загрязне­ ниями высушивался при комнатной температуре до постоянного веса и взвешивался. По разности веса чистого и загрязненного фильтров определялось количество загрязнений. Чувствительность метода 0,0002% загрязнений, расхождение между параллельными определителями не превышает +12% от среднего арифметической^ значения [33].

Параллельно из остальной части пробы (19,5 л) загрязнения выделялись на суперцентрифуге FS-45 при 30 000 об/мин и произ-

11