Определение содержания противоводокристаллизационной (ПВК) жидкости в топливе

Лабораторная работа.

Определение содержания противоводокристаллизационной (ПВК) жидкости в топливе.

Цель работы: определить содержание ПВК жидкости в топливе.

Теоретическое введение.

          Все углеводороды обладают гигроскопичностью, т. е. способ­ностью растворять в себе воду. Растворимость воды в топливе за­висит от химического состава, молекулярной массы углеводоро­дов, влажности и температуры воздуха и атмосферного давления. Меньше всего воды растворяется в парафиновых углеводородах, больше всего — в ароматических и непредельных. С повышением молекулярной массы всех углеводородов растворимость воды уменьшается. С увеличением влажности воздуха, температуры и атмосферного давления растворимость воды в топливе возрастает.

Молекулы воды не вступают в химическое взаимодействие с молекулами углеводородов и удерживаются и топливе, т. е. молекулы воды находятся в меж­молекулярном пространстве углеводородов. Такие растворы назы­вают ограниченными. Они обладают обратимой гигроскопичнос­тью, т. е. свойством поглощать в себя (растворить) или выделять (испарять) при изменении условий некоторое количество влаги. Существуют растворы с необратимой гигроскопичностью, когда вещества неограниченно растворяются друг в друге с образова­нием устойчивых химических связей, например, водно-спиртовые растворы. В этом случае  вода не выделяется в свободном состоя­нии даже при резких колебаниях температуры и давления.

Вода в топливах может находиться в трех состояниях: раство­ренном, эмульсионном и свободном.

Топлива отличаются незначительной гигроскопичностью.

Количество растворенной воды в топливе ничтожно мало.

Главная опасность от присутствия эмульсионной воды заклю­чается в том, что она может вызывать обмерзание фильтров и на­рушить работу топливной системы ВС. Мельчайшие капельки во­ды склонны к сильному переохлаждению (капельки диаметром 10 мкм переохлаждаются до минус 40⁰С). Такие капельки воды, сталкиваясь с твердой поверхностью фильтров, мгновенно превра­щаются в лед, вызывая обмерзание сетки фильтра. Кроме того, вода отрицательно влияет на работу топливомеров, различных клапанов, дренажной системы, топливорегулирующей аппаратуры. Кристаллы льда задерживаются на фильтрую­щих перегородках топливных систем, что приводит вначале к частичной, а потом и полной забивке фильтров, т. е. к прекра­щению подачи топлива в двигатель.

Вода попадает в топливо извне в виде инея, осыпающегося со стенок резервуаров и баков самолета и находится в свободном состоянии. Отстойная (свободная) вода вызывает также механические по­вреждения покрытий и швов топливных баков.  

Учитывая большое влияние воды на надежность работы топ­ливных систем, содержание ее в топливах при заправке ограничивают не более 0,003 % (т. е. 30 г/т). Для снижения содержания свободной воды топливо обезвоживают в фильтрах-сепараторах, а при температуре наружного воздуха в месте вылета плюс 5°С и ниже, полетах за полярный круг и полетах продолжительностью более 5 ч для предотвращения кристаллообразования воды в топ­ливо вводят противоводокристаллизационные присадки — этилцеллозольв (жидкость «И»), этилцеллозольв и метанол, взятые в равных весовых частях (жидкость «И-М») тетрагидрофурфуриловый спирт (жидкость «ТГФ») и их смеси 1:1 с метанолом (жидкость «ТГФ-М»). Эти присадки взаимодействуют с водой, образуя низкозамерзающие растворы, предотвращая кристаллизацию (и частично конденсацию) воды в интервале эксплуатационных температур.

Присадки вводят в количестве от 0,1 до 0,3% в зависимости от типа ВС и характера рейса.

Жидкость «И» применяется для  военных самолетов, жидкости «И-М», «ТГФ», «ТГФ-М» - для воздушных судов гражданской авиации.

В настоящее время жидкости «ТГФ», «ТГФ-М» не применяются.

Для определения содержания ПВК жидкостей в топливах применяется рефрактометрический, бихроматный и экспресс-метод.