Авиационный керосин октановое число

Авиационное топливо — горючее вещество, вводимое вместе с воздухом в камеру сгорания двигателя летательного аппарата для получения тепловой энергии в процессе окисления кислородом воздуха (сжигания). Делится на два типа — авиационные бензины и керосины. Первые применяются, как правило, в поршневых двигателях, вторые — в турбореактивных. Также известны разработки дизельных поршневых авиационных моторов, которые использовали дизельное топливо, а в настоящее время — керосин.

На данный момент из-за прогрессирующего дефицита нефти ищутся способы для замены нефтяного авиационного топлива, в том числе рассматриваются варианты топлив: синтетическое, криогенное (включая жидкий водород), криогенное метановое топливо (КМТ) и другие. В 1989—90 на жидком водороде и КМТ был испытан самолёт Ту-155, в 1987—88 на сконденсированном техническом пропан-бутане (АСКТ) — вертолёт Ми-8ТГ.

Любой авиационный двигатель рассчитывается под определённый тип (сорт) топлива, на котором он выдаёт требуемые параметры по мощности, приёмистости, надёжности, ресурсу, и рекомендуемые аналоги топлива, на которых допускается, как правило, ограниченная эксплуатация с потерей ряда характеристик двигателя.

Также необходимо отметить, что авиационные топлива применяются не только в авиационной технике.

Содержание

Общее [ править | править код ]

Авиационные бензины [ править | править код ]

Основная область применения авиационных бензинов — топливо высоконагруженных поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Основной способ добычи авиационных бензинов — прямая перегонка нефти, каталитического крекинга или риформинга без добавки или с добавкой высококачественных компонентов, этиловой жидкости и различных присадок.

Для авиабензина основными показателями качества являются:

детонационная стойкость(определяет пригодность бензина к применению в двигателях с высокой степенью сжатия рабочей смеси без возникновения детонационного сгорания)
фракционный состав(говорит об испаряемости бензина, что необходимо для определения его способности к образованию рабочей топливовоздушной смеси; характеризуется диапазонами температур выкипания (40—180(°)С) и давлений насыщенных паров (29—48 кПа))
химическая стабильность (способность противостоять изменениям химического состава при хранении, транспортировке и применении).

Классификация авиационных бензинов основывается на их антидетонационных свойствах, выраженных в октановых числах и в единицах сортности. Сорта советских авиационных бензинов ранее маркировались по системе: буква Б и через дефис – цифра, обозначающая октановое число. Как пример, в СССР середины 20-го века выпускались авиационные бензины — Б-59, Б-70, Б-74, Б-78б и Б-78г, причём два последних несколько различались по химическому составу, что обозначали литеры после цифры: б – это из бакинских месторождений нефти, а г – из грозненских.

В дальнейшем для повышения октанового числа в бензин вводилась антидетонационная присадка:

продукт Р-9 (тетраэтилсвинец – 55%, бромистый этил – 35%, монохлорнафталин – 10%, красный краситель)
продукт В-20 (тетраэтилсвинец – 55%, бромистый этил – 35%, дихлорэтан – 10%, синий краситель)

Присадка добавлялось по объёму от 1 до 4 куб. см. жидкости на 1 литр. Бензины с присадкой имели маркировку:

на основе Б-59: 1Б-59(73), 2Б-59(78), 3Б-59(81), 4Б-59(82)
на основе Б-70: 1Б-70(80), 2Б-70(85), 3Б-70(87), 4Б-70(88)
на основе Б-74: 1Б-74(85), 2Б-74(88), 3Б-74(90), 4Б-74(92)
на основе Б-78: 1Б-78(87), 2Б-78(92), 3Б-78(93), 4Б-78(95)

где цифра перед буквой Б означает объём количества присадки в см3 на литр бензина. В скобках число показывает итоговое октановое число смеси бензина с присадкой. Также готовились топливные смеси, с добавлением в бензин бензолов и изооктанов, с октановым числом 95:

С распространением турбореактивных двигателей производство авиационных бензинов было значительно сокращено. К концу 20-го века в производстве оставались этилированные бензины Б-91/115 и Б-95/130, которые маркируются по ГОСТ 1012-72 через дробь: в числителе — октановое число или сортность на бедной смеси, в знаменателе — сортность на богатой смеси. [1] Затем производство этих бензинов на территории РФ было полностью прекращено, а парк легкомоторной авиации начал использовать автомобильный бензин АИ-95 или импортный бензин AVGAS 100LL (с осени 2016 года 100LL производится в РФ по ГОСТ Р 55493-2013).

Также осталось производство бензина Б-70, который долгое время применялся в качестве горючего для турбостартеров двигателей самолётов типа Ту-16, Ту-22, МиГ-21 и ряда др. В настоящее время этот бензин в основном применяется при техническом обслуживании техники в качестве растворителя.

Реактивные топлива [ править | править код ]

Керосин — фракция нефти, выкипающая в основном в интервале температур 200—300°С. Реактивное топливо, топливо для авиационных реактивных двигателей — это как правило, керосиновые фракции, получаемые прямой перегонкой из малосернистых (например, Т-1) и сернистых (ТС-1) нефтей. В настоящее время прямоперегонного авиационного топлива мало, широко применяется гидроочистка и добавка присадок.

Керосин применяется для бытовых целей как печное и моторное топливо, растворитель лаков и красок. Реактивное топливо применяется в качестве горючего для газотурбинных двигателей самолётов и вертолётов гражданской и военной авиации, и кроме того, топливо на борту воздушного судна также может использоваться в качестве теплоносителя или хладагента (топливно-воздушные и топливно-масляные радиаторы), и в качестве рабочей жидкости гидросистем (например, управление сечением реактивного сопла двигателя). Также реактивные топлива широко применяются как растворитель при техническом обслуживании воздушных судов, при очистке от загрязнений ручным либо машинным способом (например, в ультразвуковой установке для очистки фильтров в качестве рабочей жидкости применяется авиакеросин). Авиационные реактивные топлива проходят в общей сложности до 8 ступеней контроля качества, а в Российской Федерации, кроме того, и приёмку военным представителем.

Для реактивных топлив основными показателями качества являются:

массовая и объёмная теплота сгорания
термостабильность топлива
давление насыщенных паров
кинематическая вязкость
совместимость с конструкционными и уплотнительными материалами
нагарные и противоизносные свойства
электропроводность
серность
кислотность

Реактивные топлива вырабатываются в основном из среднедистиллятных фракций нефти, выкипающих при температуре 140—280 С° (лигроино-керосиновых). Широкофракционные сорта реактивных топлив изготовляются с вовлечением в переработку бензиновых фракций нефти. Для получения некоторых сортов реактивных топлив (Т-8В, Т-6) в качестве сырья применяются вакуумный газойль и продукты вторичной переработки нефти.

Реактивные топлива на 96—99 % состоят из углеводородов, в составе которых различают три основные группы:

Кроме углеводородов в реактивных топливах в незначительных количествах присутствуют сернистые, кислородные, азотистые, металлорганические соединения и смолистые вещества. Их содержание в реактивных топливах Регламентируется стандартами.

В России и странах СНГ, эксплуатирующих советскую авиатехнику, используются следующие типы авиационного топлива:

— ТС-1 в РФ производится по ГОСТ 10227-86 с изм. 1-6. — прямогонная фракция 150—250 С°, либо смесь прямогонных и гидроочищенных фракций (основным ограничением является содержание общей серы и меркаптановой не более 0,2 % и 0,003 %). Самый массовый вид авиационного топлива на территории РФ и постсоветском пространстве, предназначенный для всех старых типов турбовинтовых и дозвуковых турбореактивных двигателей, также на нём эксплуатируются самолёты зарубежных производителей. По своим характеристикам и области применения примерно соответствует зарубежному керосину Jet-A. Является резервным по отношению к топливу РТ.

— РТ — высококачественное топливо, нефтяная фракция 135—280 С° с полной гидроочисткой. Содержание серы: общей — 0,1 %, меркаптановой — 0,001 %. В связи с гидрокрекингом топливо «сухое», то есть имеет низкие смазывающие свойства. В процессе производства в него вводятся антиокислительная и антиизносная присадки. Предназначено для турбореактивных дозвуковых и некоторых сверхзвуковых самолётов (Су-27, Ту-22М3 и др.), а также в качестве резерва топлива ТС-1. Зарубежных аналогов для данного топлива нет.

–Т-6 и Т-8В — термостойкое реактивное топливо для двигателей некоторых сверхзвуковых самолётов (например, МиГ-25). Производятся по очень сложной технологии с гидроочисткой и введением присадок. Эти топлива производятся только для нужд Министерства обороны РФ.

Качество топлива играет важную роль при заправке самолетов, от этого напрямую зависит уровень полета и безопасность. Самым распространенным видом горючего считается реактивное топливо (керосин), при этом важно учитывать, что каждая модель лайнера рассчитана на определенный тип авиатоплива, использование которого позволяет достичь максимально возможных результатов. Иногда допускается применение аналогов, безопасных для характеристик двигателя.

Основные разновидности

Многих пассажиров интересует, чем заправляют самолеты, на каком топливе они летают, в современных лайнерах чаще всего заливают следующие виды горючего:

авиационный бензин для поршневых двигателей — он может использоваться также в качестве растворителя при техническом обслуживании;
авиационный керосин для реактивных самолетов — глубоко переработанное топливо, его подвиды предназначены для разных условий эксплуатации.

Авиатопливо

Авиационный бензин практически не отличается от автомобильного аналога, основные особенности связаны со спецификой использования. Его синтезируют методом перегонки нефти или способом каталитического крекинга, существуют две основных разновидности состава, разница заключается в октановом числе. Топливо данного типа используется в последнее время в качестве топлива для самолетов все реже, это связано тем, что поршневые двигатели постепенно уходят в прошлое. Его основная сфера применения — технические осмотры двигателя и комплектующих.

детонационная стойкость;
фракционный состав;
химическая стабильность — сопротивляемость химическим изменениям при перевозке, использовании и т. д.

Авиационный керосин

Авиакеросин — это дизельное горючее, которое получают в результате глубинной переработки нефти. В соответствии с требованиями эксплуатации турбореактивных двигателей топливо должно быть тщательно очищено от углеводородов и примесей, октановое число авиационного керосина составляет 45. Авиакеросин используется при заправке военных и пассажирских самолетов, проходит 8 этапов очистки.

Существуют 2 основные разновидности авиационного керосина:

для дозвуковой авиации;
для сверхзвуковых лайнеров.

Разница заключается в том, что сверхзвуковой полет сопровождается сильным повышением температуры топлива, мелкофракционные составы при этом испаряются.

Разновидности керосина

На территории России используются следующие виды авиатоплива:

РТ — высококачественное топливо, используется для заправки СУ-27 и других моделей, аналоги на западе отсутствуют
ТС-1 — смесь из фракций, ближайший аналог — Jet-A, один из распространенных видов топлива на территории РФ и стран СНГ, подходит для заправки современных лайнеров, старых турбореактивных моделей, дозвуковых и турбовинтовых самолетов;
Т-8В и Т-6 — применяются для заправки военных самолетов, в т.ч. сверхзвуковых истребителей (МИГ-35, например), из-за сложного продолжительного процесса переработки цена очень высокая.

Специальные присадки

Для улучшения характеристик авиационного керосина используются следующие присадки:

Антистатическая — способствует повышению электропроводности керосина, их применение снижает накопление статического электричества, присутствие которого повышает риск взрыва топливного бака.
Антиокислительная — ее присутствие позволяет снизить окислительные процессы, предотвращает процессы синтеза смол.
Противоизносная — повышает эксплуатационные свойства механизмов в топливном отсеке.
Антиводокристаллизационная — даже небольшое количество воды в топливе на большой высоте кристаллизуется, небольшие частички льда могут привести к повреждению двигателя вплоть до прекращения его функционирования, присадка поможет предотвратить такие процессы.

Необходимое для заправки количество топлива

Основной технической характеристикой самолета считается расход топлива, от этого напрямую зависят расходы на обслуживание. Количество авиакеросина зависит от модели воздушного судна и параметров полета, при перелетах на близкие расстояния предполагается экономия.

Количество топлива на борту зависит от следующих факторов:

маршрут;
дополнительные пункты пересадки;
погодные условия.

Точный расчет горючего затруднен, данный показатель совпадает с указанными в технической документации параметрами очень редко. Больше всего топлива потребляют гражданские лайнеры, но в перерасчете на количество пассажиров стоимость полета окупается. В Боинги заливают в среднем 15 т., в Аэробусы — 15 — 25 т., при расчете параметра учитываются расстояния, 5 % заливается «про запас».

Заправка в аэропортах осуществляется двумя способами:

по насосам из резервуаров;
по трубопроводу.

Все горючее проходит тщательную проверку по 12 параметрам, средняя продолжительность заправки составляет 40 мин., при необходимости может проводиться дозаправка в воздухе.

Заключение

При заправке самолетов чаще всего используется авиационный керосин, для различных моделей воздушных судов предназначены разные типы горючего. Для повышения качественных характеристик топлива используются специальные присадки, они позволяют улучшить характеристики двигателя. Топливо поставляется во все аэропорты, предварительная проверка позволяет предотвратить попадание некачественного горючего в самолет.

Основными сферами использования бензинов стало их использование для работы автомобильных и авиационных двигателей. Но в каждом из перечисленных направлений использования в технологии производства есть свои существенные отличия, которые и определяют свойства нефтепродуктов.

Для того, чтобы обеспечить максимально эффективное и рациональное использование нефти, её подвергают процедуре разгонки, которая позволяет обеспечить деление на фракции. Технология заключается в нагреве жидкости до определённой температуры. В результате образуются пары, после охлаждения которых конденсат и будет являться изготавливаемым нефтепродуктом: это может быть бензин, дизельное топливо, керосин, лигроин, мазут.

Фракции нефти неоднородны, поэтому невозможно для их выражения использовать какие-то строго определённые химические формулы. При этом бензины представляют собой лёгкие нефтяные фракции, которые выкипают при температуре более +200 ˚С. Это органические смеси, которые в зависимости от своего химического состава будут обладать индивидуальными свойствами. В итоге именно они определяют качество топлива.

Чем авиационный бензин отличается от автомобильного

Сразу стоит отметить, что большинство видов воздушного транспорта (коммерческая авиация) использует для полётов авиационное топливо, которое используется также и для работы. Непосредственно авиационный бензин используется только для летательных аппаратов, которые работают с использованием поршневых двигателей (это могут быть или машины сверхмалой авиации или малые коммерческие самолёты).

Это привело к тому, что производство авиационного бензина стало узкоспециализированной деятельностью со сравнительно небольшими объёмами выпускаемой продукции. Существует три основных фактора, которые критичны для топлива, используемого для самолётов:

детонационная стойкость, показатель которой значительно выше, чем у автомобильного горючего;
фракционный состав (он является определяющим для температуры выкипания бензина, его испаряемости);
химическая стабильность;

Также стоит отметить более высокое октановое число, способность выполнять функции хладагента, смазочного материала для трущихся элементов двигателя, большую удельную теплоту сгорания.

Авиационные бензины: особенности, марки

Важным отличием авиационного бензина от автомобильного является то, что в первом случае он чаще всего будет работать в системе принудительного впрыска. По этой причине к ним предъявляются более высокие требования качества. В соответствии с требованиями ГОСТ 1012-72 предусматривается марка Б-91/115 и Б-95/130. Расшифровка указывает на октановое число (первая цифра) и сортность. Применение перечисленных марок ориентировано на определённые типы двигателей.

В начале 90-х годов была проведена масштабная исследовательская работа, которая позволила разработать единый бензин Б-92, в котором показатель сортности уже не нормируется. Он производится согласно ТУ38.401-58-47-92. С использования Б-92 появилась возможность обеспечить нормальную работу двигателя вне зависимости от рабочего режима с одновременным расширением ресурсов бензина и снижением токсичного тетраэтилсвинца.

Также в России выпускается малоэтилированый и стандартный бензин Б-100/130. При их производстве обязательно соблюдаются требования европейских спецификаций и ASTM D 910. В качестве продукта отдельной категории выпускается Б-70 – неэтилированный продукт, который применяется чаще всего в качестве бензина-растворителя. В качестве основы для его производства используется рафинат риформинга или бензин прямой перегонки, дополнительно добавляются высокооктановые компоненты.

Сегодня наибольшее применение получили марки Avgas 100 и 100 LL (второй вариант отличается пониженным содержанием в его составе свинца). С использованием такого унифицированного подхода у производителей появилось больше возможностей для налаживания международных поставок этого вида топлива, что в данном случае очень важно, так как объёмы производства настолько малы, что поставки в противном случае становятся невыгодными.

Автомобильные бензины

Основными требованиями, которым должен отвечать качественный автомобильный бензин становится:

высокие энергетические и термодинамические показатели, они позволят топливу при горении выделять максимальный объём тепла при небольшой теплоёмкости продуктов сгорания;
оптимальный уровень испаряемости (при транспортировке и хранении он должен быть минимальным, во время работы – обеспечивать оптимальную скорость сгорания топлива и надёжное воспламенение);
хорошая прокачиваемость по топливной системе вне зависимости от условий окружающей среды, температуры, запылённости, влажности;
минимальный уровень коррозионной активности, который обеспечивается за счёт отсутствия в составе бензина компонентов, которые способны оказывать разрушающее воздействие на материал элементов конструкции мотора;
стабильность свойств и характеристик при хранении топлива;
нетоксичность.

Автомобильные бензины принято маркировать в зависимости от октанового числа. С его увеличением повышается стойкость топлива к детонации, что позволяет использовать его при работе двигателей с высокой степенью сжатия топливной смеси. Основными марками бензинов, используемых сегодня для заправки автомобилей, являются:

А-76 – этилированное топливо жёлтого цвета или неэтилированное бесцветное с ненормируемой плотностью, основная сфера использования которого – сельское хозяйство;
А-80 – топливо, при производстве которого были несколько улучшены характеристики А-76;
А-92 – самая распространённая марка, соответствующая по своему качеству 92RON;
АИ-95 – топливо улучшенного качества, качество которого соответствует марке «премиум» в Европе или 95RON в Азии.

ООО «Компания «Нипетойл» предлагает свои услуги по поставке дизельного топлива в Москве в объёме от 1000 л. Мы предлагаем гарантии качества поставляемых нефтепродуктов, надёжность нашей технической базы, услуги опытных в работе с опасными грузами водителей, пунктуальность в выполнении заявок. Позвоните нам, чтобы оставить заявку и согласовать сроки.