CC BY
235
УДК 621.89+665.6
ПРОБЛЕМЫ ТОЧНОСТИ ФИКСИРОВАННОГО НОРМАТИВА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ОТСТАИВАНИЯ АВИАТОПЛИВА
Е.А. КОНЯЕВ, А.Н. ТИМОШЕНКО
Рассматриваются проблемы использования фиксированного времени отстаивания авиатоплива в службах авиаГСМ.
Ключевые слова: авиационное топливо, отстаивание, механические примеси, норматив времени отстаивания.
Подготовка авиаГСМ к применению в воздушных судах осуществляется в службах авиаГСМ аэропортов.
Подготовка авиатоплива включает в себя три основных технологических процесса:
• проверку марки и качества поступившего авиатоплива;
• очистку авиатоплива от механических примесей и воды до установленной нормы промышленной чистоты авиатоплива;
• придание авиатопливу необходимых эксплуатационных свойств путем добавления про-тивоводокристаллизационной жидкости (при необходимости).
Так как отстаивание авиатоплива приводит к существенному снижению количества механических примесей, то в соответствии с отечественными и зарубежными нормативными документами гражданской авиации [1; 2] отстаивание является обязательным и основным методом очистки авиатоплива от механических примесей, а также от некоторой части свободной воды, кристаллического льда и органических осадков в службах авиаГСМ аэропортов.
На двух этапах авиатопливоподготовки применяется фильтрация:
• на этапе приемки авиатоплива на склады служб авиаГСМ аэропортов для предварительной очистки авиатоплива от наиболее крупных загрязнений с помощью фильтров грубой очистки (свыше 45 мкм);
• на этапе выдачи авиатоплива на заправку в воздушные суда (после завершения технологической операции отстаивания) с помощью фильтров тонкой очистки (до 3 - 5 мкм).
Задачами ступени тонкой фильтрации авиатоплива (после технологической операции отстаивания) является доведение уровня промышленной чистоты авиатоплива до требований нормативной документации путем:
а) удаления из авиатоплива основной массы воды;
б) удаления из авиатоплива частиц механических примесей, не осевших за нормативное время отстаивания.
Тонкая очистка авиатоплива осуществляется с помощью бумажных фильтроэлементов, которые обладают высокой эффективностью фильтрации.
Использование в качестве пористого фильтрованного материала нескольких слоев бумаги позволяет создавать средства очистки с тонкостью фильтрации 1 - 10 мкм. В силу этого бумажные фильтроэлементы повсеместно используются в технологическом процессе подготовки авиатоплива к применению в фильтрах тонкой очистки.
Исключение из производственного процесса подготовки авиатоплива к применению технологической операции отстаивания и полная замена ее на операцию тонкой фильтрации невозможны по причине необходимости обеспечения надежной очистки авиатоплива. В работе [3] приводятся сведения о том, что утрата герметичности фильтроэлементом может происходить бессимптомно, т.е. без уменьшения перепада давления на фильтроэлементе до минимально допустимого уровня.
Таким образом, отстаивание авиатоплива является безальтернативной технологической операцией.
В настоящее время в гражданской авиации России действует фиксированный норматив продолжительности отстаивания авиатоплива. Этот норматив установлен указанием МГА СССР от 21.03.1966 г. № 43/4-6 «О предварительном отстаивании топлива» [1]. Указание требует обеспечить: «Выдачу авиагорючего со складов ГСМ на заправку самолетов после предварительного отстаивания в стационарных емкостях. Норму времени отстаивания в зависимости от высоты взлива продукта в резервуаре принять для авиакеросинов 4 часа на каждый метр глубины залива горючего».
Фиксированный норматив продолжительности отстаивания может оказаться как избыточным, так и недостаточным.
На момент принятия норматива в 1966 г. и на протяжении последующих двух десятилетий отстаивание авиатоплива считалось наиболее доступным способом очистки топлив от загрязнений. На складах служб авиаГСМ аэропортов используются резервуары двух типов: резервуары горизонтально стоящие (РГС) и резервуары вертикально стоящие (РВС). Диаметр РГС объемом 60 м составляет 2,78 м, и время отстаивания авиатоплива в нем не превышает 10 ч. Основные типоразмеры РВС, применявшиеся в гражданской авиации в тот период, представлены в табл. 1
[4].
Таблица 1
3
Типоразмеры резервуаров вертикально стоящих объемом менее 1000 м
Номинальный объем, м3 Внутренний диаметр, м Высота стенки, м Время отстаивания авиатоплива, ч
1 2 3 4
100 4,73 6,0 20
200 6,63 6,0 20
300 7,58 7,5 26
400 8,53 7,5 26
700 10,43 9,0 32
Примечание: время отстаивания приведено с учетом незаполненного объема в верхней части резервуара высотой 1 м, занятого конструкцией плавающего устройства верхнего забора.
За последние 20-25 лет ситуация изменилась. В настоящее время в отрасли идет техническое перевооружение и переоснащение служб авиаГСМ аэропортов с учетом перспективного роста объема воздушных перевозок. Если в период 1960 - 1980-х гг. еще имелась возможность экстенсивного расширения территорий служб авиаГСМ аэропортов, то современной особенностью является ограниченная возможность их территориального развития в силу особенностей рельефа местности, застройки приаэропортовой территории и действия факторов экономического характера. Эти факторы заставляют для обеспечения возросших объемов авиаперевозок оснащать склады авиаГСМ резервуарами большей емкости и соответственно больших геометрических размеров (высотой 12, 15 м). Типоразмеры РВС, наиболее часто возводимые в службах авиаГСМ аэропортов в настоящее время, представлены в табл. 2 [4].
Таблица 2
3 3
Типоразмеры резервуаров вертикально стоящих объемом от 1000 м до 5000 м
Номинальный объем, м3 Внутренний диаметр, м Высота стенки, м Время отстаивания авиатоплива, ч
1000 10,43 12,0 44
2000 15,18 12,0 44
3000 18,98 12,0 44
5000 22,80 12,0 44
5000 20,92 15,0 56
Примечание: время отстаивания приведено с учетом незаполненного объема в верхней части резервуара высотой 1 м, занятого конструкцией плавающего устройства верхнего забора.
Большая высота резервуаров в сочетании с фиксированным нормативом продолжительности отстаивания становятся причиной возрастания времени подготовки авиатоплива к применению.
Таким образом, в настоящее время отстаивание является самой длительной технологической операцией, определяющей продолжительность всего процесса подготовки авиатоплива к применению.
Сложившиеся условия приводят к увеличению продолжительности ожидания заправки ВС авиатопливом, а в ряде случаев - к срыву регулярности полетов.
Возможная недостаточная точность норматива является потенциальным фактором:
• непреднамеренного попадания в топливную систему ВС загрязненного авиатоплива в случае непроявившегося разрушения фильтроэлементов третьей ступени очистки при занижении времени отстаивания авиатоплива;
• необоснованного увеличения продолжительности ожидания заправки ВС авиатопливом (вплоть до срыва регулярности полетов в ряде случаев) при завышении времени отстаивания авиатоплива;
• вынужденного принятия решений о заправке ВС авиатопливом с невыдержанным нормативом продолжительности технологического процесса подготовки авиатоплива к применению в ВС.
С целью проверки наличия проблемы недостаточной точности фиксированного норматива продолжительности отстаивания был выполнен анализ статистических данных об инцидентах, авариях и катастрофах с воздушными судами коммерческой гражданской авиации Российской Федерации в период с 1990 г. по 2007 г., учтенных в базе данных Автоматизированной системы обеспечения «Безопасность полетов» по коду «028 топливная система».
Всего проанализировано 134 события. Статистические данные ранжированы по группам и сделаны следующие выводы.
Важнейшим фактором, влияющим на надежность работы топливной системы воздушного судна, является кондиционность авиатоплива (рис. 1).
90,00% 80,00% 70,00%% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00°% 20,00% 10,00% 0,00%
Некондиционное Человеческий фактор Отказы авиатехники авиатопливо (всего) 9,70% 9,00%
81,30%
Рис. 1. Инциденты и авиационные происшествия, обусловленные работоспособностью топливной системы
Топливная система двигателя гораздо чувствительнее к некондиционности авиатоплива, чем топливная система планера (рис. 2).
Рис. 2. Причины инцидентов и авиационных происшествий, обусловленные некондиционностью авиатоплива
Первое место среди обстоятельств, послуживших причинами отказов авиадвигателей, занимает загрязнение авиатоплива механическими примесями - 20,5% (рис. 3).
□ Некондиционное авиатопливо( без указания причины некондиционности) 43,5%
□ Загрязнение авиатоплива механическими примесями 20,5%
□ Ненормативная концентрация ПВКЖ в авиатопливе 16,7%
□ Загрязнение авиатоплива водой 9,0%
□ Химические загрязнения в авиатопливе 7,7%
□ Несоответствие авиатоплива ТУ 2,6%
Рис. 3. Виды некондиционности авиатоплива, послужившие причинами инцидентов и авиационных происшествий из-за отказов авиадвигателей
Таким образом, статистические данные подтверждают наличие проблемы недостаточной точности фиксированного норматива продолжительности отстаивания.
ЛИТЕРАТУРА
1. О предварительном отстаивании топлива: указание МГА СССР от 21.03.1966 № 43/4-6. - М.: МГА СССР,
1966.
2. Руководство по приему, хранению, подготовке к выдаче на заправку и контролю качества авиационных горюче-смазочных материалов и специальных жидкостей в предприятиях воздушного транспорта Российской Федерации: приказ Департамента воздушного транспорта Минтранса Российской Федерации от 17.10.1992 № ДВ-126. - М.: Минтранс РФ, 1992.
3. Браилко А.А., Смульский А.В. Оценка остаточного ресурса фильтроэлементов // Информационный сборник Ассоциации организаций авиатопливообеспечения воздушных судов гражданской авиации. - 2013. - № 8. - С. 66-69.
4. ГОСТ 31385-2008. Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия. - М.: Стандартинформ, 2010.
AVIATION FUEL SEDIMENTATION DURATION FIXED STANDARD ACCURACY
PROBLEMS
Konyaev E.A., Timoshenko A.I.
Aviation fuel sedimentation duration fixed standard using problems in fuels and lubricants department are observed. Key words: aviation fuel, sedimentation, contamination, sedimentation duration standard.
Сведения об авторах
Коняев Евгений Алексеевич, 1937 г.р., окончил РИИГА (1959), доктор технических наук, профессор кафедры авиатопливообеспечения и ремонта ЛА МГТУ ГА, автор более 200 научных работ, область научных интересов - диагностика авиационных ГТД, авиационная химмотология топлив и масел.
Тимошенко Андрей Николаевич, 1958 г.р., окончил МИИГА (1981), заместитель директора ЦС ГСМ ГосНИИ ГА, автор 26 научных работ, область научных интересов - эксплуатация воздушного транспорта, обеспечение качества авиационных ГСМ.
