對航空渦輪發(fā)動機(jī)來說,汽油不安全,容易揮發(fā),太容易燃燒;柴油黏度太大,在燃?xì)廨啓C(jī)里不適合,因?yàn)槭强亢芗?xì)的噴嘴把燃料噴成云霧狀跟高壓高溫空氣充分混合,產(chǎn)生猛烈燃燒。噴氣燃料分很多種,一般分1、2、3、4號,其中3號是比較常用。3號噴氣燃料由直餾餾分、加氫裂化和加氫精制等組分及必要的添加劑調(diào)和而成的一種透明液體,主要由不同餾分的烴類化合物組成的。3號噴氣燃料密度適宜,熱值高,燃燒性能好,能迅速、穩(wěn)定、連續(xù)、完全燃燒,且燃燒區(qū)域小,積炭量少,不易結(jié)焦;低溫流動性好,能滿足寒冷低溫地區(qū)和高空飛行對油品流動性的要求;熱安定性和抗氧化安定性好,可以滿足超音速高空飛行的需要;潔凈度高,無機(jī)械雜質(zhì)及水分等有害物質(zhì),硫含量尤其是硫醇性硫含量低,對機(jī)件腐蝕小。
航空煤油的安定性包括儲存安定性和熱安定性。航空煤油在儲存過程中容易變化的指標(biāo)有膠質(zhì)、酸度和顏色等。航空煤油中含有少量的不安定組分,如烯烴、帶不飽和側(cè)鏈的芳香烴以及非烴等,導(dǎo)致膠質(zhì)和酸度隨儲存時間的延長而增加。儲存條件對航空煤油的質(zhì)量變化有很大的影響,其中重要的是溫度。當(dāng)飛機(jī)飛行時,由于與空氣摩擦生熱,飛機(jī)的表面溫度上升,郵箱內(nèi)燃料的溫度也上升,可達(dá)1000℃以上,因此就要求航空煤油具有良好的熱安定性。
航空煤油的低溫性能是指在低溫下燃料在飛機(jī)的燃料系統(tǒng)中能夠順利地泵送和過慮,即不能因產(chǎn)生烴類結(jié)晶體或所含水分結(jié)冰而堵塞過濾器,影響供油。航空煤油的低溫性能是用結(jié)晶點(diǎn)或冰點(diǎn)來表示的,結(jié)晶點(diǎn)是燃料在低溫下出現(xiàn)肉眼可辯的結(jié)晶時的高溫度(按ZBE31008測定);冰點(diǎn)是燃料出現(xiàn)結(jié)晶后,再升高溫度至原來的結(jié)晶消失時的低溫度(按GB2430測定)。
噴氣發(fā)動機(jī)的耗油量很大,在機(jī)場往往采用高速加油。在泵送燃料時,由于摩擦,會在油面產(chǎn)生和積累大量的靜電荷,其電勢可達(dá)數(shù)千伏甚至上萬伏。這樣,到一定程度就會產(chǎn)生火化放電,如果遇到可燃混合氣,就會引起爆炸、起火。影響靜電荷積累的因素很多,其中之一就是燃料本身的電導(dǎo)率。電導(dǎo)率小的燃料,在相同的條件下,靜電荷的消失慢而積累快;反之,電導(dǎo)率大的燃料,靜電荷消失速度快而不易積累。研究表明,當(dāng)燃料的電導(dǎo)率大于50×10-12Ω-1m-1時,就足以安全。
判斷航空煤油和一般煤油不從成分上看,而是從一些指標(biāo)如它的發(fā)熱值、密度和低溫性能,此外,還對它的餾程范圍和粘度也有一定的要求。我國生產(chǎn)的航空煤油凈熱值每公斤不小于10250大卡,密度不低于0.775克/立方厘米。噴氣式飛機(jī)的飛行高度在一萬米以上,這時高空氣溫低達(dá)-55C~-60C,這就要求航空煤油在這樣的低溫下不能凝固。具體要求航空煤油的冰點(diǎn)指標(biāo)不得-55C~-60C,以便確保飛機(jī)在高空能正常飛行。
航空煤油和煤油的區(qū)別不從具體成分上看。因?yàn)閮烧叱煞稚系牟顒e極小,而達(dá)到某個純度后也不能判定它就是航空煤油,所以你查不到具體成分的說明。是由直餾餾分、加氫裂化和加氫精制等組分及必要的添加劑調(diào)和而成的一種透明液體。成分主要由不同餾分的烴類化合物組成。 普通煤油是由許多化學(xué)成分和性質(zhì)都不同的碳?xì)浠衔锘旌隙傻?。一般煤油和航空煤油的分子式都是一樣的,只不過航空煤油更純,雜質(zhì)含量微乎其微。判斷航空煤油和一般煤油不從成分上看,而是從一些指標(biāo)如它的發(fā)熱值、密度和低溫性能,此外,還對它的餾程范圍和粘度也有一定的要求。
目前,國內(nèi)航煤生產(chǎn)技術(shù)主要有兩類:
一是航煤加氫技術(shù),該類技術(shù)主要加工直餾煤油組分,其反應(yīng)部分常采用氣相加氫工藝。目前,液相加氫工藝也開始應(yīng)用到航煤加氫工藝中來,相比于氣相加氫技術(shù),其在催化劑利用效率、投資等方面具有一定優(yōu)勢;
二是加氫裂化生產(chǎn)航煤技術(shù),該類技術(shù)以蠟油為原料,在反應(yīng)壓力>10MPa 的條件下生產(chǎn)航煤產(chǎn)品。
航空煤油的潤滑性是航空煤油重要的使用性能之一。航空煤油有一定程度的潤滑性,因?yàn)楝F(xiàn)代噴氣發(fā)動機(jī)都使用航空煤油給燃料泵和某些流量控制元件潤滑,如果潤滑性不好,會造成燃料泵磨損,甚至是燃料控制系統(tǒng)卡死。航空煤油的潤滑性用磨斑直徑 ( WSD ) 來表示,WSD 越小其潤滑性越好。GB6537-2018規(guī)定民用指標(biāo)要求WSD不大于0.85mm。
采用渦扇發(fā)動機(jī)的噴氣式飛機(jī)使用的是航空煤油,這種航空煤油和我們以前點(diǎn)的那種煤油燈使用的煤油是兩回事。航空煤油與汽油相比閃點(diǎn)要高,燃燒要難一些,運(yùn)輸存儲更加安全,燃燒性能也不同。航空煤油性質(zhì)比較接近柴油,可以用在柴油發(fā)動機(jī)里面,但是一些物理性質(zhì)更加合適用于航空使用,比如凝點(diǎn),黏度等要求。
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