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喷气燃料的安定性包括储存安定性和热安定性。
喷气燃料在储存过程中容易变化的质量指标有胶质、酸度及颜色等。胶质和酸度增加的原因是由于其中含有少量不安定的成分,如烯烃、带不饱和侧链的芳香烃以及非烃等。喷气燃料质量标准中对实际胶质、碘值以及硫、硫醇含量都作了严格的规定。
储存条件对喷气燃料的质量变化有很大影响,其中最重要的是温度。当温度升高时,燃料氧化的速度加快,使胶质增多及酸度增大,同时也使燃料的颜色变深。此外,与空气的接触、与金属表面的接触以及水分的存在,都能促进喷气燃料氧化变质。
当飞行速度超过音速以后,由于与空气摩擦生热,使飞机表面温度上升,油箱内燃料的温度也上升,可达100℃以上。在这样高的温度下,燃料中的不安定组分更容易氧化而生成胶质和沉淀物。这些胶质沉积在热交换器表面上,导致冷却效率降低;沉积在过滤器和喷嘴上,则会使过滤器和喷嘴堵塞,并使喷射的燃料分配不均,引起燃烧不完全等。因此,对长时间作超音速气行的喷气燃料,要求具有良好的热安定性。
喷气燃料的热安定性主要取决于其化学组成。研究表明,喷气燃料中的饱和烃生成的沉淀物很少,而加人芳香烃后沉淀物就成十倍地增多;而燃料中的胶质和含硫化合物也会使其热安定性显著变差,使产生的沉淀物量大大增加。
喷气燃料的质量有严格规定,在石油轻质燃料的规格标准中其指标项目最多。主要的质量指标为:
体积发热量
为喷气燃料的能量特性,是指单位体积燃料完全燃烧时释放的净热量,为燃料的质量发热量与其密度的乘积。严格说,它对用于导弹(冲压导弹和巡航导弹)的石油燃料才有决定意义。体积发热量对飞行器的航程有重要意义,其值大表示航程也可以远。提高燃料密度是增大其体积发热量最有效的途径,例如:密度为845kg/m3(体积发热量约36×103MJ/m3)的燃料与密度为780kg/m3(体积发热量约为33×103MJ/m3)的燃料相比,在同样载油体积条件下,可使飞行器多载约9%的能量。
冰点
它是燃料低温性能的重要指标之一,指燃料在冷却时形成烃类结晶而在温度升高时又消失的温度,在大多数国家的喷气燃料规格中采用。喷气燃料要求冰点低,对高空长时间飞行用的燃料应低于-50℃(短时间飞行的可不高于-40℃)。还有与冰点的作用相同、但定义不同的指标结晶点,它指燃料冷却时最初出现烃类结晶时的温度,比冰点的测定值低1~3℃,为中国、苏联及东欧各国采用。中国近年来开始采用冰点取代结晶点。
密度
现今喷气飞机用的燃料的密度最高为 845kg/m3;导弹用的合成烃类燃料的密度可高达920~1060 kg/m3。当然,后者不是一般的石油蒸馏过程所能达到的,而是一些特殊结构的合成燃料。体积发热量大的燃料习惯上又称高密度燃料。
芳烃含量不大于20%(质量)。
燃料要洁净
(不含游离水和固体杂质及表面活性物质),热稳定性要好。以相应的固体粒子含量、水反应和水分离指数、动态热安定性等指标加以检测。
主要由原油蒸馏的煤油馏分经精制加工,有时还加入添加剂制得,也可由原油蒸馏的重质馏分油经加氢裂化生产。分宽馏分型(沸点 60~280℃)和煤油型(沸点150~315℃)两大类,广泛用于各种喷气式飞机。煤油型喷气燃料也称航空煤油。喷气燃料产量,在第二次世界大战后,随喷气式飞机的发展而急剧增长,已远超过航空汽油。中国于1961~1962年用国产原油试制成功航空煤油并投入生产。
喷气燃料中常加入各种添加剂改进其性能,如抗氧剂、金属钝化剂、防冰剂、静电消散剂和抗磨-润滑剂等(见石油产品添加剂)。
处理的方式与铀燃料相似,先以机械方式切断燃料棒,再以浓硝酸溶解,惟金属钍在硝酸中呈“怠惰性”,故须添加小量HF,使之易于溶解,但氟离子易与铀及钍形成错化合物,影响萃取效果,且又引起强烈的腐蚀问题,解决...
钍燃料是指能制造可以能取代铀-235的核燃料铀-233的钍-232。钍资源中产量最多的矿物为独居石(monazite),一般钍含量为1~15%。首先将独居石以或氢氧化钠溶解,加以过滤、沉淀,再以硝酸溶...
核能发电目前是以铀-235为主要原料,铀含量高的矿藏正在急遽下降。能取代铀-235的核燃料之一是铀-233,但它在自然界并不存在,得要从钍-232来制造。核能发电是能源危机中的新宠,但由於核分裂反应器...
喷气燃料罐用浅色导静电防腐蚀涂料研究
针对喷气燃料罐用导静电防腐蚀涂料的特殊要求,研制出一种浅色导静电防腐蚀涂料。对浅色导静电材料种类、用量以及分散剂对涂膜导静电性能的影响进行了试验。试验结果表明:不同种类浅色导静电材料对涂膜导静电性能影响程度不同;导静电材料用量对涂膜导静电性能的影响与导静电填料在涂料配方中的颜料体积浓度有关,综合考虑涂膜导静电和防腐蚀性能之间的关系,确定了导静电填料的最佳颜料体积浓度范围。性能测试表明:所研制涂料各项性能指标均达到国家标准。通过对浸泡过涂膜的喷气燃料的性能指标测试表明,该涂料各组分对喷气燃料无污染,可广泛用于喷气燃料舱、运油车、输送管线内壁。
《内燃机油与喷气燃料的电化学分析》重点介绍了内燃机润滑油和喷气燃料的电化学分析。主要内容涉及内燃机润滑油、内燃机润滑油降解理论、内燃机润滑油使用寿命快速分析(包括润滑油抗氧剂、酸值和碱值快速分析)、内燃机润滑油的判别技术、喷气燃料及其抗氧剂、喷气燃料中抗氧剂及过氧化物检测新技术等。
《内燃机油与喷气燃料的电化学分析》适用于石油产品应用领域的研究与技术人员、相关专业的研究生、高年级大学生等使用;也适用于从事石油产品可靠性分析和石油产品质量保证等人员使用。
第1章 内燃机润滑油的物理与化学特征
第2章 润滑油降解理论
第3章 内燃机润滑油行车实验
第4章 润滑油使用寿命分析技术
第5章 内燃机润滑油使用寿命的电化学快速分析
第6章 润滑油判别的电化学分析技术探讨
第7章 喷气燃料及其使用现状
第8章 喷气燃料抗氧剂
第9章 喷气燃料抗氧剂的电化学分析
第10章 喷气燃料中过氧化物的分析
附录
参考文献
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本仪器以国家标准GB/T2430为依据,采用当代先进技术,集机械、光 电子及计算机技术于一体,可完成喷气燃料冰点的自动测试, 本仪器采用复叠式(双级)压缩机制冷系统,确保达到要求的制冷深度。
本仪器结构合理,性能稳定,操作简单,是理想的分析检测设备
二、符合标准:GB/T2430