АВИАЦИОННЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ГЕЛЬ
AIRCRAFT FUEL GEL

Изобретение относится к топливной энергетике и может быть использовано для повышения пожарной безопасности углеводородного топлива при транспортировке, хранении и применении.
Известны высококонцентрированные эмульсии масла в воде - прямого типа, и вода в масле - обратного типа, состоящие из нефтепродуктов (бензин, керосин, дизельное топливо и т.д.), воды и эмульгатора.
Сравнительные испытания этих продуктов по отношению к топливу в чистом виде показывают: меньшую скорость испарения; большую устойчивость к утечке и расплескиванию при ударном повреждении или пробое емкости; труднее воспламеняются и обладают гораздо меньшей скоростью распространения пламени; пламя легче тушится водой 1X1.
Так, например, топливная эмульсия с содержанием 97% топлива и 3% остальных компонентов - водная эмульсия, названная JD-1, обнаружила заметное уменьшение продолжительности воспламенения. Причем чем более текучая эмульсия, тем в большей степени ее свойства приближаются к свойствам немодифицированного топлива, включая продолжительность воспламенения. Продолжительность воспламенения жидкой эмульсии на 47,5% меньше, чем у исходного JP-4; у средневязкой эмульсии - на 60,4% и консистентной эмульсии на 76,7%. В случае геля эта величина уменьшена на 85%.
Недостатком топлива на основе водных эмульсий как прямого, так и обратного типа является относительно высокая температура замерзания воды, что при минусовых температурах неизбежно приводит к расслоению и соответственно к ухудшению эксплуатационных свойств топлива.
К основным качествам, характеризующим керосин как авиационное топливо для сверхзвуковой авиации, относят его термостойкость, требование отсутствия в нем ароматических и ненасыщенных углеводородов, а также насыщенных углеводородов легких фракций.
Наиболее близким по составу и свойствам обладает состав геля 121, принятый за прототип.
Топливный гель содержит в об.%: поверхностно-активное вещество (продукт обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена) 0,10; вода 1,40; спирт этиловый 0,50 и керосин - остальное.
Недостатком состава является использование этилового спирта для предотвращения расслаивания геля при низких температурах. Однако в реактивных топливах использование низкокипящих компонентов не допустимо, ввиду сильного нагрева обшивки летательного аппарата при сверхзвуковых скоростях.
Названный недостаток устраняют тем, что в топливный гель керосина вместо этилового спирта включают перекись водорода при следующем соотношении компонентов, об.%:
Поверхностно-активное вещество
0,05
Перекись водорода
0,95
Керосин
остальное до 100
Для получения состава, согласно изобретению, используют следующие вещества.
Поверхностно-активное вещество - Вещество вспомогательное ОП-7, ГОСТ 8433-81.
Керосин РГ-1, ТУ 38-001244-81.
Водорода перекись медицинская (38,4%), ГОСТ 177-88.
Для проведения визуальных наблюдений за консистенцией и устойчивостью геля при комнатной и минусовой температуре, его готовят в сосуде из прозрачного стекла.
С целью проведения серии экспериментальных исследований, готовят 5% раствор ОП-7 в перекиси водорода.
Затем последовательно к 1 мл 5% раствора ОП-7 в перекиси водорода прибавляют керосин 1:1 и встряхивают до полного смешения и образования стойкой белой эмульсии. Далее последовательно повторяют процесс прибавления к эмульсии керосина в соотношении 1:1 до образования геля с соотношением 1 мл 5% раствора ОП-7/керосин=1/100 при общей концентрации ОП-7 равной 0,05%.
Полученный гель обладает неограниченной устойчивостью при хранении при комнатной температуре и минус 30°C. Для получения геля с температурой замерзания минус 50°C необходимо использовать перекись водорода 50% концентрации.
Гель после замораживания и последующего размораживания свойств не изменяет.
В таблице приведены сравнительные данные для составов геля по прототипу и предлагаемому.
Таблица
№/№
Состав в %, объемных
Поверхностно-активное вещество
Вода
Спирт этиловый
Перекись водорода
Керосин
Прототип
0,10
1,40
0,50
-
98
Предлагаемый
0,05
-
-
0,95
99
Данные таблицы показывают, что при использовании в геле перекиси водорода вместо этилового спирта концентрация ПАВ может быть понижена в два раза. Состав удовлетворяет требованиям, поставленной задачи.
Литература
1. Michael L. Yaffee. Aviation Week and Space Technology. T.85, №1, 1966, s.36-41.
2. Патент РФ №2399649, МПК C10L 1/32, 1/16, 20.09.2010. Бюл. №26.