Бойченко о топливе для ВРД

УкрНДНЦ хіммотології та сертифікації ПММ і ТР
Бойченко С. В.
ПРОБЛЕМЫ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
СИСТЕМЫ АВИАТОПЛИВООБЕСПЕЧЕНИЯ
В ГА УКРАИНЫ
Киев, 25.11.2010 г.
УкрНДНЦ хіммотології та сертифікації ПММ і ТР
Одним из основных направлений развития мировой
нефтеперерабатывающей промышленности является производство
моторных топлив.
Производство топлив для авиационных двигателей является одним из
приоритетных направлений нефтеперерабатывающей отрасли мира.
В первую очередь это связано с увеличением парка воздушных судов
(ВС). По прогнозу маркетинговой фирмы Forecast International, до
2013 г. в мире будет построено 5835 больших пассажирских и транспортных самолетов. Статистика показывает, что только в период с
1992 по 2002 г. уровень потребления реактивного топлива вырос на
21%, в то время как объём авиационных перевозок увеличился на 53%.
Доля смазочных материалов в продукции переработки нефти
составляет всего 1,2%. В то же время они характеризуются широким
ассортиментом и большим количествтом потребителей.
УкрНДНЦ хіммотології та сертифікації ПММ і ТР
Возможность применения по всему миру авиационных
топлив
для
ВРД
с
удовлетворительными
характеристиками является основным требованием
международной авиации. В сентябре 1957 г. в
Стокгольме состоялось заседание представителей
авиакомпаний и поставщиков топлива, а на следующем
заседании во время 10-й конференции Международной
ассоциации воздушного транспорта (IATA) вышел в свет
Руководящий документ IATA по авиационным
топливами для ВРД, применяемых в гражданской
авиации.
В настоящее время этим документом определены
характеристики 4-х марок авиатоплив для ВРД: Jet A, Jet
A-1, ТС-1 (керосины), Jet В (широкофракционное
топливо).
3
УкрНДНЦ хіммотології та сертифікації ПММ і ТР
Основные требования к качеству топлив для ВРД
формируют:
- международная организация воздушного транспорта
(International Air Transport Association — IATA);
- американское общество по испытаниям материалов
(American Society of Test Materials — ASTM);
- английская спецификация (DERD) и «контрольный
перечень» («Check List»).
Наиболее распространенному топливу для ВРД
присвоено международное название Aviation turbine Fuel
(AVTUR) —
авиационное
газотурбинное
топливо.
Широкофракционное топливо, в состав которого наряду с
керосиновой фракцией входит бензиновая фракция,
обозначается AVTAG, где буква G (gasoline) указывает на
наличие бензина. Топливо более узкого фракционного
состава принято называть AVСUТ (от cut — резать).
4
УкрНДНЦ хіммотології та сертифікації ПММ і ТР
Обозначения, названия и марки зарубежных топлив для ВРД
Рекомендация IATA
Обозначение
AVTUR
AVTAG
AVCAT
Марка и обозначение топлив
по спецификации
ASTM, DERD,
«Check List»
Военная
спецификация
США
Jet A
(AVTUR-40)
—
Jet A-1
(AVTUR-50)
JP-7,
JP-8
Aviation Turbine
Fuel — Wide Cut
Jet B
JP-4
Aviation Turbine Fuel
—High Flash
Point — Kerosine Type
AVCAT-48
JP-5
Название
Aviation Turbine
Fuel — Kerosine Type
5
УкрНДНЦ хіммотології та сертифікації ПММ і ТР
В Украине производятся две марки топлива для ВРД:
РТ и ТС-1.
Основными производителями топлива для ВРД
являются
Одесский,
Кременчугский
и
Лисичанский НПЗ.
Основным сырьем является западносибирская
нефть (содежание серы 1,53%).
Требования, предъявляемые к качеству этих топлив,
регламентированы отраслевыми стандартами ОСТУ
320.00149943.007 «Паливо для реактивних двигунів
марки
«РТ».
Технічні
умови»
и
ОСТУ
320.00149943.011 «Паливо ТС-1 для реактивних
двигунів. Технічні умови».
6
УкрНДНЦ хіммотології та сертифікації ПММ і ТР
Основными поставщиками авиационных масел в Украину
является Российская Федерация, Франция (NYCO), США
(Mobil). Ассортимент масел и маслосмесей, допущенных к
производству и применению на авиационной технике,
приведен в табл.
7
Ассортимент авиационных масел и маслосмесей
Область применения
Марка масла
Интервал допустимых
температур, °С
ГТД
МК-8
МК-8П
МК-6
МС-6
МС-8П
МС-8рк
– 25—125
– 30—150
– 37—125
– 25—125
– 35—150
– 35—150
Теплонапряженные ГТД
ВНИИНП 75
ВТ-301
ВНИИНП 50-1-4ф
36\1КУ-А
ИПМ-10
ВНИИНП 50-1-4у
ПТС-225
– 35—250
– 45—260
– 40—175
– 40—175
– 40—200
– 40—200
– 60—225
ТВД
МН-7,5у
– 35—150
Вертолетные ГТД
Б-3В
ЛЗ-240
– 35—175
– 35—175
Шарниры винтов
вертолетов
МС-14
МС-20
ВНИИНП-25
– 25—125
– 10—150
– 45—130
Трансмиссия вертолетов
ТСгип
Маслосмесь 50×50
– 50—150
– 50—40
8
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПЛИВ ДЛЯ ВРД
УКРАИНСКОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Значение
Показатель
Плотность при t 20 оС, кг/м3, не менее
Фракционный состав:
— температура начала кипения, оС
РТ
ТС-1
Т-1С
(ГОСТ 10227)
РТ
(ГОСТ 10227)
JetA-1
(ASTM D 1655)
775
775
810
775
775—840
не норм.
не норм.
не норм.
не выше150
не ниже 135,
не выше 155
— 10 % перегоняется при t, оС, не выше
175
175
175
175
205
— 50 % перегоняется при t, оС, не выше
225
225
225
225
232
— 90 % перегоняется при t , оС, не выше
270
270
270
270
—
— 98 % перегоняется при t, оС, не выше
280
280
280
280
300
Вязкость кинематическая, мм2/с,
— при t – 40 оС, не более
— при t 20 оС, не менее
16
1,25
16
1,25
16
1,5
16
1,25
15 (при t – 34,4
о
С)
8 (не более)
43 100
43 120
42 900
43 120
42 800
Высота некоптящего
пламени, мм, не менее
25
25
20
25
25
Кислотность, мг КОН
на 100 г топлива, не более
0,7
0,7
0,7
0,2—0,7
0,1
Йодное число, г йода
на 100 г топлива, не более
0,5
3,5
2,0
0,5
—
Температура вспышки
в закрытом тигле, оС, не ниже
30
28
30
28
38
Низшая теплота сгорания, кДж/кг, не
менее
о
Термоокислительная стабильность:
— количество осадка, мг на 100 см3
топлива, не более
— критическая температура, оС,
не ниже
6
18
6
6
14
115
115
—
—
—
Массовая доля ароматических
углеводородов, %, не более
22
22
20
22
20
4
5
6
4
7
0,1
0,25
0,1
0,1
0,3
Массовая доля меркаптановой
серы, %, не более
0,001
0,003
0,001
0,001
0,003
Содержание сероводорода
Отс.
Отс.
Отс.
Отс.
—
Испытание на медной
пластинке при t 100 оС 3 часа
Выдерж
.
Выдер
ж.
Выдерж.
Выдерж.
—
0,003
0,003
0,003
0,003
—
1
1
—
1
1
600
600
—
600
450
Концентрация фактических смол,
мг на 100 см3 топлива, не
более
Массовая доля общей
серы, %, не более
Зольность, %, не более
Взаимодействие с водой, баллы,
не более
Удельная электрическая
проводимость, пСм/м
— при t оС, не более
Содержание механических
примесей
и воды
Отс.
Отс.
Отс.
Отс.
Отс.
Содержание водорастворимых
щелочных соединений
Отс.
Отс.
Отс.
Отс.
—
Содержание водорастворимых
кислот и щелочей
Отс.
Отс.
Отс.
Отс.
—
Отс.
Отс.
Отс.
Отс.
—
95
95
—
—
—
Массовая доля нафталиновых
углеводородов, % мас., не выше
1,5
3
—
1,5
3
Высокотемпературная коррозия:
потеря массы образца, г/м2 при t 20
о
С , не более
— для меди
— для бронзы марки ВБ23НЦ
3,0
2,5
15
2,5
—
—
—
—
—
—
Содержание мыл нафтеновых
кислот
Противоизносные свойства в
условиях трения скольжения на
приборе
УПС-01, критерий
противоизносных свойств, %, не
менее
11
УкрНДНЦ хіммотології та сертифікації ПММ і ТР
С вступлением Украины в единое торговое пространство
встал вопрос об унификации и оптимизации
требований к качеству производимых товаров, в
частности авиационных топлив. Подавляющее число
стран, включая такие крупные как Китай и Индия,
производит реактивные топлива для гражданской
авиации типа Jet A-1, отвечающие требованиям ASTM D
1655 (США) и DEF STAN 91-91 (Англия). Топлива для
ВРД украинского производства – ТС-1 и РТ несмотря на
отличия от топлива Jet A-1, по большей части
показателей качества не уступают этому топливу, а по
ряду показателей превосходят его. Однако различия
норм на отдельные показатели качества и методы их
определения не позволяют считать украинские топлива
полностью соответствующими зарубежными.
12
УкрНДНЦ хіммотології та сертифікації ПММ і ТР
Украинские и зарубежные стандарты регламентируют
практически одни и те же эксплуатационные свойства
топлив, в том числе и противоизносные свойства,
определение которых предусматривает DEF STAN 91-91 и
ASTM D 1655 (США) , но не предусматривает ГОСТ 10227.
ОСТы Украины предусматривают оценку этих свойств
только при квалификационных и сертификационных
испытаниях.
Несмотря
на
то,
что
серийные
отечественные реактивные топлива марок ТС-1 и РТ
(ГСТУ) существенно превосходят реактивное топливо Jet
A-1 по ряду эксплуатационных свойств и физикохимических показателей, их применение на авиационных
двигателях компаниями «Pratt and Whitney», Rolls-Royce»,
«General electric» существенно ограничено. Это связано с
различными подходами к оценке надёжности работы
авиационной
техники
в
зависимости
от
эксплуатационных свойств топлив для ВРД.
13
Нормативно-техническое обеспечения производства
и применения авиационных топлив
Наименование
украинского НД
Наименование
российского НД
ОСТУ
320.00149943.007
ГОСТ 10227
Наименование
зарубежной
спецификации
ASTM D 1655 (США)
DEF STAN 91-91
(Велика Британія)
«Паливо для реактивних
двигунів марки «РТ».
Технічні умови»;
ОСТУ
320.00149943.011
«Паливо ТС-1 для
реактивних двигунів.
Технічні умови»;
ДСТУ 4796
«Паливо авіаційне для
газотурбінних двигунів.
Jet A-1. Технічні умови”
РТ, ТС-1
РТ, ТС-1
Jet A-1 (AVTUR) F-35
14
Нормативно-техническое обеспечения производства
и применения авиационных смазочных материалов
Наименование
украинского НД
Наименование
российского НД
ТУ 38.1011299-90
ТУ 38.1011299-90
«Масло авиационное
ИПМ-10. Технические
условия»;
«Масло авиационное
ИПМ-10. Технические
условия»;
ТУ 38.1011181-88
ТУ 38.1011181-88
«Масло авиационное
рабоче-консервационное МС-8рк».
Технические условия»;
«Масло авиационное
рабоче-консервационное МС-8рк».
Технические условия»;
ОСТ 38.01163-73 «Масло
ОСТ 38.01163-73 «Масло
авиационное МС-8п.
Технические условия»;
ИПМ-10, МС-8рк, МС-8п
авиационное МС-8п.
Технические условия»;
ИПМ-10, МС-8рк, МС-8п
Наименование
зарубежной
спецификации
MIL PRF-7808L
(Mobil Turbo 319A 2)
TURBONYCOIL
201 A
TURBONYCOIL
321
(Mobil Turbo 319A 2)
TURBONYCOIL 201 A
TURBONYCOIL 321
15
Нормативно-техническое обеспечения производства
и применения авиационных смазочных материалов
Наименование
украинского НД
Наименование
российского НД
Наименование
зарубежной
спецификации
ТУ 38.101295-85 «Масло
синтетическое Б-3В.
Технические условия»;
ТУ 38.101295-85 «Масло
синтетическое Б-3В.
Технические условия»;
MIL PRF-23699F STD
(Mobil Jet Oil II)
MIL PRF-23699F HTS
(Mobil Jet Oil 254)
TURBONYCOIL 98
ГОСТ 9433-80 «Смазка
ЦИАТИМ-221.
Технические условия»;
ГОСТ 9433-80 «Смазка
ЦИАТИМ-221.
Технические условия»;
ТУ 38.101950-00
«Авиационная
пластическая смазка
ЭРА. Технические
условия»;
Б-3В, ЦИАТИМ-221, ЭРА
ТУ 38.101950-00
«Авиационная
пластическая смазка ЭРА.
Технические условия»;
MIL PRF-23827 С
Ам1 Type 1
(Mobil Grease 33)
MIL G 81322 G
(Mobil Grease 28)
NYCO GREASE
GH 10
Б-3В, ЦИАТИМ-221, ЭРА
16
Нормативно-техническое обеспечения производства
и применения авиационных смазочных материалов
Наименование
украинского НД
Наименование
российского НД
Наименование
зарубежной
спецификации
ГОСТ 6794-75 «Масло
АМГ-10. Технические
условия»;
ГОСТ 6794-75 «Масло
АМГ-10. Технические
условия»;
HYDRAUNYCOIL
FH 51
ТУ 38.1011332-90 «Масла
трансмиссионные ТСгип
и ТС. Технические
условия»;
ТУ 38.1011332-90 «Масла
трансмиссионные ТСгип и
ТС. Технические условия»;
TURBONYCOIL 329
ОСТ 54-3-175-72-99
«Маслосмесь СМ-4,5.
Технические условия»;
TURBONYCOIL 306
ОСТ 54-3-175-72-99
«Маслосмесь СМ-4,5.
Технические условия»;
ТУ 38.401-58-57-93
«Жидкость рабочая
НГЖ-5. Технические
условия».
АМГ-10, ТСгип,
СМ-4,5, НГЖ-5
ТУ 38.401-58-57-93
«Жидкость рабочая
НГЖ-5. Технические
условия».
АМГ-10, ТСгип,
СМ-4,5, НГЖ-5
SAE AS 1241 C
(Exxon HyJet
IV-A Plus)
17
Нормативно-техническое обеспечения производства
и применения противообледенительных жидкостей
Наименование
украинского НД
Наименование
российского НД
ОСТ 54-3-175-73-99
«Противоводокристаллизационная жидкость
И-М. Технические условия»;
ОСТ 54-3-175-73-99
«Противоводокристаллизационная жидкость И-М.
Технические условия»;
ТУ 6-10-1458-79 «Жидкость
“И-М”. Технические условия»
ТУ 6-10-1458-79 «Жидкость
“И-М”. Технические условия»
ГОСТ 23907-79, ОСТ 54-0-830-74,
„Стандарты отрасли.
Система стандартизации ГА.
Гражданские аэродромы.
Химические реагенты для борьбы
с льдообразованием»
ГОСТ 23907-79, ОСТ 54-0-830-74,
„Стандарты отрасли.
Система стандартизации ГА.
Гражданские аэродромы.
Химические реагенты для борьбы
с льдообразованием»
ТУ 6-00-5763445-10-89
ТУ 6-00-5763445-10-89
ТУ 6-00-5763445-5-88
«Противообледенительная
жидкость “Арктика”. Технические
условия»
ТУ 6-00-5763445-5-88
«Противообледенительная
жидкость “Арктика”. Технические
условия»
Наименование
зарубежной
спецификации
AMS 1435 A
AMS 1428 E
ISO 17075
ISO 17078
18
УкрНДНЦ хіммотології та сертифікації ПММ і ТР
ВЫВОДЫ
1. НПЗ Украины оснащены современным оборудованием, которое позволяет
изготавливать авиационные топлива высокого качества.
2. В Украине отсутствует производство авиационных смазочных материалов и
технических жидкостей.
3. Различия норм на отдельные показатели качества и методы их определения в НД
не позволяют считать украинские топлива полностью соответствующими
зарубежным.
4.
Целесообразно гармонизировать и унифицировать НД (спецификации),
предъявляющие технические требования к топливам для ВРД.
5.
Целесообразно
разработать
предъявляющие технические
техническим жидкостям.
гармонизированные
НД
(спецификации),
требования к смазочным материалам и
6.
К моменту проведения чемпионата Евро-2012 необходимо провести сравнительные испытания эксплуатационных и физико-химических свойств топлив
ТС-1, РТ украинского и российского производства и образцов топлива Jet A-1.
7.
Считаем крайне необходимым разработку НД (технического регламента),
регламентирующего технологию допуска к серийному производству и
применению авиационных ГСМ и технических жидкостей.
8.
Считаем крайне необходимым изменения существующих Правил
обязательной сертификации нефти и нефтепродуктов, гармонизировав их с
европейскими нормативными документами (не изменялись уже 10 лет).
9.
Законодательно закрепить разработанную систему сертификации
авиационных ГСМ НАУ.