ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрические свойства из "Современные и перспективные углеводородные реактивные и дизельные топлива" Электрические свойства углеводородов и топлив значительно влияют на условия, которые необходимо соблюдать при их эксплуатации. [c.149] Диэлектрическая проницаемость характеризует ионизирующую способность среды. [c.149] Для воздуха диэлектрическая проницаемость е принимается равной единице (точнее 1,000585 при О °С и 760 мм рт. ет.) [1]. [c.151] Как видно из табл. 56 и 57, значения диэлектрических проницаемостей для газов и паров весьма малы и близки между собой [1а]. [c.151] Электрическое сопротивление нефтепродуктов своеобразно изменяется с температурой. На рис. 40 приведены кривые изменения электрического сопротивления реактивного топлива плотностью Р20 =0,789 и содержащего около 0,003% растворенной воды, в диапазоне температур от —25 до 200 °С [1в]. [c.152] При —25 °С ТОПЛИВО имело несколько повышенное электриче- ское сопротивление, которое уменьшалось с увеличением температуры до —20 °С. При 2 С отмечено минимальное сопротивление, а к 25°С оно достигло максимальной величины, после чего начало снижаться по закону, характерному для изоляторов. При дальнейшем нагреве до 135 °С электрическое сопротивление возрастало и вновь начинало снижаться при температуре выше 150 °С. Кривая изменения электрического сопротивления топлива при его охлаждении и нагреве имеет одинаковый характер, однако при 25 °С максимум кривой при охлаждении значительно выше, чем при нагреве. [c.152] Характер изменения электрического сопротивления для всех нефтепродуктов мало различается. В зависимости от качества нефтепродуктов максимум удельного электросопротивления нахо дится в интервале от 12 до 65 °С. [c.153] Значительное изменение электрического сопротивления нефтепродуктов с температурой связано с тем, что они не представляют по своему составу гомогенный диэлектрик. С изменением температуры степень диссоциации составляющих компонентов изменяется. [c.153] Углеводороды практически неэлектропроводны в том случае, если они отличаются высокой чистотой. Правда, ненасыщенные углеводороды, даже при условии абсолютной чистоты, имеют небольшую проводимость (электропроводность), в связи с наличием подвижных л-электронов и переходом их у ненасыщенных связей углеводородной молекулы. Очень малая проводимость насыщенных углеводородов наблюдается лишь в связи с микроконцентрацией полярных загрязнений. [c.153] В известных условиях среднедистиллятные углеводородные топлива могут электризоваться. В этом случае в объеме жидкости накапливаются заряды электростатического электричества, разность потенциалов которых может достигнуть большой величины, превысить пробивное напряжение и стать причиной электрических искровых разрядов вблизи поверхности раздела фаз топливо-воздух. [c.154] Возникновение этих условий определяется многочисленными факторами, часть которых зависит от физико-химической характеристики топлив, а часть — от условий их эксплуатации (преж де всего от условий хранения, чистоты, скорости перекачивания, перемешивания и др.). [c.154] Пределы взрывоопасных концентраций паровоздушных топливных смесей обычно составляют от 1,3 до 7 объемн. %. Для легких дистиллятов этот предел определяется весовым отношением пары топлива воз-дух=1 8—1 18. [c.155] Минимальная энергия искрового разряда, достаточная для воспламенения смеси, должна составлять не менее 0,20—0,25 мдж. Пробивной градиент потенциала воздуха, при котором общая напряженность поля достигнет величины, вызывающей разряд, составляет (3—5) -10 в/м [4]. В то же время известно, что искровой разряд возможен при напряжении более 300—330 в 5]. Разряд электричества обычно происходит на острых гранях, выступах, в том числе на выступах различных датчиков верхней части бакой емкостей и резервуаров, в которых хранится топливо. Разряды накопленного электричества могут быть двух типов коронного и искрового. Большинство разрядов коронного типа. Они менее опасны и лишь способствуют ослаблению напряженности поля. Опасны искровые разряды, обладающие большой энергией. [c.156] Накапливание электрического заряда опасной величины обусловлено ничтожными количествами органических и неорганических примесей к углеводородам. К органическим примесям, характери- зующимся значительно большей полярностью, чем углеводороды, относятся сернистые, азотистые и все кислородные соединения, включая смолы. К неорганическим примесям относятся вода — растворенная, кристаллическая (при низких температурах) и эмульсионная, газы, в том числе кислород воздуха, насыщающие топливо, минеральные загрязнения (продукты коррозии и износа металлов, почвенная пыль) и другие загрязнения. Особенно опасны нерастворимые в топливе примеси, присутствующие в виде мелкодисперсных суспензий и эмульсий с частицами размером менее 1 мк, характерными для коллоидной системы. Такие частицы, содержание которых в 1 мл топлива достигает десятков тысяч, легко ионизируются, что приводит к накоплению статического электричества. [c.156] По мере накопления продуктов окисления проводимость топлива возрастает. Так, исследовано изменение проводимости дизельного топлива, метилдодецена и додецилбензола в условиях поглощения ими кислорода (искусственного старения). Поглощение кислорода фиксировалось не только количественно, но и путем определёния функциональных групп продуктов окисления кислот, карбонильных и гидроксильных соединений. Из данных табл. 59 видно, что с увеличением количества поглощенного кислорода. (окисление велось при 110°С в присутствии меди) [8] проводимость топлив и углеводородов заметно возрастает. [c.157] Интересно, что проводимость возрастает и при индукционном периоде, когда количественно оценить поглощенный кислород не представляется возможным. В дизельном топливе индукционный период составляет около 20 ч, для метилдодецена более 40 ч, а для додецилбензола более 20 ч. [c.157] Таким образом, длительность хранения топлив, степень их окисления оказывают большое влияние на проводимость и, следовательно, на скорость и величину накопления заряда электростатического электричества. [c.157] Релаксация (и в связи с этим последующее исчезновение накопленного в топливе электрического заряда) является функцией времени и определяется проводимостью жидкости. Чем выше проводимость, тем меньше времени необходимо для релаксации заряда, тем быстрее выравнивается разность потенциалов. Для топлив с одинаковой диэлектрической проницаемостью скорость рассеивания заряда тем больше, чем больше проводимость. [c.157] На рис. 43 приведена кривая записи нарастающей напряженности поля во время затравки бака самолета топливом [9]. На кривой видны характерные сбросы , свидетельствующие о происходящих разрядах и, следовательно, о частичной релаксации накопившегося статического электричества. [c.159] Вернуться к основной статье