|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЖАРООПАСНОСТИ ТОПЛИВА НА ОСНОВЕ ВОДОТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ В. П. Антоновским, Б. М. Гинзбург, В. Д. Ребриков, Ш. А. Уразгельдиев Вестник бронетанковой техники. 1989. № 03.
Описываются методы экспериментального определения пожароопасности топлива при пробитии осколками баков ВГМ. На основе испытаний рекомендуется топливо с добавлением воды и специальных присадок.
Пожароопасность топлива обычно определяется температурой вспышки, воспламенения и самовоспламенения, а также скоростью выгорания на асбестовом шнуре. Для выбора вадотопливной эмульсии (ВТЭ) необходимо звать условия эксплуатации ее в танке. Поэтому исследования проводились методом поражения топливных баков различными видами противотанковых средств. Противопожарные свойства топлива на основе эмульсии по сравнению с серийным дизельным топливом определялись путем обстрела емкостей с различными видами топлив одиночными выстрелами из 23-мм гладкоствольной баллистической установки 6К4 и противотанкового гранатомета ПГ-9. При этом использовались стальные цилиндры массой 29 г. Установка (рисунок) обеспечивала разгон цилиндра до 2 000 м/с, скорость регулировалась массой заряда. Средняя скорость цилиндра 4 определялась исходя из соотношения между временем разрыва сеток на рамках 3 и расстоянием между ними.
Схема экспериментального определения огнеопасности топлива: 1 — установка 6К4; 2 — экран; 3 — рамки с сеткой; 4 — метаемый элемент; 5 — алюминиевый лист; 6 — емкость с испытуемым топливом
Испытуемая горючая жидкость заливалась в цилиндрическую емкость объемом 10 л. Заправка производилась на 90 % объема. Для имитации потока осколков перед емкостью 6 с испытываемым топливом устанавливался алюминиевый лист толщиной 4 мм. Результаты испытаний противотанковой гранатой ПГ-9 аналогичны результатам испытаний с метаемыми элементами. При ударе в емкость с дизельным топливом возникала вспышка с последующим интенсивным горением разбрызгиваемого топлива до полного выгорания. А при воздействии на водотопливные эмульсии с добавкой воды 5 % вспышка была меньше, слабый процесс вскоре прекращался совсем. Вероятность воспламенения топлива зависит от скорости метаемого элемента и количества воды. Порог устойчивого воспламенения и горения дизельного топлива начинался при скоростях 1 000...1 100 м/с. При 10 %-й добавке воды устойчивого горения водотопливной эмульсии не наблюдалось даже при скорости метания 2 000 м/с, но вероятность возникновения очага горения оставалась высокой: для обратных макроэмульсий 0,83, для прямых — 0,36, для микроэмульсий 0,67. При содержании воды 15 % и выше отсутствовало воспламенение и горение микроэмульсий прямого типа и микроэмульсий во всем исследованном диапазоне скоростей метаемого элемента. Обратные макро- эмульсии в этих условиях не горели при содержании воды от 40 % и выше. Меньшая пожароопаснтоть водотопливных эмульсий по сравнению с дизельным топливом объясняется тем, что вода останавливает процессы воспламенения и горения топлива. Имея высокую теплоту парообразования и большую теплоемкость, водотопливная эмульсия снижает температуру в зоне горения, что ухудшает условия воспламенения, снижает скорость горения топлива. Меньшая вероятность воспламенения и горения водотопливной эмульсии прямого типа и микроэмульсий по сравнению с макроэмульсиями обратного типа при одинаковом количестве воды объясняется следующим: в эмульсии прямого типа топливо покрыто оболочкой воды, поэтому начавшийся было процесс горения прекращается на поверхности из-за малой скорости испарения топлива, а в эмульсиях обратного типа, где оболочкой является топливо, пламя распространяется по его поверхности. Небольшие размеры капель воды в микроэмульсиях позволяют равномерно распределить ее по всему объему, что увеличивает флегматизирующее действие воды на процесс воспламенения и горения. Некоторое влияние на этот процесс оказывает также поверхностно-активное вещество, которое имеет меньшую пожароопасность по сравнению с дизельным топливом и концентрация которого значительно выше, чем в макроэмульсиях. При выборе типа эмульсии необходимо учитывать, что вода в топливе понижает мощность дизеля, а следовательно, ухудшает подвижность танка. Поэтому эмульсии должны обладать противопожарными качествами и как можно меньше ухудшать ТТХ. Одним из оптимальных вариантов является водотопливная микроэмульсия, состоящая из 77 % дизельного летнего топлива, 15 % воды и 8 % топливно-эмульсионной присадки ТЭП-101 (табл. 1). Эта же эмульсия испытывалась с топливно-эмульсионной присадкой ТЭП-101 на основе синтетических нефтеновых кислот. Этот эмульгатор показал практически одинаковые результаты с микроэмульсией на природной основе.
Таблица 1. Результаты обстрела топливных емкостей
Водотопливная микроэмульсия с поверхностноактивным веществом ТЭП-101 на природной основе, выбранная в качестве топлива пониженной пожароопасности, была испытана в танке Т-80. Обстрел производился из танка Т-64А бронебойными подкалиберными (БМ22) и кумулятивными (БК14М) снарядами с расстояния 100 м. Двигатель Т-80 был демонтирован, что позволило установить в МТО дополнительные баки с топливом. Топливные баки заправлялись на 90 % емкости. При поражении топливных баков, заправленных микроэмульсией, различными видами снарядов горения не наблюдалось. При разрушении баков эмульсия разбрызгивалась внутри танка и растекалась по днищу без воспламенения.
Таблица 2. Результаты обстрела танка Т-80, заправленного различным топливом
В процессе 1-го и 2-го опытов (табл. 2) в баке- стеллаже устанавливались три сгорающие оболочки заряда Ж40. При поражении топливных баков- стеллажей снарядами воспламенения оболочек зарядов не наблюдалось. Поражение топливного бака с эмульсией, подогретой до 35 °С, также оказалось безопасным (опыт № 5). При обстреле в таких же условиях топливных баков с дизельным топливом происходила вспышка с интенсивным горением топлива. Вывод. Исследования топлива на основе водотопливной эмульсии позволили установить минимально необходимую добавку воды, обеспечивающую стойкость против огня при попадании снаряда в бак. Добавка воды составляет 15 % по объему топлива.
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|