Тотальный контроль – Журнал «Сибирская нефть»

Тотальный контроль


Фото: Александр Таран, Алексей Николаев
Инфографика: Татьяна Удалова

Ежегодное потребление авиационного и автомобильного топлива в мире превышает 1 трлн тонн. каждый год более 100 тыс. самолетов и более 1 млрд автомобилей наполняют свои топливные баки. От качества горючего, а также от четкого соблюдения техники безопасности при заправке воздушных судов и машин зависят миллионы человеческих жизней

В авиационное топливо добавляют различные присадки. Антистатическая минимизирует накопление статического электричества. Противоизносная увеличивает срок работы механизмов. Противокристаллизационная предотвращает появление частиц льда. Антиокислительная препятствует образованию смол.

Качество движения

Если мотор — сердце машины, то топливо — ее кровь. Можно сказать, автомобиль и самолет — кровные родственники. Их топливо производят на одних и тех же нефтеперерабатывающих заводах. А поршневые двигатели небольших самолетов и вертолетов, как и автомобильные, работают на бензине (правда, его характеристики немного отличаются).

Автомобильный бензин в России производят четырех марок: с октановым числом не меньше 80, 92, 95 и 98. Но на вопрос, какая марка лучше, однозначно ответить нельзя: для каждого автомобиля используется определенный сорт топлива. При этом отклоняться от рекомендаций производителя автомобиля по использованию той или иной марки бензина (она зафиксирована в сервисной книжке) не рекомендуется. Многие думают, что, если залить в бак бензин с более высоким октановым числом, автомобиль будет ездить лучше и кушать меньше. На самом деле это миф. А в реальности подобные эксперименты могут привести к повреждению мотора, который рассчитан на определенную детонационную нагрузку. Кстати, бензин более низких марок вовсе не обязательно менее качественный, чем высокооктановый. Просто он рассчитан на иные условия работы. А контрафактный 95-й бензин, полученный из 80-го с помощью запрещенных токсичных присадок, может быть более вреден для человека и окружающей среды.

Авиационное топливо также бывает разных марок. Большинство современных самолетов оснащены газотурбинными двигателями, которые потребляют авиакеросин. Основная часть гражданских самолетов в России использует топливо марки ТС-1 (топливо сернистое, которое производят из нефти с высоким содержанием серы), сверхзвуковые самолеты заправляют горючим марки РТ (реактивное топливо), а для самых скоростных военных машин используют авиакеросин Т-6 и Т-8В, обладающий повышенной плотностью и термостабильностью. За рубежом популярны марки авиакеросина Jet Fuel A и Jet Fuel A-1, которые считаются аналогами ТС-1. У этих видов топлива несколько разные характеристики, но их можно смешивать в любых пропорциях.

Для улучшения характеристик авиатоплива и обеспечения безопасности его использования в него добавляют всевозможные присадки. Самая распространенная добавка — противоводокристаллизационная жидкость «И» или «И-М». На большой высоте, где температура за бортом опускается ниже –60°С, находящаяся в топливе вода (а в малых дозах она есть в любом горючем) может кристаллизоваться. Частички льда способны забить фильтры и вывести двигатели из строя. Присадка позволяет решить эту проблему.

Искра не проскочит

Главный риск при обращении как с авиационным, так и с автомобильным топливом — их воспламенение. Отсюда и множество сходных требований безопасности при их транспортировке и хранении, а также при заправке машин и самолетов.

Например, общее требование для АЗС и аэропортов — заземлять оборудование для работы с горючим, чтобы случайная искра статического электричества не стала причиной взрыва или пожара. Также на территории топливозаправочных комплексов (ТЗК) запрещены курение и пожароопасные работы, ограничено использование мобильной связи. По той же причине на АЗС запрещен въезд тракторам, не оборудованным искрогасителями, и машинам с опасными грузами (взрывчатые вещества, сжатые и сжиженные горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости и материалы, ядовитые и радиоактивные вещества и др.). Их заправляют на специальных топливозаправочных пунктах.

Из-за риска воспламенения на АЗС во время заправки автотранспорта запрещается разговаривать по мобильному телефону и заправлять машину с работающим двигателем. А оборудование для заправки самолетов предписано протирать натуральным хлопком или специальным материалом, который не накапливает статический заряд. Из такого же безопасного материала шьют спецодежду для персонала, который занимается заправкой самолетов и машин.

В лабораторных тестах авиационное топливо оценивают по 12 параметрам, среди которых плотность при 20°С, фракционный состав, вязкость, кислотность, температура вспышки, температура начала кристаллизации, концентрация смол, содержание водорастворимых кислот и щелочей и др.

На АЗС топливо, как правило, доставляют самым распространенным способом транспортировки — автотранспортом. Бензовоз — это специальная цистерна, которая делится на несколько герметичных отсеков со стандартным набором оборудования. Каждый отсек предназначен для перевозки одного конкретного вида топлива во избежание смешивания. Сверху расположены крышка люка с отводом бензиновых паров, а внизу — донный клапан, который защищает от утечек топлива. Вся эта система управляется электроникой. Перед сливом бензина на АЗС бензовоз обязательно заземляют (кстати, когда на небе сверкают молнии, топливо по соображениям безопасности сливать запрещено).

Хранят топливо на АЗС в подземных резервуарах, под слоем гравия, цемента и земли, — также по соображениям безопасности. Все емкости по строению одинаковые: у них двойные стенки, между которыми закачана жидкость. Она выполняет роль стабилизатора — не дает горючему раскаляться в жару и замерзать зимой.

В аэропорты топливо, как правило, доставляют тем же способом, что и на бензоколонки, — железнодорожным и автомобильным транспортом. Правда, крупные аэропорты мира, в том числе российские, все чаще снабжаются топливом по трубопроводам. В США и странах Европы используют мультипродуктовые трубопроводы (по ним перекачивают и бензин, и разные марки авиатоплива, и даже популярный в последнее время биодизель). В России каждый трубопровод предназначен для перекачивания только одной марки топлива, чтобы избежать нежелательного смешения.

Пробы на входе

За качеством топлива следят на каждом этапе его пути от завода до бензобака автомобиля. Лабораторный контроль соответствия ключевых параметров топлива действующим в России требованиям проводится на НПЗ и на нефтебазе. На нефтебазе его проверяют дважды: по прибытии по железной дороге и перед наливом в бензовоз. Когда опечатанный бензовоз приезжает на АЗС, сотрудники бензоколонки проверяют целостность пломб, замеряют уровень горючего в цистерне, берут пробы на содержание в нем воды и проводят визуальный осмотр топлива на предмет отсутствия механических примесей . Кроме того, все виды топлива на каждой АЗС не реже одного раза в месяц проходят обязательное лабораторное тестирование. В сети АЗС «Газпромнефть» также действует система дополнительного контроля — специально оборудованная мобильная лаборатория проверяет АЗС сети по случайному графику. Проверяются не только качественные характеристики топлива, но и точность работы топливно-раздаточных колонок.

Авиатопливо проверяют на наличие воды и механических примесей с помощью специального инструмента, который внешне напоминает обычный шприц

Что касается ТЗК аэропортов, то здесь авиационный керосин проходит минимум четыре контроля качества на пути до бака самолета. Первый, так называемый входной контроль, происходит при приеме топлива на склад ТЗК. Его главная задача — удостовериться, что качество топлива за время транспортировки не ухудшилось. Топливо оценивают по цвету, прозрачности, наличию воды и примесей, замеряют его плотность. Результаты анализа сравнивают с данными в паспорте поставщика. Если они совпадают, топливо принимают в резервуары ТЗК, где оно отстаивается перед вторым, лабораторным контролем. Это более серьезный анализ, где топливо тестируют по 12 показателям на соответствие требованиям технического регламента Таможенного союза и ГОСТу. Только после этого топливо допускают к выдаче в средство заправки (например, аэродромный топливозаправщик).

Перед тем как залить авиакеросин в заправщик, его еще раз проверяют на наличие воды и механических примесей. Присутствие этих компонентов в топливе определяют с помощью специального инструмента — прибора определения загрязненности топлива (ПОЗ-Т), который внешне напоминает обычный шприц. В него вставляют специальную индикаторную ленту (белую для выявления механических примесей, желтую — для воды), пропускают через нее пробу топлива и оценивают результат.

Третий контроль качества топлива (аэродромный) проводят визуально и с помощью ПОЗ-Т после наполнения цистерны и не менее чем 15-минутного отстаивания горючего в топливозаправщике. Пробу отбирают из нижней точки цистерны заправщика. А если заправщик с топливом, до того как подъехать к самолету, вынужден был встать на стоянку, то пробы берут и там. В дождливую погоду контроль за качеством топлива усиливают, поскольку из-за высокой влажности воздуха концентрация воды в горючем может вырасти.

Еще один — четвертый — контроль качества топлива в аэропортах проводят в тех случаях, когда топливо хранится в резервуарах ТЗК более полугода. Впрочем, необходимость в нем возникает редко: топливо в аэропортах, как правило, хранится не более месяца.

Тоньше волоса

Отдельный и очень важный элемент обеспечения безопасности топлива — это система его фильтрации, ведь любой, даже микроскопический посторонний предмет в горючем создает угрозу для работы двигателей, а значит, для безопасности работы техники.

На АЗС в каждом резервуаре хранения топлива есть своя система фильтрации от механических загрязнений и индивидуальные отсеки для каждой марки бензина. Когда начинается заправка, в подземном хранилище включается погружной насос и по трубопроводу топливо поднимается в бензоколонку. При этом оно проходит через еще один фильтр доочистки и только после этого через пистолет попадает в бак машины.

Топливо для самолетов проходит через целую систему фильтров на ТЗК (см. схему). Сначала — фильтр грубой очистки, представляющий собой металлическую сетку толщиной 100 микрон. Она защищает насосные агрегаты ТЗК от посторонних предметов — тряпок, бумажек, а иногда и более крупных предметов, которые могут попасть в систему из автоцистерн или трубопроводов. Потом топливо прогоняют через два фильтра с тонкостью фильтрации всего 15 микрон (такую же толщину имеет человеческий волос). Один из них, бумажный, удаляет механические примеси, которые могли быть в системе доставки топлива, второй — фильтр-водоотделитель. После этого авиакеросин помещают на склад, где он отстаивается. По мере продвижения топлива к самолету фильтрация становится все тоньше. В пункте выдачи топлива заправщику стоят два фильтра — микрофильтр и водоотделитель с тонкостью фильтрации уже в 5 микрон. А последний фильтр в самом заправщике имеет тонкость фильтрации не более 1 микрона.

Специалисты внимательно следят за состоянием и работоспособностью всех фильтров топливной системы. У них есть срок службы, который нельзя превышать. Кроме того, на каждом фильтре (на входе и выходе) установлен датчик давления, который помогает следить за его пропускной способностью. Перепады давления ежесменно регистрируют, и засорившийся фильтр оперативно меняют на новый.

Российские требования к фильтрации топлива сегодня соответствуют международным. Впрочем, еще до принятия российского ГОСТа «Газпром нефть» в этих вопросах ориентировалась на самые жесткие международные нормы.

Четырехступенчатая фильтрация авиатоплива на ТЗК


Инфографика: Татьяна Удалова

Для сбора нефтепродуктов при аварийных разливах используются специальные вещества — сорбенты. К природным сорбентам относятся, например, модифицированный торф из мха сфагнума, а также различные неорганические впитывающие материалы. Синтетические сорбенты состоят из полимерных волокон.

Безопасные маневры

Сама заправка — процесс, где также немало нюансов, связанных с безопасностью. Автомобиль заправляют с помощью пистолета, снабженного специальным клапаном. Клапан срабатывает, когда бак заполнен, защищая АЗС от разлива топлива. Осечек пистолет не дает. Но, если топливо по какой-то причине все-таки разлилось, заправку машин останавливают, людей эвакуируют, разлив заливают воздушно-механической пеной из огнетушителя, засыпают сорбентом или песком и убирают.

Заправка самолета — более сложный процесс. На современных лайнерах топливо по бакам, которые находятся в крыльях, распределяется автоматически, с помощью бортового компьютера. Здесь очень важно соблюдать баланс, поскольку это влияет на центровку воздушного судна, а ее нарушение может привести к самым печальным последствиям — вплоть до катастрофы. Также важно следить за массой топлива, чтобы не перегрузить самолет.

Большинство самолетов заправляют топливозаправщики с цистернами (ТЗ). Внешне они напоминают бензовозы, но это гораздо более сложная техника с большим количеством электроники. А сама заправка — сложный маневр в узком пространстве. В этот момент вокруг судна, как правило, работают разные машины наземных служб. И расстановка каждой из них четко регламентирована.

Когда заправщик занимает свое место на перроне, он проводит обязательную процедуру выравнивания электрических потенциалов. Дело в том, что топливо перемещается по заправочному рукаву под высоким давлением, при этом из-за трения вырабатывается статическое электричество. Чтобы исключить вероятность возгорания, топливозаправщик и судно заземляют, соединяя специальным тросом, который образует единый контур.

Топливо в систему подается с давлением, которое не должно превышать 3,5 атмосферы. Его регулируют специальные клапаны. Это очень важно, поскольку повышенное давление при заправке может создать риск гидроудара, что чревато повреждением сложной топливной системы самолета.

Подачу топлива в воздушное судно контролирует оператор. А оператора контролирует специальное устройство Deadman — кнопка, которую человек нажимает каждые 30 секунд, чтобы дать понять системе, что он в порядке и все у него под контролем. Форс-мажоров может быть много: человек может упасть в обморок, отвлечься, умереть… Если он не нажмет кнопку Deadman, система автоматически остановит заправку.

Остается добавить, что стандартная заправка самолета производится без пассажиров на борту, хотя в некоторых случаях (особенно в малых аэропортах) от этого правила могут отступать. Кстати, что касается автомобилей: когда-то существовало требование проводить заправку без пассажиров, чтобы не подвергать их риску. Позже для легковых автомобилей эту норму отменили, но для всех других видов транспорта (автобусов, грузовых машин, тракторов) она актуальна до сих пор.

Механизмы защиты

Один из защитных механизмов аэродромного топливозаправщика — система «Интерлок», которая блокирует его тормоза в любой нештатной ситуации. Это сделано для того, чтобы заправщик не мог двинуться с места, если операторы, например, забыли отсоединить его от воздушного судна. Как на пистолете бензоколонки на АЗС, в заправщике самолетов есть система клапанов аварийного переполнения. Она автоматически прекращает заправку, когда баки полны. Разлив топлива — очень редкое событие, но заправщик готов и к нему. У него есть запас сорбентов: это или специальный мат из материала, похожего на губку (его раскатывают на месте разлива, и он впитывает в себя горючее), или специальный порошок, которым засыпают лужу. Сорбенты потом утилизируют. На ТЗК «Газпромнефть-Аэро» в аэропорту Шереметьево установлена система, которая собирает с территории склада даже дождевую воду. Ее потом фильтруют, и на выходе вода оказывается чище, чем та, что падает с неба. В ней даже можно разводить рыбу.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ