Nghiên cứu ảnh hưởng của chất lượng nhiên liệu Jet-A1 Dung Quất và TC-1 tới tính năng cơ lý của xốp

Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br /> <br /> <br /> <br /> NGHIªN Cøu ¶nh h­ëng cña chÊt l­îng<br /> nhiªn liÖu JET-A1 DUNG QUÊt Vµ TC-1<br /> TíI TÝNH N¨NG C¬ Lý Cña XèP<br /> LÊ QUANG TUẤN*, VŨ NGỌC TOÁN*, NGUYỄN THỊ HƯƠNG*, PHÙNG KHẮC NAM HỒ*,<br /> NGUYỄN VĂN TOẢN**, LÊ HẢI ĐĂNG***<br /> Tóm tắt: Bên cạnh cao su, gioăng, đệm thì xốp cũng là một trong các loại vật liệu phi kim<br /> loại có tiếp xúc trực tiếp với nhiên liệu trong thùng dầu mềm của động cơ phản lực cũ. Các<br /> hiện tượng trương nở hay hòa tan thành phần, phá vỡ khung cấu trúc khi xốp tiếp xúc lâu với<br /> nhiên liệu không những làm ảnh hưởng trực tiếp đến tính năng cơ lý của vật liệu này mà còn<br /> tác động đến chất lượng của nhiên liệu. Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu đánh giá ảnh<br /> hưởng qua lại của chất lượng nhiên liệu Jet-A1 Dung Quất và TC-1 tới tính năng cơ lý của<br /> xốp sử dụng trong thùng dầu mềm. Kết quả nghiên cứu cho thấy nhiên liệu Jet-A1 Dung<br /> Quất, TC-1 có sự suy giảm mạnh về thông số độ dẫn điện, tính năng cơ lý của xốp cũng có xu<br /> hướng giảm đáng kể so với mẫu ban đầu sau 310 ngày thử nghiệm.<br /> Từ khóa: Nhiên liệu, Jet-A1, TC-1, Xốp.<br /> 1. MỞ ĐẦU<br /> Như đã trình bày trong tài liệu [1], việc nhập khẩu nhiên liệu TC-1 ngày một khó khăn<br /> do chi phí cao và thủ tục nhập khẩu phức tạp, nhiên liệu Jet-A1 nhập khẩu từ Nhật Bản sử<br /> dụng cho máy bay phản lực thế hệ cũ thường xảy ra một số hiện tượng như: động cơ<br /> nhanh nóng, khói muội nhiều, bình nhiên liệu nhanh phải xúc rửa, màu của nhiên liệu<br /> nhanh bị biến đổi, đặc biệt có hiện tượng trương nở, hòa tan của một số chi tiết phi kim<br /> loại khi tiếp xúc lâu với nhiêu liệu. Thùng dầu mềm, thùng dầu cứng, xốp, gioăng, keo bít<br /> trong hệ thống nhiên liệu của các loại máy bay phản lực thế hệ cũ là những đối tượng bị<br /> tác động nhiều nhất khi tiếp xúc với nhiên liệu [1-2, 8-10]. Do đó, việc nghiên cứu ảnh<br /> hưởng qua lại của chất lượng nhiên liệu Jet-A1 Dung Quất và TC-1 tới tính năng cơ lý của<br /> xốp làm cơ sở cho việc sử dụng thay thế dần nhiên liệu TC-1 nhập khẩu như hiện nay sẽ<br /> rất thiết thực.<br /> 2. THỰC NGHIỆM<br /> 2.1. Vật tư - hóa chất<br /> Mẫu xốp dùng nghiên cứu thử nghiệm do Nhà máy A42/Quân chủng PK-KQ cung cấp.<br /> Đây là mẫu nhập khẩu, sử dụng trong sửa chữa thùng dầu máy bay.<br /> Nhiên liệu Jet-A1, chỉ tiêu chất lượng được đánh giá theo tiêu chuẩn kỹ thuật quy định<br /> TCVN 6426:2009. Nhiên liệu TC-1, các chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu TC-1 đều đạt<br /> yêu cầu theo tiêu chuẩn ГOCT 10227-86 và TCVN 6426:2009.<br /> Xốp dùng cho thử nghiệm được cắt bằng dây điện trở với kích thước 1x1x10cm và<br /> 5x5x5cm để xác định tính năng cơ lý trước và sau khi ngâm trong nhiên liệu. Các loại chai<br /> lọ ngâm mẫu đều có nút nhám, kín để hạn chế sự bay hơi của các thành phần nhẹ trong<br /> nhiên liệu.<br /> 2.2. Đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của xốp<br /> Xốp được cắt theo kích thước quy định, phân tích tính năng cơ lý trước, trong và sau<br /> khi tiến hành ngâm thử nghiệm trong nhiên liệu Jet-A1 Dung Quất, TC-1 để đối chứng.<br /> Mẫu ngâm được bảo quản trong phòng thí nghiệm của Viện Hóa học- Vật liệu/Viện Khoa<br /> học và Công nghệ quân sự, tránh ánh sáng trực tiếp, định kỳ theo thời gian 30, 60, 90, 180<br /> và 310 ngày được lấy và xác định các chỉ tiêu cơ lý. Tính năng cơ lý của các mẫu xốp<br /> trước, trong và sau khi ngâm trong các loại nhiên liệu theo thời gian được xác định chỉ tiêu<br /> sau: độ biến dạng nén dư sau khi nén mẫu xuống 50% chiều cao ban đầu sau 24 giờ, độ<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN qu©n sù, Sè 30, 04 - 2014 113<br />  Hãa häc<br /> <br /> bền kéo đứt và độ giãn dài khi đứt; tiến hành đo đạc tại Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo<br /> lường chất lượng 1 (Quatest 1) và Viện Khoa học Vật liệu/Viện KH-CN Việt Nam.<br /> 2.3. Đánh giá chỉ tiêu kỹ thuật của nhiên liệu Jet-A1 và TC-1<br /> trước và sau khi ngâm mẫu<br /> Các mẫu nhiên liệu Jet-A1và TC-1 được phân tích các thông số chất lượng định kỳ<br /> trước và sau khi ngâm mẫu vật liệu tại Trung tâm phụ gia Dầu mỏ-Vilas 067/Viện Hóa<br /> học Công nghiệp Việt Nam, Viện Hóa học - Vật liệu/Viện Khoa học và Công nghệ quân<br /> sự. Thông số chỉ tiêu chất lượng của các mẫu nhiên liệu được đánh giá theo Tiêu chuẩn<br /> Việt Nam 6426:2009 và theo các tiêu chuẩn ГOCT 10227-86 và ГOCT 12308-89 của Nga.<br /> 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> 3.1. Kết quả ảnh hưởng qua lại của nhiên liệu Jet-A1 Dung Quất tới tính năng cơ lý<br /> của xốp<br /> 3.1.1. Ảnh hưởng của nhiên liệu Jet-A1 Dung Quất tới tính năng cơ lý của xốp<br /> Tính năng cơ lý của mẫu xốp trước khi ngâm (F1) và các mẫu sau khi ngâm 30 ngày<br /> (F2/Z), 90 ngày (F3/Z), 180 ngày (F4/Z), 310 ngày (F5/Z) được dẫn ra ở bảng 1.<br /> Bảng 1. Các chỉ tiêu cơ lý của các mẫu xốp trước và sau khi ngâm trong nhiên liệu Jet-A1.<br /> Kí hiệu mẫu<br /> Đơn vị<br /> STT Thông số kiểm nghiệm<br /> đo F1 F2/Z F3/Z F4/Z F5/Z<br /> <br /> Độ biến dạng nén dư sau khi nén mẫu<br /> 1 % 2,0 2,4 2,4 2,2 1,9<br /> xuống 50% chiều cao ban đầu sau 24h<br /> 2<br /> 2 Độ bền kéo đứt N/cm 12,5 20,0 19,8 18,5 17,9<br /> 3 Độ giãn dài khi đứt % 300 273 272 261 250<br /> Kết quả tại bảng 1 cho thấy các thông số cơ lý của mẫu xốp biến đổi theo cùng một quy<br /> luật sau 30, 90, 180 ngày và 310 ngày thử nghiệm. Trong đó, chỉ tiêu độ biến dạng nén dư<br /> sau khi nén mẫu xuống 50% chiều cao ban đầu sau 24h tăng 0,4% và 0,2% so với mẫu ban<br /> đầu đối với mẫu xốp sau khi ngâm trong nhiên liệu 30, 90 ngày và 180 ngày, giảm 0,1%<br /> so với mẫu ngâm 310 ngày. Độ bền kéo đứt tăng 7,5; 7,3; 6,0 và 5,4 N/cm2 so với mẫu ban<br /> đầu sau khi ngâm 30, 90, 180, 310 ngày sau khi ngâm trong nhiên liệu. Thông số độ giãn<br /> dài khi đứt đều giảm so với giá trị tương ứng của mẫu xốp trước khi ngâm. Chúng tôi cho<br /> rằng, sau một thời gian ngâm, các hợp phần của nhiên liệu đã thấm vào và ít nhiều gây ảnh<br /> hưởng tới lực liên kết trong cấu trúc của xốp, song không hòa tan một phần xốp.<br /> 3.1.2. Ảnh hưởng của vật liệu xốp đến chất lượng nhiên liệu Jet-A<br /> Sau khi ngâm các mẫu xốp theo thời gian 30 ngày (kí hiệu mẫu Jet A1/F1), 90 ngày (Jet<br /> A1/F2), 180 ngày (Jet A1/F3), 310 ngày (Jet A1/F4) thì mẫu Jet-A1 Dung Quất không màu,<br /> trong suốt, không có tạp chất, không có cặn lơ lửng giống như mẫu Jet-A1 trước khi ngâm<br /> mẫu (Jet A1/C0) và các thông số chất lượng khác đều đảm bảo theo tiêu chuẩn TCVN<br /> 6426:2009. Kết quả phân tích các thông số của nhiên liệu trước và sau khi ngâm các mẫu<br /> xốp được thể hiện tại bảng 2.<br /> Kết quả ngâm mẫu xốp trong nhiên liệu Jet-A1 Dung Quất tại bảng 2 cho thấy các chỉ<br /> tiêu kỹ thuật của nhiên liệu trước và sau khi ngâm xuất hiện sự sụt giảm về độ dẫn điện.<br /> Giá trị này giảm mạnh từ 300 pS/m (thông số chất lượng của nhà sản xuất) xuống còn 81<br /> pS/m sau 310 ngày ngâm. Do đó, trong quá trình bảo quản, lưu chứa và sử dụng nhiên liệu<br /> tại các đơn vị nếu độ dẫn giảm xuống dưới 50 pS/m thì cần phải bổ sung thêm phụ gia<br /> tăng độ dẫn trước khi sử dụng [4-6]. Ngoài ra các chỉ tiêu khác như: hàm lượng lưu huỳnh,<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 114 L. Q. TuÊn, …, L. H. §¨ng, “Nghiªn cøu ¶nh h­ëng chÊt l­îng ... c¬ lý cña xèp.”<br /> Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br /> <br /> <br /> trị số axit, hàm lượng nhựa của nhiên liệu Jet-A1 Dung Quất sau khi thử nghiệm đều có xu<br /> hướng tăng so với mẫu trước khi ngâm.<br /> Bảng 2. Các chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu Jet-A1 Dung Quất trước và sau khi ngâm<br /> Phương Kết quả<br /> TT Chỉ tiêu pháp Jet A1/ C0 JetA1/ F1 JetA1/ F2 JetA1/ F3 JetA1/ F4<br /> 1 Ngoại quan Cảm quan Sạch, sáng không có tạp chất và nước<br /> ASTM D<br /> 2 Màu +30 +30 +30 +30 +29<br /> 156 - 02<br /> ASTM D<br /> 3 Tạp chất dạng hạt, mg/l