Учебный вопрос № 2. Виды и объемы контроля качества газов, применяемых в авиации

В соответствии с требованиями, определенными соответствующими ГОСТ и другими нормативно-техническими документами, установлены следующие виды и объемы контроля качества газов, применяемых в бортовых системах воздушных судов:

полный;

контрольный.

Полный анализ качества газов предусматривает определение физико-химических показателей в полном объеме и по методике, установленной ГОСТ на данный газ. Полный контроль проводится при наличии соответствующей лаборатории на заводах промышленности, при отсутствии гарантии на получение качественного газа, в арбитражных лабораториях и лабораториях контроля качества газов войсковых частей, имеющих газодобывающие станции с применением высокоэффективных методов очистки и осушки газов.

Контрольный анализ качества газов предусматривает определение физико-химических показателей, наиболее склонных к изменению при производстве, получении, хранении газов, и проводится в авиационно-технических частях.

Для обеспечения постоянного контроля за качеством сжатых и сжиженных газов, упорядочения видов контроля газов и сроков их проведения устанавливаются следующие виды контроля:

производственный и при хранении;

приемо-сдаточный;

аэродромный.

Контроль производственный и при хранении.

Данный вид контроля предусматривает проверку качества газов в процессе их получения на газодобывающих станциях (заводах) типа АКДС, СКДС, ПКДС, ЖКДС, УКС, газификационных установках типа СГУ, ГСГ, а также при длительном хранении запасов газа (в ЦТК, баллонах, ЦЖУ).

При данном виде контроля в процессе получения сжатых и сжиженных газов проверяются:

жидкий медицинский кислород – на объемное содержание кислорода в процентах, на содержание масла, влаги и механических вредных примесей(по ГОСТ 5331-78);

газообразный медицинский кислород – на объемное содержание кислорода в процентах, на содержание вредных примесей, на отсутствие запаха, влагосодержание по температуре точки росы (по ГОСТ 5583-78);

жидкий азот – на объемное содержание азота в процентах, на содержание масла, механических примесей и влагосодержание по температуре точки росы (по ГОСТ 9293-74);

двуокись углерода газообразная;

сжатый воздух – на влагосодержание по температуре точки росы, содержание масла и механических примесей.

По завершении проведения производственного контроля на кислород и азот выдается паспорт.

Результаты контроля качества сжатого воздуха отмечаются в журнале учета работы компрессорной станции.

При хранении проверяют:

жидкий медицинский кислород – при испарении одной трети первоначально залитого в цистерну объема, но не реже одного раза в квартал. Объем контроля тот же, что и при производстве;

газообразный медицинский кислород – через каждые шесть месяцев хранения на запах (выборочно, один баллон из десяти);

жидкий азот – при испарении одной трети первоначально залитого в цистерну объема, но не реже одного раза в квартал. Объем контроля тот же, что и при производстве.

О результатах контроля при хранении жидкого медицинского кислорода и жидкого азота делается отметка в паспорте.

Приемо-сдаточный контроль.

Данный вид контроля предусматривает проверку документов, подтверждающих качество газов, а также проведение отдельных анализов газов при получении их с заводов промышленности, газодобывающих станций (заводов), СГУ, ГСГ, УКС, ЦТК, ЦЖУ.

При данном виде контроля проверяются:

жидкий медицинский кислород – паспорт на жидкий медицинский кислород каждой цистерны;

газообразный медицинский кислород – паспорт на газообразный медицинский кислород каждого баллона; давление и объемное содержание кислорода (выборочно, 2 % от партии баллонов, но не менее двух баллонов от партии на 100 баллонов);

жидкий азот – паспорт на жидкий азот каждой цистерны;

газообразный азот – паспорт на газообразный азот каждого баллона; давление и объемное содержание азота (выборочно, 2 % от партии баллонов, но не менее двух баллонов от партии на 100 баллонов);

двуокись углерода газообразная – паспорт на газообразную двуокись углерода и наличие воды в каждом баллоне;

сжатый воздух – журнал приема и выдачи баллонов, где должна быть сделана запись о давлении и влагосодержании воздуха по температуре точки росы; выборочно давление и температура точки росы.

Аэродромный контроль.

Данный вид контроля предусматривает проверку документов, подтверждающих качество газов, а также состояние средств зарядки (заправки) газами, которые влияют на обеспечение безаварийной эксплуатации воздушных судов.

Аэродромный контроль проводится должностными лицами инженерно-авиационной службы обеспечиваемой авиационной части и дежурным по аэродромно-техническому состоянию полетов, а газообразный медицинский кислород, кроме того, на запах проверяется врачом авиационной части.

При данном виде контроля перед допуском средств зарядки (заправки) газами (АКЗС, УГЗС, АУЗС, ВЗ ЦТК) к применению на воздушном судне проверяются:

жидкий медицинский кислород – паспорт на жидкий медицинский кислород, состояние заправочных шлангов ЦТК, наличие спецодежды, техническое состояние заправочного средства – перед каждым применением цистерны;

газообразный медицинский кислород – паспорт на газообразный медицинский кислород; отсутствие запаха (органолептическим методом), техническое состояние зарядных шлангов и газозарядной станции, наличие спецодежды – перед каждым применением средства;

жидкий азот – паспорт на жидкий азот; техническое состояние заправочных шлангов и заправочного средства – перед каждым применением средства;

газообразный азот – паспорт на газообразный азот, техническое состояние зарядных шлангов и газозарядного средства – перед каждым применением средства;

газообразная двуокись углерода – паспорт на гозообразную двуокись углерода, наличие воды в баллоне (емкости), техническое состояние зарядных шлангов и газозарядного средства – перед каждым применением средства;

сжатый воздух – журнал учет работы газозарядного средства, техническое состояние зарядных шлангов и газозарядного средства – перед каждым применением средства.

Результаты аэродромного контроля отмечаются в журнале учета работы газозарядной станции и журнале учета наполнения и опорожнения цистерны жидким кислородом (азотом).

Контроль качества сжатых и сжиженных газов должен производить специально подготовленный личный состав.

К должностным лицам авиационно-технической части, осуществляющим организацию и контроль качества газов, подаваемых на зарядку (заправку) бортовых систем воздушных судов, относятся:

начальник автомобильной и электрогазовой службы авиационно-технической части;

инженер (старший инженер) по электрогазовой технике авиационно-технической части;

начальник кислородазотдобывающей станции.

Начальник А и ЭГС организует и контролирует работу по проверке качества сжатых и сжиженных газов, применяемых для зарядки (заправки) бортовых систем воздушных судов.

Инженер (старший инженер) по ЭГТ (начальник группы газового обеспечения) отвечает за своевременное и качественное проведение контроля качества сжатых и сжиженных газов и осуществляет непосредственное руководство лабораторией по контролю качества газов, предназначенных для зарядки (заправки) систем воздушных судов.

Начальник кислородазотдобывающей станции отвечает за качество выдаваемых станцией сжатых и сжиженных газов. Он обязан осуществлять контроль качества добываемых на станции и получаемых от предприятий промышленности кислорода и азота.

При отсутствии в части данной станции контроль качества сжатых и сжиженных газов осуществляют лица, назначенные приказом командира авиационно-технической части.

Ответственность за качество газов, заряжаемых (заправляемых) в воздушное судно, несет начальник А и ЭГС части.

Учебный вопрос № 3. Определение содержания кислорода и азота в газовых смесях.

Газоанализаторы, применяемые для определения концентрации кислорода в газах, по принципу действия делятся на следующие группы:

термомагнитные;

деполяризационные;

термохимические;

химические.

В кислородной промышленности наибольшее распространение получили автоматические термомагнитные кислородные газоанализаторы. Отечественная промышленность изготавливает следующие типы термомагнитных газоанализаторов: МГК-4, МГК-6, МН-5132 и др.

Принцип действия термомагнитных кислородных газоанализаторов основан на более высокой (в 150 раз), чем у азота и других газов, магнитной восприимчивости кислорода. При внесении кислорода в магнитное поле его молекулы намагничиваются и начинают притягиваться магнитом. Магнитная восприимчивость кислорода сильно зависит от температуры, с повышением температуры она резко снижается.

Принцип действия термомагнитных газоанализаторов следующий: у стенок камеры холодные молекулы кислорода притягиваются магнитом, а около спирали теплые – не притягиваются. Холодные, двигаясь к полюсам магнита, выталкивают теплые из магнитного поля. В результате образующейся конвекции спираль охлаждается, а ее электрическое сопротивление падает, что в конечном итоге фиксируется вторичным прибором. Поскольку магнитными свойствами обладает лишь кислород, то интенсивность движения газа в камере будет зависеть лишь от содержания кислорода в смеси.

Деполяризационные газоанализаторы работают по следующему принципу. Если к двум электродам, погруженным в электролит, приложено некоторое напряжение, то величина тока в цепи быстро снижается почти до нуля в результате поляризации электродов. При наличии в электролите кислорода в результате диффузии он деполяризует электрод, при этом в цепи возникает так называемый диффузионный ток. Величина тока пропорциональна содержанию кислорода в электролите. Промышленность изготавливает два поляризационных газоанализатора ДПГ-5А-52 и ГДРП, которые используются для анализа кислорода.

Термохимический газоанализатор типа ТХГ-6А применяют для определения малых концентраций кислорода в газах. Принцип действия термохимического газоанализатора основан на измерении теплового эффекта реакции соединения кислорода с водородом в слое катализатора. Количество выделившегося при этой реакции тепла пропорционально количеству кислорода, прошедшего через катализатор.

В авиационно-технических частях определение концентрации кислорода и азота в газовых смесях осуществляют с помощью прибора ПАК и АУ2, принцип работы которого основан на химическом методе определения содержания кислорода и азота в кислородно-азотных газовых смесях. Работа прибора основана на методе Гемпеля, который заключается в поглощении кислорода медью в медно-аммиачном растворе с последующим измерением объема оставшегося газа.

Сущность метода определения концентрации азота основана на поглощении кислорода из газовой смеси щелочным раствором пирогаллола «А» с последующим измерением объема оставшегося не поглощенного азота. Определение процентного содержания азота в газе осуществляется методом поглощения кислорода раствором пирогаллола «А» в том случае, когда кислородно-азотная смесь содержит менее 20 % кислорода. При концентрации кислорода в смеси более 20 % применяется метод, при котором медь взаимодействует с кислородом и окись меди смывается медно-амиачным раствором.

Учебный вопрос № 4. Определение содержания ацетилена, масла и вредных примесей в кислороде

Ацетилен попадает в блок разделения воздухоразделительной установки с атмосферным воздухом. Среднее содержание ацетилена в 1 м3 атмосферного воздуха колеблется в пределах 0,001…0,1 см3. Вблизи ацетиленовых станций содержание ацетилена в атмосферном воздухе может возрасти до 30 см3/м3.

Ацетилен растворяется в жидком воздухе или в жидком кислороде до предела растворимости, который равен 5 см3/дм3. При содержании в 1 м3 воздуха менее 0,037 см3 ацетилена последний может находится в жидком кислороде только в растворенном виде, что не опасно.

При температуре равной 74 К (-199˚С) ацетилен переходит в твердое состояние и может накапливаться в аппаратах блока разделения воздуха. Система «твердый ацетилен – жидкий кислород» является взрывоопасной! Наличие в этой системе масла уменьшает энергию инициирования взрыва, то есть увеличивает его вероятность.

Причиной взрыва могут быть удары газовых волн, которые возникают при резком открытии или закрытии вентилей, резком повышении давления, быстром вскипании жидкого кислорода или воздуха. Другие возможные причины взрыва – трение и удары частичек твердого ацетилена о стенки и между собой.

При работе воздухоразделительной установки периодически необходимо брать анализ на содержание ацетилена в аппаратах блока разделения. Допустимое содержание ацетилена в жидком обогащенном воздухе – 0,4 см3/дм3, в жидком кислороде из аппаратов блока разделения – 0,04 см3/дм3. В медицинском кислороде согласно ГОСТ 6331-78 содержание ацетилена недопустимо.

Для осуществления контроля содержания ацетилена в жидком кислороде и в воздухе применяют следующие методы:

Хроматографический. Данный метод позволяет с большой точностью и быстро установить содержание ацетилена. Сущность метода заключается в предварительном обогащении микропримесей ацетилена в специальном концентраторе при низкой температуре и использовании высокочувствительного ионизационного способа детектирования. Чувствительность метода 10-8…10-9 об.%.

Экспрессный. Метод основан на адсорбции ацетилена при испарении пробы жидкости стеклотканью, помещенной в сосуд для испарения пробы, последующим поглощением ацетилена при отогревании сосуда поглотительным раствором и колориметрирования окрашенного раствора. Метод рекомендуется для определения ацетилена в условиях:

кислородных установок небольшой производительности;

в период пуска крупных блоков разделения воздуха при недостаточном количестве жидкости в конденсаторах и кубе колонны;

при необходимости проведения экспрессных анализов в условиях возможного быстрого увеличения концентрации ацетилена в колонне воздухоразделительной установки.

Ошибка определения ацетилена экспрессным методом составляет около 30 %.

Адсорбционно-колориметрический. Метод основан на поглощении ацетилена из анализируемого жидкого кислорода адсорбентом с последующим извлечением его из адсорбента газообразным азотом и пропусканием этой газовой смеси через раствор реактива, который улавливает ацетилен и меняет свою окраску при этом. Степень окраски реактива зависит от количества поглощенного ацетилена. По степени окраски реактива, пользуясь колориметрической шкалой прибора, определяется количество ацетилена в анализируемой жидкости.

Конденсационно-колориметрический. Метод основан на вымораживании ацетилена из газообразных продуктов, образующихся при испарении испытуемых жидкостей, возгонке ацетилена и его поглощении аммиачным раствором одновалентной меди с образованием окрашенного коллоидного раствора ацетиленовой меди. Содержание ацетилена в окрашенном растворе определяется колориметрическим методом. Определение ацетилена в воздухе основано на адсорбции ацетилена активированным углем и его вымораживании при температуре жидкого азота, последующей сублимации ацетилена и колориметрическом его определении.

Масло попадает в жидкий кислород при его производстве из поршневых компрессоров и детандеров через неплотности поршневых уплотнений. Наличие масла в кислороде недопустимо, так как реакция взаимодействия углеводородных масел с газообразным кислородом является экзотермической и может привести к взрыву.

Определение содержания масла в жидком кислороде производят двумя методами анализа: качественным и количественным.

Качественный метод выражается в том, что определенное количество жидкого кислорода (1 л) наливают в стеклянную колбу и дают ей испариться. После полного испарения пробы кислорода на внутренней поверхности колбы не должно оставаться пленки масла, капель влаги и твердых образований.

Количественный метод заключается в определении количества содержащегося в жидком кислороде или жидком воздухе масла нефелометрическим или люминесцентным методами.

Нефелометрический метод основан на образовании эмульсии при добавлении воды к раствору масла в смеси эфира и уксусной кислоты и сравнении мутности раствора с эталонами искусственной нефелометрической шкалы.

Люминесцентный метод основан на свойстве минеральных масел флуоресцировать под действием ультрафиолетовых лучей. При этом используются приборы:

люминесцентный компаратор ЛК-1;

фотоэлектрический флуориметр ФЛЮМ.

Качество люминесцентного метода зависит от природы растворенного масла, растворителя, типа применяемого прибора. Для проведения анализа с помощью прибора ФЛЮМ дозу испытуемого раствора вливают в кювет прибора, измеряют интенсивность люминесценции раствора и по градуированному графику определяют концентрацию масла в растворе.

При использовании компаратора ЛК-1 сравнивают интенсивность люминесценции исследуемого и эталонного растворов.

Нефелометрический и люминесцентный методы могут применяться также при количественном определении содержания масла в растворителях, используемых для обезжиривания кислородной аппаратуры.

Производимый газодобывающими станциями медицинский кислород может содержать не только определенное, но и опасное количество вредных примесей.

Основными вредными примесями газообразного кислорода, которые подлежат определению, являются:

окись углерода (СО);

двуокись углерода (СО2);

озон (О3) и другие окислители;

газообразные кислоты и основания.

Вдыхание медицинского кислорода с концентрациями вредных примесей выше допускаемых ГОСТ приводит к удушью, потере сознания или смерти.

Определение содержания вредных примесей в газообразном кислороде производится при помощи походной лаборатории ПКЛ-1, в комплект которой входит: химическая посуда, приспособления и химические реактивы, позволяющие в короткий срок определить наличие в кислороде указанных вредных примесей.

Дата добавления: 2014-01-04