Групповые заправщики топливом воздушных судов

Топливо при подаче давления из входного 9 патрубка через фильтр 8, заполняет трубку 21, проходит через обратный клапан 4, эжектор в тройнике и далее разделяется на два циркулирующих потока. Часть топлива по трубке 22 через игольчатый клапан 5 поступает в надмембранную полость «А» и далее через обратный клапан 4 в выходной 10 патрубок корпуса. Вторая часть потока топлива поступает через клапанную часть мембранного регулятора и далее по трубке к выходному 10 патрубку.

Принцип работы клапан «Муэско» - автоматическое регулирование постоянного расхода и давления топлива условно «за собой», независимо от изменений расхода и давления в напорном трубопроводе до клапана и изменений указанных параметров в расходном трубопроводе при заправке топливом ВС через гидрантную колонку. Это обеспечивается следующим образом. При подаче топлива во входной патрубок 9 под воздействием давления на мембранную часть перепускного клапана 12 пружина 16 сжимается, клапан 12 поднимается, обеспечивая проход основного потока топлива под седлом в выходной патрубок. Скорость открытия клапана (подъема его над седлом 14) зависит от скорости выхода топлива и снижения давления в надмембранной полости А.

Регулирование пружины 16 производится в заводских условиях, после чего регулировочный узел пломбируется, поэтому основное управление скоростью и высотой подъема перепускного клапана осуществляется только за счет перепуска топлива по байпасным линиям и изменения давления в надмембранной полости А. При этом скорость перемещения перепускного клапана обеспечивается игольчатым клапаном, регулировка которого в основном проводится в заводских условиях с возможностью подрегулирования (с последующим пломбированием) в условиях эксплуатации, учитывая удаление установленного клапана от насосной станции ГЗТ. Также в заводских условиях в зависимости от диаметра установленной диафрагмы 7 во входном 9 патрубке выполняется регулирование мембранного клапана Этот комплекс дополнительного оборудования обеспечивает управление перепускным клапаном 12 за счет изменения давления в надмембранной полости в зависимости от изменения давления «до» и «после» диафрагмы клапана Зарубежные специалисты считают, что дополнительное оборудование перепускных клапанов диафрагмами и мембранными клапанами на байпасной линии обеспечивается своевременное регулирование процесса, например, при включении дополнительных насосов и подаче давления в напорном трубопроводе или при прекращении заправки топливом ВС через гидрантную колонку [3-6, 28-30].

3.5 Гидрантные и присоединительные колонки

Современное состояние стационарных систем ГЗТ в отечественных и зарубежных аэропортах характеризуется наличием систем построенных по международным требованиям, в частности к гидрантным колонкам и агрегатам заправки, разработанным в 80-е годы, а также систем реконструированных после 2000 года и вновь строящихся по новым требованиям заправки топливом современных ВС [3,28-30].

Как отмечалось ранее, в трубопроводных коммуникациях современных систем ГЗТ может быть предусмотрено высокое и низкое давление топлива. Эти особенности, соответственно, требуют разного конструктивного исполнения оборудования гидрантных колонок и агрегатов заправки при выполнении в принципе одних и тех же операций обеспечения параметров заправки топливом ВС. Для этого в системах ГЗТ должно быть обеспечено двухступенчатое автоматическое регулирование заданных параметров расхода и давления конечными элементами - гидрантными колонками и агрегатами заправки [26,27].

Существует два типа колонок: с регулированием режимов заправки топливом ВС и без него. Первый тип принято называть гидрантными колонками, которые, как правило, используются в высоконапорных ГЗТ с большой протяженностью распределительных трубопроводов [3-6, 28-30]. В ГЗТ с гидрантными колонками первого типа применяются агрегаты заправки без насосных установок, оборудованных заправочными модулями с регуляторами на наконечниках закрытой заправки рукавов. Второй тип колонок без регуляторов режимов заправки называют присоединительными колонками. Ранее в отечественной практике они использовались в упрощенных системах ЦЗС, где не требовалось двухступенчатое регулирование давления [2]. В настоящее время присоединительные колонки используются в низконапорных ГЗТ, в комплексе с подвижными агрегатами заправки, оборудованных собственными насосными установками и оборудованием двойного автоматического регулирования режима заправки [3-6, 28-30]. Присоединительные колонки и подвижные агрегаты заправки, как правило, применяются для заправки ВС с приемными способностями более 1250 л/мин, в том числе с возможностью заправки под давлением закрытым способом [28 - 30].

В целях стандартизации муфтовых соединений гидрантных и присоединительных колонок еще в 1975 году был разработан Американским нефтяным институтом стандарт АПИ-1584, который регламентировал следующие компоненты и параметры [28-30]:

конструктивное оформление (конструкция) присоединительной части - адаптора проходным сечением 100 мм (4”);

максимальное гидравлическое сопротивление;

максимальное рабочее давление.

Позднее Британским нефтяным институтом (Institute of Petroleum, IP), исходя из накопленного международного опыта использования стандарта АПИ-1584 и эксплуатации гидрантных колонок разработали рекомендации для новых стационарных систем ГЗТ, которые по своим главным аспектам предусматривают полную унификацию компоновки и использование комплектующих элементов, в том числе дополнительных. При этом конфигурация и диаметр присоединительного адаптера принят без изменений, поэтому на всех системах ГЗТ стыковка агрегатов заправки к гидрантным и присоединительным колонкам обеспечивается аналогично [28].

По новым рекомендациям для уменьшения гидравлического сопротивления до 0,85 МПа диаметр входного фланца колонки увеличен со 100 мм до 150 мм, но при этом рекомендована установка фильтра грубой очистки и фильтра 20 мкм. Введено требование по времени автоматического открытия (5-10 сек) и закрытия (2-5 сек) клапана (оба параметра могут быть отрегулированы в пределах указанных значений). Повышено значение максимального рабочего давления топлива с 19 бар до 20 бар, введено требование по испытательному давлению (до 30 бар). Введено требование о допустимом объеме топлива, протекающего в период закрытия клапана (не более 225 л при номинальной пропускной способности [28].

При проектировании новых систем ГЗТ с размещение гидрантных и присоединительных колонок на перронах и местах стоянок ВС учитываются особенности размещения бортовых заправочных штуцеров ВС и особенности размещения агрегатов заправки. На рис. для примера показано штатное размещение бортовых штуцеров на зарубежных ВС.

Рисунок 31 - Расположение бортовых заправочных штуцеров при общей линии гидрантных колонок ЦЗС

Как правило, на перронах размещается по две колонки, чтобы была возможность заправки всех видов ВС. Для варианта ГЗТ обеспечивающей двумя сортами топлива колонки устанавливаются на каждый сорт.

При установке на одной стоянке двух колонок они располагаются симметрично, с правой и левой сторон, на расстоянии 9 м от продольной оси самолета и 6 м от осевой линии основных шасси в направлении движения самолета. При установке одной колонки последняя размещается справа от продольной оси самолета на указанных выше расстояниях. Следует иметь в виду, что во всех случаях колонки должны размещаться за контурами проекции самолета и по возможности вне путей движения самолета по рулежным дорожкам [28].

Гидрантные колонки не должны мешать маневрированию самолетов и подвижных средств наземного обеспечения, поэтому их устанавливают на МС и в пунктах заправки на перроне заглубленно, заподлицо с покрытием стоянки в металлическом кожухе.

Для этой цели в покрытии предусмотрен монтажный проем с размерами 3х3 м. Для предотвращения попадания дождевых и талых вод корпус колонки герметично закрывается крышкой 4 с резиновым уплотнительным кольцом. Сальниковое устройство 9 препятствует проникновению внутрь корпуса грунтовых вод. Крышка такой гидрантной колонки рассчитывается на прочность, на максимальную удельную нагрузку от давления эксплуатируемых самолетов, достигающую 12 кгс/см

Наличие в колонке гидрантного регулятора типа РГ-03 позволяет автоматически поддерживать заданное давление на выходе из колонки и производить автоматическое перекрытие потока топлива при прохождении через колонку большего количества топлива, чем задано регулировкой, а также в аварийных случаях (при обрыве рукава на заправочном агрегате и др.).

Техническая характеристика гидрантного регулятора РГ-03

Диапазон настройки регулируемого давления, кгс/см2:

минимального 2

максимального 8

Пропускная способность, м3/ч:

минимальная 30

максимальная 150

Максимальное давление, кгс/см2 16

Гидрантный регулятор РГ-03 (рис. 55) является регулятором давления прямого действия, типа «после себя» с вертикальным потоком топлива и одновременно устройством, автоматически перекрывающим питающий трубопровод специальным клапаном, который перемещается энергией потока топлива при сверхдопустимых для него расходах. Он включает в себя три основных элемента: отсечной, регулирующий клапаны и распределительное устройство. Отсечной клапан состоит из корпуса 1, присоединительного фланца 8, поршня 3, жестко соединенного с входным клапаном 31, направляющей 14, клапана 11, пружины 7, флажка 15, крана 6, кулачка 5 с рукояткой 4.

Рисунок 32 - Гидрантный регулятор РГ-03

Регулирующий клапан соединяется с отсечным клапаном клапанами 29 и 30. Внутри корпуса 26 регулирующего клапана размещены клапан 24, мембрана 23, пружины 22 и 25 и регулировочный винт 21. Распределительное устройство соединено с отсечным клапаном каналами 16 и 27, а с регулирующим клапаном - каналом 16. Он состоит из золотника 13, соединенного системой тяг с ручкой 12, пружины 18 и регулировочного винта 19.

Гидрантный регулятор включается и выключается с помощью ручки 12, которая соединена системой тяг с золотником 13. В положении «Закрыто» ручка 12, а следовательно, и золотник 13 находятся в верхнем крайнем положении. В этом случае топливо из входного патрубка поступает через вентиль 28 по каналу 27 в распределительное устройство и из него по каналу 16 в полость «Б» над поршнем. За счет разности площадей поршня 3 и клапана 31 величина силы давления топлива, воздействующая на поршень 3 со стороны полости «Б», будет больше силы давления, действующей на клапан 31 со стороны входного патрубка. Под воздействием этой силы давления топлива и пружины 2 поршень 3 вместе с клапаном 31 перемещается вниз и прикрывает входное отверстие. Закрытое положение входного клапана фиксируется кулачком 5 поворотом ручки 4.

Установка гидрантного регулятора в положение «Открыто» производится в следующей последовательности: сначала присоединяется к нему наконечник приемного рукава заправочного агрегата, поворачивается рукоятка 4, а затем ручка 12 устанавливается в нижнее крайнее положение, при этом флажок 15 займет горизонтальное положение. При присоединении наконечника открывается разгрузочный клапан 10, а затем клапан 11. При открытии клапана 10 давление топлива в полости «А» падает. В случае необходимости понижение давления в этой плоскости можно осуществить краном 6.

В положении «Открыто» ручка 12 и золотник 13 перемещаются вниз. Золотник 13 сообщает полость «Б» с полостью низкого давления «А». Топливо из полости «Б», перетекая по каналам 16, 20 и 30 в полость низкого давления «А», дает возможность топливу на выходе открыть входной клапан 31 и пройти гидрантный регулятор, так как давления в полости «А» и «Б» станут равными, а по величине - меньшими, чем давление на входе в гидрант. Давление проходящего топлива передается по каналу 29 под стальную мембрану 23 и при превышении заданной величины оно, воздействуя на мембрану 23, сжимает пружину 22, при этом клапан 24 перекрывает доступ топлива из канала 20 в канал 30. В это время топливо с давлением, равным давлению топлива на входе, поступает через вентиль 28 по каналам 27 и 16 в полость «Б» над поршнем 3, который под воздействием силы давления топлива перемещается с клапаном 31 вниз, уменьшая проходное сечение клапана, а следовательно, и расход топлива. Уменьшение расхода топлива приводит к снижению его давления в полости «А». Таким образом, автоматически поддерживается давление на выходе из гидрантной колонки. Регулировка давления на выходе производится сжатием пружины 22, винтом 21.

В аварийных случаях, например, при обрыве рукава, давление на выходе резко падает, а расход увеличивается и может превышать максимально допустимую величину. С увеличением расхода увеличивается скоростной напор на флажок 15, это приводит к увеличению вращающего момента на оси флажка. Усилие, возникшее от вращающего момента, передается через рычаги золотнику 13, последний передвигается вниз и сообщает полость «Б» с зоной высокого давления через вентиль 28 по каналам 16 и 27.

Топливо с высоким давлением, поступившее в полость «Б», перемещает поршень 3 вместе с клапаном 31 вниз и перестает поступать в гидрант. Расход топлива через гидрант регулируется винтом 19 за счет сжатия пружины 18. Общая регулировка плавности работы осуществляется вентилем 28 и дросселем 17.

В настоящее время в новых отечественных и зарубежных ГЗТ используются колонки различных модификаций в основном выпускаемых в Европе и США такими фирмами как «Зенит» и «Картер». типовая схема размещения оборудования в гидрантной колонке новой модификации (по рекомендациям IP) приведена на рис. 56 [3-6, 28-30].

3.6 Агрегаты заправки

В системе ЦЗС применяются передвижные и стационарные заправочные агрегаты [2,6, 28-30]. Использование передвижных заправочных агрегатов объясняется тем, что применение стационарных агрегатов требует большого количества дорогостоящего оборудования, коэффициент использования которого при многочисленных местах стоянок является невысоким. Поэтому в аэропортах с большим количеством стоянок самолетов на перроне применяются преимущественно передвижные заправочные агрегаты. Если число мест стоянок невелико, а коэффициент загрузки достаточно высок, целесообразно использовать стационарные пункты заправки самолетов топливом.

Выбор типа агрегата обосновывается технико-экономическим расчетом и зависит от интенсивности движения самолетов, типов обслуживаемых самолетов, продолжительности заправочных операций на местах стоянки, назначения мест стоянки, на которых производится заправка, количества мест стоянки обслуживаемых стационарными средствами заправки и имеющегося заправочного оборудования.

Количество стационарных агрегатов определяется по числу мест стоянок, обслуживаемых системой ЦЗС, из расчета один агрегат на каждое место стоянки. При необходимости допускается установка на одной стоянке двух агрегатов. Оборудование передвижных заправочных агрегатов монтируется на шасси автомобилей, прицепах и специальных тележках. Последние могут быть самоходными и прицепными.

В аэропортах с большой интенсивностью самолетовылетов используются агрегаты, смонтированные на автомобилях; прицепные агрегаты применяются в аэропортах с небольшой интенсивностью.

Общий вид одного из типов передвижного заправочного агрегата, смонтированного на шасси автомобиля представлен на рис., а его технологическая схема на рисунке.

Передвижной заправочный агрегат присоединяется к гидрантной (присоединительной) колонке системы ЦЗС с помощью приемного рукава 2 диаметром 100 мм и длиной 7-7,5 м, а к бортовым заправочным штуцерам самолета - двумя или одним раздаточным рукавом 14. Присоединение приемного рукава к колонке и раздаточных рукавов при закрытой заправке к топливной системе самолета осуществляется с помощью быстроразъемных соединений 1 и 15. В качестве таких соединений на раздаточных рукавах используются наконечники для закрытой заправки типа ННЗ или изготовленные по нормали МАП 2561А. При открытой заправке на раздаточных рукавах вместо наконечников для закрытой заправки устанавливаются раздаточные краны типа РП-40. После присоединения рукавов устанавливают на счетчике-дозаторе 9 необходимую для заправки дозу топлива, открывают клапан гидрантной колонки и задвижку, установленную на входе в заправочный агрегат.

Топливо под избыточным давлением по рукаву 2 поступает в фильтр-водоотделитель 4, затем поток его распределяется по двум самостоятельным коммуникациям, на которых установлено одинаковое оборудование: регулятор давления 5, воздухоотделитель 6, счетчик-дозатор 9, регулятор расхода 11, трубка Вентури 12 и раздаточный рукав 14. Коммуникации могут работать вместе- и раздельно.

При необходимости добавления к топливу антиобледенительной жидкости во время заправки открывается кран 8, и жидкость из бачка 7 начинает поступать к дозатору 10, который в заданном соотношении нагнетает жидкость в поток топлива, идущего на заправку. Как только через счетчик-дозатор пройдет заданное количество топлива на выдачу, счетчик автоматически прекращает заправку. После этого закрывается клапан гидрантной колонки и отсоединяются рукава заправочного агрегата.

По окончании заправки производится отсос топлива из раздаточных рукавов в сливной резервуар 16 при помощи насоса 17. Если сливной резервуар заполнен, то топливо из него может быть перекачано в бак очередного самолета или автоцистерну. Откачка топлива из емкости производится насосом агрегата или специальным устройством.

На передвижных заправочных агрегатах устанавливаются специальные счетно-дозирующие устройства типа УСМТ, УСДТ и 86-3-02к, технические характеристики которых приведены в разделе «пункты налива ТЗ». Требуемый режим подачи топлива при заправке обеспечивается с помощью регуляторов давления 5 и расхода 11.

В зависимости от типа заправляемых самолетов общая пропускная способность рассматриваемого заправочного агрегата может составлять: через два раздаточных рукава от 700 до 2500 л/мин, а через один рукав от 300 до 1250 л/мин. При этом давление на входе в заправочный агрегат должно составлять 7-8 кгс/см2, а на выходе 2-4 кгс/см

На рис. изображен передвижной заправочный агрегат, смонтированный на специальной тележке. Он выполняет такие же операции, как и выше рассмотренный заправочный агрегат, и имеет следующие основные данные:

Пропускная способность, л/мин:

через один раздаточный рукав 760

через два раздаточных рукава 1500

Давление, кгс/см2:

на входе в агрегат 6

на выходе из агрегата 2-3,5

Длина рукавов, м:

приемного с Ду 80 3-4

раздаточного с Ду 65 10 и 20

Помимо передвижных в системах ЦЗС используются стационарные заправочные агрегаты. Наибольшее распространение они получили в упрощенных системах ЦЗС.

Оборудование стационарных заправочных агрегатов монтируется, как правило, на металлической раме. Они могут устанавливаться наземно и подземно. При наземной установке оборудование агрегата закрывается металлическим кожухом для защиты от пыли и атмосферных осадков.

Наземные стационарные агрегаты (рисунок 60, а) используются на заправочных стоянках, где маневрирование самолетов осуществляется с помощью тягачей, а также в аэропортах с малой интенсивностью движения. Они размещаются на перроне или вне его в непосредственной близости от самолета.

Оборудование подземного агрегата размешают в специальных колодцах заподлицо с бетонным покрытием, причем оно может быть заглубленным и выдвижным. При подземном расположении агрегата он должен находиться вне контуров проекции самолета и размещаться на расстоянии 9 м от его продольной оси и 6 м от осевой линии основных шасси. заправщик насосный станция трубопроводной

Скрытые заглубленные или выдвижные стационарные агрегаты применяются главным образом на стоянках, где производится интенсивная заправка самолетов. Технологическое оборудование и принцип работы стационарных заправочных агрегатов такие же, как и у передвижных. Одним из элементов заправочных агрегатов является наконечник закрытой заправки. Он предназначен для герметичного соединения раздаточного рукава заправочного агрегата с бортовым штуцером самолета. Наконечник ННЗ-4 (рис. 61) имеет три обособленных хвостовика, которые предназначены для крепления его к раздаточным рукавам диаметром 50, 65 и 76 мм.

Рисунок 33 - Наконечник для закрытой заправки типа ННЗ-4

Для присоединения ННЗ к бортовому штуцеру самолета необходимо: снять крышку 9; соединить наконечник со штуцером, повернув его за ручку 7 по часовой стрелке; вставить штекер троса заземления в гнездо на борту самолета; повернуть рукоятку 7 и открыть клапан 10, в результате чего отжимается клапан бортового штуцера и обеспечивается проход топлива из раздаточного рукава через бортовой штуцер в бак самолета. Хвостовая часть наконечника закреплена в корпусе 5 на шариках 3, что исключает закручивание раздаточного рукава при повороте наконечника.

Перемещение клапана 10 осуществляется с помощью шарнирно-рычажного механизма с фиксирующим устройством, а герметичность уплотнения клапана и других элементов достигается при помощи резиновых уплотнительных колец.

В корпусе наконечника имеется ниппельный кран, который позволяет при необходимости отбирать пробы топлива в процессе заправки. Наконечник имеет диаметр условного прохода 65 мм и рассчитан на рабочее давление 6 кгс/см Максимальный расход наконечника равен 1500 л/мин, а гидравлическое сопротивление находится в пределах 0,5-1 кгс/см2 [2].

При открытой заправке вместо наконечника ННЗ-4 используются раздаточные краны марки РП-40 и РП-40Г [2,3].

Раздаточный кран РП-40 состоит из следующих основных частей: корпуса 4, сливного патрубка с конусным сетчатым фильтром 3, переходника 11, клапанного механизма и штекера 10 с тросом. Внутри корпуса установлен большой клапан 8 с уплотнением из бензостойкой резины. Направление движения клапана обеспечивается цилиндрическим стаканом. В полости, образованной большим клапаном и стаканом, помещается малый клапан 9 и пружины для поджатия большого и малого клапанов.

Для прекращения, подачи топлива следует вывести рычаг 7 из фиксированного положения, под действием пружин закроется вначале большой клапан, а затем малый, поступление топлива в бак самолета прекратится. Для защиты крана от загрязнений конец сливного патрубка 2 закрывается колпаком 1. К корпусу крана прикреплен с помощью троса штекер 10, который выполняет ту же роль, что и штекер ННЗ.

На некоторых заправочных агрегатах используются регулирующие клапаны типа RS-1020 фирмы «Зенит». Они представляют собой регулятор давления, обеспечивающий установку заданного давления на выходе из раздаточных рукавов. Датчиком системы регулирования является трубка Вентури, включенная в схему после регулятора давления, а задаваемое давление на выходе регулятора определяется давлением сжатого воздуха, воздействующего на регулирующий орган в процессе заправки.

Техническая характеристика регулятора давления

Максимальная пропускная способность 70 м3/ч

Минимальная пропускная способность 5 м3/ч

Регулируемое давление 2,45 до 3,45 кгм/см2

Точность регулирования ±0,345 кгс/см2

Максимальное рабочее давление на входе 6,9 кгс/см2

Высота 400 мм

Длина по фланцам 280 мм

Масса 15 кг

Устройство регулятора показано на рис.. Топливо под давлением подается под клапан 20, который прижимается к седлу 19 пружиной 27 исполнительного механизма, состоящего из поршня 24, связанного с

Регулятор работает в технологической схеме заправочного агрегата следующим образом. Если рабочее давление в системе ниже давления подаваемого сжатого воздуха, то давление в камере 3, перемещает ось 6 в положение (показанное на рис. 63), когда проход 12 перекрыт и камера 10 через проход 8 сообщается с камерой 26 и по каналам 17 и 16 с областью низкого давления на выходе клапана-регулятора. Последний открывается под действием входного давления в камере 23, воздействующего на поверхность поршня 24.

Если рабочее давление превышает давление воздуха, то под действием давления в камере 5 мембрана 4 перемещается одновременно с осью 6. При этом клапан 9 перекрывает проход 8, а проход 12 открывается, так как клапан 11 отходит от подвижного седла 13, которое упирается в заплечики корпуса регулятора 7. Входное давление в камере 26 передается по трубке 2 и проходу 1 Поршень 24 прикрывает проход 21, снижая, таким образом, выходное давление до величины, близкой к давлению воздуха. Затем перемещение мембраны 4 и оси 6 происходит в обратном направлении, закрывая проход 12 и останавливая перемещение поршня 24 и клапана 20.

При быстром повышении рабочего давления, например при перекрытии магистрали, в камере 5 увеличивается давление, и клапан 11 полностью открывается. В результате этого входное давление регулятора передается в камеру 26 через проход большего сечения. При этом в камере 26 устанавливается давление, равное давлению на входе в клапан, который быстро закрывается, ограничивая интенсивность и длительность гидравлического удара.



4. Особенности эксплуатации групповых заправщиков топливом

4.1 Подготовка групповых заправщиков топливом к использованию

После окончания строительно-монтажных работ трубопроводные коммуникации ГЗТ подвергаются внешнему осмотру, испытаниям на прочность законченных участках. Испытания на прочность и герметичность в соответствии с действующими строительными нормами [19,20] проводятся гидравлическим способом.

Величина давления при испытаниях трубопроводов систем ГЗТ на прочность принимается равной 1,25 рабочего давления, продолжительностью испытаний - 24 часа.

Проверка трубопроводов и оборудования на герметичность проводится после испытания на прочность и снижения испытательного давления до рабочего. Величина давления при проверке трубопроводов и оборудования ГЗТ на герметичность принимается равной рабочему давлению. Продолжительность испытаний на герметичность зависит от протяженности трубопроводов и должно быть достаточным для тщательного осмотра и выявления утечек. При проверке оценивается также герметичность запорной и регулирующей арматуры.

Трубопроводы системы ГЗТ и оборудование считаются выдержавшими испытание на прочность и проверку на герметичность, если за время испытаний трубопроводов на прочность давление в системе остается неизменным, а при проверке герметичности не будут обнаружены утечки. По результатам испытаний составляется акт [20].

После испытаний на прочность и проверки герметичности топливом, последнее должно быть слито в отдельный резервуар. После отстаивания и при положительных результатах контроля его качества в объеме полного анализа оно допускается к использованию по прямому назначению.

В зарубежных системах ГЗТ при проектировании специально предусматривается дополнительное оборудование контроля состояния подземных трубопроводов и обнаружения утечек в оборудовании [28-30]. Все применяемые методы прямо или косвенно базируются на оценке градиентов давления или зависящих от них изменений расхода. При этом учитывается изменения давления в замкнутом объеме трубопроводов, обусловленные изменением температуры. Такие системы используются для периодического контроля состояния трубопроводов.

После испытаний на прочность и проверке на герметичность проводится промывка системы ГЗТ авиатопливом по схемам, специально разработанным с учетом специфики трассы и конструктивного исполнения. На рис. 64 в качестве примера приведена технологическая схема промывочных колец типовой системы ГЗТ одного из зарубежных аэропортов. Для промывки используются также сливные магистрали (при их наличии в системе ГЗТ). Для промывки системы ГЗТ должно быть выделено специальное оборудование и может быть использовано штатные средства, например фильтры, автотопливозаправщики и автоцистерны, сборно-разборные трубопроводы и рукава, приборы стационарного контроля качества топлива. Количество необходимых средств уточняется для каждой системы ГЗТ с учетом встроенных элементов, обеспечивающих промывку участков, отбор проб и контроля качества топлива.

Для проведения первичной промывки и гидравлических испытаний ГЗТ рекомендуется временно демонтировать расходомеры, изъять из корпусов штатные фильтроэлементы и заменить на технологические, закрыть задвижки гидроамортизаторов, заглушить специальными фланцами расходные трубопроводы к гидрантным колонкам или изолировать запорной арматурой в технологических колодцах. Необходимые связи трубопроводов вместо демонтированного оборудования должны быть восстановлены с помощью временных трубопроводов, вставок, байпасов, изготовленных заранее.

Рисунок 34 - Технологическая схема промывочных колец на ГЗТ:

1 - фильтр предварительной очистки; 2,9,14 - фильтры-сепараторы; 3 - насосный агрегат; 4 - индикатор потока топлива; 5,8,15 - штуцеры для отбора проб; 6 - расходные резервуары; 7 - насосы; 10 -датчик расхода; 11 - устройства для автоматического включения насосов; 12 - устройство для автоматического включения первого насоса; 13 - устройства для налива автотопливозаправщиков; 16 - расходомер; 17 - посты заправки; 18 - вторичный регулятор; 13 - первичный регулятор; 20 - пантограф; 21 - раздаточный рукав; 22 - наконечник закрытой заправки; 23,24,25,26 - переходники для испытания трубопровода на герметичность

Промывку трубопроводов осуществляют последовательно по участкам и одновременно только одну нитку трубопровода, в том числе используя прокачку топлива на кольцо через группу оборудования и трубопроводов согласно обоснованным технологиям. Для промывки используются штатные насосы системы ГЗТ. Производительность прокачки может состоять от 30 до 100% от расчетной пропускной способности и должна постепенно повышаться.

Общее количество требуемого для промывки системы ГЗТ топлива может составлять 200 - 300 % от общей вместимости промываемой трубопроводной системы и зависит от диаметра и протяженности трубопроводов [19-24]. Промывку рекомендуется проводить в следующей последовательности:

трубопроводы резервуарного парка;

коллекторы насосной системы;

трубопроводы по участкам по мере удаления от насосной станции;

распределительные трубопроводы;

расходные трубопроводы к гидрантным и распределительным колонкам.

В зависимости от особенностей конкретной схемы ГЗТ, наличия на трассе колодцев и запорной арматуры, возможности организации кольцевания участков через технологические (промывочные) фильтры, последовательность промывки может быть уточнена.

Промывка точек слива должна осуществляться одновременно с промывкой трубопроводов.

Количество прокачек топлива через систему ГЗТ зависит от степени загрязнения труб, поэтому при строительстве трубопроводов должны соблюдаться меры, предотвращающие загрязнения, включая предварительную зачистку и промывку трубопроводов.

Контроль качества топлива осуществляется визуально, с помощью индикатора качества топлива (ИКТ) и лабораторного анализа проб топлива. Контроль качества и отбор проб должны осуществляться с помощью после каждой прокачки [19].

Использованное для промывки топливо после отстаивания, фильтрации и контроля соответствия чистоте допускается применять повторно.

Особое внимание должно уделяться промывке трубопроводов к гидрантным колонкам. Промывка проводится последовательной прокачкой через них топлива в ТЗ или в сливной трубопровод. В первом случае к фланцам трубопровода вместо гидрантных колонок с помощью переходника с ответным фланцем под УБС присоединяется рукав ТЗА.

В фильтрах ТЗА, используемых для промывки систем, штатные элементы должны быть заменены на технологические (промывочные) или сняты. В наконечниках закрытой заправки также штатные сетчатые фильтры должны быть заменены элементами с фильтрующей сеткой 100 - 150 мкм.

Загрязнения при промывке трубопроводов собираются на дополнительных фильтрах грубой очистки, вмонтированных в различные участки системы, «грязивики» или в штатных фильтрах с технологичсекими фильтроэлементами периодчески удаляются.

По результатам промывки каждого трубопровода системы ГЗТ составляются акты.

После завершения промывки восстанавливают временно демонтированное оборудование, зачищают резервуары ГЗТ, используемые для промывки, производят пуск оборудования, проверку готовности технологических схем, систем управления, сигнализации и встроенного контроля состояния оборудования. Проверку устройств и систем обеспечения безопасности работы ГЗТ проводят одновременно с контролем готовности функциональных систем и автоматических устройств. Эти операции включаются в программу подготовки системы ГЗТ к приемочным испытаниям [19,20].

Для приемочных испытаний системы ГЗТ создается комиссия, которая проводит комплексно следующие виды испытаний:

на производительность;

контроль чистоты топлива;

на гидравлический удар.

Кроме указанных испытаний проводятся испытания автоматизированной системы управления, пункта налива цистерн ТЗА и стационарных агрегатов заправки, а также проводится контроль готовности противопожарной системы и отвода статического электричества.

В отечественной практике испытания оборудования системы ГЗТ рекомендуется проводить в два этапа [20]. На первом этапе все испытания проводятся с использованием имитаторов ВС, как правило, при наливе в цистерны ТЗА, на втором - заправляемые ВС.

Испытания систем ГЗТ по оценке производительности проводится раздельно для каждой линии напорных трубопроводов при одновременной работе нескольких гидрантных (присоединительных) колонок. Общая производительность одновременно работающих колонок должна соответствовать расчетной пропускной способности испытываемого трубопровода.

На первом этапе испытаний топливо из расходного резервуара насосными агрегатами подается в цистерну ТЗА при подстыковке наконечников рукавов агрегатов заправки ГЗТ к приемным штуцерам нижнего налива ТЗА. Включение насосных агрегатов производится автоматически или дистанционно в зависимости от типа системы ГЗТ.

При испытаниях учитывается вариант технологической схемы ГЗТ, включая схемы применяемых агрегатов заправки, их системы регулирования давления и расхода. Испытания проводятся на разных режимах давления заправки через каждые 0,05 МПа, начиная с 1,5 МПа до рабочего давления на агрегатах заправки конкретных систем ГЗТ (на агрегатах заправки с регуляторами давления на наконечниках раздаточных рукавов до 0,35 МПа).

Испытания системы автоматизированного управления оборудованием ГЗТ, в том числе насосной станцией, проводятся одновременно с испытаниями по оценке производительности системы, а также последующих испытаний на гидроудар. Данные о работе пультов, первичных датчиков и сигнализаторов давления в напорной магистрали после насосной станции в технологических колодцах и гидрантных колонок (при наличии в схеме) записываются в журнал. Журналы испытаний ведутся также на агрегатах заправки. При изменении режима выдачи топлива на заправку операторы на всех ЗА снимают показания счетчиков жидкости и показания манометров на пультах ЗА, в том числе на входе в заполняемые ТЗА (для этого заранее заготавливают таблицы, которые заполняют в ходе испытаний).

Испытания по оценке производительности проводятся при нескольких режимах управления насосной станцией: при ручном включении наосов с пульта управления системой ГЗТ, затем не менее двух - в автоматическом режиме включения насосов по заданной программе из них один имитацией аварийного выключения.

Испытания на гидроудар проводят с целью определения эффективности работы гидроамортизаторов (при их установке в системе) и устройств предотвращения гидроударов и пульсации потока топлива в разветвленных трубопроводных магистралях ГЗТ, которые устанавливаются в гидрантных колонках, агрегатах заправки, в том числе регуляторов расхода и давления в заправочной линии и на наконечнике раздаточных рукавов современных агрегатов заправки.

Следует отметить, что трубопроводных коммуникациях гидроудары (пульсации) могут возникать при включении и выключении насосов с постоянной подачей (от 2000 до 4500 л/мин), при одновременном прекращении (т.е. выключении) 2 - 3 гидрантных колонок, а также при одновременном перекрытии кранов заполнения топливных баков нескольких заправляемых ВС или магистральных кранов централизованной заправки ВС в конце заправки.

Рассмотрим в качестве примера порядок испытаний системы ГЗТ, в напорной магистрали которой насосной станцией должно поддерживаться давления порядка 0,8 МПа, а при падении напора вследствие включения в испытания агрегатов заправки (при имитации давления на входе в заправляемые цистерны ТЗА до 0,15 МПа), должен включаться дополнительный насос для компенсации потери давления. Принципиальная схема типового блока насосной станции с шестью основными насосами с электроприводом и дополнительным насосом поддержания давления в системе при выключенных заправочных колонках. Примерный график изменения давления на элементах испытываемой системы ГЗТ при увеличении расхода через агрегаты заправки приведен на рис. 65.

В рассматриваемой системе ГЗТ в напорной линии после насосов установлен расходомер с датчиком, подключенным к указателю расхода на пульте управления, а также реле давления и датчики предельного значения расхода и давления в напорной магистрали для автоматического и ручного управления насосной станцией.

Для измерения забросов давления в напорной магистрали в местах размещения гидроамортизаторов (или в их камерах), на гидрантных колонках и на наконечниках агрегатов заправки, подключенных к ТЗА или к заправляемым ВС, устанавливаются манометры или датчики автоматического контроля (записи) параметров давления в этих местах.

В начале на пульте управления включается топливный насос, создающий рабочее давление в напорной магистрали и фиксируются параметры потери напора в трубопроводной системе до гидрантных колонок. При включении операторами гидрантных колонок и агрегатов заправки в испытываемой системе и повышении расхода через них при наливе цистерн ТЗА снижается давление в напорной магистрали ниже заданного предела включают на пульте управления первый насос высокой подачи, контролируется скачок давления и затем устанавливается давление в магистрали и по достижении заданного давления (0,8 МПа), вручную включают насос, поддерживающий давление в отсутствии расхода. При этом операторами на гидрантных колонках и агрегатах заправки также фиксируется скачок давления при включении насоса, установившееся давление и расход топлива через агрегаты заправки. На пульте управления системой также фиксируются параметры давления и производительности подачи топлива одним насосом в напорную магистраль. Затем последовательно с пульта управления включают все насосы и после каждого включения фиксируются параметры скачка давления, установившееся давление в напорной магистрали и производительность подачи топлива.

После фиксации параметров при работе всех насосов по команде руководителя испытаний операторами на агрегатах заправки повышается на 0,5 МПа давление заправки (по манометрам на наконечниках раздаточных магистралей ЗА) и фиксируется показатели производительности подачи топлива в напорной магистрали и по счетчикам агрегатов заправки. Операции повышения давления на выходе из раздаточных рукавов ЗА последовательно с шагом 0,05 МПа выполняются операторами ЗА до рабочего давления, но не более 0,45 МПа, фиксируя изменение производительности подачи топлива в напорной магистрали и расхода через агрегаты заправки, а также параметры давления на всех приборах контроля. Эти параметры соответствуют производительности при имитации максимального сопротивления заправляемых ВС через ЗА, являются контрольными и характеризуют возможности системы ГЗТ в самом жестком случае эксплуатации. Фактические данные испытаний сравнивают с расчетными при проектировании системы ГЗТ.

Следующий цикл испытаний включает работы по имитации гидроударных процессов одновременным отключением 2-х и 3-х гидрантных колонок с записью параметров давления, в том числе в камерах гидроамортизаторов.

Аналогично проводят испытания по оценке производительности гидроударных процессов при автоматическом включении и выключении насосов. В процессе этой серии испытаний проводят необходимую настройку оборудования ГЗТ и испытании на качество очистки топлива от твердых частиц загрязнений и свободной воды. При этом в отечественной практике [19-21] пробы топлива для анализа отбираются из расходных резервуаров, фильтров и фильтров-водоотделителей, из сливных штуцеров гидрантных (присоединительных) колонок, из наконечников ЗА, из отстойника цистерны ТЗА, в том числе после наполнения ее емкости. Анализы проводят с помощью ИКТ, а также заключительные анализы в лаборатории.

После проведения анализов топлива составляют протокол данного испытания, в котором указывают время и место отбора каждой пробы, результаты анализов, а также выводы о возможности заправки топливом ВС из системы ГЗТ в следующем цикле испытаний - при заправке ВС. Испытания системы ГЗТ проводятся в автоматическом режиме включения (выключения) насосов, основное внимание уделяется испытаниям заправочных агрегатов, их возможности заправки топливом ВС с учетом автоматического и ручного управления процессом заправки оператором. В процессе испытаний производят контрольную настройку оборудования.

По результатам испытаний составляют акт и система ГЗТ в случае ее соответствия необходимым требованиям решением Комиссии принимается в эксплуатацию.

4.2 Применение ГЗТ

Разнообразие систем ГЗТ, находящихся на эксплуатации аэропортов РФ, связанное с конструктивным исполнением трубопроводных коммуникаций, оборудования гидрантных колонок и агрегатов заправки, систем управления, контроля состояния и обеспечения безопасности функционирования вызывает необходимость выделить особенности их применения при заправке топливом ВС, а также отметить общие тенденции совершенствования для обеспечения заправки топливом перспективного парка ВС отечественного и зарубежного производства.

Стационарные системы ГЗТ, разработанные по индивидуальным проектам, упрощенные системы ГЗТ, построенные по рекомендациям ГПИ и НИИ ГА «Аэропроект», с учетом проводимых их модернизации, должны обеспечивать современный уровень выполнения топливозаправочных работ, включая чистоту топлива и соблюдение режимов заправки [19-23].

Особенностями применения систем ГЗТ, связанное высоким или низким давлением в напорной магистрали, отраженно в Руководствах по их эксплуатации с учетом комплектации их заправочным оборудованием.

Для современных систем ГЗТ характерным является автоматизированное управление и мониторинг, в том числе основных технологических операций, начиная от приема топлива в резервуары системы ГЗТ, отстаивания, подачи топлива в магистральный трубопровод и далее к гидрантным и соединительным колодцам.

Выполнение основных технологических операций обеспечивается с главного пульта управления системой ГЗТ, которая, как правило, представляет собой размещенную на пульте мнемосхему системы со всеми встроенными в нее конструктивными компонентами, управляющими и исполнительными устройствами [19-24].

Заправка топливом ВС может производиться в полностью автоматическом режиме, для некоторых автоматических систем управления предусматриваются варианты программ, учитывающих интенсивность заправок и другие условия топливозаправочных работ. Нам всех системах ГЗТ предусматриваются также ручное управление, применяемое в случае сбоев автоматической системы. В современных системах есть существенные различия вариантов перехода с автоматического на ручное управление. Широко используется при эксплуатации систем ГЗТ телефонная связь и переговорные устройства, в том числе между пунктом управления и теми ее частями, где операторы вручную выполняют управление запорной арматурой, а также с местами заправки топливом ВС и пожарными службами аэропорта.

В общем случае применения конкретных систем ГЗТ для заправки ВС регламентируется нормативными документами аэропортов ГА с учетом технологического взаимодействия с другими средствами наземного обслуживания общего применения (СНО ОП), особенностей организации обслуживания ВС на перронах и местах стоянок [19-21]. Регламентации относятся также к особенностям размещения агрегатов заправки систем ГЗТ у борта заправляемых ВС, технологического графика подготовки ВС к повторным полетам, процесса заправки конкретных типов ВС.

В процессе применения системы ГЗТ обслуживающий персонал должен проводить следующие работы:

заполнять резервуары топливом, организовывать его отстаивание, хранение и подготовку к выдаче на заправку;

следить за расходом топлива из расходного резервуара и вовремя подключать систему на другой резервуар с отстоявшимся топливом;

проверять работу устройств верхнего забора топлива, предохранительного клапана, фильтров, фильтров-водоотделителей (сепараторов);

ежедневно в начале утренней смены слить отстой топлива из оборудования, в том числе из отстойников фильтров и фильтров-водоотделителей в магистрали и в ЗА, отобрать пробы для визуального контроля топлива.

В случае обнаружения твердых частиц загрязнений должен быть произведен дополнительный слив отстоя и контроль пробы топлива. Слив топлива производится до получения удовлетворительных результатов визуального контроля. При необходимости проводят расследование причин и установления источников загрязнения и до устранения и повторного контроля фильтр (фильтр-водоотделитель) должен быть отключен от системы выдачи топлива, а агрегат заправки отстранен от работы;

готовить к работе трубопроводные коммуникации системы ГЗТ, во избежание гидроударов запорная арматура открываться и закрываться плавно;

ежедневно при заправке топливом ВС контролировать перепад давления на фильтре (фильтре-водоотделителе), установленном на ЗА с записью замеренного значения. При достижении максимально допустимого значения перепада давления принимают меры к замене фильтроэлементов, а ЗА с обслуживания полетов снимается;

отбирают пробу из отстойника фильтра (фильтра-водоотделителя) для идентификации и проведения визуального контроля качества топлива с помощью ИКТ и прибора ПОЗ-Т. В случае обнаружения мехпримесей и воды, отбирают повторную пробу. При положительных результатах контроля информируется технический экипаж ВС, при отрицательных - заправка немедленно прекращается до тех пор, пока не будут установлены причины присутствия твердых частиц загрязнений или присутствия воды и не приняты соответствующие меры по обеспечению чистоты топлива;

периодически сливать отстой из резервуаров, фильтров (фильтров-водоотделителей), контролировать перепад давления и не допускать превышения максимально допустимого по документации перепада из-за чрезмерного загрязнения. На отечественных фильтрах и фильтрах-водоотделителях максимально допустимый перепад давления не должен превышать 0,15 МПа;

контролировать систему автоматического включения насосной станции и при необходимости выполнять требуемые операции ручным включением оборудования;

систематически следить за герметичностью соединений и своевременно устранять дефекты;

вести контроль и наблюдение за состоянием оборудования, фиксируя все неполадки и принятые меры по их устранению в журнале;

Заправка топливом ВС с использованием подвижных агрегатов заправки выполняется в следующей последовательности:

По указанию диспетчерской службы водитель-оператор ЗА подъезжает к месту стоянки ВС и останавливается на расстоянии не менее 10 м от крайней точки ВС. При маневрировании, в том числе при заправке ВС у перронов, следует соблюдать меры предосторожности во избежание столкновения с частью ВС или оборудованием других средств наземного обслуживания.

По команде ответственного за ВС должностного лица установить ЗА так, чтобы имелась возможность стыковки с гидрантным колодцем и расстояние между АЗ и крайними токами ВС не превышало 5 м. Место расположения АЗ у бортов конкретных ВС, как правило, регламентируется в нормативных документах с учетом зон опасности и водитель-оператор должен знать и четко выполнять требования по подъездам, размещению и отъезду АЗ от ВС. Маршруты покидания АЗ места заправки в переднем направлении не должен быть загроможден.

Раздаточные рукава АЗ и напорно-всасывающие рукава гидрантной колонки должны располагаться так, чтобы снизить риск их переезда другими средствами обслуживания. Не допускается скручивание и перегиб рукавов.

При закрытой заправке ВС топливом под давлением с подъемной платформы АЗ должна быть обеспечена возможность безопасного подъема платформы, присоединения рукавов персоналом на платформе без бокового смещения, чтобы не повредить ВС и его бортовые штуцеры. После подстыковки рукава должны свисать свободно в вертикальной плоскости от штуцеров заправки.

При расположении ЗА под крылом ВС в полной мере должна учитываться возможность просадки под нагрузкой при наполнении топливных баков.

При подъезде АЗ к борту ВС должны быть заблокированы стояночные тормоза АЗ и установлены под колеса тормозные колодки. У АЗ без насосной установки до подстыковки к гидрантной колонке двигатель выключается [19,21].

Важной подготовительной процедурой на зарубежных агрегатах является идентификация наконечника напорно-всасывающего рукава и соединительной муфты гидрантной колонки, оценка их исправности и соответствия марке заправляемого топлива [4,6]. Открывается крышка гидранта и принимается все меры безопасности: на гидрантной (присоединительной) колонке вывешивается флажок, а в ночное время - красные и оранжевые сигнальные лампы во взрывобезопасном исполнении.

Обязательной процедурой до начала заправки является выравнивание потенциалов между АЗ и ВС путем соединения устройств заземления до любого подсоединения рукавов или открытия крышки бортовых штуцеров или горловин (при открытой заправке). Для этого используются устройства заземления АЗ, которые устанавливаются на специальных местах ВС, обозначенных в документации. Кроме того, должен быть заземлен и АЗ в соответствии с регламентацией точек заземления в местах заправки. Запрещается использовать в качестве точек заземления гидрантные колодцы и оборудование гидрантной колонки. Присоединяются напорно-всасывающие рукава АЗ к гидрантной (присоединительной) колонке, предварительно обеспечив их электрическое соединение включением штыря троса наконечника в приемное гнездо колонки.

При размотке раздаточных рукавов с АЗ, в том числе на платформе они тщательно осматриваются, включая оценку надежности крепления, наличие потертостей, трещин и других разрушений. На отечественных АЗ старой конструкции рукава должны быть размотаны полностью, на современных АЗ с зарубежными рукавами допускается их размотка на требуемую длину (рукава зарубежного производства допускают заправку при частичном размещении на барабане) [6].

До подстыковки наконечников заправки к бортовым штуцерам вначале устанавливают штырь троса наконечника в специальное гнездо бортового заправочного штуцера для выравнивания потенциалов, затем подключается наконечник и фиксируется.

...