喷气燃料添加剂对环烷酸抗磨剂T1602感受性的影响 胡泽祥;张世堂;梁立波;李进
【摘 要】采用柴油润滑性高频往复试验机(HFRR)和喷气燃料球柱润滑性评定仪(BOCLE)考察环烷酸抗磨剂对喷气燃料润滑性能的影响及其与喷气燃料其他添加剂的配伍性能.结果表明:喷气燃料对环烷酸具有较好的感受性,环烷酸添加量为10 μg/g时,即可满足军用喷气燃料对润滑性能的要求,添加量为60 μg/g时,即可满足船用馏分燃料对润滑性能的使用需求,添加量为100 iμg/g时,即可达到车用柴油馏分对润滑性能的要求.环烷酸抗磨剂与抗静电剂、金属钝化剂和防冰剂具有较好的配伍性能,与防冰剂具有较好的协同效应,与抗静电剂具有较弱的协同效果,与金属钝化剂无协同作用.%The influence of naphthenic acid as anti-wear additive on the lubricating properties of jet fuel,and the compatibility of naphthenic acids with other additives in jet fuel were evaluated,using both High Frequency reciprocating rig (HFRR) apparatus and Ball-on-cylinder lubricity evaluator (BOCLE).The results show that the jet fuel has a good sensibility of naphthenic acid,it can meet the lubricity request of military jet fuel by adding 10 μg/g of naphthenic acid,meet the lubricity request of the jet fuel used in di esel engines by adding 100 μg/g of naphthenic acid and meet the lubricity request of marine diesel fuel by adding 60 μg/g of naphthenic acid.The naphthenic acid has a great compatibility with other additives including anti-static agent,metal deactivator and anti-icing agent,it has good synergistic effect with anti-icing agent,weak synergistic effect with anti-static agent and no synergistic effect with metal deactivator.
【期刊名称】《润滑与密封》
满城都是金字塔
云母板【年(卷),期】2017(042)004
【总页数】5页(P111-114,131)
【关键词】喷气燃料;环烷酸;润滑改进剂;抗静电剂;金属钝化剂;防冰剂
【作 者】胡泽祥;张世堂;梁立波;李进
【作者单位】海军后勤技术装备研究所 北京100072;海军后勤技术装备研究所 北京100072;65113部队 辽宁沈阳110163;空军油料研究所 北京100076
【正文语种】中 文
【中图分类】TE624.81
喷气燃料的润滑性也称为抗磨性，抗磨性的好坏对发动机燃油供应的灵敏调节、油泵使用寿命乃至飞行安全均极为重要。在飞机发动机燃料供给系统和燃料控制单元中，以燃料来润滑运动零件，其中对燃料润滑性最敏感的是柱塞泵，柱塞与斜盘运转于高负荷和高温条件，燃料系统设计和材料差别将会导致设备对燃料润滑性灵敏度各有区别。不同生产工艺的喷气燃料润滑性能各异，非加氢精制工艺润滑性能最好，精制工艺次之，加氢裂化最差(磨斑直径WSD值在0.80 mm以上)[1]。改善喷气燃料润滑性最有效的方法就是加入抗磨剂[2]。DEINEKO等[3]研究发现添加20 μg/g的环烷酸就能够满足俄罗斯RT军用喷气燃料的抗磨要求。国内曾研究过环烷酸对高闪点喷气燃料润滑性的影响[4]。李进等人[5]分别采用高频往复试验机和球柱润滑评定仪考察了环烷酸用作喷气燃料抗磨剂的润滑性能及其润滑机制，结果表明，环烷酸添加量为80 μg/g时即可同时满足航空发动机和柴油发动机对燃料润滑性的需求。刘婕等人[6]考察了喷气燃料其他添加剂对抗静电剂T1502感受性的影响，发现防冰剂使得电导率升高，抗磨剂和金属钝化剂使得电导率降低，防冰剂、抗磨剂和金属钝化剂协同使用时电导率呈下降趋势。
参照美国材料与试验协会采用的航空涡轮燃料润滑性测量方法ASTM D5001-1990a[7]，我国石化行业等效采用SH/T 0687-2000法测量喷气燃料的润滑性能[8]。国标3号喷气燃料GB 6536-2006[9]规定民用喷气燃料磨斑直径WSD值要求小于0.5 mm，军用3号喷气燃料WSD值要求小于0.65 mm。参照国际标准ISO 12156-1采用高频往复试验机来评定柴油的润滑性能[10]，我国石化行业采用SH/T 0765-2005法测量柴油的润滑性[11]。参照欧盟EN 590-1998《车用柴油》制定的GB 19147-2013《车用柴油》[12]，要求磨痕直径WS1.4值不大于460 μm。参照国际船用馏分燃料规范ISO 8217-2010《船用燃料油规格》[13]，我国等效标准规范为GB/T 17411-2012《船用燃料油》[14]，其中润滑性控制指标定为磨痕直径WS1.4值不大于520 μm。
为了考察喷气燃料其他添加剂对环烷酸抗磨剂润滑性能的影响，本文作者分别采用高频往复试验机(HFRR)和球柱润滑性评定仪(BOCLE)考察环烷酸对喷气燃料润滑性的影响，并考察了环烷酸与喷气燃料其他添加剂的配伍性及对水分离性能的影响。
氯化铁试验采用的英国PCS公司生产的HFRR高频往复试验机，其摩擦原理如图1所示。试验方法：在2 N载荷下，上试件(钢球)以50 Hz频率、1 mm往复冲程在下试件(圆形钢片)上作往 复运动，点接触产生摩擦，接触部位完全浸没于60 ℃的2 mL试验油样中，75 min后测量上试件磨痕直径并经校正后作为柴油润滑性评定值WS1.4(单位为μm)。
试验采用的ABS-SL型球柱润滑性评定仪，为美国阿维奥尔公司生产。试验方法：在10 N压力载荷下，上试件(钢球)处于固定，下试件(圆环)以240 r/min速度转动，下试件的下部位完全浸没于25 ℃的50 mL试验油样中。试验前先对油样预处理15 min(处理条件为0.5 L/min和3.3 L/min的流速空气分别从油样的底部和上表面通入，相对湿度为10%的空气以流速3.8 L/min流过油样上表面)，试验30 min后在显微镜下测量上试件的磨斑直径，即WSD(单位为mm)。
试验采用的其他仪器：水分离指数测定仪MSEP，美国MARKX电子仪器公司生产；ML7000型光学显微镜，日本MEIJI TECHNO公司生产；KQ318T型首饰超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司生产。
试验采用的主要原料：环烷酸T1602抗磨剂，中石化某添加剂厂生产，其理化指标如表1所示；喷气燃料，中石化某炼油厂生产，其部分理化指标如表2所示。
间苯二酚图2给出了环烷酸的HFRR测试和BOCLE评价结果。超低硫燃料基础组分BOCLE测试磨斑直径为0.819 mm，HFRR测试磨痕直径为705 μm，随着环烷酸添加量的增加，BOCLE曲线和HFRR曲线呈下降趋势。采用BOCLE评价润滑性时，环烷酸质量分数为20 μg/g以内时磨斑曲线迅速下降，质量分数为20～180 μg/g时磨斑曲线缓慢下降。环烷酸质量分数为10 μg/g以上时即可满足军用喷气燃料对磨斑直径WSD值不大于0.65 mm的要求，说明在较低添加量时喷气燃料对环烷酸的感受性较好。采用HFRR测试润滑性时，添加量低于40 μg/g时环烷酸对喷气燃料润滑性的提高无效果，添加量为40～80 μg/g时磨痕曲线迅速下降，添加量为80～180 μg/g时磨痕曲线缓慢下降。环烷酸添加量为80 μg/g以上时即可满足车用柴油润滑性对磨痕直径WS1.4值不大于460 μm的标准，添加量为60 μg/g以上时即可满足船用馏分柴油燃料润滑性关于的需求磨痕直径WS1.4值不大于520 μm的要求。
参照GB 6537-2006《3号喷气燃料》标准，T1602的加入量不大于20.0 mg/L，考察环烷酸抗磨剂T1602在喷气燃料中与其他添加剂的复配效果。
喷气燃料在生产、贮运、加注、使用过程中极易产生静电荷。由于静电荷弥散速度相当慢，当其积聚至一定程度时，会产生静电火花，点燃爆炸性混合气，往往酿成重大灾害。抗静电剂的加入有助于增加油品在流动中的电荷泄漏，防止电荷高度集聚。
参照3号喷气燃料标准GB 6537-2006，抗静电添加剂一般采用Stadis 450或T1502。初次加入量不大于3.0 mg/L，累计加入量不大于5.0 mg/L。抗静电剂与环烷酸抗磨剂T1602配伍性能的考察结果见图3。结果表明，抗磨剂添加质量分数为5 μg/g时，随着抗静电剂添加量的增加，喷气燃料的润滑性有改善的趋势；抗静电剂对喷气燃料的润滑性影响较小，与T1602有较弱的协同效应。
喷气燃料在贮存、输送和使用过程中常常接触多种金属，如铜、铁、锌等，这些金属会明显加快燃料的氧化速度，促进胶质和沉积物的生成。金属钝化剂不是必加的添加剂，炼油厂根据燃料来源和生产工艺选用。
参照3号喷气燃料标准GB 6537-2006，金属钝化剂N,N’-二亚水杨-1,2-丙二胺(T1201)，初次加入量不得超过2.0 mg/L，总量不超过5.7 mg/L。金属钝化剂对HN燃料基础组分的润滑性及与T1602抗磨剂的配伍性考察结果见图4。结果表明，金属钝化剂对通用燃料润滑性的促进效果不明显，与抗磨剂无明显的协同作用，但对抗磨剂亦无副作用。
喷气燃料中始终会存在一定量的溶解水，溶解水量一般在百万分之十几至几十的范围内变化，其大小除与喷气燃料本身的烃类化学组成有关外，主要还与外界的大气温度和相对湿
sns开心农场度有关。温度越高，湿度越大，溶解水越多[15]。当温度下降至0 ℃以下时，会在燃料中形成不同形状的结晶冰。燃料在低温下产生的冰结晶可能堵塞飞机发动机的输油系统(如滤网、阀门和管线)，引起供油中断，使发动机出现故障甚至空中熄火，造成严重的飞机事故。美国、英国和俄罗斯等国家都明确规定军用喷气燃料中必须加入一定量的防冰剂。
氢溴酸
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议