加油胶管对油品质量的影响及对策研究

加油胶管对油品质量的影响及对策研究

王振中

【摘要】研究了加油胶管对车用燃油性能指标的影响,分析了燃油中硫和胶质等指标受到影响的原因,并就解决方案进行了探索,最终确定通过增加防渗阻隔层即可有效降低胶管对油品质量的影响.

【期刊名称】《安全、健康和环境》

【年(卷),期】2018(018)010

【总页数】4页(P42-45)

【关键词】加油胶管;油品质量;车用燃油

【作者】王振中

【作者单位】中国石化青岛安全工程研究院,山东青岛266071

【正文语种】中文

油品需经过炼制、储存、运输等多个环节方可到达加油站，其中很多因素都可能会对油品质量造成影响，但由于每个环节都设有严格的质检过程，因此很少会出现质量问题。加油站是将油品销售给顾客的最后一个环节，随着近年来燃油标准的日益严格，加油胶管作为燃油输送流程中的重要节点，其对燃油指标的影响逐渐引起了广泛关注。

1 加油胶管结构

加油胶管结构示意如图1所示。

图1 加油胶管的三层结构

一般来说，加油胶管主要由3层结构构成，分别为：外胶层，增强层，内胶层。

外胶层和内胶层均为橡胶，增强层为织物或金属丝编织而成，用来增强胶管的抗压性和强度。由于胶管在生产过程中会经过混炼、挤压、硫化等工艺，其间还会使用若干增塑剂、促进剂等，因此，油品在胶管中长时间储存时，胶管对燃油指标的影响主要体现在硫含量、溶剂洗胶质和未洗胶质含量等方面。而燃油中硫含量过高会导致燃烧后的二氧化硫超标排放，而胶质含量过高则可能会导致汽车进气系统产生沉积物和进气阀产生粘结，从而出现怠速抖动、加油熄火、故障灯常亮等异常现象

[1]。

2 加油胶管对燃油指标的影响测试

2.1 胶管对燃油指标影响现场测试

加油站夜间顾客往往较少，因此一般会关闭部分加油机以节约能耗。这样已经充装在胶管中的油品就会静置存放12 h左右，自油品升级国V标准以来，北京、广东、广西等地石油公司就先后发现油品质量不合格的问题，其中，存放在胶管中的隔夜油品不合格占多数情况。图2为胶管中隔夜油品与埋地罐新鲜油品的对比，不难

看出，存放在胶管中的隔夜油品由于含有较多的硫、胶质等污染物，颜色呈深褐色。图2 胶管中隔夜油品与埋地罐新鲜油品的对比

为了测试胶管中隔夜油品的污染情况，在广西某加油站开展了油品质量现场测试，该加油站销售标准国IV汽油，93#汽油为含10%乙醇的车用乙醇汽油，97#汽油

为标准车用汽油，使用的加油胶管为市场占有率最高的固特异牌胶管。测试方法如下：选取销售93#和97#汽油的在用加油机一台，晚上10时关闭该油机，次日

10时通过2把加油枪分别取出胶管内隔夜存油1 L作为样品，然后继续加油至11 L左右，确保胶管内燃油全部排尽后，再取1 L新鲜油品作为对比样品。将4组样品按照国家标准进行检测，硫含量的测试方法按SH/T 0689《轻质烃及发动机燃

料和其他油品的总硫含量测定法(紫外荧光法)》执行，未洗胶质和溶剂洗胶质含量的测试方法按GB/T 8019《燃料胶质含量的测定喷射蒸发法》执行。测试结果如

表1。

测试结果表明：胶管中隔夜存放的样品在硫、未洗胶质、洗胶质3个指标较排空

后的样品均有所升高，说明存放在胶管中的燃油与内胶层发生了渗透溶解，导致油品部分指标显著升高，甚至出现了超标的情况。考虑到该加油站为在营油站，使用的胶管型号较为单一，且已经存在一定程度的老化，为了排除这些因素的影响，进一步在实验室内使用全新胶管开展对燃油指标影响的测试分析。

表1 燃油样品现场测试结果汽油样品硫含量/(mg·kg-1)未洗胶质含量/(g·L-1)洗胶质含量/(mg·(100 mL)-1)国IV标准5030593#乙醇汽油(第一枪)44.5130597#汽

油(第一枪)49.9212493#乙醇汽油(第二枪)19.23.01.097#汽油(第二枪)30.12.81.0 2.2 胶管对燃油指标影响实验室测试

为验证胶管对油品质量影响的普遍性，选取了市场占有率较高的加油胶管进行测试。试验用油选择92#国V车用汽油，硫、未洗胶质、溶剂洗胶质含量等指标均检测

合格。先将胶管一侧用特制堵头密封，然后将试验用油注入胶管内，静置数分钟后，取出1 L油品作为对比试样；然后继续注入油品至满管状态，将另一侧用堵头密封，静置在室温为20～25℃的实验室中16 h后，取出管内油品作为待测样品，测试

结果如表2所示。

表2 各品牌胶管燃油测试指标mg·(100 mL)-1品牌未洗胶质对比试样16 h后溶

剂洗胶质对比试样16 h后硫含量对比试样16 h后1#25

32413.53.7193.92#2.54 2201.51 0854.3117.73#22 19212714.8228.24#2.52 0781.544.2146.25#24 60811 911.74.260.86#1.52 23111

013.25.3128.37#127611.55.1223.78#2.52611.526.5174.1

从实验室测试结果来看，油品在各品牌胶管中存放16 h后，质量指标均有显著升

高，有的甚至超过标准数值10倍以上，普遍出现了严重超标问题。从对比试样的结果看来，部分品牌胶管内部本身含有较高游离硫。从表1和表2的数据对比情

况来看，由于油品的冲刷作用，使用过一段时间的胶管比全新胶管对油品的污染更小。

3 加油胶管对燃油指标影响原因分析

3.1 加油胶管对燃油硫含量的影响

加油机胶管的内胶层通常采用丁腈橡胶制成。丁腈橡胶是由丁二烯与丙烯腈共聚制得的一种合成橡胶，其最大的优点是耐油性能好，尤其是烷烃油。合成丁腈橡胶时，为了使橡胶具备良好的物理机械性能，丁腈橡胶需经过合理的配方设计，使橡胶分子在一定温度、压力条件下与硫化剂及其它促进剂之间发生一系列化学反应，使橡胶高分子由线型结构交联成立体网状结构，这个过程即橡胶硫化，而硫黄硫化体系是目前国内外各加油胶管厂家使用最为广泛的一种硫化方法。

硫黄硫化体系的中主硫化剂为硫黄，而促进剂也多为含硫化合物，虽然它们在硫化反应过程中大部分参与了交联反应，不会对燃油造成二次污染。但由于对硫化体系设计的平衡性不同，以及硫化工艺控制程度的不同，造成部分硫没完全参与反应，形成游离硫，而且硫黄在反应过程中还会产生硫化氢、二氧化硫等物质，游离于橡胶中，这些物质均会在燃油输送过程中被燃油析出，对燃油造成二次污染。

3.2 加油胶管对燃油胶质的影响

汽油中胶质的含量是评价汽油安定性的重要质量指标之一。安定性好的汽油，在储存和使用过程不会发生明显的质量变化。安定性差的汽油则会发生明显的质量变化，汽油易被氧化，形成酸性物质和胶状物质及不溶性沉渣[2]。

油品形成胶状沉淀的原因比较复杂，一般认为是油品中的不安定组分在光照、氧气、高温和金属催化条件下，发生氧化、聚合、缩合等反应造成的。此外，油品中的含硫、氧、氮的化合物越多，形成胶状沉淀的可能越大。其中，硫的影响最大，同时