航煤润滑性12

提高3号喷气燃料润滑性测定准确度
(化验分析监测中心:宋召鉴、王勇志)
摘要:随着航空工业的发展这种涡轮喷气发动机，通过把燃料燃烧转变为燃气产生推力，使用的燃料称为航空煤油，简称航煤。

涡轮喷气发动机的高压燃料油泵是以燃料本身作为润滑剂的，燃料还作为冷却剂带走摩擦产生的热量。

因此要求3号喷气燃料具有良好的润滑性。

如何提高3号喷气燃料润滑性分析的准确度就显得十分关键。

主题词: 喷气燃料磨痕宽(WSD) 润滑性
一、前言
我厂生产的3号喷气燃料，由常压蒸馏出常一线生产的组分油，经航煤加氢脱去硫醇、水，经过脱色后而成；深度精制工艺生产的喷气燃料，由于天然抗磨组分被除掉，润滑性变差，会引起其它精密部件磨损，润滑性不能满足主燃油泵抗磨性能的要求。

抗磨添加剂一般是含有极性集团的有机物，可吸附在摩擦部件的表面，从而改善燃料的润滑，所以进行成品调和航煤时要加入少量的抗摩添加剂抗氧剂、抗静电剂。

我厂产品质量稳定，性能优良。

喷气燃料喷气燃料的润滑性能取决于其化学组成，烃类中以单环或多环环烷烃的润滑性能最好。

油料的好坏是通过一系列测试评定方法来确定的，每一次试验结果反映油品的某一性能，综合各项试验数据，可以全面衡量一个油品的质量。

航煤的润滑性是指在实际使用中表现出来的性质。

航空煤油主要用作航空涡轮发动机的燃料，通过测定航煤的润滑性指标，可以判断航煤对航空涡轮发动机的主要部件的磨损情况。

航煤的润滑性试验是我厂刚刚投入的新仪器，在分析中存在一些不确定性，造成所数据不准确。

二、3号喷气燃料润滑性的实验方法
每批装车时装油工必须在装第一车时从鹤管采样并负责观察外观、水杂，发现问题立即停装并报告生产部，由槽车检验员到现场处理。

常减压装置常一线生产喷气燃料原料本管理制度规定了25万吨/年航煤加氢脱硫醇装置生产3号喷气燃料过程中原料油质量控制、抗氧剂质量控制、精制航煤质量控制、不合格品管理以及日常技术管理等制度。

25万吨/年航煤脱硫醇装置原料油是来自玉炼常减压装置的直馏航煤
25万吨/年航煤脱硫醇装置使用的抗氧剂是T501,抗氧剂加入量为21±3mg/L。

（以精制航煤流量为基准）
表2 抗氧剂（T501）理化性质列表
新氢典型组成及质量指标如下：
氢气组成如下：
H2：94% C1：1.9% C2：3.2% C3：0.9%
质量要求：CO≤10ppm CO2≤30ppm H2O≤300ppm
2.2.3 在航煤加氢脱硫醇装置生产过程中必须保证氢气压力、流量稳定、足够。

航煤发车高、低压过滤器，每3个月清洗一次，更换滤套。

13.航煤罐区进油预过滤器在压差达到或接近0.1 Mpa时，应立即清洗和检查滤芯，若滤芯无明显机械损伤，可继续使用，否则应予更换，同时清洗预过滤器内壁。

罐区进油过滤分离器在压差达到或接近0.01 Mpa时，应立即更换聚积滤芯（白色），每次更换8根，并检查和清洗分离滤芯（绿色），若分离滤芯无明显机械损伤，可继续使用，否则应予更换，同时清洗过滤分离器内壁。

14. 航煤栈桥发车的高压过滤器(一级过滤)：每发100个车(约4500吨)须将过滤器及过滤套清洗一次。

每发400个车(约18000吨)更换绸子、呢子滤套一次。

栈桥发车的低压过滤器(二级过滤)：每发50个车(约2250吨)须将过滤器及过滤套清洗一次。

每发200个车(约9000吨)更换绸子、呢子滤套一次。

同时换两套。

我厂航煤馏分经加氢精制后，进入72#、73#、74#、75#、76#、79#、80#、141#航煤专用罐，再加入航煤专用抗静电剂和抗磨剂后，利用调和流程循环系统泵循环进行调和。

航煤专用抗静电剂： 1.0～1.5ppm/t
抗静电剂加入量保证电导率 150 pS/m -400pS/m。

4.2 T1602航煤专用抗磨剂： 1.0～1.ppm/t
抗磨剂加入量保证抗磨指数不小于90
5.1 T1502抗静电剂质量指标
T1502抗静电添加剂的目的是在燃料中加入微量的有机金属盐，提高油品的导电率，消除静电危害。

其主要成分由烷基水杨酸盐、丁二酸双异辛酯磺酸钙及含氮的甲基丙烯酸酯共聚物。

前两个组分不易溶于水或被水分解；含氮的甲基丙烯酸酯共聚物起到防止前两组分被水浸流失及提高添加剂导电率的作用。

5.2 T1602抗磨剂质量指标
T-1602是环烷酸型的喷气燃料专用添加剂，其主要成分是精制石油环烷酸，用来改善喷气燃料的润滑性。

产品质量标准
T1602 抗磨剂质量指标
13.2航煤过滤分离器的工作原理
过滤器工作原理是在过滤器内部装有两组不同功能
的滤芯——积聚滤芯和分离滤芯。

当航煤流经过滤器时，
在其内部经过滤、聚结、沉降、分离四个过程，实现滤
除杂质、水分的功能。

航煤首先从内到外流经积聚滤芯，聚结滤芯具有过
滤杂质、聚结水分双重功能。

最内层的高精度滤纸首先
滤除航煤中的颗粒污染物；外部的破乳聚结层将航煤中
的微小水滴聚结成水珠。

尺寸较大的水滴会依靠自身的
重力沉降到集水槽。

尺寸较小的水珠来不及沉降就会被
航煤挟带着流向分离滤芯。

分离滤芯具有良好的憎水性能。

当航煤从外向内流经分离滤芯时，小水珠被有效地拦截在滤芯的外面，从
而进一步分离水分。

2.1.T1502 抗静电剂的作用机理[2]
T1502 抗静电剂是由聚砜、聚胺等高分子化合物与溶剂复合而成。

聚砜可失去质子而带负电,聚胺易获得质子而带正电,当它们相遇时,由于相互吸引即形成强偶极离子对,在没有外静电场作用下,离子对显中性,绝大部分电荷只能在分子或原子范围内做微小的位移;在外静电场作用下,其分布情况发生变化,出现宏观分布的极化电荷。

极化电荷又会反过来影响电场。

这样,电场使电介质极化,极化电介质的极化电荷又反过来影响电场,它们相互影响、相互制约,最后达到一种由电场和介质共同决定的稳定极化状态。

一旦有外静电场存在,聚砜与聚胺形成的偶极离子对就会定向排列,带负电的聚砜一端转向外静电场正极,带正电的聚胺一端转向外电场负极,形成一个与外电场极性相反的“极化电场”,从而降低了外电场强度,起到抗静电作用。

如果外静电场很强,该偶极离子对在很强的诱导力作用下最终可以分离成带正负电的离子,表现出更强的导电性[1]。

聚胺、聚砜包含不同但又相互吸引的极性基团高分子,按照一定比例混合在一起,由于分子间引力的作用,使极性基团不能处于蜷缩状态,暴露在外的极性基团比蜷缩时多,从而增强导电性。

3号喷气燃料”是石油产品之一。

英文名称Jet fuel No.3，别名航空煤油。

是由直馏馏分、加氢裂化和加氢精制等组分及必要的添加剂调和而成的一种透明液体。

主要由不同馏分的烃类化合物组成。

3号喷气燃料密度适宜，热值高，燃烧性能好，能迅速、稳定、连续、完全燃烧，且燃烧区域小，积碳量少，不易结焦；低温流动性好，能满足寒冷低温地区和高空飞行对油品流动性的要求；热安定性和抗氧化安定性好，可以满足超音速高空飞行的需要；洁净度高，无机械杂质及水分等有害物质，硫含量尤其是硫醇性硫含量低，对机件腐蚀小。

航空煤油主要用作航空涡轮发动机的燃料。

汽油不安全，容易挥发，太容易燃烧，
但是活塞发动机还在用。

柴油黏度太大，在涡轮发动机里不适合，因为是要靠很细小的喷嘴把燃料喷成雾状的，才能跟高压高温空气充分混合，产生猛烈燃烧。

航空煤油闪点: 38℃自燃温度: 超过425℃凝固点: -47℃(-40℃for JET A) 露天燃烧温度: 260-315 ℃最大燃烧温度: 980 ℃航空煤油是喷气发动机飞机专用的航空燃油。

现代航空煤油现行最常用的航空煤油，是以煤油为基础的JET A-1，并根据国际标准规格生产。

在美国，另有一种型号的JET A-1煤油，称为JET A。

另一种常用的民用航空煤油是JET B，这是一种以石脑油与煤油混合配方制成的航空煤油，主要是为改善寒冷天气下的性能而制的。

不过，JET B航空煤油的重量较低，处理时的危险性较大，因此只有在寒冷天气而有绝对需要时才会使用。

两种航空煤油都具有一些添加剂：四乙基铅（TEL, Tetra-ethyl lead），以提高燃油的闪点；抗氧化剂，用来防止起胶，通常为碱性酚，如AO-30、AO-31或AO-37；防静电剂，以消减静电并防止发生火花；其中一个例子是Stadis 450，含有dinonylnaphthylsulfonic acid (DINNSA)作为有效成分；腐蚀抑制剂，例如用于民用与军用燃料的DCI-4A，以及军用燃料专用的DCI-6A；燃料系统结冰抑制剂(FSII)，例如二乙烯甘油单甲基醚，一般在使用前才混合，这样，具有燃料加热管道的飞机，就不需要额外支付此类添加剂的费用；杀灭生物的添加剂。

世界各地的军队，使用的航空煤油具有另外一套称为JP系列的编号。

部分类型与民用燃油几乎相同，只是部分的添加剂含量稍有不同：JET A-1与JP-8类同，而JET B与JP-4相似。

其他的军用燃料属于高度专门化的制品，为特定的用途而设。

JP-5燃油颇为常见，最初用于航空母舰，以减少船上火警的危机。

其他的燃油就针对某一种飞机而开发：JP-6专为XB-70战神侍婢式轰炸机而制，而JP-7就是SR-71黑鸟式侦察机的特定燃油。

两者都经过特别调配，具有很高的闪点以应付高超音速飞机遇上的高热与应力。

另外一种为美国空军所使用的单一型号飞机专用燃油是JPTS；此燃油于1956年开发，专为洛克希德U-2间谍飞机而设。

有时候，喷气发动机燃料被分类为“煤油型”与“石脑油型”。

煤油型燃料包括Jet A、Jet A1、JP-5与JP-8，而Jet B 与JP-4，就属于石脑油型燃料。

Jet A航空煤油Jet A航空煤油自一九五零年代就成为美国的标准航空煤油类型。

目前，只有美国才有供应Jet A航空煤油。

Jet A与Jet A-1相似，但凝固点为-40 °C，比Jet A-1的-47 °C为高。

与Jet A-1一样，Jet A的闪点也在最少38°C，而自燃温度则为超过425°C. Jet A的标准燃油编码为1863，在运油车与储存设施也会注明。

Jet A专用的运油车、油库与管道，均会以黑底贴纸写上白色“JET A”字样，以及下面的另一条黑线作为识别。

由于水比Jet A燃油重，水会在油箱的下面沉积，故此，储存Jet A的油箱，需要定期排空，以检查燃油是否混了水分。

水份子可能会悬浮在Jet A燃油之中，这可以透过“明净测试”检出。

若燃油呈混浊状态，即表示含水量超出30ppm（百万分之三十）的可接受水平。

美国法规并不要求商用燃料需要加上防静电添加剂，故此Jet A燃油一般不含防静电添加剂。

喷气发动机燃料活塞发动机飞机所使用的燃料（通常为高辛烷值汽油，美国一般称为AvGas）具有较低的闪点以改进其发火特性。

涡轮发动机可以使用不同种类的燃料，而喷气发动机一般使用高闪点的燃料，可燃性较低，运输与处理时较安全。

最初的喷气发动机燃料是以煤油为基础，或是使用煤油与汽油的混合配方；现代大多数喷气发动机燃料，都是属于煤油燃
目前，世界各航空公司所使用的航空燃料主要有两大类：航空汽油和喷气燃料，分别适用不同类型的飞机发动机。

航空汽油用在活塞式航空发动机的燃料。

航空活塞式发动机与一般汽车发动机工作原理相同，只是功率大，自重轻一些，因而对航空汽油的质量要求和车用汽油就有类似之处。

现在这种发动机只用于一些辅助机种，如直升机、通讯机、气象机等，所以相应的航空汽油的用量也大大减少。

随着航空工业和民航事业的发展，民航的大型客机的动力装置逐步被涡轮喷气发动机代替。

这种发动机推动飞机向前飞行，通过把燃料燃烧转变为燃气产生推力，使用的燃料称为喷气燃料，由于国内外普遍生产和广泛使用的喷气燃料多属于煤油型，所以通常称之为航空煤油，简称航煤。

一些先进的大型客机像波音747等能在1万米之上高空飞行，发动机必须适应高空缺氧，气温、气压较低的恶劣观应当清澈透明、不含悬浮和沉降的机械杂质和水份；航煤还应有较好的低温性、安定性、蒸发性、润滑性以及无腐蚀性，不
易起静电和着火危险性小等特点。

这些性能都有精确的数据指示来表示。

航煤是经直接练制和二次加工从原油中提炼出来的，一般产量不高，只占原油的百分之十几。

为调整产品指标，有时要加入适当种类和数量的添加剂。

航空煤油(Jet fuel)，用于喷气发动机的飞机上航空煤油空气喷气发动机广泛使用的石油烃燃料，根据沸点范围不同分为三类:①宽馏分型(沸点范围60～280°C)；②煤油型(沸点范围150～280°C)，高闪点航空煤油的初沸点可提高到165～175°C；③重馏分型（沸点范围195～315°C）。

通常使用的是第二类。

航空煤油比汽油具有更大的热值，价格低，使用安全。

适于航空燃气涡轮发动机和冲压发动机使用。

用于超音速飞行的煤油还应有低的饱和蒸气压和良好的热安定性。

因煤油不易蒸发,燃点较高,燃气涡轮发动机起动时多用汽油。

航空煤油的组成一般有下列规定：芳香烃含量在20％以下(其中双环芳烃含量不超过3％),烯烃含量在2％～3％以下，正构烷烃含量用燃油结晶点不高于-50～-60°C来限制。

航空燃油中还加有多种添加剂，用以改善燃油的某些使用性能。

航空燃油-优势一些先进的大型客机像波音747等能在1万米之上高空飞行，发动机必须适应高空缺氧，气温、气压较低的恶劣观应当清澈透明、不含悬浮和沉降的机械杂质和水份；航煤还应有较好的低温性、安定性、蒸发性、润滑性以及无腐蚀性，不易起静电和着火危险性小等特点。

这些性能都有精确的数据指示来表示。

航煤是经直接练制和二次加工从原油中提炼出来的，一般产量不高，只占原油的百分之十几。

为调整产品指标，有时要加入适当种类和数量的添加剂。

航空燃油-加油工序经检验合格的航油通过管道装入铁路专用槽车或油轮，运至民航储油库，再经化验合格后入油罐。

罐中航油经过一定时间的沉降，使所含的游离杂质、水份沉入罐底，然后由浮动吸管在罐内自上而下将油吸入油泵，加压后输送到离机坪很近的耗油库油罐中。

再经化验，合格后罐入专用油罐车，开至飞机翼下，将油加入其油箱中；或者由铺设在机坪下的输油管线经过专门输油设施加到飞机油箱里。

航油从槽车中卸下加入飞机油箱，整个过程一般经过三到以上精细过滤，滤去杂质和水份。

每个环节有配套的措施控制质量，工作人员严格操作规程操作，以保证加到飞机上的油品质量合格和数量准确无误大多数民航机场都有专业经营航油的公司或其派机构，为往来经停的飞机提供燃油及相关服务。

在中国各机场，是由直属民航总局的中国航空油料总公司的职工们完成飞机加油的。

航空燃油-燃烧的最高温度
航空煤油空气喷气发动机广泛使用的石油烃燃料，根据沸点范围不同分为三类:①宽馏分型(沸点范围60～280°C)；②煤油型(沸点范围150～280°C)，高闪点航空煤油的初沸点可提高到165～175°C；③重馏分型（沸点范围195～315°C）。

通常使用的是第二类。

航空煤油比汽油具有更大的热值，价格低，使用安全。

适于航空燃气涡轮发动机和冲压发动机使用。

用于超音速飞行的煤油还应有低的饱和蒸气压和良好的热安定性。

因煤油不易蒸发,燃点较高,燃气涡轮发动机起动时多用汽油。

航空煤油的组成一般有下列规定：芳香烃含量在20％以下(其中双环芳烃含量不超过3％),烯烃含量在2％～3％以下，正构烷烃含量用燃油结晶点不高于-50～-60°C来限制。

航空燃油中还加有多种添加剂，用以改善燃油的某些使用性能。

一些先进的大型客机像波音747等能在1万米之上高空飞行，发动机必须适应高空缺氧，气温、气压较低的恶劣观应当清澈透明、不含悬浮和沉降的机械杂质和水份；航煤还应有较好的低温性、安定性、蒸发性、润滑性以及无腐蚀性，不易起静电和着火危险性小等特点。

这些性能都有精确的数据指示来表示。

航煤是经直接练制和二次加工从原油中提炼出来的，一般产量不高，只占原油的百分之十几。

为调整产品指标，有时要加入适当种类和数量的添加剂。

关键词: 喷气燃料, 抗磨指数, 润滑性,
航空涡轮燃料和润滑性能测定仪器操作说明
ASTM D-5001 符合SH/T0687—2000
仪器简介ABS仪器
配件说明
上紧工具
保
护
圈球
夹
测试环适配器测试环测试环垫圈
燃料浴燃料浴盖子
温度传感器通气管
操作步骤
仪器部件的清洗
所用材料
1)手套: 干净﹑不起毛的棉织品.
2)擦布: 薄丝绸﹑软质﹑无毛﹑不含有机溶剂.
试剂
1)异辛烷: 分析纯.最低纯度为95%.(警告: 极易燃,如果吸入有害健
康,蒸汽可引起闪火)
2)异丙醇: 分析纯(警告:易燃)
3)丙酮: 分析纯,蒸汽可引起闪火
!!!上述溶剂使用时:要有足够的通风.避免蒸汽形成和消除所有火源,特别是不防爆的电器和加热器.避免长期呼吸蒸汽或雾气.避免与眼睛和皮肤接触
测试环
1)用使用异辛烷浸泡过的手帕或抹布手动清洗所有测试环的保护
层。

2)将部分清洗的测试环放在容积为300ml的大口杯中，并用1：1
混合的异辛烷和异丙醇混合物将其覆盖。

放入超声波清洗器中清洗15分钟。

3)将测试环取出，换洁净的大口杯和新溶液重新在超声波清洗器中
清洗。

使用清洁后的镊子或一次性的腈手套擎住干净的测试环。

取出测试环，并用异辛烷冲洗，最后用丙酮清洗干燥后并存到干燥器中直至下次使用。

测试球
1)将测试球（最多供应一天）放置在一个300ml容积的大口杯中，
并用1：1混合的异辛烷和异丙醇混合物将器覆盖。

放入超声波清洗器中清洗15分钟。

2)将测试球取出，换洁净的大口杯和新溶液重新在超声波清洗器中
清洗。

使用清洁后的镊子或一次性的腈手套擎住干净的测试球。

取出测试球，并用异辛烷冲洗，最后用丙酮清洗干燥后并保到干燥器中直至下次使用。

可移动的硬件
1)燃料浴、浴盖、测试环适配器、测试环夹垫圈和固定螺丝、测试
球夹和保护圈。

在超声波清洗器中，用1：1混合的异辛烷和异丙醇混合液清洗这些硬件5分钟。

2)取出这些硬件并用异辛烷冲洗，最后用丙酮清洗干燥后并保存到
干燥
器中直至下次使用。

固定的硬件
1)主轴、间隙环和其它所有与测试液相关的备件。

2)用浸有异辛烷液的抹布擦拭这些硬件，并用干净的抹布擦干。

.测试前仪器的组装
第一次测试时，使用一个新的测试环，并将标号1的逆电流器放在主轴上。

以后试验依次用新的逆电流器，直至10个逆电流器都
被用完。

当10个测试都结束后，所有的逆电流器将会从右手
边存储位置取出并被按顺序放置在左手边的存储位置，使用一个新的测试环，进行准备第一次测试。

逆电流器
2.1.2在主轴上，滑动测试环适配器到适当的位置。

在测试环适配器内部的别针放置在主轴的狭槽中，以防止适配器的转动。

两个别针分别朝外放置在适配器上。

别针
将测试环放置在适配器上。

带有两个孔的凹进处必须对着该仪器。

旋转测试环直至适配器上的两个别针正好落在测试环的两个孔
中。

在主轴的末尾正确地放置测试环夹垫圈，并插入测试环固定螺丝。

螺丝
用上紧工具来束缚测试环并用传动力矩紧固固定螺丝。

加入样品
将清洁后的燃料浴放置在燃料浴平台（较低的位置）的正确位置上，确保其被正确地放置在平台的凹进处。

在燃料浴上用来插温度传感器的孔，从前边看，必须在燃料浴的左侧。

在燃料浴中注入50ml的测试燃料。

将燃料浴升降平台上的旋钮旋转180°，以便将燃料浴提升到测试位置。

将燃料浴盖子放置在燃料浴上以确保其被正确地放置（保证燃料浴浴盖子是密封的）在浴上。

并附上冷器管。

在燃料浴的左侧孔中插入温度传感器。

确保温度传感器被完全插入孔中。

测试球的安装
使用镊子或戴手套，将测试球放置在球夹上的杯子内。

安装上保护圈并手动拧紧。

将球夹的方形底部放置在紧固工具的圆孔上，但只能手动紧固保护圈。

如图1
将测试球夹放置在负载臂上的孔上，并用安全螺丝加以保护。

只能用手动拧紧安全螺丝。

如图2
图1 图2
附上球夹将负载臂降低，以便球夹可以进入燃料浴盖上部的孔中。

荷重砝码在负载臂的末端附上荷重砝码。

荷重砝码已被附上，仪器可以开始测试。

测试操作
确定显示器上显示如下内容：然后按“开始”键。

如图3 电动机开始起动后，显示器上将改为显示当时燃料的温度和电动机转速。

如图4
重砝码图3 图4
一旦湿度调整到10%±0.2%，仪器将开始15分钟的调整期。

一阶段结束后，通过燃料的气流将自动关闭，测试球降
到旋转的测试环上。

燃料上部的气流将继续流通。

再经
过30分钟的测试结束后，测试球自动从测试环上上升，气流停止鼓入。

电动机停止运行，温度控制器也被关闭。

(这个步骤是仪器自身完成，无需人员调试)
若要继续进行下一个测试，则在上一轮完毕后，只要按显示器上将显示的OK”键将显示器回归准备界面。

结果测量及仪器的拆卸
测试结束后，取走负载砝码并提起负载臂。

松开安全螺丝并取出球夹。

在这一阶段不要移动测试球。

擦拭测试球以便将磨痕周围的磨损碎片擦掉。

将带有测试球的球夹放置在显微镜载物台的最上端，并调整显微镜以获取最清晰的磨
斑的图像。

按照ASTM D-5001标准，在显微镜下测量磨斑的长短轴长度，并计算出平均磨痕直径。

从燃料浴中取出温度传感器并移走燃料浴的盖子。

通过转动
燃料浴平台上的提升旋钮
180°将平台降低。

移走燃料浴并注意不要把燃料洒在平台上。

用紧固工具将测试环固定，用传动力矩松开测试环的固定螺
丝。

移走测试环夹的垫圈、测试环和测试环适配器。

取出逆电流器并将其放置在右侧的存储位置上。

从左侧存储
位置按顺序取出下一个逆电流器并将其放置在主轴上并准备下一个测试。

最后清洗
试验完毕后,要将测试环：测试球、固定螺丝等所有配件按 2.1.3 2.1.4 2.1.5
移动
最后的结果是：。