牟明仁 沈靖文 李巾英 李子豪 朱合峰 張遴 陳新 王貴濱

1大連海關

2國家電網有限公司華北分部

3黑龍江大學

4西安海關

本文梳理回顧了我國1號、2號、3號噴氣燃料標準的制修訂背景和過程，分析比較了不同版本標準在檢驗項目、技術指標設置、文本和編排方式等方面的變化。

噴氣燃料的質量要求高，生產要求非常嚴格，檢驗項目也比汽、柴油更全面[1～7]。由于飛機飛行的特殊性，噴氣燃料必須具備良好的使用性能和可靠的安全性。我國噴氣燃料標準為軍民通用標準。經過60余年的不懈努力與發(fā)展，我國噴氣燃料標準在借鑒國外先進標準的基礎上，已經形成比較完整的標準體系。我國可利用國內外多種原油、采用不同工藝生產多種牌號的噴氣燃料。2017年我國航空煤油出口達1 318.93萬t，進口371.44萬t[8]。我國噴氣燃料的牌號、代號分別為：1號噴氣燃料（RP-1）、2號噴氣燃料（RP-2）、3號噴氣燃料（RP-3）、4號噴氣燃料（RP-4）、5號噴氣燃料（RP-5）和6號噴氣燃料（RP-6），采用的是軍民通用原則。為了解我國噴氣燃料的發(fā)展歷程和趨勢，本文對我國1號、2號、3號噴氣燃料標準的制修訂變化進行了分析。

1號噴氣燃料標準的制修訂變化

我國噴氣燃料的發(fā)展始于20世紀50年代。為生產符合前蘇聯(lián)國家ГОСТ 7149－54 標準規(guī)格、牌號為TC-1的噴氣燃料（為煤油型）產品，參照前蘇聯(lián)的標準，我國制定了GB 438—64《1號噴氣燃料》標準。該標準中，除總硫含量[≤0.2%(質量分數)]低于TC-1牌號[≤0.1%(質量分數)]規(guī)定外，其他項目指標與TC-1牌號的早期指標完全相同。GB 438—64共有17個大檢驗項目。GB 438—77是由大慶石油化工總廠修訂的，于1977年9月12日發(fā)布，1977年12月1日起實施,1988年確認。GB 438—77[9]及GB 438—77（1988確認）共有19個大檢驗項目[10]。這2個標準相同的指標項目有20 ℃密度（≥0.775 g/cm3）、閃點（≥28 ℃）、結晶點（≤-60 ℃）、碘值（≤3.5 gI/100g）、硫含量[≤0.20%(質量分數)]、硫醇性硫含量[≤0.005%(質量分數)]。GB 438—77（1988確認）對GB 438—77的修訂包括：

◇銅片腐蝕要求由“合格”改為“≤1級”，凈熱值要求由“≤10 250 kcal/kg”改為“≤42.9 MJ/kg”[9，10]；

◇對于試驗方法，密度以GB 1884及GB 1885替代了SY 2206—76，硫醇性硫含量以GB1792替 代 了 GB 505—65、銅片腐蝕以GB 5096替代了SY 2222—76。

由于我國原油多為石蠟基，生產-60 ℃噴氣燃料非常困難，收率低、密度與結晶點之間矛盾難以得到有效解決，因此1號噴氣燃料產量最多時也未超過我國噴氣燃料總產量的15%[11]。

2號噴氣燃料標準的制修訂變化

2號噴氣燃料研制并試產成功，為制定SY 1006—66《2號噴氣燃料》標準創(chuàng)造了條件。1977年12月1日實施的、由大慶石油化工總廠修訂的SY1006—77代替了SY1006—66，該標準中也設有19大檢驗項目。SY 1006—77的結晶點、碘值和硫醇性硫含量質量指標與GB 438—77不同：SY 1006—77結晶點要求為“≤-50 ℃”、碘值要求為“≤4.2 gI/100g”、硫醇性硫含量要求為“≤0.002%(質量分數 ) ”[9]。GB 438—77中的水反應采用GB 1793—79試驗方法，SY 1006—77則采用SY 2224—76試驗方法。

1979年，我國制定了GB 1788—79《2號噴氣燃料》標準[12]，標準于1980年1月1日發(fā)布，1980年7月1日起實施，檢驗項目的設置與SY 1006—77相同。GB1788—79與 SY1006—77的差別如下：

◇GB 1788—79的 銅 片腐蝕要求為“≤1級”，SY 1006—77為“合格”；

◇GB 1788—79的 凈 熱值要求為“≤42.9 MJ/kg”，SY1006—77為“ ≤ 10 250 kcal/kg”[9,10]，

◇GB 1788—79的 密 度試驗方法為GB 1884及GB 1885，SY 1006—77為 SY 2206—76；

◇GB 1788—79的銅片腐蝕試驗方法為GB 5096，SY 1006—77為 SY 2222—76。

GB1788—79（1988確認）在項目設置、質量指標及試驗方法上與 GB1788—79一致[10]。

由于2號噴氣燃料生產原料主要采用大慶、華北等低硫石蠟基原油，產品烷烴含量高，潤滑因子好的非烴化合物等組分因未經加氫精制被除去從而保留下來，不僅使2號噴氣燃料具有良好的燃燒性能，同時還具備良好的抗磨性能和相容性。結晶點要求由1號噴氣燃料的“≤-60 ℃”變?yōu)?號噴氣燃料的“≤-50 ℃”，緩解了密度與結晶點之間的矛盾。2號噴氣燃料不僅在質量上滿足了飛機發(fā)動機的使用要求，在產量上也滿足了當時的國內航空業(yè)的需求[11]。

3號噴氣燃料標準的制修訂變化

SY 1008標準的制訂

我國1號、2號噴氣燃料標準是仿照前蘇聯(lián)20世紀50年代標準制訂的，組分輕，餾程范圍窄，結晶點、閃點低，雖然2號噴氣燃料將結晶點調整為≤-50 ℃，但閃點仍為≥28 ℃，因此與化工輕油餾分相沖突。而放寬產品餾程、提高結晶點是增加產品收率的重要途徑之一。根據估算, 結晶點每提高1 ℃就可增加0.5%～1%的噴氣燃料產品[13]。

美國材料與試驗協(xié)會標準ASTM D1655—1982《 航 空 透平燃料》中Jet A-1的閃點通常要求≥38 ℃，而我國2號噴氣燃料的閃點要求為≥28 ℃。為適應國際通航與出口任務的需要，20世紀70年代我國開始研制生產3號噴氣燃料。由大慶石油化工總廠制訂的SY 1008—77S《3號噴氣燃料》試行標準由石油化學工業(yè)部發(fā)布，于1977年12月1日開始實施。

SY 1008—77S與 SY 1006—77標準相比：

◇在餾程中增加了20%餾出溫度，質量指標為實測；并將餾程中的初餾點、10%餾出溫度、50%餾出溫度、90%餾出溫度和98%餾出溫度分別調整為“實測”、“≤ 204 ℃”、“≤ 232 ℃”、“實測”和“≤280 ℃”。

◇將閃點、硫醇性硫要求由SY 1006—77中的“≥28 ℃”和“≤0.002%(質量分數)”調整為“≥38 ℃”和“≤0.001%(質量分數)”。

◇SY 1008—77S增加了動態(tài)熱安定性和銅離子含量檢驗項目、刪減了灰分的檢驗項目。

由于SY 1008—77S標準對餾程、閃點指標的調整，在產品組分分配中，既緩解了化工輕油、重整原料與噴氣燃料在有限的資源上產生的矛盾，又使3號噴氣燃料的生產在工藝的選擇上具有一定的靈活性。產品密度的增大，體積熱值的增加，有利于延長飛機的續(xù)航時間和航程；閃點變高，硫醇性硫變低，既提高了油品的儲存安定性，又提高了飛機的安全可靠性。

GB 6537—86的制訂

由中國石油化工總公司提出、石油化工科學研究院負責起草的GB 6537—86《3號噴氣燃料》標準于1986年6月25日發(fā)布，1987年6月1日開始實施，該標準是參照ASTM D 1655—1982中 Jet A-1制訂的[10]。

GB 6537—86標準中設有22大檢驗項目。GB 6537—86與SY 1008—77S標準相比：

◇增加了引用標準的章節(jié)，內容包括引用17個GB、1個ZB和9個SY標準。

◇將20 ℃密度要求改為“0.775～ 0.830 g/cm3”，試驗方法改為GB 1884及GB 1885；

◇將-40 ℃運動黏度改為-20 ℃運動黏度，要求為“≤8.0 mm2/s”；

◇結晶點改為冰點，要求為“≤-47 ℃”，試驗方法為GB 2430；

◇芳烴試驗方法改為SY 2208；

◇硫醇性硫試驗方法改為GB 1792，并增加或硫醇性硫定性試驗法（博士試驗法），要求為“通過”，試驗方法為SY 2241；

◇銅片腐蝕試驗方法改為GB 5096；

◇凈熱值要求改為“≤42 800 J/g ”；

◇水反應試驗方法改為GB 1793；

◇在動態(tài)熱安定性中，將過濾器壓力降要求改為“≤10.1 kPa”，并增加熱氧化安定性，要求“過濾器壓力降≤3.3 kPa、預熱管評級≥3”。

此 外，GB 6537—86標 準中刪減了碘值、水溶性酸或堿、機械雜質和水這3個檢驗項目，并增加了5個檢驗項目，為：

◇烯烴含量，要求為“＞5%(體積分數) ”；

◇顆粒污染物含量，要求為“實測”；

◇電導率，要求為“50～350 pS/m”；

◇顏色，要求為“實測”；

◇外觀，要求為“清澈透明、無不溶解水及懸浮物”。

◇要求產品的包裝、標志、貯存、運輸及交貨驗收按SYB 2000—62S改為按ZB E 30005進行。

◇取樣標準由SY 2001—77改為GB 4756。

SINOPEC 003—1987標 準的制訂

為進一步規(guī)范3號噴氣燃料的出口質量，1987年，中國石油化工總公司制訂了SINOPEC 003—1987《3號航空渦輪燃料規(guī)格》標準[10]，并規(guī)定這一標準供中國石油化工總公司按合同出售航空渦輪燃料時使用。

與GB 6537—86標準相比，SINOPEC 003—1987標準共有21個大檢驗項目，主要差別如下：

◇增加了水分離指數檢驗項目；

◇刪減了顆粒污染物、顏色、外觀3個檢驗項目，但在注1中注明：“航空渦輪燃料應目視清澈透明，無固體物，在常溫下無游離水”；

◇在餾程中將殘留量要求改為“≤1.5%（體積分數）”，增加了損失量，要求為“≤1.5%（體積分數）”；

◇刪減20 ℃運動黏度；

◇實際膠質要求改為“≤7 mg/100 mL”；

◇將酸度改成酸值，要求為“≤0.012 mgKOH/g”；

◇增加并規(guī)定，凈熱值“≥42 800 J/g”或苯胺重度積“≥5 250”；

◇刪減水反應中的體積變化要求，將界面情況改為“≤1b級”，分離程度改為“≤2級”，規(guī)定不加ASA-3添加劑的水分離指數為“≥85”、加ASA-3添加劑的水分離指數為“≥70”；

◇電導率改為“50～300 pS/m”。

值得一提的是，SINOPEC 003—1987在試驗方法上，引用了GB、SY、ASTM和IP（英國石油學會）方法標準。其中共引用ASTM標準23個、IP標準2個、GB標準14個、SY標準9個。在所有檢驗項目中，以ASTM方法標準為主，輔之對應的GB、SY試驗方法。

GB 6537—94標準的修訂內容

GB 6537—86與 噴 氣 燃 料Jet A-1的產品標準存在較大差距。受價格、規(guī)格、化工輕油與噴氣燃料互爭原料及噴氣燃料質量鑒定程序還不能適應噴氣燃料增長速度的需要等影響，至1986年，我國噴氣燃料產量僅滿足用戶需求量的90 %[13]。1991年，為滿足民航對噴氣燃料的需求，中國航油總公司進口了1.8萬t噴氣燃料，之后進口量逐年上升，1999年達125萬t，進口油量占全年供油量的比例也由1991年的1.38 %增至 1999 年的 30.49 %[14]。

為改進噴氣燃料的質量，由中國石油化工總公司提出，石油化工科學研究院負責，中國航空油料總公司、蘭州煉油化工總廠、空軍油料研究所參加共同起草的GB 6537—94《3號噴氣燃料》標準于1994年8月23日發(fā)布，1995年6月1日實施。該標準是參照采用美國材料與試驗協(xié)會標 準 ASTM D1655—92C《Jet A-1航空渦輪燃料》制訂的。

GB 6537—94引用了35個標準，其中引用GB標準24個、SH標準11個，用SH標準替換了SY標準。該標準的技術指標項目按組成、揮發(fā)性、流動性、燃燒性、腐蝕性、安定性、潔凈性和導電性分類，外加顏色、外觀分類組合，這一編輯既直觀又分門別類。與 GB 6537—86相比，GB 6537—94的改變包括：

◇共引用35個標準（24個GB、11個SH），全部為推薦性標準；

◇將酸度改為總酸值，要求為“≤0.015 mgKOH/g”，試驗方法為GB/T 12574；

◇硫醇性硫改為“≤0.002 0%（質量分數）”；

◇對于餾程，10%回收溫度要求改為“≤205 ℃”，將98%回收溫度改為終餾點，要求為“≤300 ℃”，將殘留量及損失量的要求由“≤2.0%（體積分數）”改為殘留量“≤1.5%（體積分數）”、損失量“≤1.5%（體積分數）”；

◇凈熱值要求改為“≤42.8 MJ/kg”，對凈熱值的測定，在已有GB/T 384的基礎上，又增加了GB/T 2429《航空燃料凈熱值計算法》，并在注釋中注明“如有爭議則按GB/T 384為準”；

◇管壁評級要求改為“＜1”，且無孔雀藍色或異常沉淀物；

◇實際膠質要求改為“≤7 mg/100 mL”；

◇電導率要求改為“50～450 pS/m”；

◇刪除水反應中的體積變化；

◇要求產品的包裝、標志、貯存、運輸及交貨驗收按SH0164進行。

鑒于ASTM標準在國際上的先進性、通用性及權威性，GB 6537—86、GB 6537—94的制修訂，為我國生產的3號噴氣燃料進入國際市場、國際航班在我機場加補燃油提供了方便。

GB 6537—2006標準的修訂內容

英國國防部標準DEF STAN 91—91《航空渦輪燃料煤油型（Jet A-1）》和美國ASTM D 1655 《Jet A-1航空渦輪燃料》的產品標準基本上每年都要進行至少1次的修改，修改內容既有項目的增減，也有理化指標的修訂。而我國自GB 6537—94實施起到GB 6537—2006標準發(fā)布，至2005年已有11年沒有對標準進行大的修訂。由于我國3號噴氣燃料是軍民共用，而軍用航空器對3號噴氣燃料的性能要求較高，造成對3號噴氣燃料標準進行修訂的難度也相應提高[14]。

為改進3號噴氣燃料產品質量，使油料標準與國際接軌，2006年12月8日，我國頒布了GB 6537—2006。該標準是在GB 6537—94的基礎上，對3號噴氣燃料標準所做的第2次修訂。GB 6537—2006與英國國防部標準DEF STAN 91-91/4及美國ASTM D1655—92C標準的一致性程度為非等效，一改GB 6537—94“參照采用美國材料與試驗協(xié)會標準ASTM D1655—92C《Jet A-1航空渦輪燃料》”的表述。

GB 6537—2006標準在范圍中表述所屬產品適用于航空渦輪發(fā)動機，仍為軍民通用標準。GB 6537—2006共引用了35個標準，其中引用GB標準24個、SH標準11個。GB 6537—2006中，增加了3個檢驗項目：

◇組成，包括直餾組分、加氫精制組分、加氫裂化組分[單位為%(體積分數)]3項，要求均為“報告”；為了解燃料組成、掌控添加劑的加入量、質量發(fā)生爭議而查詢不同工藝組分提供了依據。

◇水分離指數，未加入抗靜電劑的要求為“≥85”，加入抗靜電劑的要求為“≥70”；對了解燃料是否含有表面活性物質及多少提供了依據。

◇潤滑性，磨痕直徑WSD要求為“≤0.65 mm”，并在注釋l中注明，民用航空燃料磨痕直徑WSD要求為“≤0.85mm”；對了解燃料的潤滑性好壞及對燃料噴氣發(fā)動機的高壓油泵和流量控制等元件的使用壽命提供了依據。

GB 6537—2006標準與GB 6537—94的差別還包括：

◇將外觀要求“清澈透明，無不溶解水及懸浮物”改為“室溫下清澈透明，目視無不溶解水及固體物質”；用“固體物質”替代了“懸浮物”，避免了因判定油品中是否有懸浮物而引起爭議的問題。

◇將顏色由要求“報告”改為“≥+25”，在注釋a中注明“對于民用航空燃料，從煉油廠輸送到客戶，輸送過程中的顏色變化不允許超出以下要求：初始賽波特顏色＞+25，變化≤8；初始賽波特顏色在25～15之間，變化≤5；初始賽波特顏色＜15時，變化≤3”。通過指標量化，解決了因油品儲存時間長顏色發(fā)生變化而判定其合格與否、防止混入其它油品及國外采購時因指標不清而引起的不必要麻煩。

◇規(guī)定芳烴含量要求為“≤20.0%（體積分數）”，但在注釋b中注明“對于民用航空燃料的芳烴含量（體積分數）規(guī)定為≤25.0%”。這是因為我國軍用飛機多來自前蘇聯(lián),與西方國家在材料和設計方面存有差異，若按芳烴含量≤25.0%指標執(zhí)行，無形中會增加發(fā)動機中的積炭，使燃料的燃燒性變差，因而影響軍用飛機發(fā)動機的性能。因此在新標準中分別規(guī)定了軍用、民用燃料中的芳烴含量指標[15]。

◇總硫含量的測定引用了5個試驗方法，在注釋c中注明“如有爭議，以GB/T 380為準”；為采用不同方法測定硫含量提供了依據。

◇對于硫醇性硫與博士試驗，在注釋d中注明“硫醇性硫與博士試驗可任做一項，當硫醇性硫與博士試驗發(fā)生爭議時，以硫醇性硫為準”。這明確了判定依據，使判定結果也更加具有科學性及可操作性。

◇對于黏度，在注釋f中注明“對于民用航空燃料，20℃的黏度指標不作要求”；

◇對于銀片腐蝕，在注釋h中注明“對于民用航空燃料，此項指標可不要求”；

◇將水反應中的分離程度改為“≤2級”，在注釋i中注明“對于民用航空燃料不要求報告分離程度”；

◇固體顆粒污染物含量要求改為“≤1.0 mg/L”；

以上對黏度、銀片腐蝕、水反應中的分離程度及對固體顆粒污染物含量做出的新的規(guī)定，都是為與英國DEF STAN 91-91/4及 美國ASTM D1655—00a等標準保持一致，因為國內民用飛機多是從美國等西方國家進口的。由于GB 6537是軍民共用的一個標準，GB 6537—94中的軍用指標也基本能滿足我國軍用飛機的需求，所以GB 6537—2006對此指標沒有進行改動[15]。

另 外，GB 6537—2006增加了附錄A（規(guī)范性附錄）“添加劑的名稱及加入量” ，為生產廠家與用戶之間發(fā)生質量糾紛時查找、查清原因提供了幫助。

GB 6537—2006標準實施后，2007年我國進口航空煤油500.03萬 t、出口 448.03萬 t，2008年進口航空煤油624.91萬t、出口 533.05萬t，凈進口量分別達52.00萬t和91.86萬t[16]。

GB 6537—2018標準的修訂內容

GB 6537—2018《3號噴氣燃料》標準于2018年7月13日發(fā)布，2019年2月1日實施。GB 6537—2018引 用 的 53個標準中，既有GB、SH與NB/SH標準，還有ASTM與IP標準，其中GB標準31個、SH標準15個、NB/SH標 準3個、ASTM標準2個、IP標準2個。與 GB 6537—2006相 比，GB 6537—2018標準做了如下改變：

◇在范圍中不僅保留了“本標準規(guī)定了由天然原油或其餾分油加工制得的3號噴氣燃料”，還增加了“以及其與合成烴煤油餾分調合而成的3號噴氣燃料”的表述；

◇增加了第3章“縮略語”，即FT-SPK[費托合成油改質工藝生產的煤油組分(Fisher Tropsch-Synthesized Paraffinic Kerosine)]和HEFA-SPK[酯類和脂肪酸類加氫改質工藝生產的煤油組分(Hydroprocessed Esters and Fatty-Acids-Synthesized Paraffinic Kerosine)]的縮略語的定義或解釋；

◇增加了總硫、閃點、密度、黏度和凈熱值檢驗項目的測定方法；

◇取消了輝光值檢驗項目及其指標要求；

◇對民用航空燃料，取消了20 ℃黏度和水反應的要求；

◇將電導率的指標上限由450 pS/m改為600 pS/m，擴大了電導率上限范圍；

◇新增了對含F(xiàn)T-SPK或HEFA-SPK合成烴組分的3號噴氣燃料的技術要求和組成要求（表1及4.3），以及FTSPK、HEFA-SPK合成烴組分的技術要求（附錄B、C）；

◇將“標志、包裝、運輸、貯存”（第6章）內容改為“根據GB 30000.7—2013，3號噴氣燃料屬于易燃液體，產品標志、包裝、運輸和貯存及交貨驗收按 SH 0164、GB 13690和 GB 190進行”；

◇增加“安全”（第7章），內容為“根據GB 30000.7—2013，3號噴氣燃料屬于易燃液體，其危險說明和防范說明見GB 30000.7—2013的附錄D”。

與ASTM D 1655—15規(guī)格相比，GB 6537—2018的檢驗項目更多，部分指標要求更嚴：增加的項目有外觀、顏色、烯烴、博士試驗、水反應、銀片腐蝕、顆粒污染物及工藝組分；總酸值、芳烴、硫含量、硫醇性硫含量等指標要求更嚴。

結束語

1號、2號及3號噴氣燃料標準的建立與制修訂，為我國航空燃料的發(fā)展奠定了基礎， 特別是GB 6537標準的制定與修訂，為我國航空燃料事業(yè)的發(fā)展作出了很大貢獻。GB 6537—2018標準中合成烴煤油餾分調合組分的引入，為擴大3號噴氣燃料的原料來源提供了依據，也為提高3號噴氣燃料的產量創(chuàng)造了條件。

隨著世界航空業(yè)的發(fā)展，航空安全的責任越來越大，為保證飛機的飛行安全，必將對噴氣燃料質量提出更加嚴格的要求。在以后標準的修訂中，建議積極采用國際現(xiàn)行先進試驗方法標準，使檢驗項目設置更加合理，質量指標既能滿足噴氣發(fā)動機的要求，又結合我國軍民共用1個標準的實際情況，最大程度地與國際先進標準接軌，為我國噴氣燃料全面走向世界創(chuàng)造條件。