吳 鑫，邱貞慧，孫元寶

(空軍勤務(wù)學(xué)院 航空軍需與燃料系，江蘇 徐州 221000)

3號噴氣燃料標(biāo)準(zhǔn)于2018年進(jìn)行了第4次修改審定修訂，替代之前實行的GB 6537-2006[1]，并于2019年2月1日正式實施。標(biāo)準(zhǔn)由條文強(qiáng)制改為全文強(qiáng)制，約束更為嚴(yán)格。本次修訂后的內(nèi)容變化包括質(zhì)量指標(biāo)、方法標(biāo)準(zhǔn)的修改調(diào)整，新增了有關(guān)合成烴燃料組分的內(nèi)容，取消了一些實際應(yīng)用意義不大的內(nèi)容[2]。

1 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的變化

我國3號噴氣燃料標(biāo)準(zhǔn)為軍民共用標(biāo)準(zhǔn)，對于共同要求的質(zhì)量指標(biāo)在表格中列出，對于軍用與民用不一致的特殊指標(biāo)以角注標(biāo)記并在表格后進(jìn)行說明。其中運(yùn)動黏度(20℃)、銀片腐蝕、水反應(yīng)等質(zhì)量指標(biāo)為軍用噴氣燃料特別要求的測試項目；芳烴含量、顏色(賽波特)、磨痕直徑的質(zhì)量指標(biāo)要求不一致，其余的質(zhì)量指標(biāo)要求一致。本次修訂主要針對電導(dǎo)率、輝光值和添加劑。在上一版本標(biāo)準(zhǔn)中民用噴氣燃料的水反應(yīng)試驗不要求報告兩相分離程度，而本次修訂直接取消了民用噴氣燃料的水反應(yīng)試驗要求。

1.1 電導(dǎo)率的指標(biāo)上限由450 pS/m改為600 pS/m

為防止燃料在運(yùn)輸和加注過程中由于靜電積聚而產(chǎn)生著火，噴氣燃料中需要加入抗靜電添加劑以提高導(dǎo)電性能。液體燃料的電導(dǎo)率值越大，其傳導(dǎo)電流的能力越強(qiáng)，易把產(chǎn)生的靜電荷及時導(dǎo)走，減少靜電荷的積聚，出廠電導(dǎo)率要求大于150 pS/m，但電導(dǎo)率過大，則可能會影響飛機(jī)上電容型油箱儀表的準(zhǔn)確性[3]。早期航空渦輪燃料規(guī)格DEF Stan 91-91、ASTM D1655和IATA中電導(dǎo)率的指標(biāo)都為50～450 pS/m，近年來由于電容式儀表使用的減少，為增加飛行安全性，DEF Stan 91-91于2008年第6版開始將指標(biāo)的上限提高到600 pS/m。因此，本次修訂將電導(dǎo)率指標(biāo)的范圍變?yōu)?0～600 pS/m，也是考慮到與國際標(biāo)準(zhǔn)組織、聯(lián)營系統(tǒng)燃油質(zhì)量規(guī)范AFQRJOS、英國航空燃料委員會DEF Stan 91-91等國際標(biāo)準(zhǔn)的一致性。

1.2 取消了輝光值指標(biāo)

煙點(diǎn)和輝光值可反映噴氣燃料的燃燒特性，與燃料的烴類組成有關(guān)，C/H比越高的烴類生成積炭的傾向越大，其煙點(diǎn)越小。燃燒時熾熱的炭粒會加速火焰筒出現(xiàn)裂紋和燒穿，縮短其使用期限。噴氣式發(fā)動機(jī)內(nèi)生成積炭的傾向，與噴氣燃料無煙火焰高度之間有著密切關(guān)系，因此將煙點(diǎn)作為評定燃燒時積碳生成量的指標(biāo)較輝光值更為直接。而輝光值與煙點(diǎn)有很好的對應(yīng)關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)DEF Stan 91-91和ASTM D1655中都沒有輝光值的指標(biāo)，因此，本次標(biāo)準(zhǔn)修訂取消了輝光值的指標(biāo)，只保留了煙點(diǎn)作為評定燃燒時積碳生成量的指標(biāo)。

1.3 取消了抗磨防銹劑T1601的內(nèi)容

T1601是用于改善加氫噴氣燃料的潤滑性的添加劑[4]，加入量10～20 μg/g，由二聚亞油酸(70%～75%)、二(2-乙基己基)磷酸脂(6.2%～7.5%)、酚型抗氧劑(0.7%～0.75%)及稀釋劑復(fù)合而成，它對燃料的水分離指數(shù)影響很大?？鼓シ冷P劑T1601雖然早就通過國內(nèi)添加劑所有程序和鑒定，但是一直沒有得到應(yīng)用，現(xiàn)在也沒有生產(chǎn)廠家進(jìn)行生產(chǎn)。因此，本次標(biāo)準(zhǔn)中刪除了附錄A中有關(guān)T1601的內(nèi)容。目前僅允許使用時精制石油酸型抗磨劑T1602，不影響燃料的水分離指數(shù)，加入量為12～20 μg/g。

2 方法標(biāo)準(zhǔn)的變化

新標(biāo)準(zhǔn)不再強(qiáng)制指定唯一的測定方法，同時認(rèn)可多種試驗方法，允許操作者根據(jù)實際條件選擇，但各試驗方法的一致性沒有得到很好的研究，因此在結(jié)果有爭議的情況下，指定了仲裁方法。新標(biāo)準(zhǔn)增加了總硫、閃點(diǎn)、密度、粘度和凈熱值的測定方法，與國際標(biāo)準(zhǔn)試驗方法具有良好的對應(yīng)性，內(nèi)容詳見表1。

表1 部分實驗方法的對應(yīng)關(guān)系

2.1 總硫含量測定

在規(guī)格中要求含有硫的指標(biāo)有以下幾個原因：1)主要原因是擔(dān)心對渦輪葉片的潛在腐蝕。燃燒產(chǎn)生的硫化物能夠造成熱端材料的硫化腐蝕；2)擔(dān)心排入大氣中的硫的氧化物的污染；3)硫醇是非?；钴S的含硫化合物，能夠腐蝕燃料系統(tǒng)的橡膠并與痕量金屬反應(yīng)。它們還能夠腐蝕燃料系統(tǒng)的合金。另外，即使?jié)舛葮O低，硫醇性硫也具有令人反感的氣味；4)已經(jīng)確認(rèn)燃料中所含的硫影響燃料的其他性質(zhì)，如熱安定性、潤滑性和密度。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定仲裁方法為SH/T 0689輕質(zhì)烴及發(fā)動機(jī)燃料和其他油品的總硫含量測定法(紫外熒光法)，允許采用GB/T 380石油產(chǎn)品硫含量測定法(燃燈法)、GB/T 11140石油產(chǎn)品硫含量測定 波長色散X射線熒光光譜法、GB/T 17040石油和石油產(chǎn)品硫含量的測定 能量色散X射線熒光光譜法、SH/T 0253輕質(zhì)石油產(chǎn)品中總硫含量測定法(電量法)、NB/SH/T 0842輕質(zhì)液體燃料中硫含量的測定 單波長色散X射線熒光光譜法。

2.2 閃點(diǎn)的測定

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定仲裁方法為GB/T 21789阿貝爾閉口杯法。允許采用GB/T 21929泰格閉口杯閃點(diǎn)測定法或GB/T 261賓斯基-馬丁閉口杯法，上一版本標(biāo)準(zhǔn)僅包含GB/T 261。GB/T 261的測定范圍不適用于3號噴氣燃料，測定結(jié)果比GB/T 21789和GB/T 21929法都要高[5]。

2.3 密度的測定

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定仲裁方法為GB/T 1884密度計法，允許采用SH/T 0604石油和石油產(chǎn)品密度測定法U形振動管法，上一版本標(biāo)準(zhǔn)僅包含GB/T 1884。U形振動管法把少量樣品注入控制溫度的試樣管中，記錄振動頻率或周期，用事先得到的試樣管常數(shù)計算試樣的密度。試樣管常數(shù)是用試樣管充滿已知密度標(biāo)定液時的振動頻率確定的。該方法有用樣量少、自動化程度高，精密度高等優(yōu)點(diǎn)。

2.4 黏度的測定

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定仲裁方法為GB/T 265石油產(chǎn)品運(yùn)動黏度測定法和動力粘度計算法，允許采用GB/T 30515 透明和不透明液體石油產(chǎn)品運(yùn)動粘度測定法及動力黏度計算法，上一版本標(biāo)準(zhǔn)僅包含GB/T 265。新增加的方法浴溫的精度由0.1℃提高到了0.02℃，提高了方法的精密度。另外，對于民用航空燃料，20℃的黏度指標(biāo)不作要求。

2.5 凈熱值的測定

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定仲裁方法為GB/T 384石油產(chǎn)品熱值測定法，允許采用GB/T 2429航空燃料凈熱值計算法，ASTM D3338航空燃料燃燒凈熱值估算法，較上一版本標(biāo)準(zhǔn)增加了ASTM D3338方法。新增加的方法用芳烴、密度、餾程和硫含量這些參數(shù)即可計算出凈熱值，不需要測定苯胺點(diǎn)，減少了對實驗人員健康的傷害和對環(huán)境 的污染。

2.6 蒸餾的測定

揮發(fā)性測定規(guī)定試驗方法為GB/T 6536，注解中規(guī)定所有符合本標(biāo)準(zhǔn)的燃料在GB/T 6536方法中應(yīng)分在第四組，冷凝管溫度為0～4℃，上一版本中無此規(guī)定。

3 新增了有關(guān)合成烴組分的內(nèi)容

與美國試驗與材料協(xié)會制定的ASTM D7566《Standard Specification for Aviation Turbine Fuel Containing Synthesized Hydrocarbons》(含合成烴的航空渦輪燃料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范)標(biāo)準(zhǔn)[6]相對等，新標(biāo)準(zhǔn)中合成烴燃料的調(diào)合組分主要包括費(fèi)托合成煤油(FT-SPK)改質(zhì)工藝生產(chǎn)的煤油組分、酯類和脂肪酸類(HEFA-SPK)加氫改質(zhì)工藝生產(chǎn)的煤油組分，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定合成烴組分不能單獨(dú)供航空渦輪發(fā)動機(jī)使用，應(yīng)與傳統(tǒng)噴氣燃料調(diào)合后使用。標(biāo)準(zhǔn)以附錄的形式列出了對不同類型的煤油組分的具體指標(biāo)要求，其中附錄B針對FT-SPK費(fèi)托合成油改質(zhì)工藝生產(chǎn)的煤油組分，附錄C針對HEFA-SPK酯類和脂肪酸類加氫改質(zhì)工藝生產(chǎn)的煤油組分，對比內(nèi)容詳見表2，其中對于HEFA-SPK組分有實際膠質(zhì)、FAME含量有質(zhì)量指標(biāo)的要求，而對于FT-SPK組分無此要求。

標(biāo)準(zhǔn)同時還規(guī)定，F(xiàn)T-SPK或HEFA-SPK合成烴類組分的3號噴氣燃料的技術(shù)要求除了符合基本的質(zhì)量指標(biāo)技術(shù)要求外還應(yīng)符合組分組成的要求，合成烴類組分的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)不高于50%，芳烴體積分?jǐn)?shù)不低于8.0%，餾程50%與10%回收溫度差不小于15℃，90%與10%回收溫度差不小于40℃。

表2 合成烴燃料標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容比較

表2(續(xù))

此次修訂后的新標(biāo)準(zhǔn)不僅是在內(nèi)容上增加了新型燃料組分的技術(shù)要求，而且在質(zhì)量指標(biāo)上與國際標(biāo)準(zhǔn)又更加通用，在方法標(biāo)準(zhǔn)上既強(qiáng)調(diào)了仲裁方法的唯一性與權(quán)威性，又涵蓋了大部分有效和先進(jìn)的測定方法，使標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍更加靈活，因此大幅提高了標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性和競爭力。