【doc】变质喷气燃料中腐蚀性物质的确定

【doc】变质喷气燃料中腐蚀性物质的确定 变质喷气燃料中腐蚀性物质的确定 笙兰塑丘工堡::医主 文章编号:1672—7843(2004)04—0056—03 变质喷气燃料中腐蚀性物质的确定 许世海,沈品忠 (后勤学院军事油料应用与管理工程系,重庆400016) 摘要银片腐蚀试验是喷气燃料腐蚀性的重要指标.喷气燃料在运输或贮存过 程中有时会发生变质,出现银片腐蚀不合格的现象确定引起银片腐蚀的物质,对于弄清喷 气燃料变质原因和制定相应的预防具有重要意义.通过对变质喷气燃料中腐蚀性物质 的测定及对其腐蚀性的考察,确定了直接引起腐蚀的物质是元素硫,硫化氢和硫醇,其中元 素硫是最主要的腐蚀性物质,硫化氢有一定腐蚀作用,硫醇单独存在时不腐蚀银片,但与元 素硫共存时,对银片腐蚀有显着的促进作用 关键词喷气燃料;银片腐蚀;腐蚀性物质 中图分类号:0656.3l文献标识码:B 喷气燃料的腐蚀性关系到飞机发动机的寿命和飞行安全,因此我国喷气燃料规格中对腐蚀性要求 非常严格,除了一般的腐蚀性指标以外,还特别规定了银片腐蚀试验.近年来,一些地方出现合格的喷 气燃料在运输或贮存过程中发生变质,导致腐蚀性增大,银片腐蚀不合格的现象,给喷气燃料的储备和 使用带来很大安全隐患.确定引起银片腐蚀的物质,对于弄清喷气燃料变质原因和制定相应的预防措 施具有重要意义. 1腐蚀银片的表面组成分析 以某油库变质喷气燃料为代表,分别对207罐,208罐,310罐 中的变质喷气燃料进行银片腐蚀试验,用俄歇电子能谱仪(AES) 分析腐蚀后银片的表面组成.表1给出了各罐中油样的银片腐 表1油样的银片腐蚀等级 油样207罐208罐310罐 腐蚀等级,级242 蚀等级,表2是表2腐蚀银片表面元素组成 由AES结果计 算出的银片表 面各种元素的 原子百分数 (%)和质量百 \元硫(s)碳(c)ilt(ag)氧(o). 原子百质量百原子百质量百原子百质量百原子百质量百 分数(%)分数(%)分数(%)分数(%)分数(%)分数(%)分数(%)分数(%) 分数(%),其数值取溅射Omin,6min和20min三个结果的平均值. 从AES结果可以看出,银片表面主要有S,C,O,Ag,其中,Ag无疑是来自材料本身,O可能来自空 气,也可能来自喷气燃料中的有机酸或其他含氧化合物,C可能来自硫醇,有机酸或残留在银片表面的 烃类,S应当是来自喷气燃料中的元素硫和含硫化物.进一步实验表明,有机酸,醇和酚等含氧化合物, 以及硫醚,噻吩,二硫化碳,二硫醚和二氧化硫等对银片都没有腐蚀性,因此,可以断定,引起银片腐蚀的 物质只可能是元素硫,硫化氢,硫醇等活性硫. 收稿日期:2004—03—01 作者简介:许世海(1966一),男,河南省方城人,博士,副教授,主要从事油料应用,替代燃料及发动机排放控制等研究 甜 OO1 ?巧 32S :.驺 盯船 船 坦勰船 436 O "鹑 &}趴 6 鹑B 罐罐罐 78O?? 第4期洚世海等变质喷气燃料中腐蚀性物质的确定 2变质油中元素硫的测定 元素硫对银,铜等材料 有很强的腐蚀作用J,表3 是元素硫的异辛烷溶液对银 片腐蚀性的实验结果,从表 中可以看出,在元素硫的单 表3元素硫含量对银片腐蚀的影响 独作用下,元素硫达到4/g就会对银片造成轻微腐蚀,达到8/g时腐蚀达到2级. 为了确定是不是元素硫引起的银片腐蚀,首先要确定变质喷气燃料中是否存在元 素硫. 2.1元素硫的定性测定表4元素硫定性测定结果 元素硫的定性测定采用 哌啶显色法,即在试管中加 入适量油样,然后在滴加2 滴哌啶,摇匀,观察油样颜色注:因哌啶显色灵敏度较低,表中结果是用特殊方法富集后的结果. 变化.无元素硫时油样不变色,有元素硫存在时,以含量多少,油样呈橙色至红色.实验结果见表4. 从表4可以看出变质喷气燃料中确实含有元素硫,而且腐蚀等级越高的油样,元素硫含量越多. 2.2元素硫的定量测定 变质油样中元素硫的定量测定是采用等离子发射光谱(ICP)间接测定的.取一定量油样,加入金 属汞,充分与其中的元素硫反应,再用饱和硫化钠溶液萃取硫化汞,通过测定硫化钠溶液中的汞含量计 算油样中元素硫的含量.反应原理为: Hg+s—HgsHgS+s一[HgS2].一 表5的测定结果不仅验证了定性检测 的结果,同时与表3对照不难看出,几个变 质油样中元素硫的含量都低于达到该腐蚀 等级所需的元素硫含量,这表明引起银片 表5元素硫定量测定结果 油样来源207罐208罐306罐310罐合格油样 (银片腐蚀级别)(2级)(4级)(2级)(2级)(0级) 元素硫含量(g/g)4.17.93.23.80.0 腐蚀的物质不单是元素硫,而是与其他硫化物共同作用的结果. 2.3变质喷气燃料脱元素硫后的腐蚀性表6元素硫对银片腐蚀的影响 取两组油样,一组用金属汞处理后,再用饱 ,另一组不 和硫化钠溶液萃取硫化汞,作为对照 用金属汞,只用饱和硫化钠溶液处理,对处理后 的油样测定银片腐蚀,结果见表6. 表6表明,元素硫对变质油样的腐蚀性起着决定性作用,同时,从208号罐油样的空 白实验也可看 出,油样中可能含有硫化氢. 3变质油中硫化氢的测定 为了确定变质油中有无硫化氢,对变质油进行了硫化氢 定性和定量测定. 3.1硫化氢的定性测定 取30Oral试样于50Oral玻璃瓶中,在橡胶塞下方固定一 张用水润湿的醋酸铅试纸,然后盖在玻璃瓶上,使试纸悬于玻 璃瓶中,24h后观察试纸颜色变化,结果见表7. 表7醋酸铅试纸试验情况 油料来源醋酸铅试纸变色情况 207罐 208罐 310罐 合格油样 黄色 褐色 黄色 不变色 58后勤工程学院 表7表明,变质油样中确实有硫化氢存在. 3.2硫化氢的定量测定 用20Oral碳酸钠溶液,在特殊富集装置中洗涤5O00ml变 质燃料中的硫化氢,通过测定碳酸钠溶液中S的量,间接测定 燃料中硫化氢的含量.用这种方法测定了两个油样中的硫化氢 含量,结果见表8. 表8硫化氢定量试验结果 查堡堡 硫化氢质量分数(~g,/g)2.30.3 表8不仅证明了变质油样中确实有硫化氢存在,而且也表明腐蚀性越大的油样硫化氢含量也越高, 但总的来讲,硫化氢的含量并不高. 此外,资料表明,尽管硫化氢对包括银在内的很多金属都有很强的腐蚀作用,但硫化氢单独存在 时对银片的腐蚀一般不会达到很高的级别:.因此,可以认为,硫化氢不是主要的腐蚀物质.但应注 意的是,硫化氢很容易氧化而转化为元素硫,增大腐蚀性. 4硫醇对银片腐蚀的影响 4.1变质油中硫醇的测定 喷气燃料规格中对硫醇含量的规 定有两项指标,可以任选其一,一是博 士试验通过,二是硫醇性硫含量 不大于0.002%(201.zg/g),实际工作 表9硫醇定性及定量试验结果 中多采用博士试验.对某油库变质的207罐,208罐,306罐,310罐和未变质的302罐喷气燃料中的硫 醇含量进行了定性和定量测试,结果见表9. 从表9可以看出,变质油的银片腐蚀等级与硫醇含量之间没有必然联系. 4.2硫醇本身对银片的腐蚀性表10不同浓度下硫醇的银片腐蚀试验结果 为了进一步考察硫醇的腐蚀 性大小,以及分子量对其腐蚀性 的影响,把正丙基硫醇,正十二烷 基硫醇分别溶解在异辛烷中,配 .然后进行银片腐蚀试验,结果见制成5,10,20,100,500,1000,10O00~g/g的不同浓度 表l0. 从表l0可以看出,一方面低分子硫醇腐蚀性比高分子硫醇大,另一方面,由于喷气燃料中硫醇含量 不会太高,所以喷气燃料中硫醇本身不会造成银片腐蚀. 4.3硫醇与元素硫的协同作用 由文献[1]知,硫醇对元素硫的腐蚀有协同作用,为了 验证这一点,在l0g/g硫醇的异辛烷溶液中加入不同浓度 的元素硫,考察其腐蚀性,结果见表11. 将表11与表3对照不难看出,当硫醇与元素硫共存 时,银片腐蚀级别确实会因为硫醇的存在而明显升高,并且 腐蚀银片的颜色除黑色外还出现孔雀蓝,麦黄色等.这说 明虽然硫醇本身不腐蚀银片,但对元素硫的腐蚀的确有显 着的促进作用,而且硫醇参与了反应过程. 5结论 表11元素硫与硫醇共存时银片腐蚀 情况(硫醇质量分数10g) 元素硫(g/g)银片腐蚀现象银片腐蚀级j1 (1)变质喷气燃料中直接引起腐蚀的物质是元素硫,硫化氢和硫醇; (2)元素硫是主要的腐蚀性物质,硫化氢有一定腐蚀作用,硫醇单独存在时(下转第67页) 4石67 有以下优点:?减少帐篷内污染.帐篷内温度均匀,由于辐射供暖帐篷内平均空气流速较之对流供暖要 低得多,不易造成污浊空气对流,可减少尘埃飞扬,室内十分洁净.?不占用使用面积.帐篷内取消了 散热片及送风管网,增加了使用面积.?高效节能,实现自动控制.辐射供暖方式较对流供暖方式热效 ,14~C的供暖效果,其热量集中在人体受益率高,如果按10T:参数选用,可达到12 的高度内.温控器等 自控装置可以方便地调节和控制温度,并根据实际负荷情况自动控制功率,达到节 能效果.?热稳定性 好,帐篷内温度波动小. 参考文献 :1李俊.帐篷供暖[J].暖通空调,1999,29(5):52—53. 2j赵志强.低温电热地板辐射供暖试验研究[J].建筑热能通风空调,2002,21(1):2O 一23 ExperimentalStudyofRadiantHeatingforACertainTent SHIHong-wei,MEIQuan-ting,DENGAn-zhong (Dept.ofBarracksManagement&EnvironmentalEngineering,LEU,Chongqing400016,China) ABSTRACTAtenthasaspecialconstruction.Theheatingdesignforitdiffersfromotherbuildings.Basedonthespe- cialdemandforuseandfunction,wehavedevelopedanew— typeelectricheatingdevice,madeandrealizeditsbasicparameter ofperformance.Thedeviceismadeupofanewkindofconductivecoating.Wehavedesignedarelativelyreasonableheating systeminflcertaintentbasedonthecurrentsituationofgettingwaEnlinthecolddistricttoeffectivelysolvetheproblemofheat- ing,conductedtestsofheatingfromlowtemperatureunderthesimulatedconditionintheenvironmentallabandalsoundernature climateandmadeexperimentstostudythethermalcomfortandheatlossofradiantheatingbyconductivecoating.Analysisofthe experimentalresultsindicatethatitisakindofhigh— efficientsolutiontoadopttheradiationwaytoheatthetentup. Keywordstent;radiantheating;experimentalstudy (上接第58页) 不腐蚀银片,但与元素硫共存时,对银片腐蚀有显着的促进作用. 参考文献 [1]刘治中,许世海,姚如杰.液体燃料的性质及应用[M].北京:中国石化出版 社,2000:102—103. [2]胡泽祥,杨官汉,娄方,等.活性硫化物银片腐蚀性能的研究[J].石油炼制与化 工,2002,33(2):62—64 DeterminationofCorrosiveSubstancesinDeterioratedJetFuel XUShi-hai,SHENPin-zhong (Dept.ofOilApplication&ManagementEngineering,LEU,Chongqing400016,China) 斗斗枣 ABSTRACTTheSilverStripTestisanimportantitemtoevaluatethecorrosivenessofjetfue1.Occasionally,jetfuelmay deteriorateandresultindisqualificationofsilverstriptest.Thedeterminationofcorrosivesubstancesindeterioratedjetfuelis helpfultounderstandthereasonsofdeteriorationandtotakecorrespondingmeasurestopreventitfromdeterioration.ThecorTo- sivesubstancesindeterioratedjetfuelaleexaminedinthispaper,andtheircorrosivenessisinvestigated.Itisconvincedthatele- mentarysulfur,hydrogensulfideandmercaptansarecorrosivesubstances,amongwhichelementarysulfuristhemostimportant corrosivesubstance.Hydrogensulfideplaysacertainroleinthecorrosion.Thoughmercaptansthemselvesdohttlecorrosionto metalslikesilver,theyCanobviouslyincreasethecorrosivenesswhileexistingwithelementarysulfur. Keywordsjetfuel;silverstripcorrosion;corrosivesubstances