高闪点喷气燃料润滑性能的研究

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

Study on the Lubricity of High-flashpoint Jet FuelWang Xin Hu Zexiang Tao Zhiping(1.92117 Unit of PLA，Beijing 100072，China；2.Research Institute of Petroleum Procesing，SINOPEC，Beijing 10083，China)Abstract：The high-flashpoint jet fuel was prepared by hydrocracking jet fuel through the cutting and fractionaldistillation method，and the lubricity was improved by T1602 antiwear additive of naphthenic acids.The effects of thedosage of T1602，as well as the anlistatig，metal deactivator anti-ice additive on the lubricity of high-flashpoint jet fuelwere studied.The results show，when the dosage of T1602 is 10.0 mg/L，the high-flashpoint jet fuel can meet thelubricity index of BOCLE method.The anlistatig，metal deactivator，anti-ice additive and T1602 have good compatibilityin the high-flashpoint jet fuel，and the metal deactivator is conductive to improving the lubricity of the high-flashpoint jetfuelKeywords：high-flashpoint jet fuel；lubricity；BOCLE；HFRR喷气燃料的润滑性也称抗磨性，是喷气燃料最重要的使用性能之- 。在飞机发动机燃料供给系统和燃料控制单元中，润滑是依靠喷气燃料自身的润滑性能来保障的，在该种设备上喷气燃料作为润滑剂的性能称为润滑性。燃油系统部件特别是旋转和摆动部件的工作寿命很大程度上撒于喷气燃料的润滑性能 。在燃油系统各部件中，对燃料润滑性最敏感的是柱塞泵，其摩擦偶件 (柱塞-斜盘)是在高负荷(100 MPa)和高温 (120-140oC)条件下工作的。

当喷气燃料的润滑性能变差时，会引起燃油泵柱塞球面超量磨损，导致供油量不足，从而导致发动机转速下降，严重时会引起空中停车事故 。

陶志平等 对喷气燃料润滑性进行了评定，认为收稿 日期：2013-01-08作者简介：王欣 (1978-)，男，硕士研究生，工程师，主要从事油品及相关新型材料的开发与应用研究。E-mail：xinking78###hotmail.tom。

3种精制工艺生产的3 喷气燃料馏分，润滑性由大到小的排序为：非加氢工艺精制，精制工艺，加氢裂化工艺。加氢精制和加氢裂化等生产工艺生产的喷气燃料，由于去除了有机酸、极性物质等天然抗磨组分，使燃料的润滑性变差，容易引起飞机燃油系统部件和油泵磨损，给飞行带来危害。因此，燃料润滑性的评定和改善倍受关注 。-些现代飞机的燃料系统设计，使它们可以使用低润滑性的燃料，而多数飞机燃料系统对润滑性非常敏感。在这种情况下，需要采取- 些预防措施，例如使用批准加入的润滑性改进剂，来提高特定燃料的润滑性。

喷气燃料的润滑性测定，我国等效采用美国材料与试验协会标准ASTM D5001-1990a《球柱润滑性评定仪测定航空涡轮燃料润滑性的标准试验方法(BOCLE法)》，即 SI-I/T 0687-2000《航空涡轮燃料润滑性测定法 (球柱润滑性评定仪法)》 进行评定。我国3#喷气燃料新标准 (GB 6537-2006)的指2013年第7期 王 欣等：高闪点喷气燃料润滑性能的研究 81标要求，BOCLE试验磨斑直径 (WSD)不大于0.65m ill9 ；我国高闪点喷气燃料尚无此指标。为确保研制产品满足飞机燃油泵润滑性要求，本文作者对实验室制备的高闪点喷气燃料样品的润滑性进行了研究，采 用 高 频 往 复 试 验 机 (即 High FrequencyReciprocating Rig，简 称 HFRR)按 ISO12156-1(我国等效采用即SI-I/T 0765-2005 )方法进行燃料润滑性测试。

1 实验部分1.1 实验仪器采用BO.CEL.100型球柱润滑性测定仪 (美国阿维奥尔公司生产)测定磨痕直径 (WSD)。其测试条件是：对试样预处理 (将空气以0.5 L/min流速从底(a)试验机结构部通人50 mL试样，并以3.3 L/min流过试样上面15rain)后，25℃下让相对湿度为 10%的空气以3.8L/rain流过试样上面，柱体转动速度为240 r/min，施加的负荷为10 N，持续试验30 min后测量钢球磨斑直径。

采用HFRR D540型高频往复试验机 (英国PCS公司生产)评定柴油润滑性，其工作原理和摩擦形式如图1所示。其测试条件是：上试件 (钢球)在2N载荷下以频率50 Hz、冲程 1 mm作往复运动，与下试件 (圆形钢片)接触产生摩擦，上下试件接触部位都完全浸没在温度为60℃的2 mL试验柴油中，持续试验75 min后测量钢球磨斑直径并经校正后作为柴油润滑性评定值 (即WS ， m)。

(b)摩擦方式示意圈图 1 HFRR试验机示意图Fig 1 HFRR testing machine(a)structure of testing machine；(b)schematic of wear manner1.2 实验原料加氢裂化喷气燃料组分通过实验室切割、分馏等方式制备的高闪点喷气燃料样品，其典型性指标分析数据见表 1。

表 1 高闪点喷气燃料样品典型性指标分析数据Table 1 The data of high-flashpoint jet fuel sample润滑与密封 第38卷续表 11.3 实验方法分别采用BOCLE和 HFRR法对实验室制备的高闪点喷气燃料进行润滑性能考察。为提高高闪点喷气燃料的润滑性能，通过添加环烷酸类T1602抗磨添加剂，考察添加剂加入量与润滑性的关系，并考察抗静电剂、金属钝化剂、防冰剂等其他添加剂的加入对高闪点喷气燃料润滑性能的影响。

2 结果及讨论2.1 润滑性添加剂感受性考察从表 1可知，采用 BOCLE法测得的高闪点喷气燃料样品润滑时的磨斑直径为 0.70 nlnl以上，润滑性很差，因此，需要加入润滑性添加剂。实验室进行了环烷酸类T1602抗磨添加剂的感受性考察，结果如图2所示。

可见，随着抗磨添加剂T1602加入量的增加，高闪点喷气燃料的润滑性提高，当 T1602加入量为10.0 mg/L以上时，就可以满足 BOCLE评价的润滑性需求，说明高闪点喷气燃料样品对添加剂T1602的感受性良好。HFRR的评价结果与BOCLE评价结果基本-致。

茸i 毛燃盘誓 皇 HFRR法图2 T1602抗磨添加剂加入量与润滑性的关系Fig 2 The efect of Tl602 dosage Oil the lubricityof the high-flashpoint jet fuel2.2 抗静电剂对润滑性的影响图3示出了T1602加入量为5和20 mg/L时，抗静电添加剂的加入对高闪点喷气燃料润滑性的影响。

可见，抗静电添加剂与T1602有较好配伍性，即抗静电添加剂对抗磨剂没有负作用。

O O O O 0 O O 0 蛐 骢2013年第7期 王 欣等：高闪点喷气燃料润滑性能的研究800780呈760藿；4：700680660800呈嘉740复720700 譬680660抗静电剂含量w/(mg·L )(a)5 mg/LTl6022嘉詈g∞抗静电剂含量wl(mg·L )(b)20mg/LT1602图3 抗静电添加剂加入量对润滑性的影响Fig 3 The efect of antistatig on the lubficityof the high-flashpoint jet fuel2.3 金属钝化剂对润滑性的影响图4示出了 T1602加入量为5和20 mg/L时，金属钝化剂的加入对高闪点喷气燃料润滑性的影响∩见，金属钝化剂有助于提高燃料在HFRR、BOCLE测试条件下的润滑性。

导誉皇. ·.HFRR钝化剂量w/(mg·L )(a)5 mg/LT1602-·-HFRR钝化剂tw/(mg·L (b)20 mg/LT1602图4 金属钝化剂加入量对润滑性的影响Fig 4 The efect of metal deactivator on the lubficityof the hish-flashpoint jet fuel2.4 防冰剂对润滑性的影响图5示出了 T1602加入量为 5和 20 ms/L时，防冰剂的加入对高闪点喷气燃料润滑性的影响∩见，防冰剂与T1602有较好配伍性，即防冰剂对抗磨剂没有负面影响。

曼蠹墨 HFRR法 BoCLEi去防冰剂加入量 %(a)smg/LTI602-4-HFRR法防冰荆加入量 %(b)20 mg/LT1602图5 防冰剂加入量对润滑性的影响Fig 5 The efect of anti-ice additives on the lubficityof the hJgh-flashpoint jet fuel3 结论(1)采用BOCLE和HFRR法对实验室制备的高闪点喷气燃料进行润滑性能考察，为提高其润滑性能，考察 T1602抗磨添加剂及添加量对润滑性能的影响♂果表明，通过添加 10.0 mg/L的T1602抗磨添加剂，即可满足 BOCLE评价的润滑性需求。

(2)考察抗静电剂、金属钝化剂、防冰剂等其他添加剂的加入对高闪点喷气燃料润滑性能的影响。

结果表明，抗静电剂及防冰剂与T1602抗磨添加剂有较好的配伍性，即抗静电添加剂及防冰剂对润滑性没有负面影响；金属钝化剂有助于提高喷气燃料在HFRR、BOCLE测试条件下的润滑性。