1 范圍
1.1 本規(guī)范包括按合同購(gòu)買(mǎi)航空汽油定出的規(guī)格,主要用于采購(gòu)部門(mén)。
1.2 本規(guī)范規(guī)定了民用航空汽油的具體等級(jí)。本規(guī)范并不包括所有直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的汽油。某些設(shè)備或使用條件所要求的性能范圍可以比本規(guī)范所要求的更寬或更窄。
2 引用文件
2.1 ASTM標(biāo)準(zhǔn):[2]
D 86大氣壓下石油產(chǎn)品蒸餾的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法
D 93 用潘斯基-馬丁斯儀(Pensky Martens)閉杯閃點(diǎn)測(cè)定器測(cè)定閃點(diǎn)的試驗(yàn)方法
D 130 用銅條變色法檢測(cè)石油產(chǎn)品對(duì)銅腐蝕性的測(cè)試方法
D 323 石油產(chǎn)品蒸汽壓試驗(yàn)方法(REID方法)
D 357 使用內(nèi)燃機(jī)測(cè)試辛烷值小于100的內(nèi)燃機(jī)燃料的爆震性能試驗(yàn)方法[3]
D 381 通過(guò)噴射蒸發(fā)測(cè)試燃料實(shí)際膠質(zhì)的試驗(yàn)方法
D 614 通過(guò)飛行方法測(cè)試航空燃料的爆震性能的試驗(yàn)方法
D 873 航空燃料氧化安定性測(cè)定法(潛在膠質(zhì)方法)
D 909 增壓法測(cè)定航空汽油抗震特性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法
D 1094 航空燃料水反應(yīng)測(cè)試方法
D 1266 石油產(chǎn)品硫含量測(cè)定方法(燃燈法)
D 1298 比重計(jì)法測(cè)定原油和液態(tài)石油產(chǎn)品的密度、相對(duì)密度和API 燃油比重
D 1948使用內(nèi)燃機(jī)測(cè)試辛烷值大于100的內(nèi)燃機(jī)燃料的爆震性能試驗(yàn)方法[4]
D 2386 航空燃料冰點(diǎn)測(cè)定方法
D 2392 著色航空汽油的顏色測(cè)定方法
D 2622 能量色散X射線(xiàn)熒光光譜法測(cè)定石油產(chǎn)品中硫含量的試驗(yàn)方法
D 2642 航空燃料和餾分燃料的電導(dǎo)率測(cè)定方法
D 2700 火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料辛烷值測(cè)定方法
D 3338 航空燃料燃燒凈熱值測(cè)定方法
D 3341 汽油中鉛含量測(cè)定方法——氯化碘方法
D 4052數(shù)字密度計(jì)測(cè)定密度和液體相對(duì)密度的試驗(yàn)方法
D 4057 石油和石油產(chǎn)品的手工取樣方法
D 4171 燃料系統(tǒng)防冰添加劑規(guī)范
D 4177 石油和石油產(chǎn)品自動(dòng)取樣方法
D 4306 受痕量雜質(zhì)影響的試驗(yàn)用航空燃料采樣容器的使用方法
D 4529航空燃料燃燒凈熱值測(cè)定方法
D 4809 利用氧彈測(cè)定液體碳?xì)淙剂系娜紵裏嶂担ň_方法)
D 4865 石油燃料系統(tǒng)靜電的生成和消耗指南
D 5006航空燃料中燃料系統(tǒng)防冰添加劑(醚型)含量測(cè)定方法
D 5059 X射線(xiàn)光譜法測(cè)定汽油中鉛含量的試驗(yàn)方法
D 5190 石油產(chǎn)品蒸汽壓測(cè)定方法(自動(dòng)法)
D 5191 石油產(chǎn)品蒸汽壓測(cè)定方法(微型法)
D 6469 燃料和燃料系統(tǒng)中微生物污染指南
E 29試驗(yàn)數(shù)據(jù)中重要數(shù)字與規(guī)范一致性的方法
3 術(shù)語(yǔ)
3.1 定義
3.1.1 航空汽油,名詞——具有適用于通過(guò)加注到往復(fù)火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)為航空器提供動(dòng)力的特定性能的汽油。
3.1.1.1 描述——主要性能包括在發(fā)動(dòng)機(jī)中所期望的受限制的揮發(fā)性,安定性和抗爆震性,以及適用于低溫的性能。
4 總則
4.1 除非另有規(guī)定,本規(guī)范規(guī)定了在交貨時(shí)間和地點(diǎn)的航空汽油所需要的性質(zhì)。
5 分類(lèi)
5.1 航空汽油分為以下四個(gè)等級(jí):
80
91
100
100LL
注1——以上等級(jí)名稱(chēng)根據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)廢除D614試驗(yàn)法(1970年中斷使用)測(cè)定的辛烷值/品度值進(jìn)行分類(lèi)的。辛烷值/品度值和航空等級(jí)換算表在D 2700馬達(dá)測(cè)試法中,最新發(fā)布在1995年ASTM年度標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)的D 910-94規(guī)范中。
5.2 100和100LL分別代表抗爆震性相同但最大鉛含量和顏色不同的航空汽油。根據(jù)顏色的不同可以分辨出耐鉛性低的發(fā)動(dòng)機(jī)。
注2——在1976年版本的規(guī)范中列出了91/96,108/135,115/145航空汽油的要求。1978年1月24日頒布的美軍標(biāo)MIL-G-5572F(1988年3月22日取消)也包括了115/145航空汽油,這可以作為一個(gè)研究報(bào)告[5]。
6 材料和配制
6.1 除非規(guī)范中另有說(shuō)明,符合本規(guī)范的航空汽油應(yīng)是精制原油的烴類(lèi)和天然汽油的混合物,或者是它們與合成烴或芳香烴或二者都有的混合物。
6.2 添加劑——必須遵循的,必須按照以下列出的組分和添加量加入各等級(jí)的航空汽油中。
6.2.1 四乙基鉛,作為抗爆劑加入,由不少于61%(wt)的四乙基鉛和二溴乙烯混合,溴與鉛的原子比為2:1。這個(gè)混合物里面除了加入煤油、批準(zhǔn)使用的抗氧劑和藍(lán)色染料外,不能加入其它成分。在不同等級(jí)汽油中最大添加濃度極限見(jiàn)表1。
6.2.1.1 當(dāng)產(chǎn)品要在低溫下使用的時(shí)候,在燃料生產(chǎn)商和添加劑供應(yīng)商相互同意的情況下,四乙基鉛抗爆劑混合物可以用20%(wt)的閃點(diǎn)高于60℃(按照D 93方法測(cè)定)的混合芳烴溶劑稀釋。四乙基鉛在稀釋產(chǎn)品中的濃度降低到49%,所以抗爆劑的加入量需要調(diào)整到要求的水平。這個(gè)稀釋產(chǎn)品中仍然保持溴和鉛的原子比為2:1。
6.2.2 染料——在各等級(jí)汽油中的最大添加極限見(jiàn)表1。
6.2.2.1 成品汽油中的藍(lán)色燃料只能為1,4-二烷基氨基蒽醌。
6.2.2.2 成品汽油中的黃色染料只能為對(duì)二乙基氨基偶氮苯(顏色指數(shù)號(hào)11021)或2,4-二(烷基苯基)偶氮-1,3-苯二醇。
6.2.2.3 成品油中的紅色染料只能是偶氮苯-4-偶氮-萘酚的烷基衍生物。
6.2.2.4 成品油中的橙色燃料只能為苯-偶氮-2-苯酚(顏色指數(shù)號(hào)12055)。
6.3 添加劑——按照下列通過(guò)許可的材料的組成和添加量加入到各等級(jí)的航空汽油中[6]。生產(chǎn)商必須公開(kāi)添加劑的數(shù)量和種類(lèi)。生產(chǎn)后加入的添加劑也必須公開(kāi)。
6.3.1 抗氧劑——下列抗氧劑可以單獨(dú)加入,也可以混合加入到航空汽油中,總的添加量不能超過(guò)12mg/L(不包括溶劑重量)。
6.3.1.1 2,6-二叔丁基-4-甲酚
6.3.1.2 2,4-二甲基-6-叔丁基酚
6.3.1.3 2,6-二叔丁基酚
6.3.1.4 不小于75%的2,6-二叔丁基-4-甲酚和不大于25%叔丁基酚和三叔丁基酚的混合物。
6.3.1.5不小于75% 的二異丙基酚和三異丙基酚混合物加上不大于25%二叔丁基酚和三叔丁基酚混合物。
6.3.1.6 不小于72%的2,4-二甲基-6-叔丁基酚加上不大于28%的單甲基和二甲基叔丁基酚。
6.3.1.7 N,N’-二丙基-對(duì)苯二胺
6.3.1.8 N,N’-二仲丁基-對(duì)苯二胺
6.3.2 燃料系統(tǒng)防冰劑(FSII)——以下為可用的添加劑。
6.3.2.1 異丙醇(IPA ),符合D 4171(類(lèi)型Ⅱ)規(guī)范要求。當(dāng)需要時(shí),按飛機(jī)制造商提供的添加量使用。
注3——異丙醇的添加會(huì)降低爆震系數(shù),會(huì)低于規(guī)范中要求的最小值(見(jiàn)附錄X1.2.4)。
6.3.2.2 二乙二醇單甲醚(Di-EGME),符合D 4171(類(lèi)型)規(guī)范要求。需要時(shí)加入量為0.10%~0.15%(體積分?jǐn)?shù))。
6.3.2.3 可用試驗(yàn)方法D 5006測(cè)定二乙二醇單甲醚(Di-EGME)在航空燃料中的濃度。
6.3.3 抗靜電添加劑——Stadis 405[7]的最大允許加入量不得超過(guò)3mg/L。當(dāng)燃料的電導(dǎo)率下降需要添加抗靜電添加劑時(shí),可繼續(xù)添加,但累計(jì)總量不能超過(guò)5mg/L。
6.3.4 防腐蝕添加劑——下列添加劑可以加入到汽油中,但最大允許添加量不能超過(guò)列出的數(shù)值。
DCI-44 MAC = 22.5 g/m3
DCt-6A MAC = 9.0 g/m3
HITEC5 BO MAC = 22.5 g/m3
NALCO 5403 MAC = 22.5 g/m3
NALCO 5405 MAC = 11.0 g/m3
PRt-19 MAC = 22.5 g/m3
UNICORJ MAC = 22.5 g/m3
SPEC-AID8 Q22 MAC = 24.0 g/m3
TOLAD 351 MAC = 24.0 g/m3
TOLAD 4410 MAC = 22.5 g/m3
7 詳細(xì)要求
7.1 航空汽油必須符合表1中的要求。
表1 航空汽油的詳細(xì)要求A
項(xiàng)目 |
|
80 |
91 |
100LL |
100 |
試驗(yàn)方法B |
抗爆性,貧油C
馬達(dá)法辛烷值
航空法貧油等級(jí)
抗爆性,富油
辛烷值
品度D,E |
不小于
不小于
不小于
不小于 |
80.7
80.0
87 |
90.8
91.0
98 |
99.6
100.0
130.0 |
99.6
100.0
130.0 |
D 2700
D 2700
D 909
D 909 |
四乙基鉛含量
ml TEL/L
g Pb/L |
不大于
不大于 |
0.13
0.14 |
0.53
0.56 |
0.53
0.56 |
1.06
1.12 |
D 3341或D 5059 |
顏色 |
|
紅 |
褐 |
藍(lán) |
綠 |
D 2392 |
染色劑含量F
藍(lán)色,mg/L
綠色,mg/L
紅色,mg/L
橙色,mg/L |
不大于
不大于
不大于
不大于 |
0.2
無(wú)
2.3
無(wú) |
3.1
無(wú)
2.7
6.0 |
2.7
無(wú)
無(wú)
無(wú) |
2.7
2.8
無(wú)
無(wú) |
|
密度(15℃),kg/m3 |
|
報(bào)告 |
D 1298或D 4052 | |||
餾程
初餾點(diǎn),℃
10%餾出溫度,℃
40%餾出溫度,℃
50%餾出溫度,℃
90%餾出溫度,℃
終餾點(diǎn),℃
10+50%餾出溫度,℃
回收體積,%
殘留量,v%
損失量,v% |
不大于
不小于
不大于
不大于
不大于
不小于
不小于
不大于
不大于 |
報(bào)告
75
75
105
135
170
135
97
1.5
1.5 |
D 86 | |||
蒸氣壓(38℃),kPa |
|
38.0~49.0 |
D 323或D 5190或D 5191G | |||
冰點(diǎn),℃ |
不大于 |
-58H |
D 2386 | |||
硫含量(m%) |
不大于 |
0.05 |
D 1266或D 2622 | |||
凈熱值I,MJ/kg |
不小于 |
43.5 |
D 4259或D 3338 | |||
銅片腐蝕(2h,100℃) |
不大于 |
1 |
D 130 | |||
熱安定性(5h)J,K
潛在膠質(zhì),mg/100mL
鉛沉淀量,mg/100mL |
不大于不大于 |
6
3 |
D 873 | |||
水反應(yīng)
體積變化,mL |
不大于 |
±2 |
D 1094 | |||
電導(dǎo)率,pS/m |
不大于 |
450L |
D 2624 |
注:
A.試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與表1的要求一致,見(jiàn)7.2。
B.本表中的試驗(yàn)方法可參考第11節(jié)。
C.辛烷值和航空法貧油等級(jí)都必須報(bào)告。
D.品度130相當(dāng)于用異辛烷加0.34mL TEL/L得到的辛烷值。
E.辛烷值和品度值精確至0.1個(gè)單位。
F.最大染料濃度不包括染料中的液體溶劑。
G.D 5191可作蒸氣壓的仲裁方法。
H.當(dāng)試驗(yàn)溫度降低到低于-58℃時(shí),仍未見(jiàn)晶體析出,記錄冰點(diǎn)小于-58℃。
I.對(duì)所有等級(jí)汽油既可用D 4529的公式1或表1,也可用D3388的公式2,D 4809也是選擇的方法之一,D4809是仲裁方法。
J.在生產(chǎn)商和購(gòu)買(mǎi)方都同意的情況下,可用16h的膠質(zhì)試驗(yàn)代替5h的膠質(zhì)試驗(yàn);在這種情況下,膠質(zhì)含量不能超過(guò)10mg/100mL,可見(jiàn)鉛沉淀物不超過(guò)4mg/mL。對(duì)比類(lèi)汽油中可允許的抗氧劑含量不超過(guò)24mg/L。
K.D 381潛在膠質(zhì)試驗(yàn)可用于檢測(cè)與重產(chǎn)品一起從煉廠運(yùn)輸?shù)綑C(jī)場(chǎng)的輸送分發(fā)過(guò)程中的質(zhì)量惡化情況和污染情況,參見(jiàn)X1.7.1節(jié)。
L.只有在添加了抗靜電添加劑后才檢測(cè)本項(xiàng)目。當(dāng)消費(fèi)者指定汽油中添加抗靜電添加劑時(shí),使用時(shí)染料的電導(dǎo)率應(yīng)達(dá)到50~450pS/m。供應(yīng)商應(yīng)報(bào)告添加劑的加入量。
7.2 試驗(yàn)結(jié)果必須不能超過(guò)表1中的最大值,也不能低于表1中的最小值。試驗(yàn)方法的精確度不允許改變,為確保符合規(guī)范要求,試驗(yàn)結(jié)果按照E 29的做法進(jìn)行四舍五入,使得有效位數(shù)與表1規(guī)定相同。當(dāng)進(jìn)行多次試驗(yàn)時(shí),按照E 29確定平均值,并四舍五入。
8 工藝,最終產(chǎn)品和外觀
8.1 本規(guī)范規(guī)定的航空汽油應(yīng)不含非溶解水,沉淀物和懸浮物。無(wú)臭味和刺激性氣味。除非規(guī)范允許,在通常的輸送和使用過(guò)程中,燃料中不能含有危險(xiǎn)的毒性物質(zhì)。
9 取樣
9.1 由于正確的取樣程序在評(píng)價(jià)燃料質(zhì)量的重要性,應(yīng)使用D 4057或D 4177中的合理程序。
9.1.1 雖然按照D 4177方法的自動(dòng)取樣在某些特定的情況下使用,但是最開(kāi)始煉油廠產(chǎn)品一致性試驗(yàn)的完成使用D 4057方法取樣。
9.2 對(duì)于一些航空汽油的性能,包括銅片腐蝕,電導(dǎo)率和其他一些對(duì)取樣容器帶來(lái)的微量污染敏感的性能,建議取樣容器參考D 4306方法。
10 報(bào)告
10.1 為確保與規(guī)范要求的一致性,報(bào)告的類(lèi)型和數(shù)量應(yīng)由航空汽油的購(gòu)買(mǎi)方和提供商相互協(xié)調(diào)。
11 試驗(yàn)方法
11.1 規(guī)范中所列舉的性能要求應(yīng)按照下面的ASTM試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。
11.1.1 爆震性能(貧油)——D 2700
11.1.2 爆震性能(富油)——D 909
11.1.3 四乙基鉛含量——D 3341或D 5059
11.1.4 顏色——D 2392
11.1.5 密度—— D 1298或D 4052
11.1.6 蒸餾——D 86
11.1.7 蒸汽壓——D 323或D 5190或D 5191
11.1.8 冰點(diǎn)——D 2386
11.1.9 硫含量——D 1266或D 2622
11.1.10 凈熱值——D 4529或D 3338
11.1.11 銅片腐蝕——D 130,在氧彈中100℃下2h
11.1.12 潛在膠質(zhì)和可見(jiàn)鉛沉淀——D 873,除非在字母X出現(xiàn)的地方(指氧化時(shí)間)插入數(shù)字5,表示本規(guī)范要求的小時(shí)數(shù)是該數(shù)字。
12 關(guān)鍵詞
12.1 航空汽油,汽油
附錄
(非強(qiáng)制性)
X1.1 航空汽油的性能特性
X1.1 前言
X1.1.1 航空汽油是由理化性能差異較大的并具有一定揮發(fā)性的烴組成的復(fù)雜混合物。發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)有復(fù)雜的機(jī)械、物理和化學(xué)環(huán)境,航空汽油的性能(表 X1.1)必須能在相當(dāng)寬的條件下滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)的性能要求。
表 X1.1 航空汽油的使用特性
使用特性 |
試驗(yàn)方法 |
章節(jié) |
燃燒性能 |
抗爆性(貧油) |
X1.2.4 |
抗爆性和抗爆性等級(jí) |
抗爆性(富油) |
X1.2.5 |
組分鑒別 |
異丙醇 |
X1.2.6 |
四乙基鉛 |
X1.2.7 | |
染色劑 |
X1.2.8 | |
燃料和飛行半徑 |
密度 |
X1.3.1 |
凈熱值 |
X1.3.2 | |
汽化和蒸發(fā) |
蒸汽壓 |
X1.4.1 |
蒸餾 |
X1.4.2 | |
燃料系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)部件腐蝕 |
銅片腐蝕 |
X1.5.1 |
硫含量 |
X1.5.2 | |
低溫流動(dòng)性 |
冰點(diǎn) |
X1.6 |
燃料潔凈度、運(yùn)輸和貯存安定性 |
實(shí)際膠質(zhì) |
X1.7.1 |
潛在膠質(zhì) |
X1.7.2 | |
可見(jiàn)鉛沉淀 |
X1.7.3 | |
水反應(yīng) |
X1.7.5 |
X1.1.2 表1中的ASTM技術(shù)要求是建立在廣泛試驗(yàn)和應(yīng)用基礎(chǔ)上的,由航空汽油生產(chǎn)商、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠以及兩個(gè)產(chǎn)品的用戶(hù)緊密合作制定的。其規(guī)定的指標(biāo)滿(mǎn)足大部分火花塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)航空汽油的使用要求,然而,某些特定的裝備或使用環(huán)境需要燃料具有其他性能。
X1.1.3 規(guī)范使用抗爆震性定義航空汽油的等級(jí),達(dá)到滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)使用性能或限定不理想組分的其他性能指標(biāo)是為了保證對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能沒(méi)有負(fù)面影響。
X1.2 燃料特性(抗爆震性能和抗爆震組分鑒定)
X1.2.1 在點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的油氣混合氣,在某些條件下發(fā)生局部自燃,而不是通過(guò)火花點(diǎn)燃,這就會(huì)導(dǎo)致爆震,通常聽(tīng)不見(jiàn)。如果讓這敲缸持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重失去動(dòng)力以及破壞發(fā)動(dòng)機(jī)甚至毀壞發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)其他類(lèi)型航空發(fā)動(dòng)機(jī)使用航空汽油時(shí),例如發(fā)動(dòng)機(jī)制造商允許某種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)使用航空汽油,那么抗爆震性能可能不是關(guān)鍵性指標(biāo)。
X1.2.2 航空汽油的等級(jí)也用被斜線(xiàn)(/)兩個(gè)數(shù)字表示。第一個(gè)數(shù)字是貧油抗爆系數(shù),第二個(gè)數(shù)字是富油抗爆系數(shù)。本規(guī)范規(guī)定的航空汽油可以按以下四個(gè)等級(jí)描述:80/87,91/98,100/130,和100/130LL。低于100的數(shù)值是辛烷值,高于100的數(shù)值是品度。等于100時(shí),辛烷值和品度值是相當(dāng)?shù)摹:笞頛L表示與具有同樣大小貧油和富油抗爆性汽油相比,該等級(jí)汽油的四乙基鉛含量少。
X1.2.3 貧油和富油抗爆性都是在規(guī)定條件下,由標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)動(dòng)機(jī)爆震試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)得出的。結(jié)果用辛烷值表示,最高到100,高于100時(shí)用加入到異辛烷(2,2,4-三甲基戊烷)的加入量表示。辛烷值的定義是,使用規(guī)定的程序,試驗(yàn)汽油與異辛烷和正庚烷混合物的爆震性能相同時(shí)異辛烷的百分含量數(shù)值。試驗(yàn)汽油與異辛烷加入四乙基鉛后的爆震性能相同,可以通過(guò)轉(zhuǎn)換圖表將四乙基鉛的含量轉(zhuǎn)換為品度。品度值反應(yīng)的是航空汽油與加鉛異辛烷在相同發(fā)動(dòng)機(jī)、相同爆震系數(shù)下比較時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的相對(duì)功率。貧油和富油抗爆性一起使用,可以獲得全尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)在巡航(貧油)和起飛(富油)條件下爆震極限時(shí)的動(dòng)力總額。
X1.2.4 實(shí)踐發(fā)現(xiàn),當(dāng)把異丙醇(IPA)作為燃料系統(tǒng)防冰劑加入100或100LL的航空汽油中,會(huì)導(dǎo)致燃料的抗爆性下降。由于異丙醇一般在外場(chǎng)加入,操作者應(yīng)警惕這個(gè)加入異丙醇燃料的實(shí)測(cè)性能可能會(huì)達(dá)不到規(guī)范規(guī)定的最小值。抗爆性下降一般為加入1%體積的異丙醇,貧油辛烷值下降0.5個(gè)單位,富油品度值下降3.0~3.5個(gè)單位。因此,級(jí)別為100或100LL的航空汽油,在爆震試驗(yàn)機(jī)上的評(píng)級(jí)是99.5/130(辛烷值/品度),當(dāng)加入1%的異丙醇后,可能變?yōu)?9/127(辛烷值/品度)。當(dāng)加入3%的異丙醇后,貧油和富油的值分別下降1.5(辛烷值)和7.5(品度)。但必須注意到,在通用航空制造商協(xié)會(huì)的調(diào)查中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)證據(jù)和經(jīng)歷說(shuō)明這些下降導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞,也就是說(shuō),爆震或功率的下降在他們推薦的1%以?xún)?nèi)。對(duì)于等級(jí)80的航空汽油,異丙醇的添加可能增大辛烷值。
X1.2.5 抗爆性,貧油評(píng)級(jí)(試驗(yàn)方法D 2700)——這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包括兩個(gè)貧油的抗爆系數(shù),是馬達(dá)法辛烷值和航空貧油。在歷史上航空貧油評(píng)級(jí)通過(guò)方法D 614測(cè)定(從1941年到1970年)。國(guó)家交換數(shù)據(jù)群中大量的比較在1947年到1964年建立,使用試驗(yàn)D 357和D 1948測(cè)得的馬達(dá)法辛烷值可以轉(zhuǎn)換D 614方法的評(píng)級(jí)。試驗(yàn)D 2700中有將馬達(dá)法辛烷值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的航空貧油評(píng)級(jí)的轉(zhuǎn)換表,這個(gè)試驗(yàn)方法在1968年作為修訂版第一次發(fā)布,打算最后統(tǒng)一并取代試驗(yàn)方法D 357(1969年取消)、D 614(1970年取消)和D 1948(1968年取消)。當(dāng)前的航空貧油評(píng)級(jí)只有通過(guò)試驗(yàn)方法D 2700中的馬達(dá)法辛烷值轉(zhuǎn)換表測(cè)定。然而,這個(gè)等效的航空貧油評(píng)級(jí)也作為一個(gè)指定的指標(biāo)保留在表1中,為了保證適應(yīng)認(rèn)證數(shù)據(jù)表中的一些歷史型號(hào)飛機(jī)。
X1.2.6 富油評(píng)級(jí)(增壓試驗(yàn)方法D 909)——這個(gè)方法使用實(shí)驗(yàn)室發(fā)動(dòng)機(jī),這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)可以在多種比例的燃料-空氣混合氣和歧管增壓范圍條件下操作。燃料的評(píng)級(jí)是通過(guò)比較不同濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)燃料在標(biāo)準(zhǔn)操作條件和一定爆震強(qiáng)度下的發(fā)動(dòng)機(jī)功率來(lái)測(cè)定的。這個(gè)抗爆性評(píng)級(jí)在較小濃度范圍標(biāo)準(zhǔn)燃料的混合氣響應(yīng)曲線(xiàn)的最高峰(燃料-空氣比為0.11)的情況下測(cè)定的。
X1.2.7 四乙基鉛——加入四乙基鉛是提高航空汽油辛烷值最經(jīng)濟(jì)的方法。它以液體的形式加入航空汽油中,除了加入四乙基鉛以外,還加入含有有機(jī)氯化物的清除劑和用于識(shí)別的藍(lán)色染色劑。這個(gè)清除劑是為了使得四乙基鉛燃燒后產(chǎn)物保持揮發(fā)性,理論上可以完全從氣缸排出。事實(shí)上,鉛化合物沉積在燃燒室,有些進(jìn)入了潤(rùn)滑油。眾所周知,四乙基鉛液的燃燒產(chǎn)物有腐蝕性。由于沉積和腐蝕傾向是有害的,考慮到經(jīng)濟(jì)因素,規(guī)范中限制了四乙基鉛在航空汽油中的加入量。
X1.2.8 染色劑——法規(guī)規(guī)定所有含有四乙基鉛的燃料必須染色,以表示有毒性物質(zhì)的存在。航空燃料也通過(guò)顏色來(lái)區(qū)分等級(jí)。實(shí)踐證明只有特定的染色劑和特定的添加量才不會(huì)增加進(jìn)氣系統(tǒng)沉積物。允許使用的染色劑和最大添加量見(jiàn)每個(gè)等級(jí)的規(guī)定。
X1.3 燃料計(jì)量和飛行半徑
X1.3.1 密度——密度是流體的一種性質(zhì),對(duì)于大多數(shù)的商業(yè)貿(mào)易來(lái)說(shuō),測(cè)量流動(dòng)和重量-體積換算有著重要的意義。當(dāng)與其他參數(shù)如苯胺點(diǎn)或餾程一起使用可以估算燃料的熱值。
X1.3.2凈熱值——凈熱值給出了燃料在工作時(shí)獲得的能量,也就是功率。飛機(jī)的設(shè)計(jì)和操作都依靠預(yù)先測(cè)定的最小熱值。所以,低于這個(gè)最小熱值會(huì)導(dǎo)致燃料的消耗增加和飛行距離的縮短。因此,在規(guī)范中規(guī)定了最小凈熱值的要求。凈熱值的測(cè)定比較費(fèi)時(shí)而且難以精確。所以開(kāi)發(fā)和使用苯胺點(diǎn)和密度的關(guān)系去估算燃料的凈熱值。這個(gè)規(guī)范在估算凈熱值時(shí)還考慮了硫含量。一個(gè)可以替代的計(jì)算方法,方法D3338,是建立在芳烴含量、密度、揮發(fā)性和硫含量之間相互關(guān)系基礎(chǔ)上的。這個(gè)方法在煉油廠比較實(shí)用,因?yàn)闊捰蛷S容易獲得以上數(shù)據(jù),而且不需要測(cè)定苯胺點(diǎn)。凈熱值的直接測(cè)定方法一般用作有爭(zhēng)議時(shí)的仲裁方法。
X1.3.3現(xiàn)代航空汽油在密度和凈熱值上不會(huì)有多大變化,因?yàn)槠渌阅艿囊?guī)定限制了烴類(lèi)化合物的組成。
X1.4汽化和燃料的蒸發(fā)性
X1.4.1在很多類(lèi)型的點(diǎn)燃式航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,汽油液態(tài)計(jì)量后進(jìn)入汽化器,氣化后與空氣混合進(jìn)入增壓系統(tǒng),然后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。其它類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)中,燃料計(jì)量后直接進(jìn)入增壓系統(tǒng)或氣缸或燃燒室。因此,揮發(fā)性,蒸發(fā)傾向或從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)是航空燃料極為重要的性質(zhì)。
X1.4.2汽油蒸發(fā)太快會(huì)導(dǎo)致在燃料管線(xiàn)或汽化器中沸騰,特別是隨著海拔的增加,產(chǎn)生氣阻導(dǎo)致燃料不能流動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)中。反之,燃料不能完全汽化可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)其它類(lèi)型的故障。因此各種烴組分蒸發(fā)性的均衡對(duì)滿(mǎn)足成品油的性能十分重要。
X1.4.3蒸汽壓——航空汽油的蒸汽壓是反映蒸發(fā)性組分蒸發(fā)傾向的的度量值。經(jīng)驗(yàn)表明,雷德蒸汽壓不超過(guò)49Kpa的燃料在大多數(shù)飛行條件下不會(huì)產(chǎn)生氣阻。有相應(yīng)的研究報(bào)告[8]。
X1.4.4蒸餾——汽油中的烴類(lèi)組分的相對(duì)比例是通過(guò)根據(jù)蒸餾溫度范圍來(lái)確定的。這是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)方法,能用于燃料比較,但是不能用于分離和定量鑒定燃料中的單個(gè)烴類(lèi)化合物。
X1.4.4.1確定10%餾出溫度的最大值是為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)容易起動(dòng)和在預(yù)熱階段的適應(yīng)性。以免高的揮發(fā)性導(dǎo)致汽化器結(jié)冰或氣阻或二者都發(fā)生(也可以通過(guò)蒸汽壓試驗(yàn)預(yù)防)。還規(guī)定了10%+50%餾出溫度的最小值。
X1.4.4.2確定50%餾出溫度的最大值為了保證有足夠的平均蒸汽壓,以確保在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的燃料有足夠的蒸發(fā)量。不充分的蒸發(fā)量可導(dǎo)致功率的損失。
X1.4.4.3確定90%餾出溫度的最大值為了防止過(guò)多的液體燃料進(jìn)入氣缸而導(dǎo)致功率損失,還可以防止燃料在氣缸中的分布不均。否則,會(huì)導(dǎo)致在有些類(lèi)型的氣缸中過(guò)度貧油,使得發(fā)動(dòng)機(jī)劇烈工作,甚至發(fā)生爆震和損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。90%餾出溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致燃料經(jīng)濟(jì)性下降和過(guò)度稀釋潤(rùn)滑油。
X1.4.4.4確定40%餾出溫度的最小值可以間接控制比重,也影響汽化器流量。
X1.4.4.5除了規(guī)定90%餾出溫度外,還確定了終餾點(diǎn)的最大值。為了防止過(guò)高沸點(diǎn)的組分混入燃料中,而導(dǎo)致燃料分布不均,火花塞堵塞,功率下降,燃燒經(jīng)濟(jì)性下降和稀釋潤(rùn)滑油。
X1.4.4.6在本規(guī)范中規(guī)定了最小回收量和最大損失,這兩個(gè)規(guī)定與蒸汽壓要求一起防止燃料在儲(chǔ)存、使用以及在飛機(jī)油箱中過(guò)度損失。這也驗(yàn)證蒸餾測(cè)試技術(shù)。
X1.4.4.7確定最大蒸餾殘余量是為了防止在燃燒室不可能燃燒的高沸點(diǎn)組分的混入。它們的存在可以反映煉制和處理的精細(xì)程度。殘余物的量與終餾點(diǎn)一起用來(lái)表明有高沸點(diǎn)組分物質(zhì)的污染。
X1.5燃料系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的腐蝕
X1.5.1銅片腐蝕——要求汽油必須通過(guò)銅片腐蝕試驗(yàn),以保證產(chǎn)品不會(huì)腐蝕燃料系統(tǒng)的金屬部件。
X1.5.2硫含量——航空汽油的總硫含量是很重要的,因?yàn)榱虻娜紵a(chǎn)物可以導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的腐蝕磨損。
X1.6低溫流動(dòng)性
X1.6.1冰點(diǎn)的要求是為了防止燃料在極低溫下結(jié)晶,而影響燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)中的流動(dòng)性。
X1.6.2燃料系統(tǒng)防冰劑——6.3.2.1規(guī)定的異丙醇(IPA)和6.3.2.2規(guī)定的二乙二醇單甲醚(Di-EGME),必須按照D 4171規(guī)范的要求。
X1.7燃料潔凈度、裝卸和儲(chǔ)存安定性
X1.7.1實(shí)際膠質(zhì)——膠質(zhì)是燃料蒸發(fā)后殘留的非蒸發(fā)物質(zhì)。膠質(zhì)的量只反映燃料試驗(yàn)時(shí)的條件。大量的膠質(zhì)表明燃料中含有較高沸點(diǎn)的油或顆粒物質(zhì),通常反映燃料的裝卸工作較差。
X1.7.2潛在膠質(zhì)——在不同階段不同天氣條件下儲(chǔ)存的燃料必須能使用。潛在膠質(zhì)試驗(yàn)是一個(gè)加速氧化試驗(yàn)方法,它能估算出燃料儲(chǔ)存安定性和抗氧劑的效果。如果燃料在一個(gè)相對(duì)溫和的條件下短時(shí)間儲(chǔ)存,5h的氧化過(guò)程通常被認(rèn)為可以有效判定燃料的儲(chǔ)存安定性,而對(duì)于長(zhǎng)期儲(chǔ)存在類(lèi)似于熱帶氣候的苛刻條件,必須進(jìn)行16h的試驗(yàn)。
X1.7.3可見(jiàn)鉛沉淀——鉛沉淀的形成在在加速氧化條件下的潛在膠質(zhì)試驗(yàn)中的老化階段,這表明了燃料潛在的不安定性。由于很小量的不溶物會(huì)污染進(jìn)氣系統(tǒng)和堵塞過(guò)濾器,所以必須規(guī)定沉淀量的極限值。
X1.7.4允許使用的抗氧劑和抗氧劑含量——在燃料儲(chǔ)存過(guò)程中,抗氧劑用來(lái)防止膠質(zhì)的形成。通過(guò)燃料的表觀氧化安定性測(cè)試確定抗氧劑的功效,但這并不能完全證明其適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),抗氧劑可導(dǎo)致進(jìn)氣系統(tǒng)過(guò)多的沉淀。因此,必須通過(guò)全尺寸航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)來(lái)最終篩選可用的抗氧劑。
X1.7.4.1本規(guī)范規(guī)定了允許使用的抗氧劑的化學(xué)名稱(chēng)和最大添加量。
X1.7.5水反應(yīng)——水反應(yīng)試驗(yàn)方法提供了判定是否含有能迅速被水萃取的物質(zhì)或含有吸收水分傾向的物質(zhì)。如果燃料基本上都是烴類(lèi)化合物組成,在水層沒(méi)有體積變化。
X1.7.6電導(dǎo)率——靜電的產(chǎn)生會(huì)在裝卸、輸送航空汽油時(shí)發(fā)生問(wèn)題。添加電導(dǎo)率提高劑作為一種預(yù)防措施可以在燃料操作過(guò)程中減少靜電的積累。更多信息見(jiàn)D 4865指南。
X1.7.7微生物污染——燃料系統(tǒng)中無(wú)法控制的微生物污染可能導(dǎo)致包括腐蝕、氣味、過(guò)濾器堵塞、降低安定性和油水分離性能降低等很多問(wèn)題。除了系統(tǒng)零部件損壞,也造成燃料不符合規(guī)范。
X1.7.8 D6469指南提供了具有微生物學(xué)背景的成員,以及長(zhǎng)期微生物污染的癥狀、事件和后果的認(rèn)識(shí)。指南提出了檢測(cè)和控制的建議方法。在航空汽油中使用抗微生物劑必須通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)制造商的認(rèn)可。
X1.8其它試驗(yàn)
X1.8.1芳烴含量——低沸點(diǎn)芳烴是航空汽油中常用的組分,它比其它組分更能影響橡膠部件溶脹。即使D 910沒(méi)有明確最大芳烴含量,其它性能指標(biāo)的規(guī)定也能有效控制航空汽油的芳烴含量。冰點(diǎn)不能超過(guò)-58℃的規(guī)定就幾乎排除了苯的存在,其它芳烴可由最小熱值和最大終餾點(diǎn)來(lái)限制。因此,熱值限制了甲苯最多大約24%。二甲苯的熱值稍微高一些,因此可能允許略高的芳烴含量,然而,高于138℃的沸點(diǎn)限制它們的含量不能超過(guò)10%。因此,在航空汽油中總芳烴含量不可能超過(guò)25%。
X1.9 其它
X1.9.1 有關(guān)航空汽油所有試驗(yàn)方法的有效數(shù)的更多詳細(xì)信息見(jiàn)MNL 1手冊(cè)[9]。
[1] 本規(guī)范的裁判權(quán)屬于ASTM委員會(huì)D02石油產(chǎn)品與潤(rùn)滑劑類(lèi),直接由D02.J0.02航空汽油小組委員會(huì)負(fù)責(zé)。
現(xiàn)行的版本2007年10月1日批準(zhǔn),2008年1月發(fā)行。最原始的版本在1947年批準(zhǔn)(取代以前的D 615),上一個(gè)版本在2007年批準(zhǔn)為D 910-07。
[2] 需要參考ASTM標(biāo)準(zhǔn),訪(fǎng)問(wèn)ASTM網(wǎng)站,www.astm.org,或者通過(guò)發(fā)送電子郵件到service@astm.org聯(lián)系A(chǔ)STM客服服務(wù)。需要ASTM標(biāo)準(zhǔn)目錄年鑒信息,參考ASTM網(wǎng)站上標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)摘要頁(yè)面。
[3] 取消
[4] 取消
[5] 支持?jǐn)?shù)據(jù)在ASTM國(guó)際總部存檔,查詢(xún)號(hào)是RR:D02-1255。
[6]添加劑的許可和不許可指南在ASTM國(guó)際總部存檔,可以通過(guò)研究報(bào)告RR D02-1125獲得。
[7] Stadis是Octel America Inc. ,Newark, DE 19702公司登記的商標(biāo)。
[8] 相關(guān)數(shù)據(jù)歸檔在ASTM國(guó)際總部,研究報(bào)告號(hào)為RR:D02-1146。
[9] 石油產(chǎn)品試驗(yàn)方法有效數(shù)手冊(cè),MNL 1,ASTM國(guó)際。