橡膠軟管對噴氣燃料顏色影響的試驗(yàn)研究

李濤 郭冬磊 都長飛 梁妙楠

北京航空工程技術(shù)研究中心 北京 100076

噴氣燃料的顏色是使用過程中非常重視的一個(gè)指標(biāo)[1]，GB 6537-2018 《3號噴氣燃料》規(guī)定噴氣燃料的賽波特顏色值應(yīng)不小于25。實(shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)，噴氣燃料在軟管浸潤一段時(shí)間后，雖然理化性能指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但顏色變化較大，會出現(xiàn)小于25的情況[2-3]，導(dǎo)致在機(jī)場油料保障過程中被退回的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，因此橡膠軟管對噴氣燃料顏色變化的影響應(yīng)引起足夠重視。本文以噴氣燃料和液體B為試驗(yàn)介質(zhì)[4-5]，開展了橡膠軟管對液體顏色變化的試驗(yàn)研究，研究結(jié)果對于軟管性能改進(jìn)、指導(dǎo)軟管實(shí)際加油應(yīng)用具有一定的意義。

1 試驗(yàn)原理

1.1 試驗(yàn)對象和介質(zhì)

試驗(yàn)對象為6根飛機(jī)加油用導(dǎo)靜電橡膠軟管（以下簡稱“軟管”），內(nèi)徑均為63mm，長度均為300mm，對軟管按照1～6的順序進(jìn)行編號，其中1、2號軟管，3、4號軟管，5、6號軟管分別為三個(gè)不同廠家生產(chǎn)，如圖1所示。為了研究軟管對不同液體顏色的影響，選取了液體B（異辛烷和甲苯的混合液，其體積比為7∶3）和噴氣燃料作為試驗(yàn)介質(zhì)，液體B一般不作為軟管的實(shí)際輸送介質(zhì)，但因其較強(qiáng)的萃取性能，常用于檢測橡膠的拉伸強(qiáng)度、層間粘合強(qiáng)度和防油污染性等性能。

圖1 試驗(yàn)用橡膠軟管

1.2 試驗(yàn)方法和步驟

參考GB10543-2014《飛機(jī)地面加油和排油用橡膠軟管及軟管組合件規(guī)范》附錄D的方法以液體B和噴氣燃料為試驗(yàn)介質(zhì)開展軟管耐燃油污染物試驗(yàn)，試驗(yàn)完成后，采用GB/T 3555《石油產(chǎn)品賽波特顏色測定法》規(guī)定的試驗(yàn)方法對經(jīng)過上述耐燃油污染物后的試驗(yàn)介質(zhì)的賽波特值進(jìn)行測定。具體試驗(yàn)步驟如下：

（1）用堵頭封住軟管一端，將噴氣燃料注滿1、3、5號軟管，將液體B注滿2、4、6號軟管，用堵頭封住軟管另一端，在室溫下保持3d后，將試驗(yàn)介質(zhì)分別倒入6個(gè)取樣瓶留存。

（2）將噴氣燃料再次注滿1、3、5號軟管，將液體B再次注滿2、4、6號軟管軟管，室溫放置，第二天將試驗(yàn)介質(zhì)分別倒入6個(gè)取樣瓶留存。

（3）以每日間隔重復(fù)步驟（2）連續(xù)進(jìn)行3d試驗(yàn)，試驗(yàn)介質(zhì)分別倒入18個(gè)取樣瓶留存。

（4）將噴氣燃料再次注滿1、3、5號軟管，液體B再次注滿2、4、6號軟管軟管，并在20℃士5℃下保持3d后，將試驗(yàn)介質(zhì)分別倒入6個(gè)取樣瓶留存。

（5）6次取樣共取得36個(gè)樣品，如圖2所示，采用GB/T 3555規(guī)定的試驗(yàn)方法對瓶中試驗(yàn)介質(zhì)的賽波特值進(jìn)行測定，記錄試驗(yàn)結(jié)果。

圖2 6次取樣的36個(gè)樣品

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 軟管對不同試驗(yàn)介質(zhì)顏色的影響

試驗(yàn)過程中，每次更換的噴氣燃料和液體B的原賽波特值均為30，試驗(yàn)選用的6根軟管均符合GB10543-2014的要求，但分為3個(gè)廠家生產(chǎn)。對6次取樣的試驗(yàn)介質(zhì)的賽波特值進(jìn)行測定，相同膠管對不同試驗(yàn)介質(zhì)顏色影響的變化情況如圖3所示，可以看出，試驗(yàn)介質(zhì)為噴氣燃料時(shí)，浸潤3天后第1次取樣檢測顏色值變化較大，后5次取樣檢測顏色較原色值偏差較小，且?guī)状螜z測結(jié)果比較穩(wěn)定，賽波特值均滿足GB 6537-2018規(guī)定的噴氣燃料顏色指標(biāo)要求；試驗(yàn)介質(zhì)為液體B時(shí)，浸潤3天后第1次取樣檢測顏色值變化較大，后面5次取樣，顏色不斷加深，色值呈不斷下降趨勢。膠管對不同試驗(yàn)介質(zhì)顏色的影響差異較大，分析原因，膠管在生產(chǎn)過程中會經(jīng)過混煉、擠壓、硫化等工藝，其間還會使用若干增塑劑、促進(jìn)劑等，液體B較噴氣燃料對膠管有更強(qiáng)的萃取性能，能析出軟管中更多的上述物質(zhì)，也造成了液體B顏色變化更為明顯。

圖3 軟管對不同試驗(yàn)介質(zhì)顏色的影響

2.2 不同廠家軟管對試驗(yàn)介質(zhì)顏色的影響

不同廠家軟管對試驗(yàn)介質(zhì)顏色的影響如圖4和圖5所示，可以看出，試驗(yàn)介質(zhì)為噴氣燃料時(shí)，第1次和第6次數(shù)據(jù)均為浸潤3天后的取樣測量結(jié)果，較原色值差別較大，在實(shí)際使用過程中，如果噴氣燃料在軟管中儲存更長時(shí)間，可能導(dǎo)致賽波特顏色值不符合指標(biāo)要求，實(shí)際加油過程中應(yīng)避免此類情況發(fā)生。不同廠家生產(chǎn)膠管的質(zhì)量不一，1、2號膠管生產(chǎn)廠家對噴氣燃料和液體B顏色變化的影響相對較小。GB10543-2014未在軟管對油品顏色的影響程度方面作出規(guī)定，API/IP STANDARD 1529《 Aviation Fuelling Hose and Hose Assemblies》規(guī)定，經(jīng)過燃油污染物試驗(yàn)后的液體B的賽波特?cái)?shù)值應(yīng)不小于15。圖5可以看出，試驗(yàn)介質(zhì)為液體B時(shí)，3個(gè)廠家第6次取樣后的賽波特值測量結(jié)果分別為18、17和16，因此幾個(gè)廠家生產(chǎn)的軟管雖然滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，但十分接近標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值，有必要進(jìn)一步完善軟管的性能。

圖4 不同廠家軟管對噴氣燃料顏色的影響

圖5 不同廠家軟管對液體B顏色的影響

3 結(jié)論

本文結(jié)合軟管在實(shí)際加油過程中發(fā)現(xiàn)的噴氣燃料變色問題，借鑒相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法，通過試驗(yàn)研究了不同廠家軟管對不同液體顏色影響的變化規(guī)律，得出以下結(jié)論：

（1）相較于噴氣燃料，軟管對液體B顏色的影響更為明顯，測量結(jié)果已接近標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限值，生產(chǎn)廠家應(yīng)在滿足其他指標(biāo)的前提下，加強(qiáng)材料和生產(chǎn)工藝改進(jìn)，盡量減小對液體顏色的影響程度。

（2）由于噴氣燃料的沖刷作用，使用過一段時(shí)間的軟管比全新軟管對噴氣燃料顏色的影響更小，但噴氣燃料在軟管中浸潤時(shí)間越長，顏色變化越明顯，使用過程中，應(yīng)盡量避免噴氣燃料在軟管中長期浸潤的情況；如超期浸潤，應(yīng)先將軟管中噴氣燃料排入沉淀罐后，對軟管出口噴氣燃料取樣化驗(yàn)合格后再實(shí)施飛機(jī)加油作業(yè)。