儲存中變色噴氣燃料質量狀況的評價方法
2023-10-05 22:52:39
專利名稱：儲存中變色噴氣燃料質量狀況的評價方法
技術領域：
本發明涉及一種儲存中變色噴氣燃料質量狀況的評價方法，更具體地說涉及一種用靜態熱安定性試驗後測定的燃料吸光度來評價變色噴氣燃料質量狀況的方法。所說的變色噴氣燃料在儲存前應符合相應的質量指標要求，且出入庫驗收的理化指標符合要求。
背景技術：
噴氣燃料質量對航空發動機的工作可靠性至關重要。在儲存過程中，噴氣燃料由於發生一定程度的降解而出現質量下降現象，在外觀上最明顯的表現就是顏色變深。顏色變深是否表明噴氣燃料的質量狀況明顯下降，變色的噴氣燃料能否滿足飛機的使用要求，長期以來存在較大爭議。相關研究結果證實，儲存中噴氣燃料的顏色與燃料質量狀況沒有直接關係，因為有色組分是中間產物，噴氣燃料外觀顏色的深淺往往不能有效反映燃料的質量變化狀況，而在一定條件下沉澱物的生成傾向則是影響噴氣燃料使用性能的關鍵因素。目前國內外的噴氣燃料質量指標體系中，針對儲存中變色噴氣燃料的質量評價方法及其指標尚為空白，故無法判斷儲存條件下變色後噴氣燃料能否繼續使用。
靜態熱安定性試驗方法是俄羅斯噴氣燃料質量指標體系和噴氣燃料綜合鑑定試驗法中的一種試驗方法，模擬燃料在飛機上的使用條件，評價噴氣燃料在燃料系統中生成沉澱物和膠質的傾向。ΓOCT11802-88靜態熱安定性試驗的具體方法是，將50mL燃料置於密閉鋼彈中，燃料中懸掛銅片，以彈內空氣進行氧化，空氣與燃料的體積比例為3.5∶1，在150℃下加熱4小時後，通過測定噴氣燃料在一定條件下沉澱物、可溶性膠質和不溶性膠質的生成傾向，以評價燃料的熱安定性。
通過對比現有的各種噴氣燃料評價方法，靜態熱安定性試驗可有效評價噴氣燃料在一定條件下沉澱物的生成傾向，且耗時短，設備較簡單經濟，適合於評價儲存中變色噴氣燃料的質量狀況。但由於該方法需要繁瑣的微量沉澱物稱量的步驟，所以評價方法的工作量大，操作難度大，需對之進行改進後作為變色噴氣燃料的質量評價方法。
發明內容
發明人經過反覆試驗，發現噴氣燃料經靜態熱安定性試驗後，燃料在410nm的吸光度與沉澱物生成傾向具有良好的相關性，結果見附圖1。由於在一定條件下沉澱物的生成傾向可有效評價儲存中噴氣燃料的質量變化狀況，因此可通過測定試驗後燃料在410nm的吸光度來間接評價燃料的質量狀況。
本發明的目的就是提供一種簡單有效的試驗方法來評價變色噴氣燃料的質量變化狀況，即應用ΓOCT11802-88靜態熱安定性試驗結束後的燃料在410nm的吸光度，而非燃料生成的沉澱物含量作為測試參數，來評價變色噴氣燃料的質量狀況。
其中靜態熱安定性試驗裝置以及試驗條件同ΓOCT11802-88。試驗裝置包括金屬浴(溫度控制精度為±2℃)；帶壓力表，容積為225mL的鋼彈(鋼彈由彈蓋密封，彈蓋配有聚四氟乙烯類的密封墊)；真空過濾器；紫外-可見光分光光度計；溫度計。
本發明的試驗試劑及材料包括硼矽玻璃試驗杯，杯蓋上帶尾部彎曲的玻璃棒(以固定銅片)；T1銅片(帶懸掛孔)，尺寸(20±1)*(25±1)*(3±0.5)mm；玻璃纖維濾膜，1μm過濾精度；石英玻璃池，3cm光程；蒸餾水。
試驗方法的具體步驟如下(1)將50mL噴氣燃料裝入潔淨的硼矽玻璃試驗杯中，將打磨好的T1銅片用玻璃棒的鉤部吊住後浸在燃料中。將試驗杯置於鋼彈中，用扳手仔細將鋼彈蓋擰緊；鋼彈內充空氣，彈內空氣與燃料的體積比例為3.5∶1(175～200mL空氣和50mL燃料)。
(2)將鋼彈置於溫度已控制在150±2℃的金屬浴中，鋼彈放入金屬浴中的時刻即是試驗開始時間；試驗開始時，控制鋼彈內燃料溫度達到金屬浴的溫度的時間不得超過1小時，彈內壓力不得低於0.02Mpa，加熱4小時後，取出鋼彈；(3)將鋼彈冷卻至室溫後(注意，冷卻時間不要超過18小時)，打開鋼彈，將其中的燃料用1μm過濾精度的玻璃纖維濾膜過濾；將過濾後的燃料用紫外-可見光分光光度計測定燃料在400-430nm的吸光度，吸光度測定過程中採用1-4cm厚度的石英池，用蒸餾水作參比液。
圖1表示靜態熱安定性試驗後燃料在410nm的吸光度與沉澱物生成傾向具有良好的相關性。
圖2表示試驗前燃料在410nm的吸光度與沉澱物的生成傾向無明顯相關性。
具體實施例方式
下面結合典型的實施例描述以便更好地理解本發明。
選取儲存過程中的33種典型噴氣燃料為樣品，採用油樣編號作為其編號，其中既有直餾噴氣燃料，也有加氫精制噴氣燃料。分別測定燃料的賽波特色度、沉澱物含量以及靜態熱安定性試驗後燃料在410nm的吸光度，結果見表1。試驗結果表明，原始燃料(靜態若安定性試驗前)在410nm的吸光度與沉澱物的生成傾向無相關性，見附圖2，而靜態熱安定性試驗後燃料在410nm吸光度與燃料沉澱物的生成量具有良好的相關性，見附圖1。上述試驗結果與燃料的加工工藝無關。
表1 噴氣燃料的顏色及其靜態熱安定性評價結果
經關聯，靜態熱安定性試驗後燃料在410nm的吸光度與沉澱物生成量的相關方程如等式1S＝-1.078+1.541A410+2.365(A410)2RSD＝0.95---------------------等式1
式中RSD為相對標準偏差S為沉澱物生成量，mg.(100mL)-1；A410為變色燃料經靜態熱安定性試驗後在410nm的吸光度。
因此，採用靜態熱安定性試驗後燃料在410nm的吸光度可間接表示燃料生成沉澱物的含量，由此可大大減小應用靜態熱安定性試驗方法評價噴氣燃料質量狀況的工作量和操作難度。
該評價方法採用靜態熱安定性試驗結束後燃料在410nm的吸光度作為測試參數，較好地滿足了評價變色噴氣燃料質量狀況的需要。應用本發明的方法可有效解決儲存中變色噴氣燃料的使用難題，對於科學合理使用這些變色噴氣燃料具有重要意義。
實施例通過借鑑俄羅斯噴氣燃料質量指標(ΓOCT10227-86)中的靜態熱安定性指標，對於直餾噴氣燃料(相當於TC-1燃料)，所生成沉澱物含量應低於10mg.(100mL)-1，對於加氫噴氣燃料(相當於PT燃料)，所生成沉澱物含量應低於6mg.(100mL)-1。根據等式1，試驗後生成10mg.(100mL)-1沉澱物和試驗後生成6mg.(100mL)-1沉澱物的燃料，其相應的試驗後燃料的A410應分別為1.8和1.4。對於直餾變色噴氣燃料和加氫精制變色噴氣燃料，測定靜態熱安定性試驗後在410nm的吸光度，其質量狀況評價指標見表2。
表2 變色噴氣燃料質量狀況評價指標
權利要求
1.一種評價儲存中變色噴氣燃料質量狀況的方法，其特徵在於測定燃料經靜態熱安定性試驗後在波長為410nm的吸光度，其與燃料在靜態熱安定性試驗下沉澱物生成量具有良好相關性；經大量噴氣燃料靜態熱安定性試驗，獲得的試驗後燃料在410nm的吸光度與沉澱物生成量的關聯式如下S＝-1.078+1.541A410+2.365(A410)2RSD＝0.95其中RSD為相對標準偏差S為變色噴氣燃料經靜態熱安定性試驗後沉澱物的生成量，mg.(100mL)-1；A410為變色噴氣燃料經靜態熱安定性試驗後在410nm的吸光度；根據關聯得到沉澱物含量，就能判斷變色噴氣燃料的質量狀況。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述的吸光度是用分光光度計測定的。
3.根據權利要求2所述的方法，其中吸光度的測定採用1-4cm厚度的石英池，採用蒸餾水作為參比液。
4.根據權利要求3所述的方法，其中所述的石英池的厚度為3cm。
5.根據權利要求1所述的方法，其中吸光度的測定是採用下述步驟進行的(1)將50ml噴氣燃料裝入潔淨的硼矽玻璃試驗杯中，將打磨好的T1銅片用玻璃棒的鉤部吊住後浸在燃料中，將試驗杯置於鋼彈中，用扳手仔細將鋼彈蓋擰緊；鋼彈內充空氣，空氣與燃料的體積比例為3.5∶1；(2)將鋼彈置於溫度已控制在150±2℃的金屬浴中，鋼彈放入金屬浴中的時刻即是試驗開始時間，試驗開始時，控制鋼彈內燃料溫度達到金屬浴的溫度的時間不得超過1小時，彈內壓力不得低於0.02Mpa，加熱4小時後，取出鋼彈；(3)將鋼彈冷卻至室溫後，冷卻時間不要超過18小時，打開鋼彈，將其中的燃料用1μm過濾精度的玻璃纖維濾膜過濾；(4)將過濾後的燃料用分光光度計測定燃料在410nm的吸光度，吸光度測定過程中採用3cm厚度的石英池，用蒸餾水作參比液。
全文摘要
應用噴氣燃料靜態熱安定性試驗的變通試驗方法，對儲存中出現變色現象的噴氣燃料的質量變化狀況進行評價。即通過試驗結束後燃料在410nm的吸光度來評價噴氣燃料的質量狀況。且試驗後燃料在410nm的吸光度與試驗後燃料中沉澱物的生成量傾向具有良好的相關性。本發明通過測定試驗後燃料在410nm的吸光度以間接反映燃料中沉澱物的生成傾向，可有效評價噴氣燃料的質量狀況。
文檔編號G01N21/25GK1786685SQ200510105878
公開日2006年6月14日 申請日期2005年10月9日 優先權日2005年10月9日
發明者陳立波, 趙升紅, 宋蘭琪, 張佔綱 申請人:中國人民解放軍空軍裝備研究院航空裝備研究所