3号喷气燃料国家标准修订内容解读

吴 鑫，邱贞慧，孙元宝

(空军勤务学院 航空军需与燃料系，江苏 徐州 221000)

3号喷气燃料标准于2018年进行了第4次修改审定修订，替代之前实行的GB 6537-2006[1]，并于2019年2月1日正式实施。标准由条文强制改为全文强制，约束更为严格。本次修订后的内容变化包括质量指标、方法标准的修改调整，新增了有关合成烃燃料组分的内容，取消了一些实际应用意义不大的内容[2]。

1 产品质量指标的变化

我国3号喷气燃料标准为军民共用标准，对于共同要求的质量指标在表格中列出，对于军用与民用不一致的特殊指标以角注标记并在表格后进行说明。其中运动黏度(20℃)、银片腐蚀、水反应等质量指标为军用喷气燃料特别要求的测试项目；芳烃含量、颜色(赛波特)、磨痕直径的质量指标要求不一致，其余的质量指标要求一致。本次修订主要针对电导率、辉光值和添加剂。在上一版本标准中民用喷气燃料的水反应试验不要求报告两相分离程度，而本次修订直接取消了民用喷气燃料的水反应试验要求。

1.1 电导率的指标上限由450 pS/m改为600 pS/m

为防止燃料在运输和加注过程中由于静电积聚而产生着火，喷气燃料中需要加入抗静电添加剂以提高导电性能。液体燃料的电导率值越大，其传导电流的能力越强，易把产生的静电荷及时导走，减少静电荷的积聚，出厂电导率要求大于150 pS/m，但电导率过大，则可能会影响飞机上电容型油箱仪表的准确性[3]。早期航空涡轮燃料规格DEF Stan 91-91、ASTM D1655和IATA中电导率的指标都为50～450 pS/m，近年来由于电容式仪表使用的减少，为增加飞行安全性，DEF Stan 91-91于2008年第6版开始将指标的上限提高到600 pS/m。因此，本次修订将电导率指标的范围变为50～600 pS/m，也是考虑到与国际标准组织、联营系统燃油质量规范AFQRJOS、英国航空燃料委员会DEF Stan 91-91等国际标准的一致性。

1.2 取消了辉光值指标

烟点和辉光值可反映喷气燃料的燃烧特性，与燃料的烃类组成有关，C/H比越高的烃类生成积炭的倾向越大，其烟点越小。燃烧时炽热的炭粒会加速火焰筒出现裂纹和烧穿，缩短其使用期限。喷气式发动机内生成积炭的倾向，与喷气燃料无烟火焰高度之间有着密切关系，因此将烟点作为评定燃烧时积碳生成量的指标较辉光值更为直接。而辉光值与烟点有很好的对应关系，标准DEF Stan 91-91和ASTM D1655中都没有辉光值的指标，因此，本次标准修订取消了辉光值的指标，只保留了烟点作为评定燃烧时积碳生成量的指标。

1.3 取消了抗磨防锈剂T1601的内容

T1601是用于改善加氢喷气燃料的润滑性的添加剂[4]，加入量10～20 μg/g，由二聚亚油酸(70%～75%)、二(2-乙基己基)磷酸脂(6.2%～7.5%)、酚型抗氧剂(0.7%～0.75%)及稀释剂复合而成，它对燃料的水分离指数影响很大。抗磨防锈剂T1601虽然早就通过国内添加剂所有程序和鉴定，但是一直没有得到应用，现在也没有生产厂家进行生产。因此，本次标准中删除了附录A中有关T1601的内容。目前仅允许使用时精制石油酸型抗磨剂T1602，不影响燃料的水分离指数，加入量为12～20 μg/g。

2 方法标准的变化

新标准不再强制指定唯一的测定方法，同时认可多种试验方法，允许操作者根据实际条件选择，但各试验方法的一致性没有得到很好的研究，因此在结果有争议的情况下，指定了仲裁方法。新标准增加了总硫、闪点、密度、粘度和净热值的测定方法，与国际标准试验方法具有良好的对应性，内容详见表1。

表1 部分实验方法的对应关系

2.1 总硫含量测定

在规格中要求含有硫的指标有以下几个原因：1)主要原因是担心对涡轮叶片的潜在腐蚀。燃烧产生的硫化物能够造成热端材料的硫化腐蚀；2)担心排入大气中的硫的氧化物的污染；3)硫醇是非常活跃的含硫化合物，能够腐蚀燃料系统的橡胶并与痕量金属反应。它们还能够腐蚀燃料系统的合金。另外，即使浓度极低，硫醇性硫也具有令人反感的气味；4)已经确认燃料中所含的硫影响燃料的其他性质，如热安定性、润滑性和密度。

标准规定仲裁方法为SH/T 0689轻质烃及发动机燃料和其他油品的总硫含量测定法(紫外荧光法)，允许采用GB/T 380石油产品硫含量测定法(燃灯法)、GB/T 11140石油产品硫含量测定 波长色散X射线荧光光谱法、GB/T 17040石油和石油产品硫含量的测定 能量色散X射线荧光光谱法、SH/T 0253轻质石油产品中总硫含量测定法(电量法)、NB/SH/T 0842轻质液体燃料中硫含量的测定 单波长色散X射线荧光光谱法。

2.2 闪点的测定

标准规定仲裁方法为GB/T 21789阿贝尔闭口杯法。允许采用GB/T 21929泰格闭口杯闪点测定法或GB/T 261宾斯基-马丁闭口杯法，上一版本标准仅包含GB/T 261。GB/T 261的测定范围不适用于3号喷气燃料，测定结果比GB/T 21789和GB/T 21929法都要高[5]。

2.3 密度的测定

标准规定仲裁方法为GB/T 1884密度计法，允许采用SH/T 0604石油和石油产品密度测定法U形振动管法，上一版本标准仅包含GB/T 1884。U形振动管法把少量样品注入控制温度的试样管中，记录振动频率或周期，用事先得到的试样管常数计算试样的密度。试样管常数是用试样管充满已知密度标定液时的振动频率确定的。该方法有用样量少、自动化程度高，精密度高等优点。

2.4 黏度的测定

标准规定仲裁方法为GB/T 265石油产品运动黏度测定法和动力粘度计算法，允许采用GB/T 30515 透明和不透明液体石油产品运动粘度测定法及动力黏度计算法，上一版本标准仅包含GB/T 265。新增加的方法浴温的精度由0.1℃提高到了0.02℃，提高了方法的精密度。另外，对于民用航空燃料，20℃的黏度指标不作要求。

2.5 净热值的测定

标准规定仲裁方法为GB/T 384石油产品热值测定法，允许采用GB/T 2429航空燃料净热值计算法，ASTM D3338航空燃料燃烧净热值估算法，较上一版本标准增加了ASTM D3338方法。新增加的方法用芳烃、密度、馏程和硫含量这些参数即可计算出净热值，不需要测定苯胺点，减少了对实验人员健康的伤害和对环境 的污染。

2.6 蒸馏的测定

挥发性测定规定试验方法为GB/T 6536，注解中规定所有符合本标准的燃料在GB/T 6536方法中应分在第四组，冷凝管温度为0～4℃，上一版本中无此规定。

3 新增了有关合成烃组分的内容

与美国试验与材料协会制定的ASTM D7566《Standard Specification for Aviation Turbine Fuel Containing Synthesized Hydrocarbons》(含合成烃的航空涡轮燃料标准规范)标准[6]相对等，新标准中合成烃燃料的调合组分主要包括费托合成煤油(FT-SPK)改质工艺生产的煤油组分、酯类和脂肪酸类(HEFA-SPK)加氢改质工艺生产的煤油组分，标准规定合成烃组分不能单独供航空涡轮发动机使用，应与传统喷气燃料调合后使用。标准以附录的形式列出了对不同类型的煤油组分的具体指标要求，其中附录B针对FT-SPK费托合成油改质工艺生产的煤油组分，附录C针对HEFA-SPK酯类和脂肪酸类加氢改质工艺生产的煤油组分，对比内容详见表2，其中对于HEFA-SPK组分有实际胶质、FAME含量有质量指标的要求，而对于FT-SPK组分无此要求。

标准同时还规定，FT-SPK或HEFA-SPK合成烃类组分的3号喷气燃料的技术要求除了符合基本的质量指标技术要求外还应符合组分组成的要求，合成烃类组分的体积分数应不高于50%，芳烃体积分数不低于8.0%，馏程50%与10%回收温度差不小于15℃，90%与10%回收温度差不小于40℃。

表2 合成烃燃料标准内容比较

表2(续)

此次修订后的新标准不仅是在内容上增加了新型燃料组分的技术要求，而且在质量指标上与国际标准又更加通用，在方法标准上既强调了仲裁方法的唯一性与权威性，又涵盖了大部分有效和先进的测定方法，使标准的适用范围更加灵活，因此大幅提高了标准的适应性和竞争力。