橡膠軟管對噴氣燃料顏色影響的試驗研究

李濤 郭冬磊 都長飛 梁妙楠

北京航空工程技術研究中心 北京 100076

噴氣燃料的顏色是使用過程中非常重視的一個指標[1]，GB 6537-2018 《3號噴氣燃料》規定噴氣燃料的賽波特顏色值應不小于25。實際使用過程中發現，噴氣燃料在軟管浸潤一段時間后，雖然理化性能指標符合標準要求，但顏色變化較大，會出現小于25的情況[2-3]，導致在機場油料保障過程中被退回的現象時有發生，因此橡膠軟管對噴氣燃料顏色變化的影響應引起足夠重視。本文以噴氣燃料和液體B為試驗介質[4-5]，開展了橡膠軟管對液體顏色變化的試驗研究，研究結果對于軟管性能改進、指導軟管實際加油應用具有一定的意義。

1 試驗原理

1.1 試驗對象和介質

試驗對象為6根飛機加油用導靜電橡膠軟管（以下簡稱“軟管”），內徑均為63mm，長度均為300mm，對軟管按照1～6的順序進行編號，其中1、2號軟管，3、4號軟管，5、6號軟管分別為三個不同廠家生產，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介質，液體B一般不作為軟管的實際輸送介質，但因其較強的萃取性能，常用于檢測橡膠的拉伸強度、層間粘合強度和防油污染性等性能。

圖1 試驗用橡膠軟管

1.2 試驗方法和步驟

參考GB10543-2014《飛機地面加油和排油用橡膠軟管及軟管組合件規范》附錄D的方法以液體B和噴氣燃料為試驗介質開展軟管耐燃油污染物試驗，試驗完成后，采用GB/T 3555《石油產品賽波特顏色測定法》規定的試驗方法對經過上述耐燃油污染物后的試驗介質的賽波特值進行測定。具體試驗步驟如下：

（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，將試驗介質分別倒入6個取樣瓶留存。

（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，第二天將試驗介質分別倒入6個取樣瓶留存。

（3）以每日間隔重復步驟（2）連續進行3d試驗，試驗介質分別倒入18個取樣瓶留存。

（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，將試驗介質分別倒入6個取樣瓶留存。

（5）6次取樣共取得36個樣品，如圖2所示，采用GB/T 3555規定的試驗方法對瓶中試驗介質的賽波特值進行測定，記錄試驗結果。

圖2 6次取樣的36個樣品

2 試驗結果及分析

2.1 軟管對不同試驗介質顏色的影響

試驗過程中，每次更換的噴氣燃料和液體B的原賽波特值均為30，試驗選用的6根軟管均符合GB10543-2014的要求，但分為3個廠家生產。對6次取樣的試驗介質的賽波特值進行測定，相同膠管對不同試驗介質顏色影響的變化情況如圖3所示，可以看出，試驗介質為噴氣燃料時，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，且幾次檢測結果比較穩定，賽波特值均滿足GB 6537-2018規定的噴氣燃料顏色指標要求；試驗介質為液體B時，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。膠管對不同試驗介質顏色的影響差異較大，分析原因，膠管在生產過程中會經過混煉、擠壓、硫化等工藝，其間還會使用若干增塑劑、促進劑等，液體B較噴氣燃料對膠管有更強的萃取性能，能析出軟管中更多的上述物質，也造成了液體B顏色變化更為明顯。

圖3 軟管對不同試驗介質顏色的影響

2.2 不同廠家軟管對試驗介質顏色的影響

不同廠家軟管對試驗介質顏色的影響如圖4和圖5所示，可以看出，試驗介質為噴氣燃料時，第1次和第6次數據均為浸潤3天后的取樣測量結果，較原色值差別較大，在實際使用過程中，如果噴氣燃料在軟管中儲存更長時間，可能導致賽波特顏色值不符合指標要求，實際加油過程中應避免此類情況發生。不同廠家生產膠管的質量不一，1、2號膠管生產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定，API/IP STANDARD 1529《 Aviation Fuelling Hose and Hose Assemblies》規定，經過燃油污染物試驗后的液體B的賽波特數值應不小于15。圖5可以看出，試驗介質為液體B時，3個廠家第6次取樣后的賽波特值測量結果分別為18、17和16，因此幾個廠家生產的軟管雖然滿足標準要求，但十分接近標準規定的限值，有必要進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 結論

本文結合軟管在實際加油過程中發現的噴氣燃料變色問題，借鑒相關標準方法，通過試驗研究了不同廠家軟管對不同液體顏色影響的變化規律，得出以下結論：

（1）相較于噴氣燃料，軟管對液體B顏色的影響更為明顯，測量結果已接近標準規定限值，生產廠家應在滿足其他指標的前提下，加強材料和生產工藝改進，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間越長，顏色變化越明顯，使用過程中，應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合格后再實施飛機加油作業。