車用乙醇汽油濾網(wǎng)和濾芯堵塞原因的檢測分析

花虎南

〔中國石化安徽石油分公司 安徽合肥 230009〕

2014年，某地區(qū)陸續(xù)出現(xiàn)多起車主投訴車用乙醇汽油事件，具體表現(xiàn)為加注車用乙醇汽油后車輛無法正常啟動、動力不足、供油不暢，車輛油泵及濾網(wǎng)有堵塞現(xiàn)象。同時，部分加油站出現(xiàn)加油機(jī)濾芯堵塞，更換濾芯后加油機(jī)加油1～2萬L又出現(xiàn)濾芯堵塞現(xiàn)象。此外，加油站供貨單位稱，輸送到油庫的汽柴油，均在管線中加入約15μL/L的減阻劑。

加油機(jī)堵塞濾芯照片見圖1。

圖1 附著白色粉末的加油機(jī)濾芯

1 檢測分析

1.1 濾芯上粉末的檢測分析

取濾芯上粉末進(jìn)行實驗，該粉末可溶于水，呈堿性，遇到硝酸銀、氯化鋇、氯化銅試劑出現(xiàn)白色沉淀。加油站供貨單位立即將粉末送往石科院，運用掃描電鏡及能譜、熱重質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(TG-MS)和X-射線衍射法對粉末進(jìn)行形貌和組成分析。粉末大部分為針狀結(jié)晶物，主要組成元素為Na、C和O；TG-MS分析結(jié)果表明，粉末在100～150℃下釋放出大量CO2和H2O，對應(yīng)為NaHCO3的熱分解；X-射線衍射結(jié)果表明粉末主要為NaHCO3和Na2CO3的混晶。

分析結(jié)果證實該粉末為碳酸氫鈉和碳酸鈉的混合物，并且碳酸氫鈉的含量略高。同時，將濾芯上的粉末送往中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)進(jìn)行電感耦合等離子發(fā)射光譜法(ICP)分析檢測，粉末含有鈉、鐵、鈣、硅元素，且鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)17.4 %。

粉末電鏡照片見圖2，粉末TG-MS分析結(jié)果見圖3，粉末X-射線衍射譜圖見圖4。

圖2 粉末物質(zhì)電鏡掃描圖

圖4 粉末物質(zhì)的 X-射線衍射譜圖

1.2 車用乙醇汽油樣品檢測分析

選取被投訴的兩個加油站的93號、97號車用乙醇汽油，依據(jù)GB 18351《車用乙醇汽油》產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取樣檢驗，所有項目全部合格，且罐車留樣與油庫罐存油品組分相同，排除了油料在運輸環(huán)節(jié)被偷換的可能性。此外，加油站供貨單位對所有加油站汽油進(jìn)行抽樣檢查，檢測結(jié)果表示所供汽油質(zhì)量合格。93號、97號車用乙醇汽油檢測數(shù)據(jù)見表1。

表1 93號、97號車用乙醇汽油檢測數(shù)據(jù)

續(xù)表1

1.3 減阻劑的檢測分析

在咨詢減阻劑生產(chǎn)單位獲知減阻劑不溶于乙醇時，加油站供貨單位立即由質(zhì)檢中心配置了高于5～10倍減阻劑加入量的乙醇、組分油和車用乙醇汽油，與加油站的車用乙醇汽油一起靜置觀察實驗現(xiàn)象。經(jīng)過10 h以上的靜置，減阻劑溶于組分油，不溶于乙醇，配置的車用乙醇汽油和加油站的車用乙醇汽油樣品底部有絮狀物析出。根據(jù)這一現(xiàn)象，懷疑加油機(jī)濾芯上的粉末系減阻劑造成。同時，將減阻劑送往中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)進(jìn)行ICP分析檢測，減阻劑中4種元素含量在十幾到幾十μg/g之間，但與粉末中的鈉含量結(jié)果不吻合。通過了解，減阻劑中通常含有微量的Ca、Si元素，Si、Ca元素也可分別由消泡劑中隔離分散劑帶入，減阻劑中一般不含有Na元素，和檢測結(jié)果較為一致。因此，Ca、Si兩種元素疑為減阻劑帶入，Na元素含量較大，應(yīng)該由其他渠道帶入。

1.4 樣品中金屬元素的檢測分析

由于粉末中鈉含量較高，為了解粉末中鈉含量的來源，對不同時期的組分油、變性燃料乙醇和減阻劑進(jìn)行鈉含量檢測分析(表2)。結(jié)果表明，煉廠生產(chǎn)配送的調(diào)和組分油在生產(chǎn)工藝調(diào)整前后的鈉含量無明顯變化，投訴期使用的減阻劑和出現(xiàn)異常現(xiàn)象前使用的減阻劑鈉含量相近。而投訴期間變性燃料乙醇樣品中鈉的質(zhì)量濃度平均值為36 mg/L，是異?，F(xiàn)象前變性燃料乙醇樣品鈉含量的5倍。因此，初步推斷異?，F(xiàn)象與投訴期間變性燃料乙醇相關(guān)。

表2 不同時期樣品鈉含量檢測結(jié)果

1.5 變性燃料乙醇的檢測分析

從外觀看，燃料乙醇生產(chǎn)廠家送達(dá)的5批次變性燃料乙醇樣品目測均為清澈透明溶液，無明顯區(qū)別。將其中4批變性燃料乙醇濃縮，可見3個投訴期變性燃料乙醇濃縮樣品(圖5中左1至左3樣品)明顯渾濁，靜置后容器底部有白色絮狀沉淀，而出現(xiàn)異常現(xiàn)象前的變性燃料濃縮樣品(圖5中右1樣品)清澈透明，靜置后無明顯變化。將投訴期變性燃料乙醇濃縮樣品渾濁溶液進(jìn)行過濾，濾紙上有明顯濾出物。將濾出物進(jìn)行掃描電鏡與能譜分析，發(fā)現(xiàn)該濾出物存在結(jié)晶物質(zhì)，其主要組成元素為Na、C和O；TG-MS分析結(jié)果表明存在NaHCO3。由此初步斷定堵塞加油機(jī)濾芯的物質(zhì)來源于變性燃料乙醇。

圖5 變性燃料乙醇濃縮溶液對比照片

綜上所述，目前的檢測結(jié)果初步表明此次車用乙醇汽油事件是由變性燃料乙醇中的鈉與組分油中所含的減阻劑經(jīng)混合后生成或析出的顆粒物堵塞汽油濾清器引起的。

2 應(yīng)對措施

(1)輸送汽油管道停止添加減阻劑， 組織對加油站進(jìn)行排查，對罐底樣渾濁、有絮狀物或雜質(zhì)的立即進(jìn)行清罐處理和油品置換。

(2)及時更換加油機(jī)濾芯器。對加油機(jī)孔徑大于30 μm的濾芯統(tǒng)一更換為30 μm的濾芯，若發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì)析出，立即更換加油機(jī)過濾器。

(3)鑒于車用乙醇汽油有清洗功能，加注車用乙醇汽油后可能在使用過程中清洗了油箱油路雜質(zhì)，導(dǎo)致油泵濾網(wǎng)堵塞，建議廣大消費者對汽車油箱油路定期清洗，保證車況良好。同時引導(dǎo)部分4S店，車輛不要過度維修和更換配件，有些可對油箱油路做簡要的清洗處理，汽車即可恢復(fù)正常運行。

(4)新增加98號車用汽油優(yōu)品的供應(yīng)，以滿足部分高檔車輛對高標(biāo)號汽油的需求。