防冰添加劑在航空煤油中的應(yīng)用介紹

趙磊

摘 要：防冰添加劑的應(yīng)用非常廣泛，本文主要介紹了冰添加劑在航空煤油中的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀，并對其存在的一些問題進(jìn)行了分析，為今后在航空煤油中的應(yīng)用提出了建議。

關(guān)鍵詞：防冰添加劑;航空煤油;應(yīng)用現(xiàn)狀

噴氣燃料中的游離水可經(jīng)各種過濾分離器過濾處理，將其含量降至最低，而溶解水則難以處理，其實際含量取決于物理組成、外界溫度、濕度和壓力的變化量及其變化速率[1]。飛機(jī)在高空長期飛行時，由于外界環(huán)境溫度較低，噴氣燃料溫度會逐漸降低，促使噴氣燃料中的溶解水不斷析出轉(zhuǎn)化為游離水，這些游離水在一定條件下會變成絮狀不溶物或冰結(jié)晶，聚集在飛機(jī)燃油系統(tǒng)的油濾和針閥等部件附近，嚴(yán)重時會堵塞這些關(guān)鍵部件。歐美國家向噴氣燃料中加體積分?jǐn)?shù)為0.1%-0.15%的二乙二醇甲醚防冰添加劑以解決此類問題。

1 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀介紹

俄羅斯（ 前蘇聯(lián)） 是使用防冰劑最早的國家，在 1956 年就開始正式使用乙二醇乙醚（ 乙基溶纖劑） 作為防冰劑，目前，俄羅斯噴氣燃料中使用的防冰劑共有4種，即乙二醇乙醚、四氫糠醇、乙二醇乙醚--甲醇和四氫糠醇--甲醚[2]。

1984年，美國海軍研制了新型防冰添加劑二乙二醇甲醚，添加比例為0.15%-0.2%（體積分?jǐn)?shù)），相比之前產(chǎn)品，該型防冰添加劑提高了燃料的閃點(diǎn)，使用性強(qiáng)，目前該型防冰添加劑仍在廣泛使用。然而，防冰添加劑的使用也存在一定安全隱患，在使用二乙二醇甲醚過程中，發(fā)現(xiàn)油箱內(nèi)涂層有剝落現(xiàn)象，剝落的涂層碎屑對燃料會造成污染、堵塞濾油器，此外二乙二醇甲醚防冰添加劑對噴氣燃料理化性能穩(wěn)定性的影響也不明確。因此，美軍正在研究新的防冰添加劑來代替二乙二醇甲醚[2]。

我國民航運(yùn)輸現(xiàn)在已不使用防冰添加劑，軍隊目前使用的仍是乙二醇甲醚作為防冰添加劑，并且按體積比例控制在0.1%-0.15%之間。乙二醇甲醚閃點(diǎn)較低，即使少量加入到高閃點(diǎn)噴氣燃料中，也會降低燃料的閃點(diǎn)。國內(nèi)研究人員對乙二醇甲醚對噴氣燃料的閃點(diǎn)影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)它會使噴氣燃料閃點(diǎn)降低2℃，存在一定的安全隱患，影響了燃料使用性能[3]。另外，國內(nèi)一些通航企事業(yè)單位使用的賽斯納C525“獎狀”高教訓(xùn)練機(jī)在加油時，也向噴氣燃料中摻加了體積分?jǐn)?shù)0.1%-0.15%進(jìn)口的二乙二醇甲醚防冰添加劑以防止飛機(jī)燃料中存在的水份在高空時因低溫結(jié)冰。

2 防冰添加劑目前存在的問題

2.1 防冰添加劑都具有一定的毒性

防冰添加劑作為一種醇類或者醚類化學(xué)物質(zhì)，往往具有一定的毒性。有學(xué)者對不同的防冰添加劑的毒性進(jìn)行了深入的研究，考察并比較了二乙二醇甲醚 （DEGME）、乙二醇甲醚（EGME）、乙二醇乙醚（EGEE）這3種防冰劑的毒性[4]，發(fā)現(xiàn)二乙二醇甲醚的毒性最小，而乙二醇甲醚的毒性則最大，這表明不同的防冰添加劑其毒性是不一樣的。在實際應(yīng)用中，向航空煤油中加入防冰添加劑時，為避免人員中毒，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇毒性較小的防冰添加劑。

2.2 不同防冰添加劑的安定性存在差異

國內(nèi)有學(xué)者通過研究表明不同類型的防冰添加劑航空煤油的閃點(diǎn)影響也不一樣，在0.1%-0.15%體積濃度范圍內(nèi)，乙二醇甲醚防冰劑可將航空燃油的閉口閃點(diǎn)降低2～3℃，乙二醇乙醚防冰劑可將航空燃油的閉口閃點(diǎn)降低1℃，二乙二醇甲醚防冰劑不會降低航空燃油的閉口閃點(diǎn)[5]，這說明不同的防冰添加劑對航空煤油理化性能的影響存在差異。此外，航空煤油儲油罐中往往存在一定含量的水份，水的存在為污染微生物的生存提供了條件，不同防冰添加劑對污染微生物的影響也存在一定的差異。因此，在實際工作當(dāng)中，我們應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇對航空煤油理化性能影響小的防冰添加劑，這樣才有利于保障航空煤油的安定性。

2.3 防冰添加劑的保管與使用嚴(yán)格

防冰添加劑一般貯存在密封完好的金屬罐或者金屬桶里面，且必須定期檢查其密閉性，檢查其是否發(fā)生泄漏。防冰添加劑應(yīng)貯存干燥陰冷的庫房里面，不可暴露于陽光下保存，如在露天場地保存時應(yīng)蓋好遮陽布。此外，儲藏有航空煤油的油罐中盡量避免水分和雜質(zhì)，否則會降低防冰添加劑的效能。防冰添加劑與航空煤油混合長時間儲存時，應(yīng)定期取樣檢測樣品中防冰添加劑的含量，如果防冰添加劑的含量降低，應(yīng)及時將其含量補(bǔ)充是合適的濃度范圍。同時，防冰添加劑作為醇類或者醚類化學(xué)物質(zhì)，是一種溶解性很強(qiáng)的溶劑，應(yīng)避免與橡膠、塑料等物質(zhì)長時間接觸，否則會影響其在航空煤油中的防冰性能。

3 結(jié)束語

當(dāng)前國內(nèi)關(guān)于防冰添加劑的研究較少，只是簡單地借鑒國外有關(guān)經(jīng)驗，所以關(guān)于防冰添加劑的研究需要進(jìn)行大量而系統(tǒng)的工作。目前防冰添加劑的加入是為了解決燃料在長期儲存中水含量的增加導(dǎo)致的低溫結(jié)冰問題，但是隨著燃料中的水含量增加會將防冰添加劑抽提出來，因此現(xiàn)在一般采用的是現(xiàn)用現(xiàn)加的方式，很少采用提前加注儲藏的方式。但是在一些領(lǐng)域或場合，防冰添加劑添加在燃料中一起長期儲存，因此有必要對防冰添加劑在噴氣燃料各項性能的影響以及長期儲存適應(yīng)性開展深入研究。另外，隨著國內(nèi)化工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，有必要開展新型無毒、性能更優(yōu)良的防冰添加劑的研究工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] Baena S， Repetto S L. Behavior of water in jet fuel - A literature review [J]. Progress in Aerospace Science，2013 （60）：35-44.

[2] Matthew J. DeWitt， Steven Zabarnick. Determination of? ?minimum required FSII use and procurement limits for USAF aircraft [J]. Fuels and Energy，2009（10）：18-22.

[3]劉多強(qiáng)，曲濤，趙升紅.中美俄防冰劑性能對比研究（Ⅰ） -毒性對比[J].化工時刊，2014，28（7）：21-23.

[4]王德巖，王江.不同防冰劑毒性對比研究[J].石油商技， 2012，30（06）：92-93.

[5]劉多強(qiáng)，曲濤，趙升紅，韓松霖，趙秀麗，楊鈺.中美俄防冰劑性能對比研究（I）-航空燃油閃點(diǎn)影響對比[J].化工時刊，2014，28（07）：21-23.