张博钧 蒋孟晨
【浙江海洋大学 316022】
【摘要】航空煤油是航空行业所使用的最主要燃料。由于航空要求的特殊性，航空煤油有着十分严格的技术指标。而油品是电荷的不良导体，在储运和使用过程中容易积聚大量的静电荷，若无法妥善处理，容易酿成重大灾害。对于航空煤油的抗静电性研究也就应运而生。目前在喷气燃料生产中，最常用也是最有效的防静电措施就是在喷气燃料中加入抗静电添加剂以增强喷气燃料的导电能力，一般以电导率来代表喷气燃料的导电性能。然而并不是加入了抗静电添加剂就能够确保喷气燃料的导电性能永远达到相关标准。并且外界条件，如温度，湿度，也往往会对喷气燃料的电导率产生影响，这就需要对喷气燃料加入抗静电添加剂后，其电导率的衰减规律进行研究，以及时进行抗静电添加剂的补加和电导率的测定。另外，由于喷气燃料有着各种性能指标要求，所以除了抗静电添加剂，往往需要加入各种其它种类的添加剂，如抗氧化剂，防冰剂，防腐剂等等，如此多种类的添加剂加入到喷气燃料中，其作用机理必然是十分复杂的，其它添加剂往往也会对抗静电添加剂的效果产生或有利或有害的影响。另外，不同种类抗静电剂本身的相互添加，其作用效果也是值得研究的。
【关键词】航空煤油 抗静电性 抗静电添加剂 电导率
1引言
1.1国内外喷气燃料的种类和规格
1.1.1国外喷气燃料的种类和规格
国外喷气采用军民区别专用原则，世界上绝大部分地区使用Jet A-1喷气燃料，而美国使用的是更符合其国情的Jet A喷气燃料，主要区别是JetA-1的冰点更低。部分极寒地区有使用Jet B喷气燃料。而军用喷气燃料以美军为代表，主要为JP系列，最新的为1998年发布的JP8+100。其中抗静电添加剂使用Stadis 450，在生产处加注浓度不超过3.0mg/L，补加时累计浓度不能超过5.0mg/L
1.1.2国内喷气燃料种类
我国自1952年试制1号喷气燃料成功，相继发布了RP-1至RP-6，等六个牌号，其中RP-1和RP-2喷气燃料由于种种问题以及为了满足世界标准的要求，已相继停产。目前，我国最主要以及占据绝大部分的是RP-3，即3号喷气燃料。过去，我国对于喷气燃料采取的是军民通用的原则，不过在最新发布的GB 6537-2006《3号喷气燃料》中，对于3号喷气燃料用于军用或者民用，也进行了区分。
2.航空煤油生产储运过程中静电产生的原因
2.1因航空煤油流动而产生静电荷
航空煤油在生产与储运的各环节中，必定与周围介质发生接触与摩擦。而航煤与其他介质之间紧密接触，间距非常小，这就会导致接触面两侧电子和能量发生转移，产生大小相等，符号相反的两层电荷。
2.1.1航空煤油的喷射起电
航空煤油在加注或转运过程中，会从鹤管中迅速溢出，这些喷出的油品会因为接触分离现象带上电荷。其中较大的液滴可以较快地下落，而较小的液滴无法及时下落。大量的小液滴聚集在一起就会形成电荷云，十分危险。
2.1.2航空煤油中的微粒起电
航空煤油是经过加工的烃类燃料，无论是天然还是经过加工，它的内部必然都含有固体微粒。而这些固体与上述的静电产生原因类似，它们的表面同样会带有电荷，这些电荷与液态燃料所带电荷是相反的，而随着液体流动，固体也会随之上升沉降，这个过程也会起点，称之为沉降起电。
2.1.3航空煤油的冲击起电
航空煤油在储运过程中，油品必然会与周围容器如罐壁发生碰撞，这个过程中在油品中会产生许多小气泡，而当这些小气泡碎裂时，就会产生电荷。这种因冲击带电的现象被称为冲击起电。
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2.2航空煤油输转过程中的静电积聚
组分进罐时，已经经过处理的组分通过泵输送进入组分罐，在进罐前需通过过滤装置，这个过程容易积累大量静电荷。我们所使用的各种油品为了满足各种使用需求和使用条件，都需要经过油品的调和。此环节中，由于叶轮的搅动和通过过滤介质，这会导致静电荷的大量积聚，不过由于此环节会加入航空煤油抗静电添加剂，所以静电荷较容易消散。此过程中由于已加入了航空煤油添加剂，所以可以说此过程的航空煤油已是导体。但此过程同样要经过过滤装置，以及在与鹤管等部位的接触摩擦过程中容易积聚大量的静电荷，所以也需要做好妥善的防静电措施。
2.3航空煤油进入储罐过程的静电积聚
在储运过程中，如管道，油罐车，由于时间的推移，环境的复杂性，过程的多样，必然会产生大量的静电荷。以管道输送为例，虽然在此期间会有静电形成，但由于管道中存有足够多了油品，缺少足够的大气环境，达不到燃烧爆炸的条件，但若把此种情况下的油品加入到油罐中，如果没有妥善的防静电措施，就会导致静电荷的积聚酿成严重的后果，如起火爆炸等。
3.应对措施
3.1添加防静电添加剂
纯净的油品是电荷的不良导体，电荷不容易导出，如不作相应处理，容易酿成重大灾害事故。静电学中一般使用电导率来衡量油品中电荷是否容易导出。显而易见，航空煤油避免静电积聚最有效的手法就是增加其的电导率，而静电添加剂就是一种满足这个功能的添加剂。世界各国对于航空煤油都有关于电导率的规格要求，而实际生产过程中，添加极少量的静电添加剂就可以大大提高燃料的电导率。实际上喷气燃料的抗静电添加剂就是提高燃料的静电导出能力而不是阻止静电荷的产生。其可以分为有灰型和无灰型两大类，有灰型抗静电添加剂由于有污染问题甚至因为含有铬盐而具有毒性，已经被无灰型抗静电添加剂所代替，例如我国研制的T1501以及壳牌公司研制的ASA-3抗静电添加剂就为有灰型添加剂，而我国目前使用的T1502抗静电添加剂则为无灰型添加剂，是由聚砜和聚胺等高分子化合物和溶剂混合而成。而实际上，目前国际上主要的飞机和发动机制造厂商批准人可的抗静电添加剂只有杜邦公司生产的R-Stadis 450，T1502抗静电添加剂的主要成分与其相同。
3.2其他措施
加强防静电措施，在储罐内壁涂导静电涂料，控制航空煤油的流速，流速过快易产生电火花。使用异质复合材料滤纸，即有的材料与油品摩擦形成正电荷，而有的与油品摩擦形成负电荷，使正负电荷互相抵消。确保一定的静电衰减时间，必须在输转作业完成后1分钟进行计量，当油料的电导率低于1Ps/m时，则其衰减的时间将较长。
总体上来说，在这个整体的过程当中，静电的产生几乎可以说是无法避免的，所以避免航空煤油的静电积聚无外乎从两个方面来解决，一个是在储运过程中尽量减少静电荷的产生，另一方面就是增加航空煤油的电导率，将燃料中的静电荷及时导出，大致有三种方法：
（1）直接的便是在航空煤油中加入抗静电添加剂，可以大大增加航空煤油的电导率，使之达到燃料规格的要求。
（2）改进工艺设备，从外部条件上避免或减少静电荷的产生。
（3）操作方法上的注意和改进，提高从业人员安全意识。这对于减少静电荷的产生，防止重大危害事故的产生都是十分有意义的。实际上，现今发生的绝大多数石化行业事故都是由于人员的不当操作引起的。
【结语】航空煤油是其重要的能源供应物品，对于其运输的安全也成为现代燃煤运输中的重要问题。由于航空燃煤的电导率较小，需要加入一定的抗静电添加剂和其他技术手段才能保证航空煤油运输使用的安全。
【参考文献】
【1】.赵鹏辉.航空煤油在储运中电导率衰减规律的考察研究[J].中国科技期.2015.
【2】.张文添 曹平.喷射航空煤油过程中静电起电实验研究[J].广东工业大学学.2011.
论文作者:张博钧 蒋孟晨
论文发表刊物:《知识－力量》2017年12月上
论文发表时间:2018/3/30
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