我國進口航空煤油檢測標(biāo)準(zhǔn)的比較研究

我國進口航空煤油檢測標(biāo)準(zhǔn)的比較研究

作為國家戰(zhàn)略資源和勘探的重要資源，航空燃料在很大的民用和軍用產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域具有極其重要的社會和經(jīng)濟價值。它的質(zhì)量安全是影響飛機乘客安全的重要因素。因此，中國對航空燃料的各個方面有著極其嚴(yán)格的要求。檢驗員是出入境質(zhì)量控制的負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)監(jiān)督和管理來自國外的航空燃料。目前，中國對航空燃料的檢驗主要采用兩種方式。一種是根據(jù)中國標(biāo)準(zhǔn)gb6537-2006和第三卷的指令進行驗證，另一種是根據(jù)采購協(xié)議中規(guī)定的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)進行驗證。從目前各個口岸對航空煤油進口檢驗采標(biāo)的情況來看,以依據(jù)進口合同中所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)為主.作為我國進口航空煤油的主要企業(yè),中國航空油料集團公司(以下簡稱“中航油”)和中國聯(lián)合石油有限公司(以下簡稱“中聯(lián)油”)采購的進口航空煤油基本采用英國國防部標(biāo)準(zhǔn)DEFSTAN91-91的最新版本.也有一些口岸對用于國內(nèi)一般貿(mào)易時所采購的進口航空煤油,采用的是我國國標(biāo)GB6537—06.那么這兩種標(biāo)準(zhǔn)采用有否差異?有否矛盾?實際監(jiān)管和評定中有否糾紛?特別涉及油品質(zhì)量安全的危險、風(fēng)險性的監(jiān)控,評估等一系列問題,都值得我們認(rèn)真加以研究,找出對策.本文從我國進口航煤的現(xiàn)狀和采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)檢驗監(jiān)管所出現(xiàn)的問題出發(fā),對進口航空煤油檢測標(biāo)準(zhǔn)進行系統(tǒng)比較研究,找出差異和原因,提出應(yīng)對措施建議,并提出標(biāo)準(zhǔn)中部分重要項目檢測的快速新方法.1廣州、天津和深圳等口岸采用的方法目前我國主要進口航空煤油的口岸有上海、天津、廣州、深圳和珠海等.圖1是2006年～2008年我國主要口岸進口航煤的分布情況.由圖1的數(shù)據(jù)可見,2006年～2008年國內(nèi)航煤進口量最大的口岸為上海,進口量占到全國總量的一半以上,主要供應(yīng)上海浦東國際機場;其次為珠海,占到17%左右,主要供應(yīng)香港機場、新加坡機場、珠海機場等;廣州、天津和深圳等口岸,相比之下進口量較小,基本也是進口用于供應(yīng)當(dāng)?shù)鼗蚴侵苓厵C場.目前我國各個口岸對進口航空煤油檢驗所采用的標(biāo)準(zhǔn),大多為英國國防部標(biāo)準(zhǔn)DEFSTAN91-91的最新版本,而用于國內(nèi)一般貿(mào)易時所采購的進口航空煤油,則采用我國國標(biāo)GB6537—06.而恰恰是這一采標(biāo)不一致,在前些年引發(fā)了一些品質(zhì)上的糾紛.近年來深圳口岸有數(shù)批進口航空煤油被判定為不合格,其不合格項目均為芳烴含量超標(biāo),其原因為當(dāng)時口岸監(jiān)管的檢測標(biāo)準(zhǔn)為GB6537—94,其中對芳烴含量的指標(biāo)要求為不大于20%(體積分?jǐn)?shù)),而國外生產(chǎn)檢測的標(biāo)準(zhǔn)為英國國防部標(biāo)準(zhǔn)DEFSTAN91-91,其中對芳烴含量的指標(biāo)要求為不大于25%(體積分?jǐn)?shù)),因此對進口航煤的采購和監(jiān)管產(chǎn)生很多困難,也引起過一些糾紛和爭議.目前,我國國標(biāo)GB6537經(jīng)過更新后,最新版本的中已附加規(guī)定,對于民用航空燃料的芳烴含量規(guī)定為不大于25.0%(體積分?jǐn)?shù)),這雖然在一定程度上解決了問題,但是采標(biāo)不一致,規(guī)格判斷不一致的根本性問題仍然存在.目前按照合同進行檢驗,是商業(yè)行為,而非執(zhí)法行為.2其他指標(biāo)的要求在航煤檢驗方面,國際上比較常見的現(xiàn)行規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)有以下四個:GB6537—2006,DEFSTAN91-91/6-1,AFQRJOSissue24,ASTMD1655-08a.表1中為四個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格指標(biāo)存在差異的部分.從表1比較可知,ASTMD1655-08a對外觀不做要求,而其余三個標(biāo)準(zhǔn),對外觀、顏色、顆粒污染的要求均基本一致,其中對于顏色均有如下要求:初始賽波特顏色大于+25,變化不大于8;初始賽波特顏色在25～15之間,變化不大于5;初始賽波特顏色小于15,變化不大于3.顆粒污染物指標(biāo)是發(fā)動機的大敵,但是卻是油品在生產(chǎn)、運輸和使用中不可避免的,ASTMD1655-08a中對顆粒污染物指標(biāo)沒有要求,而其余標(biāo)準(zhǔn)均要求不大于1.0mg/L.另外在DEFSTAN91-91/6-1和AFQRJOSissue24中均添加了顆粒物計數(shù)指標(biāo),并將在下一步的標(biāo)準(zhǔn)修訂中取代顆粒污染指標(biāo),該指標(biāo)更具有代表性,更能反映產(chǎn)品受污染的具體情況.含硫物質(zhì)通常具有特殊的異味,尤其是硫醇具有強烈的惡臭味,油品中的硫含量若超出規(guī)定的允許范圍,不僅會影響人們的感官性能,還會嚴(yán)重制約油品的安定性,加速油品氧化、變質(zhì)的進程,甚至導(dǎo)致儲油容器及使用設(shè)備的腐蝕.GB6537—2006中這兩個指標(biāo)的要求均比其余標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格,一定程度上也說明了其軍用航空燃料的要求.在硫醇性硫和博士試驗結(jié)果之間有沖突的情況下,應(yīng)優(yōu)先考慮硫醇性硫的要求,而在ASTMD1655-08a中不要求做博士實驗.電導(dǎo)率是評價油品安全性的指標(biāo),該指標(biāo)可以使用電導(dǎo)率添加劑隨時加以控制.GB6537—2006要求為50～450pS/m,其他標(biāo)準(zhǔn)均要求為50～600pS/m.從具體要求上看GB6537—2006測試項目和指標(biāo)最多,要求最為嚴(yán)格(如硫含量、硫醇性硫等),ASTMD1655-08a的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)要求項目最少,DEFSTAN91-91/6-1和AFQRJOSissue24標(biāo)準(zhǔn)比起較早版本也在逐步放寬,增加試驗方法,對于水反應(yīng)、銀片腐蝕等項目不進行測試.總體上看,由于科技進步,高新技術(shù)的不斷應(yīng)用,民用飛機發(fā)動機在制造工藝、材質(zhì)等方面的改進,對噴氣燃料適航性能的限制放寬,包括GB6537—2006中民用指標(biāo)內(nèi)容在內(nèi)的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)近年來更新過程中都在對某些理化指標(biāo)逐漸放寬指標(biāo)要求,甚至是取消了一些檢測項目,同時各項規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求也逐漸靠攏.從4個標(biāo)準(zhǔn)近些年的演變情況來看,越來越多的自動方法被采納進來,從而提高了航煤檢測的速度和效率,縮短了流程,增強了方法的快速易行性.但是大多數(shù)仲裁的方法為經(jīng)典手動方法,說明自動方法在精密性和準(zhǔn)確性上還有待加強.4個標(biāo)準(zhǔn)平行比較來看,測試原理和方法上差別不大,主要不同在于一些適用范圍上.3比較分析了中國標(biāo)準(zhǔn)和英國國防部標(biāo)準(zhǔn)的比較3.1、與defstan9-97/6-1的比較。對于營造煙氣導(dǎo)率,建議采用登記對抗指標(biāo),按照標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求下的指標(biāo)要求,載標(biāo)多態(tài)作為我國進口航空煤油檢驗的主要依據(jù),英國國防部標(biāo)準(zhǔn)DEFSTAN91-91/6-1與我國三號噴氣燃料國家標(biāo)準(zhǔn)GB6537—2006在規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)和測試方法上存在一定差異.通過對GB6537—2006和DEFSTAN91-91/6-1標(biāo)準(zhǔn)每個規(guī)格的比較,發(fā)現(xiàn)在總硫含量、硫醇性硫、50%回收溫度、密度、煙點和電導(dǎo)率這幾項規(guī)格指標(biāo)上,GB6537—2006和DEFSTAN91-91/6-1標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求不一致,總硫含量,GB6537—2006要求為不大于0.20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),而DEFSTAN91-91/6-1要求為不大于0.30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)).硫醇性硫,GB6537—2006要求為不大于0.0020%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),而DEFSTAN91-91/6-1要求為不大于0.0030%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)).50%回收溫度,GB6537—2006要求為不大于232℃,而DEFSTAN91-91/6-1要求為報告.密度,GB6537—2006要求的是20℃密度,而DEFSTAN91-91/6-1要求的是15℃密度,煙點,GB6537—2006要求最低不小于20mm,而DEFSTAN91-91/6-1要求最低不小于19mm.電導(dǎo)率,GB6537要求為50～450pS/m,而DEFSTAN91-91/6-1要求為50～600pS/m.相比較而言,GB6537—2006比DEFSTAN91-91/6-1更為嚴(yán)格,從環(huán)保、成分、安全等因素考慮得較多.從測試方法上來說,主要較大的差異點在于閃點、總硫含量和運動粘度這幾個項目上.3.2進口航油總硫含量選取國內(nèi)上海煉油廠等不同煉廠生產(chǎn)的國產(chǎn)航油3個樣品(分別為國產(chǎn)油1、國產(chǎn)油2和國產(chǎn)油3),從日本、韓國、中國臺灣等地采購的進口航油3個樣品(分別為進口油1、進口油2和進口油3),采用國標(biāo)、英國國防部標(biāo)準(zhǔn)進行全項目檢測.表2列出GB6537—2006與DEFSTAN91-91/6-1存在主要區(qū)別檢測項目的部分.烯烴含量和餾程GB標(biāo)準(zhǔn)與DEF標(biāo)準(zhǔn)兩個標(biāo)準(zhǔn)要求不一致,GB標(biāo)準(zhǔn)有要求而DEF標(biāo)準(zhǔn)無要求,從檢測結(jié)果上來看,三個進口油均符合GB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格要求.水反應(yīng)項目,GB標(biāo)準(zhǔn)有要求,為GB/T1793,DEF標(biāo)準(zhǔn)已放寬為無要求,進口油也均符合GB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格要求.總硫含量和硫醇性硫兩個項目,GB標(biāo)準(zhǔn)要求均比DEF標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格,該指標(biāo)GB標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格是從環(huán)保角度出發(fā)考慮.從實驗結(jié)果上來看,所有結(jié)果均符合較為嚴(yán)格的GB標(biāo)準(zhǔn)要求.但實際對進口航油的檢驗監(jiān)管中,據(jù)統(tǒng)計,2008年度,上?？诎哆M口航油總硫含量指標(biāo)大于0.2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的有5船次;2008年度,上海口岸進口航油硫醇性硫指標(biāo)大于0.002%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的有2船次.如依據(jù)GB標(biāo)準(zhǔn),這些批次的航煤均應(yīng)判定為不合格.見表3.密度項目GB標(biāo)準(zhǔn)與DEF標(biāo)準(zhǔn)測試方法一致,區(qū)別僅在于報告的溫度不同.與計量計重等有關(guān).閃點,ASTMD56為泰克閉口杯法,IP170為阿貝閉口杯法,均為DEF方法,GB261為國標(biāo)方法,此三種方法在儀器上有所不同.實驗結(jié)果較為相近.總硫含量,GB380為空氣介質(zhì)燃燈法,ASTMD1266為混合氣介質(zhì)燃燈法,ASTMD4294為X射線熒光法,均為比較經(jīng)典使用比較廣泛的總硫含量測試方法.從實驗結(jié)果來看,GB380與ASTMD4294相近,而ASTMD1266結(jié)果偏大.運動粘度,GB265與ASTMD445兩種方法使用儀器不同.從測試結(jié)果來看,兩種方法結(jié)果相近.GB6537—2006與DEFSTAN91-91/6-1對油品質(zhì)量控制更為嚴(yán)格,也是GB6537—2006比DEFSTAN91-91/6-1在規(guī)格指標(biāo)上更為嚴(yán)格的體現(xiàn).4混合油污染新評價4.1色譜條件2.溫升值表1當(dāng)發(fā)現(xiàn)進口航空煤油在檢測閃點指標(biāo)與海外岸罐數(shù)據(jù)相比明顯降低后,可以通過氣相色譜的方法進行進一步的檢測分析.嘗試使用氣相色譜技術(shù)分析航空煤油摻雜試驗,實驗中使用的是惠普6890型氣相色譜儀器,按如下條件:分離柱:DB-5MS60.0m×250μm×0.25μm;N2:1mL/min;ts=250℃;td=250℃;升溫速率為4℃/min;50～250℃,升溫時間為15min;分流為1～60.結(jié)果如圖2.第二步再對該批航空煤油混入不同比例的汽油進行檢測,結(jié)果如圖3.可以發(fā)現(xiàn),在出現(xiàn)汽油色譜峰的區(qū)段,不同的航空煤油都沒有明顯的色譜峰.在固定條件的前提下,在保留時間5min到5.5min一段會出現(xiàn)幾個不屬于航空煤油的色譜峰,當(dāng)然在航空煤油摻雜石腦油的試驗中,在相同的保留時間段也會出現(xiàn)幾個位置相同且高低程度不同的色譜峰.綜上,通過氣相色譜的分析,可以從一個側(cè)面說明航空煤油中是否混入了輕質(zhì)油品.4.2油氣的紫外分析當(dāng)發(fā)現(xiàn)進口航空煤油顏色變深、密度變大,同時餾程中各級回收溫度以及終餾點都升高時,可以加測紫外吸收.嘗試使用紫外檢測技術(shù)分析航空煤油摻雜試驗,使用的儀器為紫外分光光度計UV2450,在波長200～800nm之間對航空煤油的樣品進行掃描.分別選取了我國國產(chǎn)、從韓國進口、從日本進口的航空煤油,進行紫外光譜測試,結(jié)果如圖4所示.從圖中可見,不同國家生產(chǎn)的航空煤油,在300nm附近均有吸收,強度略有不同.對同樣的航空煤油進行燃料油的摻雜試驗,使用紫外分光光度計檢測,并以純凈的航空煤油為空白進行差譜,如圖5所示.通過上述結(jié)果,使用紫外分析技術(shù)在航空煤油摻雜重質(zhì)油品的試驗中可以發(fā)現(xiàn)混入燃料油后,油品的紫外吸收會發(fā)生明顯的上升,這一現(xiàn)象,也可以作為航空煤油是否被污染的評定依據(jù)之一.我國的GB6537—2006,與國際上幾個比較具有代表性的航空燃料標(biāo)準(zhǔn),DEFSTAN91-91/6-1,AFQRJOSissue24,ASTMD1655-08a等相比較:在規(guī)格指標(biāo)上,GB6537—2006項目最多,要求最為嚴(yán)格;在適用范圍上,GB6537—2006涵蓋了軍用和民用兩個標(biāo)準(zhǔn),而其他國外標(biāo)準(zhǔn)均對應(yīng)與民用,軍用則另有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);在燃料來源上,GB6537—2006要求來源于傳統(tǒng)石油資源,而國外標(biāo)準(zhǔn)正逐步認(rèn)可了半合成或全合成航空渦輪燃料;在生產(chǎn)管理上,GB6537—2006的要求相對較為寬松,僅對煉廠產(chǎn)品的出廠生產(chǎn)工藝予以報告,對顏色變化的控制要求給予界定.而以DEFSTAN91-91/6-1系