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羽通推薦參考：航空燃料，汽油，柴油中腐蝕性物質的介紹
閱讀：5041發布時間：2013-8-6
液體燃料在儲存運輸過程中對容器和管道的腐蝕，以及燃料在發動機中蒸發前對燃料系統的腐蝕均屬液相腐蝕。
液體燃料中的各種烴類對儲運設備和發動機中的金屬材料均無腐蝕作用。燃料引起金屬腐蝕的原因是由于燃料中常含有不同數量的非烴物質，它們主要是硫和硫化合物、有機酸（環烷酸）、水分、添加劑（如乙液中的引出劑）以及細菌等。
一般精制良好的液體燃料均不含無機酸堿和水分，有機酸的含量也很低。但是，各種液體燃料中都含有少量的硫化合物，它們無論在液體狀態或燃燒后呈氣體狀態都能給許多金屬帶來嚴重危害。燃料在長期儲存過程中會逐漸氧化而生成有機酸，它們也能對一些金屬引起腐蝕。
一、硫和硫化合物
液體燃料中的含硫物質主要包括硫（即游離硫）、硫化氫、硫醇、硫醚、二硫化物。（二硫醚）、環硫醚（氫化噻吩）和噻吩等。它們在燃料中的數量和種類是由原油的性質和加工工藝決定的，一般餾分愈重的燃料含硫量也愈多。
各種含硫物質中以硫、硫化氫和硫醇的腐蝕作用zui強，在常溫下能直接腐蝕金屬，稱為活性硫。其他硫化合物在常溫下不直接腐蝕金屬 ,稱為非活性硫。所有含硫物質燃燒后均生成二氧化硫和三氧化硫，它們對一些金屬有腐蝕作用，特別在遇水冷凝條件下，生成亞硫酸和硫酸，能導致金屬的強烈腐蝕。例如，發動機在起動時或低溫下熄火再發動，燃燒室溫度很低，燃氣中的水分即很容易凝結而引起汽缸和活塞的腐蝕。各型發動機的排氣系統同樣在低溫下也很容易遭受腐蝕。
硫能溶于液體燃料中，在常溫下對銀、銅及其合金有強烈的直接腐蝕作用。在較高溫度下，元素硫也可以直接和鐵作用而產生化學腐蝕，生成的產物為FeS,當溫度超過150℃時，元素硫還可以和烷烴或環烷烴作用，生成硫化氫而腐蝕金屬。在有水的情況下，硫與金屬作用的腐蝕產物還可以與金屬形成微電池而進行電化腐蝕，當元素硫含量超過0.02%時，硫能與鎳作用，破壞其表面晶體結構。
隨著溫度的升高和硫含量的增大，硫對金屬的腐蝕作用也增強。當燃料中無其他活性硫化物存在時，只要元素硫含量達到0.005%,就能引起銅片的腐蝕。當燃料中含有0.001%的硫醇，只要有0.001%的元素硫，就會在銅片上出現腐蝕。
硫與銅作用后生成黑色硫化銅薄膠，覆蓋在金屬表面。但硫化銅薄膜很不堅固，經過一段時間后便易從表面脫落，在燃料中形成不溶解的沉淀，同時使銅或銅合金進一步進受腐蝕。元素硫與銀也能生成黑色硫化銀，腐蝕機理與銅相似。
我國的原油大部分屬于低硫原油，生產的液體燃料一般含元素硫極微，不致引起銅和銅合金的腐蝕，1962年曾發生大慶2號噴氣燃料銅片試驗不合格的情況。經檢查，系因33號添加劑質量控制不嚴，將少量硫帶進燃料所致。
將添加劑中硫充分脫除后，在100℃下經過3h銅片也未出現腐蝕。近年來，我國部分煉廠開始加工高硫原油，對脫硫技術提出了更高的要求。
硫化氫是各種硫化合物中腐蝕性zui強的物質。它能直接腐蝕鋅、銅、黃銅、鐵、鋁等金屬，生成這些金屬的硫化物。燃料中只要有0.0005%的硫化氫，銅片試驗即發現有腐蝕現象，因此各種燃料中均不允許含有。硫化氫易溶于水，且易和堿作用，在加工過程中通過堿洗很容易脫除。此外，燃料中的硫化氫與空氣接觸后易被氧化而生成硫。
硫醇主要腐蝕錫和青銅，在常溫下不腐蝕鋼、鋁等合金。有硫化氫存在時，硫醇的腐蝕作用加劇。硫醇腐蝕金屬后，生成難溶于燃料的粘稠膠狀沉淀物，聚集在燃料系統的金屬表面，堵塞噴嘴、過濾器和噴氣發動機油泵的調節機構，破壞發動機的正常工作。硫醇還會與某些人造橡膠起作用，破壞橡膠油箱的縫合膠，引起漏油。
硫醇的腐蝕性與本身的結構有關。存在于汽油和寬餾分噴氣燃料中的低分子硫醇具有較大的腐蝕性，存在于煤油型噴氣燃料中的較高沸點的硫醇次之，而存在于柴油型噴氣燃料中的硫醇則一般可認為是不會引起液相腐蝕的中性硫化合物。根據研究，60-130℃餾分中的硫醇，其腐蝕性比130-240℃餾分中的硫醇腐蝕性大5-7倍。200-300℃餾分中的硫醇在120℃時還不會腐蝕青銅。
烷基硫醇多存在于直餾產品中，其腐蝕性較大，而芳基硫醇多存在于熱裂解產品中.其腐蝕性較小。芳基硫醇中的巰基（-SH）直接連在環上的腐蝕性比巰基連在側鏈上的還要小。
為了防止硫醇產生的腐蝕，國內外噴氣燃料規格一般將硫醇性硫含量限制在0.001%-0.005%以下。
所有活性含硫物質在有水分存在時，它們的腐蝕性增強。溫度升高后，腐蝕性也增大，如俄羅斯TC-1噴氣燃料在與青銅接觸的情況下，溫度從95℃提高到120℃后，腐蝕性增大為原來的1.5-2倍。
由于銅對活性含硫物質的腐蝕比較敏感，所以經常使用銅片試驗來檢查汽油、煤油或柴油中的活性含硫物質，通常采用的檢測儀器為上海羽通儀器儀表廠生產的YT-5096銅片腐蝕測定儀。我國因噴氣發動機的油泵有鍍銀的部件，雖然燃料的銅片試驗合格，但仍出現鍍銀表面腐蝕現象，故在噴氣燃料規格中增添了銀片腐蝕試驗，采用羽通公司生產的YT-0023銀片腐蝕測定儀，以檢測和防止燃料對油泵鍍銀部件產生腐蝕。 液體燃料中的硫化物，除了活性硫常溫液相條件下對金屬產生腐蝕外，無論活性硫還是非活性硫燃燒后都會轉化成so2和so3，它們也會對發動機產生腐蝕，這些內容將在以后介紹。
由于以上原因，各種液體燃料的規格中都對含硫量作出嚴格的限制。成品油新標準的出臺，更是對硫含量的要求有了進一步的提高，原來采用的燃燈法硫含量已經不能滿足現在的需要，也促使生產和使用成品油的單位逐漸在采用YT-0253Z庫侖硫含量測定儀，YT-0689Z紫外熒光硫含量測定儀和KL-3120X熒光硫含量測定儀。
二、有機酸
液體燃料中的有機酸主要指從原油加工時帶來的環烷酸，但也包括少量燃料在儲存過程中氧化生成的有機酸（羧酸）。
環烷酸一般以環戊烷和環己烷的衍生物出現，主要存在于柴油餾分中，煤油中含zui較少，汽油中更少。在精制過程中，燃料中的環烷酸和其他有機酸用堿洗后再用水洗，可以大部分被除去。但由于環烷酸鈉鹽仍有部分溶于燃料，出廠后遇到水分再水解而生成少量環烷酸，溶于燃料。
如果在燃料堿洗過程中控制不良，殘存于燃料中的環烷酸皂，將呈棕色粘稠物質從燃料中析出，嚴重時會堵塞噴氣發動機過濾器，影響操作。環烷酸皂很容易與普通膠質區別開，因為環烷酸皂用熱水溶解后，會分解而呈堿性反應，而膠質則不能。
環烷酸對鉛、鋅等有色金屬腐蝕性較大，也會腐蝕噴氣發動機燃料系統中零件的鍍鎘層，生成不溶性的腐蝕產物，嚴重時將破壞燃料系統的正常工作。環烷酸對鋼鐵的腐蝕性較小，對鋁則幾乎不腐蝕。
汽油對金屬的酸性腐蝕主要是由于氧化生成的有機酸造成的。隨著汽油中膠質的生成而出現的有機酸比環烷酸的腐蝕性強得多，特別是能溶于水的低分子有機酸，其腐蝕性很大。如果容器中有水墊或燃料中混入水分時，水層中聚集的酸可以達到一定的濃度，對金屬產生強烈的電化學腐蝕。煤油也有類似情況。因此，在儲存液體燃料時，應盡量避免水分混入燃料。此外，儲油容器或燃料系統中使用不同金屬，亦將促進電極電位代數值較小的金屬（較活潑的金屬）的迅速腐蝕。
隨著有機酸相對分子質量的增大，它們與金屬作用后生成的鹽類在燃料中的溶解度愈來愈小。這些鹽類常粘附在容器及燃料系統的金屬表面，部分懸浮于燃料中，使用中將會堵塞濾油器、噴嘴或燃油導管，影響燃油的正常流通。車輛長期存放中有時就會出現上述現象。因此，各種液體燃料均對有機酸含量作出嚴格的限制。相關檢測儀器是羽通公司生產的YT-264系列酸值測定儀。
三、水溶性酸或堿
石油產品中的水溶性酸包括硫酸、磺酸、酸性硫酸酯，以及因氧化而生成的低分子有機酸。石油產品中的水溶性堿一般是氫氧化鈉。經過正常精制的各種液體燃料都不含有水溶性酸或堿。但是，如果生產中控制不嚴，或在儲存運愉過程中容器不清潔（例如容器用堿洗去油或用硫酸除銹后清洗不夠），均有可能混入少量水溶性酸或堿。低分子有機酸則是燃料長期儲存中氧化變質后生成的產物。
水溶性酸不僅對鋼鐵，而且對其他金屬都有強烈的腐蝕作用，它們與金屬作用后生成相應的鹽類。水溶性堿主要對鋁及鋁合金有強烈的腐蝕。當燃料中有少量水溶性堿時，它能與鋁及鋁合金表面的氧化鋁薄膜作用生成NaAlO2，新暴露的金屬鋁則容易與溶液中的水分作用，生成膠狀的Al（OH）3沉淀。這種沉淀能堵塞濾清器的濾網、噴油嘴或導管。由于水溶性酸或堿的嚴重危害，一般燃料中均嚴格規定不許含有。檢測儀器為YT-259石油產品水溶性酸和堿測定儀。
四、水分
燃料中混入的水分對金屬的腐蝕表現在兩個方面:一是水分能直接引起金屬的化學和電化學腐蝕;二是燃料中的某些含硫及酸性腐蝕性物質能溶解在水中，加速金屬的腐蝕過程。
燃料中的游離水對金屬的危害很大，它能腐蝕各種鋼制零件，例如鋼油罐、油桶、管道、閥門以及其他零件等。水分對低合金鋼有較強烈的腐蝕作用，也腐蝕銅和鋅等有色金屬，對青銅不產生腐蝕。溶解在燃料中的微量水分只引起低合金鋼的腐蝕。
在車輛和飛機發動機的燃料中，腐蝕一般容易發生于間歇和慢速運動的滑動部件上，特別是當發動機停放時間過久而又未按規定時間起動試車時，zui容易使各種鋼制零件發生腐蝕。腐蝕表面往往出現斑點，生成褐色的絮狀沉淀（含有氫氧化鐵），堵塞過濾器，有時甚至卡住活門、套筒、活塞等精密機件，從而破壞燃料系統的正常工作。水分的檢測主要采用YT-260蒸餾法水分測定儀和YT-11133系列卡爾費休微量水分測定儀。
五、微生物
中國科學院微生物研究所曾對液體燃料中的微生物進行了研究，在國產汽油、噴氣燃料、燈用煤油及柴油中分離出細菌82株，真菌約41株。分離出的細菌有假單孢菌屬、棒狀桿菌屬、節桿菌屬和產堿桿菌屬等，真菌有樹脂芽枝霉、茄病鐮刀霉、瓦克青霉、雜色曲霉和構巢曲霉等。有的菌種可在噴氣燃料中存活300天以上。
噴氣燃料中的細菌和真菌約有100多種，zui常見的是樹脂芽枝霉。在有水的環境中，細菌能在一較寬的溫度范圍內生長，zui有利的繁殖溫度是25-35度。如有鐵銹及污渣等存在，繁殖特別迅速。它們主要以直鏈烴為食物，然后產生出二氧化碳、醇、酯、有機酸等物質。當儲油容器、飛機油箱等長期未清洗，底部積水，在濕熱的情況下，細菌極易繁殖。在油水界面上繁殖出的細菌，有的能產生有機酸，有的能將燃料的硫化物轉化為硫及硫化氫等活性含硫物質，使容器遭受腐蝕。
為了防止細菌的腐蝕，可以在燃料中加入殺菌劑。這類物質如甲基紫，在每毫升燃料中加入萬分之四克即能阻止細菌引起的腐蝕。有的用硼砂、乙二醇硼酸鹽或有機硼（加人量0.05%）。因為硼基殺菌劑對禍輪有影響，不能連續使用，只能周期性地加入。此外，還有脂肪族伯胺的醋酸鹽及氯霉素等亦可用作殺菌劑。烴類中的細菌缺乏游離水時，便不會繁殖，所以在儲運及使用過程中，防止水分進人燃料和及時排出油箱中的水分，消滅細菌繁殖的條件，也可以防止細菌引起的腐蝕。
六、乙液
含有乙液的航空汽油燃燒后的產物也能對金屬引起腐蝕。腐蝕有兩種情況:
1）乙液中含有的引出劑如溴乙烷等在高溫下產生熱分解，生成鹵化氫，生成的鹵化氫在高溫下能和金屬作用，發生氣相腐蝕，也稱熱腐蝕。乙液中的引出劑愈多，腐蝕也愈嚴重。例如發動機中的排氣閥等零件就很容易遭受熱腐蝕。
2）乙液汽油燃燒后，在發動機燃燒室壁和活塞頂等零件上常聚積有少量溴化鉛沉淀。當發動機停放冷卻時，溴化鉛與凝結水作用，進行水解而生成氫溴酸HBr，對金屬產生電化學腐蝕。這種腐蝕又稱冷腐蝕。為此，使用過乙液汽油的發動機在長期封存時，燃燒室內需注入滑油或滑脂以防止腐蝕。此外，在儲存乙液汽油的容器中有水分存在時，也能使乙液中的引出劑發生水解而生成HBr。它對鋅鐵（油桶）和鎂合金（飛機油箱）等均有強烈的腐蝕作用。因此，在儲存和運輸乙液汽油時應注意采取措施，防止水分進入燃料。
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