ASTMD910航空汽油标准

#1范围1.1本规范包括按合同购买航空汽油定出的规格，主要用于采购部门。1.2本规范规定了民用航空汽油的具体等级。本规范并不包括所有直线往复运动航空发动机上使用的汽油。某些设备或使用条件所要求的性能范围可以比本规范所要求的更宽或更窄。2引用文件ASTM标准：[2]D86大气压下石油产品蒸馏的标准试验方法D93用潘斯基-马丁斯仪（PenskyMartens）闭杯闪点测定器测定闪点的试验方法D130用铜条变色法检测石油产品对铜腐蚀性的测试方法D323石油产品蒸汽压试验方法（REID方法）D357使用内燃机测试辛烷值小于100的内燃机燃料的爆震性能试验方法[3]D381通过喷射蒸发测试燃料实际胶质的试验方法D614通过飞行方法测试航空燃料的爆震性能的试验方法D873航空燃料氧化安定性测定法（潜在胶质方法）D909增压法测定航空汽油抗震特性的标准试验方法D1094航空燃料水反应测试方法D1266石油产品硫含量测定方法（燃灯法）D1298比重计法测定原油和液态石油产品的密度、相对密度和 API燃油比重D1948使用内燃机测试辛烷值大于100的内燃机燃料的爆震性能试验方法[4]D2386航空燃料冰点测定方法D2392着色航空汽油的颜色测定方法D2622能量色散X射线荧光光谱法测定石油产品中硫含量的试验方法D2642航空燃料和馏分燃料的电导率测定方法D2700火花点火式发动机燃料辛烷值测定方法D3338航空燃料燃烧净热值测定方法D3341汽油中铅含量测定方法一一氯化碘方法D4052数字密度计测定密度和液体相对密度的试验方法D4057石油和石油产品的手工取样方法D4171燃料系统防冰添加剂规范D4177石油和石油产品自动取样方法D4306受痕量杂质影响的试验用航空燃料采样容器的使用方法D4529航空燃料燃烧净热值测定方法D4809利用氧弹测定液体碳氢燃料的燃烧热值（精确方法）D4865石油燃料系统静电的生成和消耗指南D5006航空燃料中燃料系统防冰添加剂（醚型）含量测定方法D5059X射线光谱法测定汽油中铅含量的试验方法D5190石油产品蒸汽压测定方法（自动法）D5191 石油产品蒸汽压测定方法（微型法）D6469燃料和燃料系统中微生物污染指南E29试验数据中重要数字与规范一致性的方法3术语3.1定义3.1.1航空汽油，名词一一具有适用于通过加注到往复火花点燃式发动机为航空器提供动力的特定性能的汽油。描述一一主要性能包括在发动机中所期望的受限制的挥发性，安定性和抗爆震性，以及适用于低温的性能。4总则4.1除非另有规定，本规范规定了在交货时间和地点的航空汽油所需要的性质。5分类5.1航空汽油分为以下四个等级：8091100100LL注1――以上等级名称根据现在已经废除D614试验法（1970年中断使用）测定的辛烷值/品度值进行分类的。辛烷值/品度值和航空等级换算表在D2700马达测试法中，最新发布在1995年ASTM年度标准手册的D910-94规范中。100和100LL分别代表抗爆震性相同但最大铅含量和颜色不同的航空汽油。根据颜色的不同可以分辨出耐铅性低的发动机。注2——在1976年版本的规范中列出了91/96,108/135 ，115/145航空汽油的要求。1978年1月24日颁布的美军标MIL-G-5572F （1988年3月22日取消）也包括了115/145航空汽油，这可以作为一个研究报告［5］。6材料和配制6.1除非规范中另有说明，符合本规范的航空汽油应是精制原油的烃类和天然汽油的混合物，或者是它们与合成烃或芳香烃或二者都有的混合物。6.2添加剂一一必须遵循的，必须按照以下列出的组分和添加量加入各等级的航空汽油中。6.2.1四乙基铅，作为抗爆剂加入，由不少于61%（wt）的四乙基铅和二溴乙烯混合，溴与铅的原子比为2:10这个混合物里面除了加入煤油、批准使用的抗氧剂和蓝色染料外，不能加入其它成分。在不同等级汽油中最大添加浓度极限见表10当产品要在低温下使用的时候，在燃料生产商和添加剂供应商相互同意的情况下，四乙基铅抗爆剂混合物可以用 20%（wt）的闪点高于60C（按照D93方法测定）的混合芳烃溶剂稀释。四乙基铅在稀释产品中的浓度降低到49%，所以抗爆剂的加入量需要调整到要求的水平。这个稀释产品中仍然保持溴和铅的原子比为2:1o6.2.2染料一一在各等级汽油中的最大添加极限见表1o成品汽油中的蓝色燃料只能为1,4-二烷基氨基蒽醌。成品汽油中的黄色染料只能为对二乙基氨基偶氮苯（颜色指数号11021）或2,4-二（烷基苯基）偶氮-1,3-苯二醇。成品油中的红色染料只能是偶氮苯-4-偶氮-萘酚的烷基衍生物。成品油中的橙色燃料只能为苯-偶氮-2-苯酚（颜色指数号12055）。6.3添加剂一一按照下列通过许可的材料的组成和添加量加入到各等级的航空汽油中[6]。生产商必须公开添加剂的数量和种类。生产后加入的添加剂也必须公开。6.3.1抗氧剂一一下列抗氧剂可以单独加入，也可以混合加入到航空汽油中，总的添加量不能超过12mg/L （不包括溶剂重量）。2,6-二叔丁基4甲酚2,4-二甲基-6-叔丁基酚2,6-二叔丁基酚不小于75%的2,6-二叔丁基-4-甲酚和不大于25%叔丁基酚和三叔丁基酚的混合物。不小于75%的二异丙基酚和三异丙基酚混合物加上不大于 25%二叔丁基酚和三叔丁基酚混合物。不小于72%的2,4-二甲基-6-叔丁基酚加上不大于28%的单甲基和二甲基叔丁基酚。N,N-'二丙基-对苯二胺N,N-'二仲丁基-对苯二胺6.3.2燃料系统防冰剂（FSII）――以下为可用的添加剂。异丙醇（IPA），符合D4171（类型U）规范要求。当需要时，按飞机制造商提供的添加量使用。注3――异丙醇的添加会降低爆震系数，会低于规范中要求的最小值（见附录X1.2.4）。二乙二醇单甲醚（Di-EGME），符合D4171 （类型）规范要求。需要时加入量为0.10%〜0.15%（体积分数）。可用试验方法D5006测定二乙二醇单甲醚（Di-EGME）在航空燃料中的浓度。抗静电添加剂一一Stadis405[7]的最大允许加入量不得超过3mg/L。当燃料的电导率下降需要添加抗静电添加剂时，可继续添加，但累计总量不能超过5mg/L。

634防腐蚀添加剂F列添加剂可以加入到汽油中，但最大允许添加量不能超过列出的数值。DCI-44DCt-6AMAC=634防腐蚀添加剂F列添加剂可以加入到汽油中，但最大允许添加量不能超过列出的数值。DCI-44DCt-6AHITEC5BOMAC=22.5g/mNALCO5403MAC=22.5g/mNALCO5405MAC=11.0g/mHITEC5BOMAC=22.5g/mNALCO5403MAC=22.5g/mNALCO5405MAC=11.0g/mPRt-19UNICORJMAC=22.5g/m3SPEC-AID8Q22MAC=24.0g/mTOLAD351MAC=24.0g/mTOLAD4410MAC=22.5g/mPRt-19UNICORJMAC=22.5g/m3SPEC-AID8Q22MAC=24.0g/mTOLAD351MAC=24.0g/mTOLAD4410MAC=22.5g/mMAC=22.5g/m7详细要求7.1航空汽油必须符合表1中的要求。表1航空汽油的详细要求A项目8091100LL100试验方法B抗爆性，贫油C马达法辛烷值不小于80.790.899.699.6D2700航空法贫油等级不小于80.091.0100.0100.0D2700抗爆性，富油辛烷值品度D，E不小于8798D909不小于130.0130.0D909四乙基铅含量D3341或mlTEL/L不大于0.130.530.531.06D5059gPb/L不大于0.140.560.561.12颜色红褐蓝绿D2392染色剂含量F蓝色，mg/L不大于2.7

绿色，mg/L红色，mg/L橙色，mg/L不大于不大于不大于无2.3无无2.76.0无无无2.8无无密度（15C）,kg/m3报告D1298或D4052馏程初馏点，c报告10%留出温度，C不大于7540%留出温度，C不小于7550%留出温度，C不大于10590%留出温度，C不大于135D86终馏点，C不大于17010+50%馏出温度，C不小于135回收体积，%不小于97残留量，V%不大于1.5损失量，V%不大于1.5D323或D蒸气压（38C）,kPa38.0〜49.05190或D5191g冰点，C不大于LCH-58D2386硫含量（n%）不大于0.05D1266或D2622净热值1，MJ/kg不小于43.5D4259或D3338铜片腐蚀（2h,100C）不大于1D130热安定性（5h），潜在胶质，mg/100mL不大于不大6D873铅沉淀量，mg/100mL于3水反应D1094体积变化，mL不大于±2电导率，pS/m不大于450lD2624注：试验结果应与表1的要求一致，见7.2本表中的试验方法可参考第11节。辛烷值和航空法贫油等级都必须报告。品度130相当于用异辛烷加0.34mLTEL/L得到的辛烷值。辛烷值和品度值精确至0.1个单位。最大染料浓度不包括染料中的液体溶剂。D5191可作蒸气压的仲裁方法。当试验温度降低到低于-58C时，仍未见晶体析出，记录冰点小于-58C。对所有等级汽油既可用D4529的公式1或表1，也可用D3388的公式2,D4809也是选择的方法之一，D4809是仲裁方法。在生产商和购买方都同意的情况下，可用16h的胶质试验代替5h的胶质试验；在这种情况下，胶质含量不能超过10mg/100mL，可见铅沉淀物不超过4mg/mL。对比类汽油中可允许的抗氧剂含量不超过 24mg/L。D381潜在胶质试验可用于检测与重产品一起从炼厂运输到机场的输送分发过程中的质量恶化情况和污染情况，参见X1.7.1节。只有在添加了抗静电添加剂后才检测本项目。当消费者指定汽油中添加抗静电添加剂时，使用时染料的电导率应达到50〜450pS/m。供应商应报告添加剂的加入量。7.2试验结果必须不能超过表1中的最大值，也不能低于表1中的最小值。试验方法的精确度不允许改变，为确保符合规范要求，试验结果按照E29的做法进行四舍五入，使得有效位数与表1规定相同。当进行多次试验时，按照 E29确定平均值，并四舍五入。8工艺，最终产品和外观8.1本规范规定的航空汽油应不含非溶解水，沉淀物和悬浮物。无臭味和刺激性气味。除非规范允许，在通常的输送和使用过程中，燃料中不能含有危险的毒性物质。9取样9.1由于正确的取样程序在评价燃料质量的重要性， 应使用D4057或D4177中的合理程序。9.1.1虽然按照D4177方法的自动取样在某些特定的情况下使用，但是最开始炼油厂产品一致性试验的完成使用D4057方法取样。9.2对于一些航空汽油的性能，包括铜片腐蚀，电导率和其他一些对取样容器带来的微量污染敏感的性能，建议取样容器参考 D4306方法。10报告10.1为确保与规范要求的一致性，报告的类型和数量应由航空汽油的购买方和提供商相互协调。11试验方法11.1规范中所列举的性能要求应按照下面的ASTM试验方法进行测定。爆震性能（贫油）一一D2700爆震性能（富油）一一D909四乙基铅含量——D3341或D5059颜色——D2392密度——D1298或D4052蒸馏——D86蒸汽压——D323或D5190或D5191冰点——D2386硫含量——D1266或D2622净热值——D4529或D3338铜片腐蚀——D130，在氧弹中100C下2h潜在胶质和可见铅沉淀一一D873，除非在字母X出现的地方（指氧化时间）插入数字5，表示本规范要求的小时数是该数字。12关键词12.1航空汽油，汽油附录（非强制性）X1.1航空汽油的性能特性X1.1前言X1.1.1航空汽油是由理化性能差异较大的并具有一定挥发性的烃组成的复杂混合物。发动机和飞机有复杂的机械、物理和化学环境，航空汽油的性能（表X1.1）必须能在相当宽的条件下满足发动机的性能要求。表X1.1航空汽油的使用特性使用特性试验方法早节燃烧性能抗爆性（贫油）X1.2.4抗爆性和抗爆性等级抗爆性（富油）X1.2.5组分鉴别异丙醇X1.2.6四乙基铅X1.2.7染色剂X1.2.8燃料和飞行半径密度X1.3.1净热值X1.3.2汽化和蒸发蒸汽压X1.4.1蒸馏X1.4.2燃料系统和发动机部件腐蚀铜片腐蚀X1.5.1硫含量X1.5.2低温流动性冰点X1.6燃料洁净度、运输和贮存安定性实际胶质X1.7.1潜在胶质X1.7.2可见铅沉淀X1.7.3水反应X1.7.5X1.1.2表1中的ASTM技术要求是建立在广泛试验和应用基础上的，由航空汽油生产商、飞机发动机制造厂以及两个产品的用户紧密合作制定的。其规定的指标满足大部分火花塞式航空发动机对航空汽油的使用要求， 然而，某些特定的装备或使用环境需要燃料具有其他性能。X1.1.3规范使用抗爆震性定义航空汽油的等级， 达到满足发动机使用性能或限定不理想组分的其他性能指标是为了保证对发动机性能没有负面影响。X1.2燃料特性（抗爆震性能和抗爆震组分鉴定）X1.2.1在点火式发动机气缸中的油气混合气，在某些条件下发生局部自燃，而不是通过火花点燃，这就会导致爆震，通常听不见。如果让这敲缸持续时间较长，会导致严重失去动力以及破坏发动机甚至毁坏发动机。当其他类型航空发动机使用航空汽油时，例如发动机制造商允许某种涡轮发动机使用航空汽油， 那么抗爆震性能可能不是关键性指标。X1.2.2航空汽油的等级也用被斜线（/）两个数字表示。第一个数字是贫油抗爆系数，第二个数字是富油抗爆系数。本规范规定的航空汽油可以按以下四个等级描述：80/87,91/98,100/130 ，和100/130LL。低于100的数值是辛烷值，高于100的数值是品度。等于100时，辛烷值和品度值是相当的。后最LL表示与具有同样大小贫油和富油抗爆性汽油相比，该等级汽油的四乙基铅含量少。X1.2.3贫油和富油抗爆性都是在规定条件下， 由标准实验室发动机爆震试验机试验得出的。结果用辛烷值表示，最高到100，高于100时用加入到异辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）的加入量表示。辛烷值的定义是，使用规定的程序，试验汽油与异辛烷和正庚烷混合物的爆震性能相同时异辛烷的百分含量数值。 试验汽油与异辛烷加入四乙基铅后的爆震性能相同， 可以通过转换图表将四乙基铅的含量转换为品度。品度值反应的是航空汽油与加铅异辛烷在相同发动机、相同爆震系数下比较时发动机的相对功率。贫油和富油抗爆性一起使用，可以获得全尺寸发动机在巡航（贫油）和起飞（富油）条件下爆震极限时的动力总额。X1.2.4实践发现，当把异丙醇（IPA）作为燃料系统防冰剂加入100或100LL的航空汽油中，会导致燃料的抗爆性下降。由于异丙醇一般在外场加入，操作者应警惕这个加入异丙醇燃料的实测性能可能会达不到规范规定的最小值。 抗爆性下降一般为加入1%体积的异丙醇，贫油辛烷值下降0.5个单位，富油品度值下降3.0〜3.5个单位。因此，级别为100或100LL的航空汽油，在爆震试验机上的评级是99.5/130 （辛烷值/品度），当加入1%的异丙醇后，可能变为99/127（辛烷值/品度）。当加入3%的异丙醇后，贫油和富油的值分别下降1.5（辛烷值）和7.5（品度）。但必须注意到，在通用航空制造商协会的调查中并没有发现现场证据和经历说明这些下降导致发动机损坏， 也就是说，爆震或功率的下降在他们推荐的1%以内。对于等级80的航空汽油，异丙醇的添加可能增大辛烷值。X1.2.5抗爆性，贫油评级（试验方法D2700）——这个标准包括两个贫油的抗爆系数，是马达法辛烷值和航空贫油。在历史上航空贫油评级通过方法D614测定（从1941年到1970年）。国家交换数据群中大量的比较在1947年到1964年建立，使用试验D357和D1948测得的马达法辛烷值可以转换D614方法的评级。试验D2700中有将马达法辛烷值转换为相应的航空贫油评级的转换表，这个试验方法在1968年作为修订版第一次发布，打算最后统一并取代试验方法D357（1969年取消）、D614（1970年取消）和D1948（1968年取消）。当前的航空贫油评级只有通过试验方法 D2700中的马达法辛烷值转换表测定。然而，这个等效的航空贫油评级也作为一个指定的指标保留在表 1中，为了保证适应认证数据表中的一些历史型号飞机。X1.2.6富油评级（增压试验方法D909）――这个方法使用实验室发动机，这个发动机可以在多种比例的燃料-空气混合气和歧管增压范围条件下操作。燃料的评级是通过比较不同浓度范围的标准燃料在标准操作条件和一定爆震强度下的发动机功率来测定的。这个抗爆性评级在较小浓度范围标准燃料的混合气响应曲线的最高峰（燃料-空气比为0.11）的情况下测定的。X1.2.7四乙基铅一一加入四乙基铅是提高航空汽油辛烷值最经济的方法。 它以液体的形式加入航空汽油中，除了加入四乙基铅以外，还加入含有有机氯化物的清除剂和用于识别的蓝色染色剂。这个清除剂是为了使得四乙基铅燃烧后产物保持挥发性，理论上可以完全从气缸排出。事实上，铅化合物沉积在燃烧室，有些进入了润滑油。众所周知，四乙基铅液的燃烧产物有腐蚀性。由于沉积和腐蚀倾向是有害的，考虑到经济因素，规范中限制了四乙基铅在航空汽油中的加入量。X1.2.8染色剂——法规规定所有含有四乙基铅的燃料必须染色， 以表示有毒性物质的存在。航空燃料也通过颜色来区分等级。实践证明只有特定的染色剂和特定的添加量才不会增加进气系统沉积物。允许使用的染色剂和最大添加量见每个等级的规定。X1.3燃料计量和飞行半径X1.3.1密度一一密度是流体的一种性质，对于大多数的商业贸易来说，测量流动和重量-体积换算有着重要的意义。当与其他参数如苯胺点或馏程一起使用可以估算燃料的热值。X1.3.2净热值一一净热值给出了燃料在工作时获得的能量，也就是功率。飞机的设计和操作都依靠预先测定的最小热值。所以，低于这个最小热值会导致燃料的消耗增加和飞行距离的缩短。因此，在规范中规定了最小净热值的要求。净热值的测定比较费时而且难以精确。所以开发和使用苯胺点和密度的关系去估算燃料的净热值。这个规范在估算净热值时还考虑了硫含量。 一个可以替代的计算方法，方法D3338，是建立在芳烃含量、密度、挥发性和硫含量之间相互关系基础上的。这个方法在炼油厂比较实用，因为炼油厂容易获得以上数据，而且不需要测定苯胺点。净热值的直接测定方法一般用作有争议时的仲裁方法。X1.3.3现代航空汽油在密度和净热值上不会有多大变化，因为其它性能的规定限制了烃类化合物的组成。X1.4汽化和燃料的蒸发性X1.4.1在很多类型的点燃式航空发动机中，汽油液态计量后进入汽化器，气化后与空气混合进入增压系统，然后进入发动机气缸。其它类型的发动机中，燃料计量后直接进入增压系统或气缸或燃烧室。 因此，挥发性，蒸发倾向或从液态转化为气态是航空燃料极为重要的性质。X1.4.2汽油蒸发太快会导致在燃料管线或汽化器中沸腾，特别是随着海拔的增加，产生气阻导致燃料不能流动到发动机中。 反之，燃料不能完全汽化可能导致发动机其它类型的故障。因此各种烃组分蒸发性的均衡对满足成品油的性能十分重要。X1.4.3蒸汽压一一航空汽油的蒸汽压是反映蒸发性组分蒸发倾向的的度量值。经验表明，雷德蒸汽压不超过49Kpa的燃料在大多数飞行条件下不会产生气阻。有相应的研究报告［8］。X1.4.4蒸馏一一汽油中的烃类组分的相对比例是通过根据蒸馏温度范围来确定的。这是一个经验方法，能用于燃料比较，但是不能用于分离和定量鉴定燃料中的单个烃类化合物。X确定10%馏出温度的最大值是为了保证发动机容易起动和在预热阶段的适应性。以免高的挥发性导致汽化器结冰或气阻或二者都发生 （也可以通过蒸汽压试验预防）。还规定了10%+50%馏出温度的最小值。X确定50%馏出温度的最大值为了保证有足够的平均蒸汽压，以确保在发动机进气系统中的燃料有足够的蒸发量。 不充分的蒸发量可导致功率的损失。X确定90%馏出温度的最大值为了防止过多的液体燃料进入气缸而导致功率损失，还可以防止燃料在气缸中的分布不均。 否则，会导致在有些类型的气缸中过度贫油，使得发动机剧烈工作，甚至发生爆震和损坏发动机。 90%馏出温度过高会导致燃料经济性下降和过度稀释润滑油。X确定40%馏出温度的最小值可以间接控制比重，也影响汽化器流量。X除了规定90%馏出温度外，还确定了终馏点的最大值。为了防止过高沸点的组分混入燃料中，而导致燃料分布不均，火花塞堵塞，功率下降，燃烧经济性下降和稀释润滑油。X在本规范中规定了最小回收量和最大损失，这两个规定与蒸汽压要求一起防止燃料在储存、使用以及在飞机油箱中过度损失。这也验证蒸馏测试技术。X确定最大蒸馏残余量是为了防止在燃烧室不可能燃烧的高沸点组分的混入。它们的存在可以反映炼制和处理的精细程度。残余物的量与终馏点一起用来表明有高沸点组分物质的污染。X1.5燃料系统和发动机零部件的腐蚀X1.5.1铜片腐蚀一一要求汽油必须通过铜片腐蚀试验，以保证产品不会腐蚀燃料系统的金属部件。X1.5.2硫含量一一航空汽油的总硫含量是很重要的，因为硫的燃烧产物可以导致发动机零部件的腐蚀磨损。X1.6低温流动性X1.6.1冰点的要求是为了防止燃料在极低温下结晶，而影响燃料在发动机中的流动性。X1.6.2燃料系统防冰剂一一6.321规定的异丙醇（IPA）和6.322规定的二乙二醇单甲醚（Di-EGME），必须按照D4171规范的要求。X1.7燃料洁净度、装卸和储存安定性X1.7.1实际胶质一一胶质是燃料蒸发后残留的非蒸发物质。胶质的量只反映燃料试验时的条件。大量的胶质表明燃料中含有较高沸点的油或颗粒物质，通常反映燃料的装卸工作较差。X1.7.2潜在胶质一一在不同阶段不同天气条件下储存的燃料必须能使用。潜在胶质试验是一个加速氧化试验方法，它能估算出燃料储存安定性和抗氧剂的效果。如果燃料在一个相对温和的条件下短时间储存， 5h的氧化过程通常被认为可以有效判定燃料的储存安定性，而对于长期储存在类似于热带气候的苛刻条件， 必须进行16h的试验。X1.7.3可见铅沉淀 铅沉淀的形成在在加速氧化条件下的潜在胶质试验中的老化阶段，这表明了燃料潜在的不安定性。由于很小量的不溶物会污染进气系统和堵塞过滤器，所以必须规定沉淀量的极限值。X1.7.4允许使用的抗氧剂和抗氧剂含量一一在燃料储存过程中，抗氧剂用来防止胶质的形成。通过燃料的表观氧化安定性测试确定抗氧剂的功效，但这并不能完全证明其适用于航空发动机。已经发现，抗氧剂可导致进气系统过多的沉淀。因此，必须通过全尺寸航空发动机试验来最终筛选可用的抗氧剂。X本规范规定了允许使