【word】 甲醇汽油对汽车发动机金属材料腐蚀的测定

【word】 甲醇汽油对汽车发动机金属材料腐蚀的测定 甲醇汽油对汽车发动机金属材料腐蚀的测 定 V01.30No.5 Mav20l1 石油化工应用 PETR0CHEMICALINDUSTRYAPPLICAT10N 第3O卷第5期 2011年5月 甲醇汽油对汽车发动机金属材料 腐蚀的测定 王志强,吴黎明,张晴,程童,王小婷,熊智华 (陕西延长中立新能源股份有限公司,陕西西安710075) 摘要:针对甲醇汽油腐蚀性问题进行研究,提出一种使用减重法测定其对涉及汽车发动机的几种金属材料在特定条件 下产生腐蚀的腐蚀率,以 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 征其腐蚀性大小的方法.为解决甲醇汽油腐蚀问题提供切实可行的试验方法,以便寻找适宜 的添加剂予以解决. 关键词:甲醇汽油:腐蚀性 中图分类号:TE626.21文献标识码:A文章编号:1673—5285(2011)05—0021—03 mlllJ1?????l’n? ll’nelaboratoryOeterminati0nmethod0IC0rroSlon rateformetallicmaterialsinautomobile enginesbyusingmethanolgasoline?l?---l’ WANGZhiqiang,WULiming,ZHANGQing,CHENGTong, WANGXiaoting,XIONGZhihua (ShanxiYanchangZhongliNewEnergeCo.,.,Xi”anShanxi710075,China) Abstract:Thispaperexaminesthecorrosionproblemsofmethanolgasoline,proposesa deweightingmethodwhichcanrepresentthecorrosionrateformetallicmaterialsofauto-re- latedenginesunderdefinedconditions.Itprovidedafeasibletestmethodinsolvingthecor- rosionproblemsbymethanolgasolinewithsuitablegasolineadditives. Keywords:methanolgasoline;corrosionproblems 我国的能源资源特点是”富煤,少气,缺油”,随着 我国经济的快速发展,交通对石油的需求日益增加,石 油对外依存度不断增大(2010年我国石油消费进口依 存度已超过55%),能源供需矛盾日益突出,环境污染 日趋恶化.实施车用燃料多元化发展是国家的一项战 略性举措,有利于缓解我国石油资源短缺,促进我国汽 车工业稳步发展,改善大气环境,实现节能减排,保证 我国国民经济可持续发展. 甲醇的性质在许多方面与汽油相似,因此认为对 内燃机特别是对火花点火式发动机最有希望代替汽 油.甲醇生产原料来源丰富,既可以从石油中提取,也 可以利用煤或天燃气制取,还可以把其它非石油原料 转化为甲醇. 一 般甲醇在生产过程中会含有酸性物质,而且在 贮存过程中也会吸收少量水分,同时受到空气的氧化 或细菌发酵也会产生少量的有机酸.甲醇燃烧后产生的 收稿日期:2011-04—12修回日期:2011-04—24 基金项目:陕西省13115科技创新工程项目. 作者简介:王志强,男(1956一),陕西榆林人,陕西延长中立新能源股份 有限公司总工程师,主要从事甲醇汽,柴油等替代能源 的研究,应用,推广工作. 22石油化工应用2011年第30卷 甲醛,甲酸,大量水蒸汽,未燃甲醇等均对金属表面产生 腐蚀,给发动机燃料系统造成腐蚀与磨损,这些因素成 为制约甲醇燃料发展的关键问题. 汽油不含水分时,主要是活性硫化物引起的铜片 腐蚀.而甲醇汽油中含有水分时,将引起酸的电离,加 剧活泼金属的酸腐蚀,并激活其他腐蚀行为.目前衡量 甲醇汽油相关 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 中腐蚀的方法仍按照汽油的铜片腐 蚀进行,显然不能全面表征甲醇汽油对金属的腐蚀性. 本文提出一种甲醇汽油对发动机中几种典型金属材料 腐蚀实验的实施方法,为更加科学的判断甲醇汽油对 各种金属的腐蚀性,研究甲醇汽油的抗腐蚀添加剂提 供了更有效的检测方法. 1方法概要 将发动机系统使用的六种典型金属加工成试片,称 重后连成一组,然后全部浸没在750mL甲醇汽油中 24hx7d(50?),试验结束后取出试片,经清净处理后 再次称重,以校正后的试片试验前后质量变化值和试片 试验前质量的比值,即试片的腐蚀率评价腐蚀情况. 2仪器,材料,辅料,试剂 2.1仪器 烧杯:高型,无嘴,1000mL,用耐热玻璃制成;橡 胶塞:与上述烧杯紧密结合,有容纳冷凝器,温度计的 通孔;温度计:量程为30,100?,精度为0.1oC;回流 冷凝管:水冷型,套管长度不小于400mm;恒温水浴; 量筒:1000mL;天平:精度为O.1mg;干燥器:MOOcm; 2.2试验装置图 氮气 田 图1试验装置图 浴 2.3材料 钢试片:符合GB699中20”优质碳素钢要求;黄 铜试片:符合GB5332中H70铜要求;铜试片:符合 GB5231中铜的要求;铸铁试片:化学组成碳3.0% , 3-3%,硅1.8%,2.2%,锰0.6%一0.9%,磷<0-3%,硫< 0.12%,铁余量,即锅的铸铁材料;焊料试片:锡29%, 30%,铅余量;铸铝试片:化学组成由硅5.5%,6.5%, 铜3.0%,4.0%,铁<1.2%,锰0.8%,镁0.1%,0.5%, 镍<0.5%,锌<1.0%,铝余量,上述材料尺寸均为 50.0mmx25.0minx2.0mm. 2.4辅料 试样架:不锈钢制成形状见试验装置图;黄铜丝 刷;软毛刷;砂布:粒度为150;砂纸:砂纸粒度为180”, 240;金相砂纸:磨料粒度W20(尺寸范围:20—14I.zm); 黄铜刮刀;镊子. 2.5试剂 盐酸:化学纯(36%38%);三氧化铬:化学纯;磷 酸:化学纯(85%);冰乙酸:化学纯;无水乙醇:化学纯. 3腐蚀介质:甲醇汽油(M15,M25,M85, M100) 4准备工作 4.1试片准备 (1)试片的打磨;(2)试片的棱角,四个边及通孑L用 粒度150纱布打磨;(3)试片的六个面先用180砂纸打 磨.打磨时试片的纹路要与试片的长边平行.打磨至试 片的表面不得有凹坑,划痕和锈迹,然后用240”砂纸打 磨,最后用金相砂纸打磨;(4)试片打磨后不能再用手接 触;(5)打磨好的试片要尺.陕用元水乙醇清洗,干燥后称 至0.1mg(注释?);(6)试片组制作见试验装置图. 4.2甲醇汽油配制 (1)复合添加剂配制,按自研配方的比例配置1000mL 搅拌均匀.所配制的复合添加剂有助溶,防腐蚀,抗溶 胀等功能; (2)甲醇汽油配制,汽油,甲醇,复合添加剂按照一 定比例配置成甲醇汽油2000mL.操作步骤:先取定量的 复合添加剂加入到定量的甲醇溶液中并搅拌均匀,最后按 预定比例和定量的汽油混配,搅拌均匀并静置30rain待用. 5试验步骤 (1)清洗试验用的烧杯,橡胶塞,温度计,回流冷凝 第5期王志强等甲醇汽油对汽车发动机金属材料腐蚀的测定23 器并烘干; (2)每个烧杯里放置一套试片组,倒人750mL甲 醇汽油.按试验装置图装配橡胶塞,温度计,回流冷凝 器,氮气鼓人器. (3)将装配好的烧杯放人J叵温水浴中,连接水路,气 路,电路.甲醇汽油温度达到50~C后保持恒温,开始计时. (4)试验结束后,立即取出试片组,每个试片分别 用软毛刷和水轻轻刷洗,以除去附着的疏松腐蚀物,当 试片上有粘附力更强的腐蚀物和膜时,则应分别再经 如下的清净处理: ?铜和黄铜试片:在通风橱中将试片浸泡在1:1 (V/V)的盐酸溶液中15S,以除去表面物,然后立即用 自来水冲洗,用软毛刷刷洗;?铸铝试片:在通风橱中 将试片浸泡在80?三氧化铬和磷酸混合溶液(注释?) 中5min,然后立即用自来水冲洗,用软毛刷轻轻地刷 洗去除腐蚀物和膜.如果仍然有膜存在,则再在磷酸溶 液中浸泡1rain.然后用自来水冲洗,用软毛刷刷洗; ?焊料试片:在通风橱中将试片浸泡在沸腾的1% (按体积比)冰乙酸溶液中5min,然后立即用自来水清 洗,用软毛刷刷洗;?用黄铜刮刀和黄铜丝刷去除粘附 沉积物,然后用湿软毛刷刷洗;?各种试片按?,?分 别清净处理后还要进行漂洗,先用自来水然后用无水 乙醇,经干燥后称至0.1mg.不能立即称重的试片要放 在干燥器中存放. (5)试片清净处理的平均质量损失值确定,每种金 属取三个经过打磨,用无水乙醇漂洗和干燥过的未经试 验的试片称至0.1mg,按?,?分别进行清净处理,经干 燥后再称重至0.1mg.取其三个试片清净处理前后的平 均差值为该种金属试片清净处理的平均质量损失量. 6数据处理 (1)每个样品做三个试验,分别测定金属试片校正 后的质量变化值(?M),取至1mg. ?M:M广M2一M3 M广实验前试片质量;M厂实验后试片质量;M厂诂 净处理平均质量损失量; (2)腐蚀率(11=?wMixlO0%); (3)每种金属的腐蚀率取三个试片腐蚀率的平均值. 7实验结果(见表1) 表1实验结果 8实验结论 对比分析以上两组实验发现:在不加入复合添加 剂时,M15甲醇汽油对汽车发动机所涉及的几种金属 腐蚀率较大,腐蚀较为严重;加入复合添加剂后,几种 金属的腐蚀率有较大幅度下降,腐蚀减小. 本文所提出的实验室测定方法可以测定甲醇汽油 对汽车发动机所涉及的几种金属材料的腐蚀率,设备 简单,具有一定的可操作性,可以为甲醇汽油腐蚀性问 题研究服务. 参考文献: [1]黄淑菊.金属腐蚀与防护[M].西安:西安交通大学出版社, l988. [2]孙秋霞.材料腐蚀与防护[M].北京:冶金工业出版社,2001. [3]中国腐蚀与防护学会.腐蚀总论一材料的腐蚀及其控制方 法[M]?E京:化学工业出版社.1994. [4]刘道新.材料的腐蚀与防护[M].西安:西北工业大学出版 社.2006. [5]郭稚弧,等.缓蚀剂及其应用[M].武汉:华中工学院出版 社.1987. [6]发动机冷却液腐蚀测定法(玻璃器皿法)[S].北京:中华人 民共和国石油化工行业标准.SH,1r0085—91. 注释: ?如果试片不立即使用,则要把干燥后的试片放入干燥器 中贮存. ?三氧化铬和磷酸混合溶液的配置,是将20g的三氧化铬 溶于980gl:19(V/V)的磷酸溶液中.