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摘 要：本文主要介绍了一种替代180号航空洗涤汽油清洗发动机零件的有机溶剂，通过对航空发动机常用金属及非金属材料进行腐蚀试验、耐受试验，检测清洗剂清洗效率，并综合比较了该清洗剂和航空洗涤汽油的使用经济成本，从而论证该清洗剂的经济效益和社会效益。
关键词：高闪点有机溶剂;航空发动机零件;汽油替代品
1 引言
对金属零件进行清洗是金属制件在加工、装配、贮存和维修过程中必不可少的环节。合理的清洗工艺可以有效清除金属表面附着的污垢和杂质，减缓金属的锈蚀。汽油作为一种传统的清洗溶剂，因适用范围广、清洗效果好、挥发快、工人操作方便而被很多企业使用。但汽油挥发性强，对呼吸道有刺激，清洗过程中不可避免会直接接触造成皮肤强烈脱脂，对人体有不良影响;闪点低，在使用中存在很大安全隐患，故汽油清洗间和存放库均必须安装防爆设施。随着工业的发展，社会的进步，环境安全健康体系的建立，对清洗剂的要求已不仅停留在操作简单、价格便宜等方面，而是在满足清洗能力要求的前提下，追求清洗劑的使用安全性及对人体的危害性。国外很多航空公司已采用一种安全的高闪点有机溶剂ARDROX5503/1替代汽油进行零件的清洗，但因国外产品价格昂贵、采购周期长，因此，寻找一种国产的、可替代汽油清洗的有机溶剂是改变传统采用汽油清洗的最佳方案。
2 替代汽油的清洗剂的选择
2.1 清洗剂的分类和选择
清洗剂按性状分为溶剂型和水基型两大类。
溶剂型清洗剂包含以下五类：① 烃类：煤油、汽油、碳氢清洗剂等;② 卤代烃类：三氯乙烯、二氯甲烷、四氯乙烯等;③ 醇类：乙醇、甲醇等;④ 醚类：乙醚、石油醚等;⑤ 酮类：丙酮、丁酮等。溶剂型清洗剂主要是相似相溶原理，依靠溶解作用达到除油效果，其特点是清洗力强、挥发快，可完全挥发无残留，对零件结构无限制。
水基清洗剂由表面活性剂和各种助剂、辅助剂配制而成，主要依靠润湿、置换、乳化、胶溶、皂化等来改变金属—油—水溶液界面的接触角，达到去污效果。但是，目前水基清洗剂清洗存在低温清洗能力差、泡沫较多、清洗工艺复杂（需建立清洗线，干燥需借助烘干设备）、防锈能力差且不适用于组合件、精密零件的清洗等问题，应用范围局限性较大。
所以，替代汽油清洗需要通过水基清洗剂和其他有机溶剂两个途径并行实现。水基清洗剂厂内已在使用，只需在结构简单的钛合金、高温合金、奥氏体不锈钢零件上进一步推广使用;替代汽油的有机溶剂需要通过试验确定。
经广泛调研，航空发动机其他单位目前已开始使用新型的碳氢清洗剂取代汽油。根据各单位使用情况和与清洗剂厂家的交流，初步选择北京航空材料研究院研制的RJ-1碳氢清洗剂。
2.2 碳氢清洗剂和汽油物理性能对比
碳氢清洗剂和汽油都是通过对轻质石油进行分馏后获得的碳氢化合物的混合物。与汽油不同的是，碳氢清洗剂是馏程在（140～190）℃左右的正构和异构烷烃，是石油经粗蒸馏、加氢、精馏、异构化制成，是非常纯净的精制溶剂。
2.2.1 闪点
闪点是指可燃液体挥发的蒸汽与空气混合形成可燃性混合物并达到一定浓度后，遇明火能闪烁起火的最低温度。
闪点是表示石油产品燃烧倾向和安全性质的项目。油品的危险等级是根据闪点划分的，闪点在45℃以下的称为易燃品;45℃以上的称为可燃品。180号航空洗涤汽油的闪点范围在-58℃～28℃，属易燃品，若有明火存在，即可发生闪火现象，若浓度增加即会发生燃烧和爆炸。RJ-1的闪点为61℃，在室温下使用，很难达到其闪点温度，与180号汽油相比，具有很高的安全性。
2.2.2 挥发速度
挥发速度是用来描述液体表面发生气化的现象，挥发快慢直接影响到溶剂清洗产品后自然干燥的时间。为直观的测试两种溶剂的挥发性，采用两种清洗剂分别对两件相同的零件进行清洗，在室温下自然干燥，采用汽油清洗的零件，汽油完全挥发大约需10min，采用RJ-1清洗的零件，完全挥发大约需60min。而挥发过快，容易造成清洗过的零件表面局部凝露，尤其在高温、高湿的环境中，往往会造成零件生锈，RJ-1清洗剂可避免挥发过快造成零件生锈。
3 RJ-1清洗剂对材料的适用性研究
根据RJ-1材料标准并结合厂内实际情况，制定RJ-1对材料的适用性检测项目，具体检测项目和检测结果见表1。从表中结果看出，RJ-1碳氢清洗剂可满足使用要求。
4 对人体健康的影响
与汽油相比，RJ-1碳氢清洗剂挥发慢、气味小，其吸入毒性、经口毒性和皮肤接触毒性均为低毒，且不属于致癌物质，避免了操作人员过多吸入有害气体。
5 对环境的影响
碳氢清洗剂可自然降解，清洗废液可以放入专用锅炉中焚烧，焚烧产物主要为二氧化碳和水，对空气无污染，碳氢清洗剂中不含氯，对臭氧层的破坏系数为零。
6 安全性
RJ-1因其闪点高，使用过程中大大降低了安全隐患，而且按技安要求（闪点高于45℃可以无需防爆）此溶剂可在无防爆设施的现场使用，便于现场操作人员直接使用，从而解放生产力，提高了工作效率。
7 经济效益和社会效益
RJ-1碳氢清洗剂24元/升，汽油价格3元/升。虽然RJ-1单价较高，但其挥发慢，使用过程中因蒸发造成的损失小;为节约成本，结合其挥发速度慢的特性，可通过专用设备将使用过的清洗剂蒸馏回收后循环使用，可大大节约清洗剂的使用量，从而节约成本。
8 结论
根据对比分析和理化测试，认为RJ-1清洗剂闪点高，可降低安全隐患;对金属无腐蚀;橡胶、密封剂和漆层均可耐受;挥发速度慢，可大大降低使用中由于蒸发造成的损失;气味小，对人体危害小。因此，可替代180号航空洗涤汽油清洗零件。
关键词：高闪点有机溶剂;航空发动机零件;汽油替代品
1 引言
对金属零件进行清洗是金属制件在加工、装配、贮存和维修过程中必不可少的环节。合理的清洗工艺可以有效清除金属表面附着的污垢和杂质，减缓金属的锈蚀。汽油作为一种传统的清洗溶剂，因适用范围广、清洗效果好、挥发快、工人操作方便而被很多企业使用。但汽油挥发性强，对呼吸道有刺激，清洗过程中不可避免会直接接触造成皮肤强烈脱脂，对人体有不良影响;闪点低，在使用中存在很大安全隐患，故汽油清洗间和存放库均必须安装防爆设施。随着工业的发展，社会的进步，环境安全健康体系的建立，对清洗剂的要求已不仅停留在操作简单、价格便宜等方面，而是在满足清洗能力要求的前提下，追求清洗劑的使用安全性及对人体的危害性。国外很多航空公司已采用一种安全的高闪点有机溶剂ARDROX5503/1替代汽油进行零件的清洗，但因国外产品价格昂贵、采购周期长，因此，寻找一种国产的、可替代汽油清洗的有机溶剂是改变传统采用汽油清洗的最佳方案。
2 替代汽油的清洗剂的选择
2.1 清洗剂的分类和选择
清洗剂按性状分为溶剂型和水基型两大类。
溶剂型清洗剂包含以下五类：① 烃类：煤油、汽油、碳氢清洗剂等;② 卤代烃类：三氯乙烯、二氯甲烷、四氯乙烯等;③ 醇类：乙醇、甲醇等;④ 醚类：乙醚、石油醚等;⑤ 酮类：丙酮、丁酮等。溶剂型清洗剂主要是相似相溶原理，依靠溶解作用达到除油效果，其特点是清洗力强、挥发快，可完全挥发无残留，对零件结构无限制。
水基清洗剂由表面活性剂和各种助剂、辅助剂配制而成，主要依靠润湿、置换、乳化、胶溶、皂化等来改变金属—油—水溶液界面的接触角，达到去污效果。但是，目前水基清洗剂清洗存在低温清洗能力差、泡沫较多、清洗工艺复杂（需建立清洗线，干燥需借助烘干设备）、防锈能力差且不适用于组合件、精密零件的清洗等问题，应用范围局限性较大。
所以，替代汽油清洗需要通过水基清洗剂和其他有机溶剂两个途径并行实现。水基清洗剂厂内已在使用，只需在结构简单的钛合金、高温合金、奥氏体不锈钢零件上进一步推广使用;替代汽油的有机溶剂需要通过试验确定。
经广泛调研，航空发动机其他单位目前已开始使用新型的碳氢清洗剂取代汽油。根据各单位使用情况和与清洗剂厂家的交流，初步选择北京航空材料研究院研制的RJ-1碳氢清洗剂。
2.2 碳氢清洗剂和汽油物理性能对比
碳氢清洗剂和汽油都是通过对轻质石油进行分馏后获得的碳氢化合物的混合物。与汽油不同的是，碳氢清洗剂是馏程在（140～190）℃左右的正构和异构烷烃，是石油经粗蒸馏、加氢、精馏、异构化制成，是非常纯净的精制溶剂。
2.2.1 闪点
闪点是指可燃液体挥发的蒸汽与空气混合形成可燃性混合物并达到一定浓度后，遇明火能闪烁起火的最低温度。
闪点是表示石油产品燃烧倾向和安全性质的项目。油品的危险等级是根据闪点划分的，闪点在45℃以下的称为易燃品;45℃以上的称为可燃品。180号航空洗涤汽油的闪点范围在-58℃～28℃，属易燃品，若有明火存在，即可发生闪火现象，若浓度增加即会发生燃烧和爆炸。RJ-1的闪点为61℃，在室温下使用，很难达到其闪点温度，与180号汽油相比，具有很高的安全性。
2.2.2 挥发速度
挥发速度是用来描述液体表面发生气化的现象，挥发快慢直接影响到溶剂清洗产品后自然干燥的时间。为直观的测试两种溶剂的挥发性，采用两种清洗剂分别对两件相同的零件进行清洗，在室温下自然干燥，采用汽油清洗的零件，汽油完全挥发大约需10min，采用RJ-1清洗的零件，完全挥发大约需60min。而挥发过快，容易造成清洗过的零件表面局部凝露，尤其在高温、高湿的环境中，往往会造成零件生锈，RJ-1清洗剂可避免挥发过快造成零件生锈。
3 RJ-1清洗剂对材料的适用性研究
根据RJ-1材料标准并结合厂内实际情况，制定RJ-1对材料的适用性检测项目，具体检测项目和检测结果见表1。从表中结果看出，RJ-1碳氢清洗剂可满足使用要求。
4 对人体健康的影响
与汽油相比，RJ-1碳氢清洗剂挥发慢、气味小，其吸入毒性、经口毒性和皮肤接触毒性均为低毒，且不属于致癌物质，避免了操作人员过多吸入有害气体。
5 对环境的影响
碳氢清洗剂可自然降解，清洗废液可以放入专用锅炉中焚烧，焚烧产物主要为二氧化碳和水，对空气无污染，碳氢清洗剂中不含氯，对臭氧层的破坏系数为零。
6 安全性
RJ-1因其闪点高，使用过程中大大降低了安全隐患，而且按技安要求（闪点高于45℃可以无需防爆）此溶剂可在无防爆设施的现场使用，便于现场操作人员直接使用，从而解放生产力，提高了工作效率。
7 经济效益和社会效益
RJ-1碳氢清洗剂24元/升，汽油价格3元/升。虽然RJ-1单价较高，但其挥发慢，使用过程中因蒸发造成的损失小;为节约成本，结合其挥发速度慢的特性，可通过专用设备将使用过的清洗剂蒸馏回收后循环使用，可大大节约清洗剂的使用量，从而节约成本。
8 结论
根据对比分析和理化测试，认为RJ-1清洗剂闪点高，可降低安全隐患;对金属无腐蚀;橡胶、密封剂和漆层均可耐受;挥发速度慢，可大大降低使用中由于蒸发造成的损失;气味小，对人体危害小。因此，可替代180号航空洗涤汽油清洗零件。