一种评价管道渗透率的混合燃油试剂及其应用的制作方法

本发明涉及化工领域，特别涉及一种评价管道渗透率的混合燃油试剂及其应用。
背景技术：
：传统加油站用金属管道易产生腐蚀破坏，造成汽油泄漏，污染环境以及地下水。随着各国对环保要求的不断提高，金属管道已经逐步被塑料管道所替代，特别是聚乙烯复合管道系统，已被大量应用于加油站中。油气对于塑料的渗透率是比较高的，为了避免油气渗漏后增加安全隐患以及污染环境，目前大多塑料管道采用在内部增加阻隔层的方式，来达到防渗的目的。渗透率是聚乙烯复合输油管道的重要测试项目之一，基本方法是将燃油试剂灌装到聚乙烯复合管道样品中，并将两端进行密封。通过监测管道样品的整体重量随时间的变化规律，计算出油气通过管壁的渗透率。但由于国内与国外燃油的种类以及品质相差较大，同类燃油的组分及其配比也不尽相同，使用现有国外标准的燃油试剂会导致试验结果与国内实际使用情况不符；另外由于塑料本身的渗透速率相对较低，试验时间较长，所以在制备燃油试剂时，如何选择合适的燃油组分以及配比，对于测试结果、缩短试验时间以及实际应用有着至关重要的影响。通常普通聚乙烯管道的燃油渗透率超过5g/m2d，远高于加油站管道泄漏率的基本要求(标准为0-0.2g/m2d)。另外燃油中的成分，如烷烃、芳香族等会导致塑料材料发生溶胀，分解等问题，尤其是氧化物会导致塑料材料，特别是阻隔层材料的性能下降。而目前国际上通用的燃油试剂是直接使用现有燃油或者芳香烃和烷烃的混合物，其针对性相对不强，适用范围较窄，同时试验周期过长，效率较低，无法满足国内现有加油站对于聚乙烯复合管道的测试要求。技术实现要素：本发明的目的是解决目前用于评价加油站聚乙烯复合管道渗透率的燃油试剂针对性相对单一、适用范围较窄、试验周期过长以及效率较低的问题，因此，本发明提供的评价国内加油站用聚乙烯复合管道渗透率的燃油试剂具有针对性更强、适用范围更广，测试时 间短，准确度高等优点，能够满足国内现有加油站对于聚乙烯复合管道的测试要。本发明的发明人深入研究发现，根据国内燃油特点，将C6-C8的芳香烃和C7-C8的烷烃，以及一定量的醇类(R1OH)或醇类混合物进行搭配可以作为一种燃油试剂，这种组合基本能够覆盖燃油影响以及渗透效果，针对性较强，并具有协同作用，使得该混合燃油试剂用于评价聚乙烯复合管道渗透率具有良好的效果。因此，本发明提供了一种混合燃油试剂，其包括C6-C8的芳香烃、C7-C8的烷烃，以及式如R1OH的醇类；其中，R1为C1-C3的烷基。在一个具体实施例中，所述C6-C8的芳香烃选自苯、甲苯和二甲苯中的至少一种，优选为甲苯。在一个具体实施例中，所述C7-C8的烷烃可以为正庚烷、异庚烷、环庚烷、正辛烷、异辛烷、环辛烷中的至少一种，优选为异辛烷。在一个具体实施例中，所述醇类为乙醇和/或甲醇。在一个具体实施例中，所述甲醇和乙醇的体积的比例为(1-2):(1-2)，优选比例为1:(1-2)。在一个具体实施例中，所述C6-C8的芳香烃和C7-C8的烷烃的体积的比例为(1-2):(1-2)，优选比例为(1-2):1。在一个具体实施例中，所述C6-C8的芳香烃、C7-C8的烷烃、以及式如R1OH的醇类的体积的比例为(2-4):(2-4):(2-5)。在一个具体实施例中，所述C6-C8的芳香烃、C7-C8的烷烃、以及式如R1OH的醇类的体积的比例为(6-7):(6-7):(6-8)。此外，本发明还提供了如上的任何所述的混合燃油试剂在聚乙烯管道渗透率中的应用，特别是用于评价加油站用聚乙烯管道渗透率。附图说明图1显示了试样1#，使用试剂A-I，得到的时间与重量损失曲线图。图2显示了试样1#和试样2#使用试剂A得到的时间与重量损失曲线图。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的优选地具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。本发明提供一种混合燃油试剂，该试剂由C6-C8的芳香烃、C7-C8的烷烃以及醇类 (R1OH)或醇类混合物组成，其体积配比为：(2-4):(2-4):(2-5)，其中，R1为C1-C3的烷基。以下实施例中使用的管道样品详见表1。表1样品编号产地规格说明1#国外进口dn63聚乙烯复合管道2#国内生产dn63普通聚乙烯管道实施例1配置混合燃油试剂A：用量筒按体积比为7:7:4:2的比例分别量取甲苯、异辛烷、乙醇和甲醇，混合均匀后存放到试剂瓶中待用。管道样品重量变化记录：选用样品1#，使用耐腐蚀的端封，先封闭管段(400mm)样品一端，将混合燃油试剂注入样品至总容量的90％，对样品1#的管段选择不注满的原因是给混合燃油受热膨胀预留一定空间，然后密封另一端，样品放置在温度23℃的环境中，每7天使用天平称量一次该样品质量，读数精确到0.1g，结果见表2。试验曲线及结果计算：重量损失率与材料和管材结构有关，试验经过一段时间后，重量损失率将上升至一个恒定值，达到“稳定状态”或斜率恒定，测定的质量变化结果见表1。取稳定状态后的数据绘制时间与重量损失曲线图，见图1。从图1中得到曲线的斜率，也就是重量损失率(单位：g/d)，然后重量损失率除以管材的表面积A(A＝π·L·D，单位：m2)，得到样品最终的渗透率(单位：g/m2d)，见表6。表2序号时间(h)重量(g)重量变化(g)102229.70.021692229.70.033302229.70.044992229.60.156652229.70.068372229.60.179922229.60.1811632229.60.1913322229.60.11015012229.70.01116692229.60.11218342229.50.21320042229.50.21421712229.50.21523592229.60.11625302229.50.21726952229.40.31828682229.40.31930452229.40.32032102229.30.42133762229.30.42235472229.40.32337272229.30.42438952229.20.52540612229.20.52642322229.30.42744002229.20.52845672229.30.42947362229.20.53049022229.10.63150762229.10.6实施例2配置混合燃油试剂B：用量筒按照体积配比为3:3:4的比例分别量取二甲苯、正庚烷、乙醇，并混合均匀后，存放到试剂瓶中待用；选用样品1#的管道样品重量变化记录，试验中的重量变化值见表3，然后绘制时间与重量损失曲线图，见图1。从图1中得到曲线的斜率，也就是重量损失率(单位：g/d)，然后重量损失率除以管材的表面积A(A＝π·L·D，单位：m2)，得到样品最终的渗透率(单位：g/m2d)，见表6。其他同实施例1。表3序号时间(h)重量(g)重量变化(g)102312.50.021692312.50.033302312.50.044992312.50.056652312.50.068372312.50.079922312.50.0811632312.50.0913322312.40.11015012312.50.01116692312.40.11218342312.50.01320042312.50.01421712312.50.01523592312.50.01625302312.50.01726952312.40.11828682312.40.11930452312.40.12032102312.50.02133762312.40.12235472312.40.12337272312.40.12438952312.40.12540612312.50.02642322312.40.12744002312.40.12845672312.30.22947362312.40.13049022312.40.13150762312.30.2实施例3配置混合燃油试剂C：用量筒按照体积配比为1:2:1的比例分别量取苯、异庚烷、正丙醇，并混合均匀后，存放到试剂瓶中待用；选用样品1#的管道样品进行重量变化记录，然后绘制时间与重量损失曲线图，见图1。从图1中得到曲线的斜率，也就是重量损失率(单位：g/d)，然后重量损失率除以管材的表面积A(A＝π·L·D，单位：m2)，得到样品最终的渗透率(单位：g/m2d)，见表6。其他同实施例1。实施例4配置混合燃油试剂D：用量筒按照体积配比为2:4:5的比例分别量取甲苯、正辛烷、异丙醇，并混合均匀后，存放到试剂瓶中待用；选用样品1#的管道样品进行重量变化记录，然后绘制时间与重量损失曲线图，见图1。从图1中得到曲线的斜率，也就是重量损失率(单位：g/d)，然后重量损失率除以管材的表面积A(A＝π·L·D，单位：m2)，得到样品最终的渗透率(单位：g/m2d)，见表6。其他同实施例1。实施例5配置混合燃油试剂E：用量筒按照体积配比为2:1:1的比例分别量取二甲苯、环庚烷、甲醇，并混合均匀后，存放到试剂瓶中待用；选用样品1#的管道样品进行重量变化记录，然后绘制时间与重量损失曲线图，见图1。从图1中得到曲线的斜率，也就是重量损失率(单位：g/d)，然后重量损失率除以管材的表面积A(A＝π·L·D，单位：m2)，得到样品最终的渗透率(单位：g/m2d)，见表6。其他同实施例1。实施例6配置混合燃油试剂F：用量筒按照体积配比为4:2:3.4:1.7的比例分别量取甲苯、异辛烷、甲醇和乙醇，并混合均匀后，存放到试剂瓶中待用；选用样品1#的管道样品进行重量变化记录，然后绘制时间与重量损失曲线图，见图1。从图1中得到曲线的斜率，也就是重量损失率(单位：g/d)，然后重量损失率除以管材的表面积A(A＝π·L·D，单位：m2)，得到样品最终的渗透率(单位：g/m2d)，见表6。其他同实施例1。实施例7配置混合燃油试剂G：用量筒按照体积配比为7:6:3:6的比例分别量取二甲苯、正庚烷、乙醇和甲醇，并混合均匀后，存放到试剂瓶中待用；选用样品1#的管道样品进行重量变化记录，然后绘制时间与重量损失曲线图，见图1。从图1中得到曲线的斜率，也就是重量损失率(单位：g/d)，然后重量损失率除以管材的表面积A(A＝π·L·D，单位：m2)，得到样品最终的渗透率(单位：g/m2d)，见表6。其他同实施例1。实施例8配置混合燃油试剂H：用量筒按体积比为8:4:3:3的比例分别量取甲苯、正辛烷、甲醇和乙醇，并混合均匀后存放到试剂瓶中待用.选用样品1#的管道样品进行重量变化记录，然后绘制时间与重量损失曲线图，见图1。从图1中得到曲线的斜率，也就是重量损失率(单位：g/d)，然后重量损失率除以管材的表面积A(A＝π·L·D，单位：m2)，得到样品最终的渗透率(单位：g/m2d)，见表6。其他同实施例1。对比例1本对比例用于说明现有技术中采用传统的芳香烃和烷烃混合燃油试剂，并且在不添加氧化物的情况下，评价加油站用聚乙烯管道渗透率的效果。配置混合燃油试剂I：用量筒按体积比为1:1的比例分别量取甲苯和异辛烷，并混合均匀后存放到试剂瓶中待用.管道样品重量变化记录：选用样品1#，试验中的重量变化值见表4，然后绘制时间与重量损失曲线图，见图1。从图1中得到曲线的斜率，也就是重量损失率(单位：g/d)，然后重量损失率除以管材的表面积A(A＝π·L·D，单位：m2)，得到样品最终的渗透率(单位：g/m2d)，见表6。其他同实施例1。表4序号时间(h)重量(g)重量变化(g)102285.70.021752285.70.033312285.70.045012285.70.056622285.70.068292285.70.0710012285.70.0811672285.60.1913422285.70.01014922285.70.01116892285.70.01218342285.70.01320002285.60.11421682285.70.01523512285.70.01625402285.70.01727002285.70.01828702285.70.01930422285.70.02032112285.70.02133782285.70.02235372285.70.02337352285.70.02439012285.70.02540702285.60.12642332285.70.02744152285.70.02845802285.70.02947412285.60.13049022285.70.03150762312.60.1对比例2管道样品重量变化记录：选用样品2#，试验中的重量变化值见表5，然后绘制时间与重量损失曲线图，见图2。从图2中得到曲线的斜率，也就是重量损失率(单位：g/d)， 然后重量损失率除以管材的表面积A(A＝π·L·D，单位：m2)，得到样品最终的渗透率(单位：g/m2d)，见表6。其他同实施例1。表5序号时间(h)重量(g)重量变化(g)102210.30.021692203.66.733302198.112.244992193.416.956652186.124.268372178.132.279922174.935.4811632168.741.6913322160.050.31015012155.155.21116692152.058.31218342143.666.71320042138.372.01421712132.078.31523592123.786.61625302119.890.51726952113.297.11828682108.7101.61930452101.5108.82032102095.2115.12133762090.5119.82235472083.1127.22337272078.6131.72438952071.1139.22540612064.5145.82642322057.4152.92744002052.5157.82845672045.8164.52947362040.0170.33049022035.5174.83150762029.1181.2表6通过表6的试验结果可以看出，对于试样1#来说，使用试剂A-H的混合燃油试剂，都具有一定的渗透效果，也就是说能够得到有效的渗透率结果；而在对比例1中，使用燃油试剂I时，同样是1#样品，其渗透率几乎为零，在相对较短的时间内，根部无法得到有效的渗透率，所以这种通用试剂是无法用于评价聚乙烯复合管道渗透率的。而在试剂A-H结果里，试剂A得到渗透率略高，评价效果相对更好，也是本专利中优选配方之一。通过对比例2得到的渗透率以及图2中曲线的对比，对于试样2#来说，其结果远高于1#复合管样品，其使用试剂J得到的渗透率达到了5.6g/m2d，基本符合其未加阻隔层的实际情况，同时也能反映出试剂J能够有效的评价管道的渗透率。综上所述，本发明所提供的混合燃油试剂能够在短时间内，有效地评价加油站用聚乙烯复合管道的渗透性。当前第1页1 2 3