摘要：本文介绍了一种新型环保碳氢清洗剂，并从安全性、对人体和环境的危害性及清洗能力等多个方面与120号汽油进行对比，得出该溶剂替代汽油清洗是可行的。
关键词：汽油；替代；环保；安全
前言
传统工业清洗中，汽油作为一种常见的清洗溶剂，具有清洗效果好、在室温下挥发速率高、价格便宜等优势，在众多企业中有广泛应用。但是，由于汽油存在易燃、易爆这个致命的弱点，容易发生火灾，时刻威胁着人们的安全。同时汽油属于高挥发性物质，其成分中含有少量的芳香烃和硫化物，对呼吸道具有较强刺激性，也严重危害人体健康[1]。
随着工业的发展，人们对于清洗剂的要求也越来越高，不仅仅停留在操作简单、价格便宜方面，而是提出了更高的要求，比如在保证清洗力的前提下安全性更好，对人体和环境危害更小。因此近十几年涌现出一大批新型清洗剂，如碳氢化合物溶剂、卤代烃系溶剂和醇酯醚酮系溶剂等，但经过近年研究，碳氢化合物溶剂以其低ODP值、低毒性和高净洗力等优势逐渐成为企业替代汽油清洗的优选清洗剂[2]。碳氢化合物溶剂主要是馏程在140–190℃左右的正构烷和异构烷烃，一般是从石油中提炼出来，具有优良的去油脱脂性能，不含卤素，不会对臭氧层构成危害，是一种环保型清洗剂。
北京然斯康波达自行研制的波达牌碳氢清洗剂就是其中一款，它是馏程在180℃左右的高纯碳氢溶剂型清洗剂，已被国外许多航空发动机公司采用。本文通过对它与120号汽油从闪点、挥发性、表面张力等基本性质和净洗力多个方面进行对比，确定碳氢化合物溶剂替代汽油的可行性。
1.实验材料
1.1清洗剂：120号汽油和北京波达碳氢清洗剂
1.2试片：标准45号钢（尺寸：50*25*2mm）
1.3实验油污：1号油污：人工油污（以《水基金属清洗剂试验方法》JB/T
4323.2-1999中人工油污标准配置）。
2号油污：某工厂混合油污。
3号油污：好富顿MT355淬火油。
2 性质对比
2.1 基本物理性质
120号汽油与波达碳氢清洗剂对比见下表。
表1
120号汽油与波达碳氢清洗剂基本物理性质对比表
|
120号汽油 |
科玺碳氢清洗剂 |
密度（g/cm3） |
0.69 |
0.77 |
闪点（℃） |
6 |
62 |
粘度（mm2/s） |
0.72 |
0.76 |
KB值 |
24～28 |
29 |
表面张力（mN/m） |
26 |
24.3 |
蒸发残渣（mg/100ml） |
≤3 |
≤3 |
挥发速率(g/m2h) |
382 |
9 |
硫含量（ppm） |
5 |
无 |
酸度（mgKOH/100mL） |
≤7 |
无 |
120号汽油和波达碳氢清洗剂均为无色透明液体，其中120号汽油是馏程在40~120℃的脂肪烃类混合物，还含有少量的硫化物和不饱和烃，密度为0.69g/cm3，气味明显大于波达碳氢清洗剂，而且液体颜色会随着储存时间的延长而加深。波达碳氢清洗剂是馏程在180℃左右的高纯碳氢溶剂型清洗剂，密度为0.77g/cm3，无明显气味，不含芳香烃、硫化物、不饱和烃等有害成分，产品纯度高，性质更加稳定。
2.2 安全性对比
120号汽油闪点约6℃，属于第三类易燃液体，当空气中含量达到约74～123g/m3时遇明火会发生爆炸，其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃，非常其危险，严重威胁着使用者的人身安全。通常使用120号汽油清洗的车间温度不得超过30℃，同时需要针对作业面积、有效空间、通风状况采取安装强制通风装置，加强生产管理，防止车间发生火灾与爆炸[3]。
尽管如此，关于120号汽油在运输和使用中发生火灾与爆炸的事故仍然很多。2010年，某市一涂料厂用120号汽油清洗设备，用了约400至500千克，致使室内油气浓度达到了爆炸限。这时一工人违规使用铁器产生火花，火花引起汽油如雷击一般的强烈爆炸，室内全部被烈火所围，造成了严重的人员伤亡。2008年7月，浙江杭州一工厂发生汽油桶爆炸事故，正在上班的员工不同程度的烧伤，还有两人当场死亡，相关领导被撤职。这样的例子比比皆是。
波达碳氢清洗剂闪点为62℃，属于非危险品，相对于120号汽油安全性能要高得多，当空气中含量达到4.62-50.05kg/m3时遇明火会燃烧，由于其热值低，燃烧缓慢，所以不会发生爆炸。清洗车间不必采取强制通风，只需将门窗开放即可，节省了相关通风设施成本。
2.3 使用经济性对比
120号汽油有着非常强的挥发性能，在使用中，几乎有20~40%的汽油会挥发掉而没有起到清洗作用，这一方面会增加使用中的损耗量，另一方面也会因为它在工件表面挥发的过快造成工件表面局部凝露，产生工件较易生锈的情况。
相对于120号汽油，波达碳氢清洗剂挥发速率要慢得多，这样在实施清洗的使用过程中可以减少因挥发损失的清洗剂量，降低了清洗运行成本，避免了完成清洗的工件易生锈的情况发生。
2.4 危害性对比
120号汽油是一种对神经系统具有一定麻痹性的物质。其中毒症状有：轻度中毒症状为头晕、头痛、恶心、呕吐、步态不稳等，高浓度吸入出现中毒性脑病，高浓度吸入会引起意识突然丧失、反射性呼吸停止。慢性中毒可引起神经衰弱综合征、植物神经功能症状类似精神分裂症。皮肤长期接触可使皮肤干裂、蜕皮等。
而波达碳氢清洗剂由于其在生产过程中经过脱硫、脱芳烃、脱色等特殊加工和提纯，将原油中的芳香烃、硫化物、不饱和烃等杂质去除掉，其毒性大大降低，基本可以认为对人体无毒。这保证了长期进行清洗的操作人员的身体健康。
除此之外，挥发性较小的溶剂对人相对安全。从这个角度来说，相对于汽油，科玺碳氢清洗剂对人体的危害要小得多。
2.5 清洗能力对比
净洗力是一款清洗溶剂重要也是直接的指标，根据表1中KB值、表面张力和蒸发残渣等数据，我们可以看出：120号汽油与波达碳氢清洗剂理论上清洗能力大致相同，同时我们可以通过实验对比两者的清洗能力。
2.5.1实验步骤
参考《水基金属清洗剂试验方法》JB/T 4323.2-1999。
1）取45号钢1片，清洗干净称重为M1；
2）均匀涂抹一层实验油污（如1号油污）；
3）取一个500ml烧杯，内盛400ml清洗剂（如科玺碳氢清洗剂），放置天平上“去皮”；
4）将涂抹一层实验油污的试片放入烧杯中，记录此时试片+油污的质量为M2；
5）将试片吊起使其悬在溶液中，使用压缩空气进行搅拌；
6）1min后，取出试片，烘干称重为M3；
7）计算净洗力=【1—（M3—M1）/（M2—M1）】*100%
2.5.2实验内容
按照2.5.1实验步骤分别测定科玺碳氢清洗剂与汽油对3种油污的净洗力。
每一个净洗力数值均应由3个有效数据取平均值得出。
2.5.3实验结果
表2 净洗力（%）
|
1号油污 |
2号油污 |
3号油污 |
120号汽油 |
≥99.9 |
≥99.9 |
≥99.9 |
波达碳氢清洗剂 |
≥99.9 |
≥99.9 |
≥99.9 |
如表2所示，对于1号油污、2号油污和3号油污，波达碳氢清洗剂与120号汽油的净洗力均大于99.9%，清洗能力相当。
3结论
（1）波达碳氢清洗剂闪点高，常温下不易燃烧，安全性高，便于企业运输、储存和使用。
（2）通过理论和实验证明，Lotoxane碳氢清洗剂和120号汽油清洗能力相当，可以满足使用要求。
（3）波达碳氢清洗剂完全可以替代120号汽油清洗机械零部件，并能减少使用过程中得安全隐患。
参 考 文 献
[1]宋丙红，莫建华，李海宏，董秀翠.一种替代180号航空汽油清洗工件的高闪电深度精制石油溶剂[A].清洗世界，2010（26卷第5期）
[2]李德福主编.工业清洗技术. 北京：化工出版社，2003
[3]刘双喜. 汽油清洗间定员限量计算方法初探及应用[A]. 中国科学院上海冶金研究所;
材料物理与化学(专业) 博士论文 2000.
