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燃料油黏度檢測面臨的挑戰

目前關于船用燃料油黏度檢測的質量標準,國際上有 ASTMD445-19《透明和不透明液體運動黏度測定法及動力黏度計算法》,國內有 CB/T 265-1988《石油產品運動黏度測定法和動力黏度計算法》和 GBT 11137-1989《深色石油產品運動黏度測定法(逆流法)和動力黏度計算法》。因為船用燃料油是粘稠、常溫下呈半固體狀的物質,日常黏度檢測工作中主要存在以下4個問題:

(1)樣品不均勻。即使同一樣品,連續進樣進行黏度檢測時所得檢測結果經常相差較大、重復性差。

(2)操作繁瑣。ASTM D445-19 和 GB/T 11137-1989 均要求將船用燃料油進行 60~65 ℃烘箱加熱1h的處理,不僅操作時間長,而且在高溫下開放性環境下輕組分更容易揮發,影響實驗室環境和檢測結果。

(3)船用燃料油不僅粘稠,而且含有固體雜質,非常難于清洗。

(4)清洗溶劑是石油醚、甲苯類試劑,對人體、實驗室環境危害比較大。

解決方法

1、采用 Duplo 黏度管

采用 Duplo 黏度管有2個檢測區域，且具有大致相同的黏度管常數,可以解決樣品不均一問題。在 Duplo 模式下檢測時樣品直接被吸到蓄樣池，黏度計同時檢測樣品從上傳感器到中傳感器 C1區域的時間以及中傳感器到下傳感器 C2區域的時間(圖 1)。

2、預加熱附件解決樣品前處理問題

預加熱附件為杯狀結構，進行預加熱操作時樣品四周均勻受熱,會最大限度減少溫度差異的影響(圖2)。加熱模式為對當前樣品加熱,雖然損失了一定的速度,但是避免了同時加熱多個樣品,因輕組分過度揮發而導致的樣品黏度增高、精度下降的問題。另外,加熱套筒直接安裝在封閉的自動進樣器中,揮發的輕組分被直接抽到實驗室廢氣管道、統一處理,避免污染環境。

3、使用獨立的清洗位

進行樣品清洗時,黏度管下方離開檢測位,移到清洗位,黏度管內部及外壁底端的清洗溶劑及殘油,流人廢液收集裝置,然后通過真空抽取,快速流入廢液桶。這樣設立獨立的檢測位和清洗位,可以避免廢液中的固體顆粒堵塞黏度管,以及對儀器內部管路、閥門與電子元器件的傷害和污染,減少清洗溶液對環境及實驗室的影響。

以低硫船用燃料油全自動運動粘度計U-Visc120檢測低硫船用燃料油 RMG180 樣品為例：

化學試劑：實驗用溶液有甲苯溶液和正庚烷,均為分析純級別:S600 黏度標油的標準為,50 ℃時標準黏度值為 292.5 mms。

實驗步驟：

1、全自動黏度儀標準物質檢測

將 S600 黏度標油放置于樣品杯中,U-Visc120自動吸樣熱平衡、檢測、清洗和干燥,所得的黏度值自動導入與儀器相連的計算機控制系統。

2、全自動黏度儀低硫船用燃料油 RMG180 樣品檢測

將低硫船用燃料油RMG180樣品放置到樣品杯中,在系統設定預加熱 10 min,自動預加熱、吸樣、熱平衡、檢測、清洗和干燥,所得的黏度值自動導人與儀器相連的計算機控制系統。

結果

同一操作人員,使用同一臺黏度計,檢測同一批次的 S600 標準物質樣品在50 ℃下的運動黏度值,重復檢測6次。同一臺設備2根黏度管的3組檢測數據如下表：

同一操作人員,使用同一臺黏度計 U-Visc120 HNLH-0547-1,檢測同一樣品 RMG180T3706 在 50 ℃下的運動黏度值重復檢測6次，檢測數據如下表：

根據標準方法ASTM D445-19中要求，船用燃料油在 50 ℃下的重復性應控制在 2.44%以內,此檢測結果遠高于標準要求,表明儀器符合標準要求,測定船用燃料油方法重復性良好；船用燃料油在 50℃下的再現性應控制在8.46%以內。此檢測結果遠高于標準ASTM D445-19 的要求,表明儀器符合標準要求,測定船用燃料油方法再現性良好

結論

使用帶有預加熱功能的 Duplo 低硫船用燃料油全自動運動粘度計檢測低硫船用燃料油黏度,不僅能夠滿足線性標準的要求,并且還會在-定程度上消除樣品誤差,因此檢測結果優于現行標準的要求。此外,它還具有操作簡單、快速的特點,減小對實驗室環境和操作人員的傷害,適合用于低硫船用燃料油出廠檢測,以及煉油裝置工藝中的混合原料、催化油漿、混合渣油、加裂尾油、尾油等樣品的黏度檢測。