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燃料油黏度检测面临的挑战

目前关于船用燃料油黏度检测的质量标准,国际上有 ASTMD445-19《透明和不透明液体运动黏度测定法及动力黏度计算法》,国内有 CB/T 265-1988《石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法》和 GBT 11137-1989《深色石油产品运动黏度测定法(逆流法)和动力黏度计算法》。因为船用燃料油是粘稠、常温下呈半固体状的物质,日常黏度检测工作中主要存在以下4个问题:

(1)样品不均匀。即使同一样品,连续进样进行黏度检测时所得检测结果经常相差较大、重复性差。

(2)操作繁琐。ASTM D445-19 和 GB/T 11137-1989 均要求将船用燃料油进行 60~65 ℃烘箱加热1h的处理,不仅操作时间长,而且在高温下开放性环境下轻组分更容易挥发,影响实验室环境和检测结果。

(3)船用燃料油不仅粘稠,而且含有固体杂质,非常难于清洗。

(4)清洗溶剂是石油醚、甲苯类试剂,对人体、实验室环境危害比较大。

解决方法

1、采用 Duplo 黏度管

采用 Duplo 黏度管有2个检测区域，且具有大致相同的黏度管常数,可以解决样品不均一问题。在 Duplo 模式下检测时样品直接被吸到蓄样池，黏度计同时检测样品从上传感器到中传感器 C1区域的时间以及中传感器到下传感器 C2区域的时间(图 1)。

2、预加热附件解决样品前处理问题

预加热附件为杯状结构，进行预加热操作时样品四周均匀受热,会最大限度减少温度差异的影响(图2)。加热模式为对当前样品加热,虽然损失了一定的速度,但是避免了同时加热多个样品,因轻组分过度挥发而导致的样品黏度增高、精度下降的问题。另外,加热套筒直接安装在封闭的自动进样器中,挥发的轻组分被直接抽到实验室废气管道、统一处理,避免污染环境。

3、使用独立的清洗位

进行样品清洗时,黏度管下方离开检测位,移到清洗位,黏度管内部及外壁底端的清洗溶剂及残油,流人废液收集装置,然后通过真空抽取,快速流入废液桶。这样设立独立的检测位和清洗位,可以避免废液中的固体颗粒堵塞黏度管,以及对仪器内部管路、阀门与电子元器件的伤害和污染,减少清洗溶液对环境及实验室的影响。

以低硫船用燃料油全自动运动粘度计U-Visc120检测低硫船用燃料油 RMG180 样品为例：

化学试剂：实验用溶液有甲苯溶液和正庚烷,均为分析纯级别:S600 黏度标油的标准为,50 ℃时标准黏度值为 292.5 mms。

实验步骤：

1、全自动黏度仪标准物质检测

将 S600 黏度标油放置于样品杯中,U-Visc120自动吸样热平衡、检测、清洗和干燥,所得的黏度值自动导入与仪器相连的计算机控制系统。

2、全自动黏度仪低硫船用燃料油 RMG180 样品检测

将低硫船用燃料油RMG180样品放置到样品杯中,在系统设定预加热 10 min,自动预加热、吸样、热平衡、检测、清洗和干燥,所得的黏度值自动导人与仪器相连的计算机控制系统。

结果

同一操作人员,使用同一台黏度计,检测同一批次的 S600 标准物质样品在50 ℃下的运动黏度值,重复检测6次。同一台设备2根黏度管的3组检测数据如下表：

同一操作人员,使用同一台黏度计 U-Visc120 HNLH-0547-1,检测同一样品 RMG180T3706 在 50 ℃下的运动黏度值重复检测6次，检测数据如下表：

根据标准方法ASTM D445-19中要求，船用燃料油在 50 ℃下的重复性应控制在 2.44%以内,此检测结果远高于标准要求,表明仪器符合标准要求,测定船用燃料油方法重复性良好；船用燃料油在 50℃下的再现性应控制在8.46%以内。此检测结果远高于标准ASTM D445-19 的要求,表明仪器符合标准要求,测定船用燃料油方法再现性良好

结论

使用带有预加热功能的 Duplo 低硫船用燃料油全自动运动粘度计检测低硫船用燃料油黏度,不仅能够满足线性标准的要求,并且还会在-定程度上消除样品误差,因此检测结果优于现行标准的要求。此外,它还具有操作简单、快速的特点,减小对实验室环境和操作人员的伤害,适合用于低硫船用燃料油出厂检测,以及炼油装置工艺中的混合原料、催化油浆、混合渣油、加裂尾油、尾油等样品的黏度检测。