張 森 許愛華* 馮忠彬 陳 浩 李鋒麗 于 萍張會芝 任安霞 郭 波

（1.山東省計量科學(xué)研究院，濟(jì)南 250014；2.山東方宇潤滑油有限公司，淄博 255400；3.山東三方聯(lián)檢檢測技術(shù)有限公司，菏澤 274000）

1 前言

當(dāng)前，石油化工行業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)的重要支持產(chǎn)業(yè)。石化產(chǎn)品品種繁多，而如何高產(chǎn)高效、經(jīng)濟(jì)節(jié)約地生產(chǎn)產(chǎn)品是每個企業(yè)所追求的目標(biāo)。企業(yè)要突破經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的障礙，在較少的生產(chǎn)裝置中生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，或在條件不足的情況下生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，就需要對大多數(shù)石化產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)合。此外，在油品存儲運輸過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題，也可以根據(jù)研究找出調(diào)合比例，將油品調(diào)合使其合格?？傊?，調(diào)合是石化企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的重要工序之一，也是提高產(chǎn)品質(zhì)量等級，改善油品使用性能，使企業(yè)獲得較大經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)［1］。

石化產(chǎn)品的質(zhì)量不僅關(guān)系到國際貿(mào)易、安全防護(hù)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，也和我們生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。其中，石化產(chǎn)品的閃點是一項重要的檢測指標(biāo)，其反映著石化產(chǎn)品的安全性［2］和石化產(chǎn)品的質(zhì)量［3］，在油品貯存、運輸、使用中火災(zāi)危險評判和安全評定等方面有重要的應(yīng)用。閃點值的測定是在規(guī)定的試驗條件下，標(biāo)準(zhǔn)火焰劃過試樣表面，能夠?qū)⒃嚇訐]發(fā)出的蒸汽引燃，并且火焰可蔓延至整個試樣的表面的最低溫度，經(jīng)修正到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓后報出結(jié)果［4］。

在油品的調(diào)合過程中，除了個別添加劑調(diào)合外，基本是液液體系相互混勻的均相調(diào)合。各組分的性質(zhì)會影響調(diào)合油品的性質(zhì)，一般分為線性調(diào)合和非線性調(diào)合。對于元素含量、酸值、殘?zhí)?、餾程等指標(biāo)，調(diào)合油品的性質(zhì)等于各組分性質(zhì)按比例的加和即為線性調(diào)合。對于蒸氣壓、粘度、冷濾點、傾點等指標(biāo)，調(diào)合油品的性質(zhì)不符合線性調(diào)合的加和規(guī)律，即為非線性調(diào)合。當(dāng)前，眾多學(xué)者都在油品調(diào)合上做了較深入的研究，對企業(yè)生產(chǎn)有良好的指導(dǎo)作用。根據(jù)這些研究，選擇合適準(zhǔn)確的計算方法可以在一定程度上替代小試試驗，縮短調(diào)合周期，提高工作效率。例如油品調(diào)合閃點的計算方法就有很多［5-9］，如公式1［1］、2［10］、3［5］等。公式1 適用于油品閃點在（30～150）℃的計算，不適用于輕質(zhì)油品；公式2 適用于潤滑油閃點；公式3 適用于兩種油品的調(diào)合。調(diào)合油閃點計算常數(shù)F 見表1。

式中：t，X——調(diào)合油閃點，℃；ti——調(diào)合組分閃點，℃；Vi——調(diào)合組分體積分?jǐn)?shù)；P1——高閃點油所占質(zhì)量百分比，%；T1——高閃點油的閃點，℃；P2——低閃點油所占質(zhì)量百分比，%；T2——低閃點油的閃點，℃；F——常數(shù)。

表1 調(diào)合油閃點計算常數(shù)F 表［5］

2 試驗部分

2.1 儀器及材料

克利夫蘭開口杯法閃點測定儀，型號SYA-3536；賓斯基-馬丁閉口杯法閃點測定儀，型號DSY-002A；22#白油、5#白油、15#白油、10#白油、W40 潤滑油、W80 潤滑油。

2.2 測試方法

開口閃點的測定是將試樣裝入油杯至規(guī)定刻線，先以一定速度快速升高油樣溫度，當(dāng)接近油樣預(yù)設(shè)閃點時，將升溫速率降下，緩慢勻速升溫；到達(dá)預(yù)期閃點前某一溫度開始，在規(guī)定的溫度間隔用規(guī)定的試驗火苗掃過試驗杯，使試驗火焰引起試樣液面上部蒸汽閃火時最低溫度作為試樣開口閃點值。

閉口閃點的測定是將試樣裝入油杯至規(guī)定刻線，在連續(xù)攪拌情況下緩慢勻速加熱試樣，到達(dá)預(yù)期閃點前某一溫度開始，暫停攪拌，在規(guī)定的溫度間隔下用規(guī)定的試驗火苗引入試驗杯，使試驗火焰引起試樣液面上部蒸汽閃火時最低溫度作為試樣閉口閃點值。

3 實驗結(jié)果

進(jìn)行調(diào)合，測量其閉口閃點值；將22#白油和5#白油、15#白油和10#白油按一定比例進(jìn)行調(diào)合，測量其開口閃點值，得到結(jié)果如圖1、圖2、圖3 所示，實驗結(jié)果規(guī)律性較為明顯。圖1 利用公式2 計算油品調(diào)合預(yù)測值，圖2 和圖3 利用公式3 計算油品調(diào)合預(yù)測值，可以看出所提經(jīng)驗計算公式匹配度不高，是因為石油產(chǎn)品復(fù)雜多變，具體油品還需具體實際測定，各種計算公式適用條件不同，且計算結(jié)果和實際調(diào)合測量值有一定的誤差，使用者需進(jìn)行辨別。

圖1 W40 潤滑油和W80 潤滑油調(diào)合比例及閉口閃點圖

系列1 為實測值，系列2 為根據(jù)公式2 計算的油品調(diào)合預(yù)測值

畜禽站設(shè)備設(shè)施落后，環(huán)境和條件簡陋，除必備品外，沒有先進(jìn)設(shè)備，許多畜牧獸醫(yī)站缺少冰箱。顯微鏡等設(shè)備，動物診斷疾病手段落后，無法確保動物疫病工作能夠被有效診治。

3.1 調(diào)合油品閃點測定

通過將W40 潤滑油和W80 潤滑油按一定比例

圖2 22#白油和5#白油調(diào)合比例及開口閃點圖

系列1 為實測值，系列2 為根據(jù)公式3 計算的油品調(diào)合預(yù)測值

圖3 15#白油和10#白油調(diào)合比例及開口閃點圖

系列1 為實測值，系列2 為根據(jù)公式3 計算的油品調(diào)合預(yù)測值

3.2 閃點測量不確定度分析

3.2.1 測量模型

以22#白油和5#白油按5：5 比例調(diào)合開口閃點測量為例，按照公式4 將觀察到的閃點修正到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.3 kPa）。

3.2.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算公式合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算公式：

3.2.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

3.2.3.1 測量重復(fù)性引入的不確定度u1

在試驗時測量兩次，結(jié)果分別為161 ℃和163 ℃，平均值為162 ℃，按極差法計算重復(fù)性，則

3.2.3.2 溫度計修正引入的不確定度u2

溫度計修正值不確定度較小，忽略不計，溫度計最大允差1.0 ℃，按均勻分布，則0.58 ℃。

3.2.3.3 點火時間間隔引入的不確定度u3

根據(jù)GB/T 3536-2008［11］中規(guī)定，在預(yù)期閃點前至少23 ℃±5 ℃時，開始用試驗火焰掃劃，溫度每升高2 ℃掃劃一次。當(dāng)點火溫度間隔不同時，由此引入的不確定度分量也會有明顯差異。因此，按均勻分布，則

3.2.3.4 數(shù)字修約引入的不確定度u4

3.2.3.5 壓力表校準(zhǔn)引入的不確定度u5

3.2.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

根據(jù)3.2.2 中合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度公式，則：

3.2.5 擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2，則有U=kuc=2×1.5=3 ℃。

3.2.5 結(jié)果表達(dá)

22#白油和5#白油按5：5 比例調(diào)合后，開口閃點值為（162±3）℃，包含因子k=2。

4 結(jié)論

通過油品調(diào)合可以改變油品性質(zhì)，提高油品質(zhì)量等級，改善油品使用性能。按照不同比例對幾種油品進(jìn)行調(diào)合及閃點值測定，選擇其中一例進(jìn)行測試，并對其測量不確定度進(jìn)行了分析，能夠為油品調(diào)合及閃點測試提供參考。實驗發(fā)現(xiàn)在使用經(jīng)驗公式時，應(yīng)注意公式適用范圍，具體油品還需具體分析測試，不可一味套用。