提高柴油潤(rùn)滑性分析結(jié)果準(zhǔn)確度

張 浩，嚴(yán)亞寧

（中國(guó)石油寧夏石化公司，寧夏銀川 750021）

由于環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，生產(chǎn)高質(zhì)量的清潔柴油已成為現(xiàn)代煉油工業(yè)的發(fā)展方向。柴油加工工藝的變化，柴油中的多環(huán)芳烴和其他抗磨雜質(zhì)的含量隨之下降，車(chē)用柴油的潤(rùn)滑性也隨之變差，從而導(dǎo)致對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供應(yīng)系統(tǒng)的磨損,使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射泵過(guò)早損壞。目前實(shí)驗(yàn)室采用高頻往復(fù)試驗(yàn)機(jī)法（HFRR）測(cè)定車(chē)用柴油的潤(rùn)滑性，該試驗(yàn)方法操作中諸多因素導(dǎo)致了分析結(jié)果準(zhǔn)確度較低；而且本方法中規(guī)定的重復(fù)性范圍也較大（不大于63 μm），基于上述可造成車(chē)用柴油出廠受阻；成本增加；分析用原材料浪費(fèi)；因此，通過(guò)改進(jìn)操作條件提高柴油潤(rùn)滑性分析結(jié)果準(zhǔn)確度[1，2]，可以為裝置提供更可靠、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，以達(dá)到公司降本增效的目的。

1 試驗(yàn)原理

試驗(yàn)樣品放在給定溫度下的油槽內(nèi)，固定在垂直夾具中的鋼球?qū)λ桨惭b的鋼片進(jìn)行加載，鋼球以設(shè)定的頻率和沖程往復(fù)運(yùn)動(dòng)，球與片的接觸界面應(yīng)完全浸在樣品中。球和片的材質(zhì)、試驗(yàn)溫度、載荷、頻率和沖程都是確定的。根據(jù)試驗(yàn)環(huán)境（溫度和濕度）把鋼球的磨斑直徑校正到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的數(shù)值，試驗(yàn)樣品的潤(rùn)滑性用校正后的磨斑直徑表示。

2 柴油潤(rùn)滑性檢測(cè)設(shè)備及試驗(yàn)條件

采用英國(guó)PCS 公司生產(chǎn)的高頻往復(fù)試驗(yàn)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)HFRR），按照SH/T 0765-2005 進(jìn)行柴油潤(rùn)滑性試驗(yàn)。試驗(yàn)條件（見(jiàn)表1）。

表1 試驗(yàn)條件

3 測(cè)定柴油潤(rùn)滑性分析結(jié)果準(zhǔn)確度低的現(xiàn)狀調(diào)查

（1）車(chē)用柴油國(guó)V 標(biāo)準(zhǔn)要求潤(rùn)滑性不大于460 μm，防止分析中產(chǎn)生誤差，造成質(zhì)量糾紛。故規(guī)定內(nèi)控指標(biāo)不大于440 μm。

（2）本方法規(guī)定的精密度范圍較大：測(cè)定同一個(gè)樣品的重復(fù)性不大于63 μm，再現(xiàn)性不大于102 μm，導(dǎo)致出廠產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)剩，或不合格產(chǎn)品出廠。

（3）校準(zhǔn)后的磨斑直徑和實(shí)際測(cè)定的平均磨斑直徑結(jié)果相差較大，方法要求磨斑測(cè)量值長(zhǎng)軸和短軸之差不超過(guò)-30 μm～100 μm，分析過(guò)程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)超此范圍現(xiàn)象。

4 影響柴油潤(rùn)滑性分析結(jié)果準(zhǔn)確度低的原因分析

在現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度以及相對(duì)濕度規(guī)定了一個(gè)容許范圍。分析試驗(yàn)時(shí)儀器內(nèi)部環(huán)境溫度要求的范圍是：17 ℃～28 ℃，因儀器自帶內(nèi)部溫度控制器，要求溫度控制在25 ℃。而實(shí)驗(yàn)室一年四季濕度變化較大，為考察濕度對(duì)結(jié)果的影響，選擇了2017 年3月～2017 年12 月在不同的濕度條件下的數(shù)據(jù)進(jìn)行考察，結(jié)果（見(jiàn)表2）。

由表2 可見(jiàn)，儀器內(nèi)部環(huán)境濕度在試驗(yàn)前后變化越大以及濕度過(guò)低或過(guò)高，都會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的平均磨斑直徑和校正磨斑直徑差值變大，試驗(yàn)結(jié)果誤差也會(huì)隨濕度的變化進(jìn)行大幅度的波動(dòng)。從而得出環(huán)境濕度是影響柴油潤(rùn)滑性分析結(jié)果準(zhǔn)確度的重要原因。

5 制定柴油潤(rùn)滑性分析結(jié)果準(zhǔn)確度低的對(duì)策

（1）進(jìn)行多次試驗(yàn)對(duì)比，找到在溫度穩(wěn)定的情況下的最佳濕度范圍，結(jié)果（見(jiàn)表3）。由表3 高參考油和低參考油在不同濕度下的數(shù)據(jù)比對(duì)可以確定：在溫度穩(wěn)定的情況下，濕度達(dá)到40 %～45 %時(shí)，平均磨斑直徑和校正磨斑直徑差值最小，故最佳的濕度范圍確定為：40 %～45 %。

（2）規(guī)定分析柴油潤(rùn)滑性試驗(yàn)時(shí)，必須提前半個(gè)小時(shí)進(jìn)行開(kāi)機(jī)預(yù)熱，用無(wú)水碳酸鉀和蒸餾水調(diào)節(jié)濕度時(shí)，要少量多次的加入，以防用量過(guò)多，濕度變化過(guò)大。直到濕度范圍穩(wěn)定在40 %～45 %后，再開(kāi)始分析樣品。

6 試驗(yàn)效果驗(yàn)證

將濕度調(diào)整為40 %～45 %范圍內(nèi)，分別用高、低參考油進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)，結(jié)果（見(jiàn)表4）。

表2 濕度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

表3 試驗(yàn)溫度穩(wěn)定，不同的濕度下進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)

表4 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果

由表4 數(shù)據(jù)可得：該濕度范圍內(nèi)高標(biāo)和低標(biāo)的分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差分別是±12 μm 和±10 μm，而兩個(gè)標(biāo)樣的標(biāo)準(zhǔn)值分別是420±36 μm 和633±55 μm，極大的提高了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

同時(shí)同一個(gè)參考油的實(shí)際結(jié)果最高與最低的差值分別為18 μm 和15 μm，也就是說(shuō)該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的重復(fù)性結(jié)果是不大于18 μm。

7 結(jié)論

通過(guò)改進(jìn)柴油潤(rùn)滑性的分析條件，極大的提高了測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度為油品的調(diào)合提供了更精確的數(shù)據(jù)，減少了抗磨劑的浪費(fèi)，節(jié)約了生產(chǎn)調(diào)合成本、縮短了調(diào)合時(shí)間、杜絕了不合格產(chǎn)品的出廠，避免了質(zhì)量糾紛，減少了對(duì)用戶車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供應(yīng)系統(tǒng)的磨損，增加了車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。