熱[Re]傳導油（液(Ye)）标準制定及(Ji)實施的相關問題(Ti)（2003）
--------- 中國石化石油化工科[Ke]學研究院 梁[Liang]紅 2003年
第13屆(Jie)全[Quan]國熱載體加熱技術交流[Liu]會論文(Wen)
1、前 言
按照國際标準[Zhun]化分類，有機熱載體(Ti)屬于潤滑劑和(He)有關(Guan)産品(L)類Q組，統稱作熱傳導[Dao]液(Heat Transfer Fluids)，包括各種類型的合成液（熱傳導液）和礦物油（熱傳導油）。
我國(Guo)熱傳導油（液[Ye]）的研制和生産始于20世[Shi]紀 70年代，随(Sui)着成套[Tao]設備[Bei]的引進和國産設備的改造，目(Mu)前，熱傳[Chuan]導油（液）已(Yi)在(Zai)工業(Ye)和民(Min)用的的多種加[Jia]熱裝置中廣(Guang)泛應用。過去[Qu]，由于[Yu]使用性能評[Ping]價方法未建立，生産(Chan)和使用處于(Yu)無标(Biao)準可循的[De]狀态，使加熱系統的故障和安全事故時有發生
國家石油産[Chan]品标準化技術歸口單位(Wei)（石油(You)化工科[Ke]學研究院）在[Zai]九五期間，将熱傳導(Dao)油（液）熱穩定性評價與标準制定相結合，在[Zai]建立評價方法的同時(Shi)對影響産品熱穩定[Ding]性的因素進行考察，對國(Guo)内外不同類型[Xing]的産品進行評價(Jia)，從而确定了[Le]産品最高使用[Yong]溫(Wen)度的評[Ping]價方[Fang]法和指标，制定了熱傳導油（液[Ye]）産品标準(Zhun)(SH/T 0677－1999)2)。該标[Biao]準與國外同類标準相比[Bi]，優勢[Shi]在于可通過熱(Re)穩定性評價确定(Ding)産品的最高(Gao)使用溫(Wen)度，可操[Cao]作性好，也更符[Fu]合中國國情。
但是标準實施三年來，執行情況[Kuang]喜憂參半。有(You)的企業，積極執行(Hang)标準，送(Song)樣進行熱穩定性試驗(Yan)并根據試驗[Yan]确(Que)定的最高使用[Yong]溫度來編[Bian]寫産品說明書，并積極向(Xiang)用戶宣傳标準。但(Dan)也有部分企業，回避标[Biao]準的存在，不僅不進行産品的熱穩定性檢測，而[Er]且繼續以誇(Kua)大不實之詞欺(Qi)騙用戶，進行不正當競争，情況令人堪憂。
本(Ben)文(Wen)将介紹熱傳導[Dao]油（液）最高使用溫度的确(Que)定方法，對标(Biao)準執行中的相關問題進行讨論并提(Ti)出建議。
2、SH/T 0677-1999熱傳(Chuan)導[Dao]液标準的[De]制定依據及關鍵指标[Biao]
熱穩定性是(Shi)熱傳[Chuan]導油（液）區别于其[Qi]它油(You)品(Pin)的重要使[Shi]用性能評定(Ding)方法，是熱傳[Chuan]導油（液）研究、生産、選用和(He)标準化必不[Bu]可少的關鍵(Jian)指标。根據(Ju)國(Guo)家積極(Ji)采用國際[Ji]标準和[He]國外先進标[Biao]準的原則，SH/T 0677-1999熱傳(Chuan)導液标準的制定采用德國工業标準DIN 51522-1995，其中熱(Re)穩(Wen)定性試驗等同采用依據德國工業标準DIN 51528-1998制定，标準号為SH/T 0680－19994)。
2.1 熱穩定性試驗方法概要
在一定(Ding)試驗溫度下[Xia]，将試樣隔絕[Jue]空氣[Qi]加熱至規定時間（480h以上），然後觀[Guan]察并記錄其外[Wai]觀；通過稱量計(Ji)算[Suan]出氣相分解産物(Wu)含[Han]量；對加熱前後的[De]試樣進行氣相色譜[Pu]分析，通過模(Mo)拟[Ni]蒸餾曲線确定試樣生成的低(Di)沸物和高沸物含量；稱取一定(Ding)量加熱後的試樣,在球管(Guan)蒸餾器中測定不能蒸發産物含量；四部分相加計算出試樣[Yang]的(De)變(Bian)質率。在外觀合(He)格的前提下，變質率越小，熱穩定(Ding)性就越(Yue)好。
熱[Re]傳導油（液）的熱[Re]穩定性評價指标[Biao]的含義：
外觀：清澈[Che]透明，無絮狀物或[Huo]沉澱物(Wu)。
變質率由四(Si)部分組成：
氣相分解産物[Wu]：常壓下(Xia)其沸點在室溫[Wen]以(Yi)下的物質。
低沸物(Wu)：經模拟蒸餾方法[Fa]測[Ce]出餾[Liu]出溫度[Du]低于未[Wei]加熱試樣初餾[Liu]點的物質。
高沸(Fei)物：經模拟蒸餾(Liu)方法測出餾出溫度高于未加熱試(Shi)樣終餾點的物質。
不(Bu)能蒸[Zheng]發産物：通過模[Mo]拟蒸餾方法不(Bu)能從試樣中分[Fen]離出[Chu]來的物質(Zhi)（即殘渣）。
3、制定符合我國實際的(De)熱傳(Chuan)導油（液）熱穩定性評價标準
試樣 | 産品 類(Lei)型 | 産地 | 産品說明書推薦的(De)最(Zui)高使[Shi]用溫度℃或送檢 | 試驗條件（720h）℃ | 熱穩[Wen]定性[Xing]試驗結(Jie)果 | 标準指标 | 評價結論 | |
外觀[Guan] | 變質率 ％ | 變質率[Lü]，％ 不大于 | 最高使用 溫(Wen)度，℃ | |||||
D1 | 礦物油 | 國(Guo)内 | 320 | 300 | 淺黃不透[Tou]明，管壁有黑[Hei]圈，管底有棕紅色沉渣[Zha] | 6.1 | 10 | 達不到300 |
D2 | 礦(Kuang)物油(You) | 國内[Nei] | 320 | 300 | 淺黃不透明 | 4.0 | 10 | 300 |
D3 | 礦物油(You) | 國内 | 320 | 300 | 黃色不透[Tou]明 | 3.7 | 10 | 300 |
D4 | 礦(Kuang)物油 | 國内 | 送檢 | 310 | 淺黃[Huang]透明 | 9.5 | 10 | 310 |
D5 | 礦物油 | 國内 | 320 | 300 | 淺(Qian)黃透明 | 4.3 | 10 | 300 |
D6 | 礦物油(You) | 國内 | 320 | 300 | 淺黃透明 | 4.2 | 10 | 300 |
D7 | 礦[Kuang]物油 | 國(Guo)内 | 送檢 | 310 | 淺黃透明 | 9.8 | 10 | 310 |
D8 | 礦(Kuang)物油(You) | 國内 | 300 | 300 | 淺黃[Huang]不(Bu)透明 | 16.5 | 10 | 達(Da)不到300 |
D9 | 礦物油 | 國内 | 320 | 300 | 黃色絮狀沉澱 | 14.5 | 10 | 達(Da)不到300 |
S22 | 礦物油 | 國内(Nei) | 320 | 320 | 淺(Qian)黃透明 | 24.2 | 10 | 達(Da)不到320 |
D2 | 礦物(Wu)油 | 國内 | 320 | 320 | 棕色不透明(Ming) | 12.5 | 10 | 達不到320 |
34A | 礦[Kuang]物油 | 國内 | 送檢 | 320 | 棕紅透明 | 20.5 | 10 | 達不到320 |
QL | 礦物油 | 國内 | 送檢 | 320 | 淺黃透明 | 2.5 | 10 | 320 |
34E | 礦物油 | 國[Guo]内 | 送[Song]檢 | 320 | 淺黃透明(Ming) | 6.8 | 10 | 320 |
K1 | 礦物油 | 國内 | 送檢 | 320 | 淺黃(Huang)透明 | 9.8 | 10 | 320 |
在德國熱傳導(Dao)油（液）産[Chan]品标準（DIN 51528）中，僅[Jin]規定熱穩定性所采[Cai]用的試驗方法[Fa]，并未[Wei]制定具體(Ti)指标，如果照[Zhao]搬過來，就我[Wo]國的市場情況而言，可操作性比較差[Cha]。目前一(Yi)些市售産品的說(Shuo)明書所推[Tui]薦[Jian]的最高使[Shi]用溫度與實際[Ji]出入較(Jiao)大，給(Gei)用戶以誤導[Dao]，安全事故時有發生。因此規範[Fan]市場[Chang]行為的關鍵是制定熱穩[Wen]定(Ding)性評價(Jia)标準，并用(Yong)于确定産(Chan)品的最高(Gao)使用溫度。
經廣泛收[Shou]集國[Guo]内不同類型加[Jia]熱裝置使(Shi)用的國内外各[Ge]類熱傳導[Dao]油（液[Ye]），進行熱穩定性[Xing]試驗驗證，确定[Ding]熱穩定性(Xing)評價[Jia]指[Zhi]标為變質率不大[Da]于10％。
3.1 國[Guo]内生[Sheng]産的(De)礦[Kuang]物油型(Xing)産品的熱(Re)穩定性評價
表1和(He)表[Biao]2分别對國内廣[Guang]泛使用的國産熱傳導油進行[Hang]了300℃和(He)320℃熱穩定性驗證
表1 部分國(Guo)産熱傳導(Dao)油熱(Re)穩定性驗證結果（300℃）
從以(Yi)上驗證結果看，在廠家[Jia]推(Tui)薦最高使用溫度為320℃的7個産品中，全部未達[Da]到320℃要求，其中D1和(He)D9甚至達不到300℃要求，D8按照推薦的(De)最高使用溫度300℃進行試驗，不合格。送檢産品有[You]兩個可達(Da)到310℃，三個(Ge)可以達到320℃。
由此可見，如采[Cai]用[Yong]變質率10％的[De]指标(Biao)，就将國内多數礦物(Wu)油型産品(Pin)的最高使用溫度限制在300℃以下，避免由于使用溫度過高造成過快(Kuai)老化結膠，引發事故。這一(Yi)指标對礦物油型産(Chan)品來[Lai]說，提供了一(Yi)個安全且經(Jing)濟的限值。
3.2、 熱傳導油(You)（液(Ye)）最高使用溫度的(De)确定
以一(Yi)系列國内外産品的熱穩定性評價結果為(Wei)依據，在(Zai)确認設定(Ding)指标(Biao)對國[Guo]内産品具有較好的區分性，同時與國外(Wai)産品的評價結(Jie)果基(Ji)本相符後，将熱傳導油（液(Ye)）熱穩定性評價标準（SH/T 0677－1999）定為：在[Zai]一定(Ding)溫度和時間條件下，按照[Zhao]SH/T 0680－1999進行試驗後，外觀(Guan)合格，變(Bian)質率（氣相分(Fen)解産物、低沸[Fei]物、高沸物和不能蒸發産[Chan]物[Wu]之合）不大[Da]于10％，相應的(De)試驗溫度(Du)定(Ding)義為該産品的最高使用溫(Wen)度。
礦油型熱傳導油的最高使用溫度多數為300℃,礦油(You)型熱傳導[Dao]油的最高使用溫度不可能超過320℃。
合成型産品[Pin]因産品(Pin)類型不(Bu)同其熱穩定性也不同，需根據[Ju]評價結果來确定。從送樣(Yang)評價結果看，液相使用的産品在300℃-350℃之間。
4 、對SH/T 0677-1999标準[Zhun]實施中相關問題的讨論
4.1國家[Jia]的标(Biao)準化政(Zheng)策
根據國家标準化法[Fa]，以[Yi]下概念介紹給大家。
國家标準：需要在[Zai]全國範圍統一[Yi]的技(Ji)術要求，制定[Ding]國家标準；
行業标[Biao]準：沒有國家[Jia]标準(Zhun)而又需在全國某個[Ge]行業範[Fan]圍内統一的技術要求，制(Zhi)定行業标準地方(Fang)标準：沒有國(Guo)家标準和行業标準而又[You]需在省、自治區、直轄市範圍内統一的[De]工(Gong)業産品的安全[Quan]、衛生要求，可以(Yi)制定(Ding)地方[Fang]标準。在(Zai)公布了國家或(Huo)行業标準之後，該項地方标準即行廢止。
國家标準和行業(Ye)标準分為強(Qiang)制性标(Biao)準和推薦[Jian]性标準。保(Bao)障人體健康、人身、财(Cai)産安全的标準和[He]法規(Gui)、行政法規規定強[Qiang]制執行的标準是強制性标準，其他标準是推薦性[Xing]标(Biao)準。
過去在計(Ji)劃經[Jing]濟時代，我[Wo]國的标(Biao)準都是以生産(Chan)型标準為主，且具有法規性質，即多數[Shu]為強制性标準。在我[Wo]國加入WTO的[De]今天,标準更多地具(Ju)有貿易性的功能，多數為(Wei)推薦性标準(Zhun)。推薦性标準具有引導作用，國家鼓勵[Li]企業按照推薦性标準進行生産。實[Shi]際上，在激烈的市場(Chang)競争中(Zhong)，标準[Zhun]化[Hua]已經[Jing]成為企業參與市場競争(Zheng)的重要手段。
4.2标準實施中的誤區
石油(You)化工科學研究院[Yuan]是國家石油産品[Pin]标[Biao]準化技術歸口單位[Wei]。經過多年努力，根據(Ju)中國實際[Ji]制定的SH/T 0677-1999熱(Re)傳導液标準是在全國熱載體加熱技術[Shu]範圍内的統(Tong)一技術(Shu)要求，是規範市場[Chang]秩序、規範生産和使用的重要依據。有(You)見識[Shi]的企業應該積極執(Zhi)行标準，努力(Li)靠攏标(Biao)準，如[Ru]果一時難以達[Da]到[Dao]，也要積(Ji)極采取應對措施，改進生産工藝、優化原材料，積極[Ji]參與市場競争。但是，一部[Bu]分企(Qi)業，不僅不願向(Xiang)行[Hang]業(Ye)标準靠攏[Long]，而且(Qie)回避國家(Jia)已經有标準這一事實，不[Bu]經評價，就在産品說[Shuo]明書(Shu)上随意标注最高使用溫度[Du]，甚至标至360℃的高溫。有的企業(Ye)還制定[Ding]一些低于SH/T 0677-1999的地方标準、企(Qi)業标準，還要搞評價方法[Fa]，其[Qi]實這不過[Guo]是一種[Zhong]商業行為，即(Ji)可繞[Rao]開國家已有的标準，又可[Ke]以此吸引不[Bu]知情的用戶。
由此可見，對于如何正确選取适合自(Zi)己的産品，用戶很難獲得(De)正[Zheng]确的信息。2000年在北京召[Zhao]開(Kai)了新(Xin)标準宣慣會以後，有多少企業[Ye]将标準信息告(Gao)訴了自己的用[Yong]戶？市場競争應該是公平、有序的[De]競争，企(Qi)業經營當以誠信為本，赢利不[Bu]應以犧牲用戶的利益為代價，更不應(Ying)以其不知而[Er]欺之。
我相信[Xin]，用戶對标準(Zhun)不了解或者[Zhe]根本不知情是暫時的[De]，随[Sui]着标準宣傳貫徹力度的加(Jia)大，越來越多的用戶會了解标(Biao)準，會在選油或招标過程中(Zhong)以[Yi]标準為依[Yi]據[Ju]。所(Suo)以積極執行标準是企業的明智之(Zhi)舉。
标準實施以來，已對10餘[Yu]個國内外[Wai]樣品進行了熱穩定[Ding]性評(Ping)價，對規範(Fan)市場發揮了重要(Yao)的作用。
已送樣進(Jin)行産品熱穩定性評價的生産單位(Wei)：
中國石油潤滑油(You)研(Yan)發中心（大連、克[Ke]拉瑪依）
中國[Guo]石化潤滑油[You]公司(Si)（長城潤滑油、濟(Ji)南環球）
恒升化工(Gong)有限公司
蘇[Su]州首諾化工(Gong)有限公司
原河北[Bei]樂亭精(Jing)細化工廠
4.3、 最(Zui)高使用溫度[Du]在(Zai)熱傳(Chuan)導油（液）實際應用中[Zhong]的意義
最高使用溫[Wen]度系指某産品經熱穩定性試驗，變質率不大于10％所對應(Ying)的溫度，即加熱器出口(Kou)處[Chu]測得的主流體(Ti)最高平均溫度。熱傳(Chuan)導油（液）在實際運行過程(Cheng)中，随時可能[Neng]發生熱(Re)分解(Jie)、熱聚合和熱氧化(Hua)反應，其組成無時無刻不在發生[Sheng]變化，這是不(Bu)可避免(Mian)的，但(Dan)是其程度是[Shi]可以控制的(De)。在實際使用中(Zhong)，最高使用[Yong]溫度成為[Wei]我們即合[He]理又經濟[Ji]地(Di)選用的重要參數(Shu)。
按照德國熱載(Zai)體安全運行規程5)，熱(Re)傳(Chuan)導油（液）在其最高使用(Yong)溫度下應至少[Shao]使用[Yong]一年。為[Wei]保證熱傳導(Dao)油（液）具有較長的使[Shi]用(Yong)壽命，保持裝置平穩運行，減少操作成[Cheng]本[Ben]，實(Shi)現最佳經(Jing)濟效益，應當在最高使用溫度與實(Shi)際運行溫度（加熱爐出口處測(Ce)得的主流體平[Ping]均溫度(Du)）之間保持一(Yi)個合理的差值，建議實際[Ji]運行溫度較産品的(De)最高使用溫度低(Di)至少20℃。目前，國内熱載體加熱裝置實際(Ji)運行溫度多數低于280℃，選用評價合格的300牌号的(De)産品是經濟且合[He]理的選擇。選用不當有以下兩種情況：
1、 實際運行溫度長時間高(Gao)于或接近熱傳導油（液）的最高使用溫度，會在短時間内使變質率快速上升，造成設備[Bei]氣阻和過熱結[Jie]焦，從而引發(Fa)安(An)全事故，造成經濟損失和(He)人身傷害。
2、 實際使用[Yong]溫度如果低于[Yu]280℃，選油時一定要320或更高牌(Pai)号，也沒有必要。一[Yi]是會造成質量過剩，成本升高，二是造成生産(Chan)廠(Chang)家為迎合用戶(Hu)，不經檢(Jian)測，就标出320、330甚至340的礦油[You]型熱傳導油(You)，而[Er]且價格相當便(Bian)宜，造成劣(Lie)質産品充斥(Chi)市場，而[Er]經檢(Jian)測認定的(De)優質産品因為實事求是而[Er]被市場冷落(Luo)。
作為用戶，應選擇産品最[Zui]高使用溫度[Du]經權威部門評價而确定(Ding)産品。
對于(Yu)礦油型熱傳導(Dao)油(You)，标示的最高使用溫[Wen]度越高（如320、330、340等），價[Jia]格越便宜，其虛假成分也[Ye]越大[Da]。
4.4、調配高[Gao]溫抗氧、抗垢(Gou)複合添加[Jia]劑的作用
在熱[Re]傳導油的使用(Yong)過程中，經[Jing]常會[Hui]碰到過熱、突然[Ran]停(Ting)電[Dian]等情(Qing)況，這極易(Yi)導緻爐管結垢。爐管一旦結垢，會産生如流速降低，傳熱效率下降等一(Yi)系列問題，從而[Er]加速(Su)熱傳導[Dao]油(You)的老化速率，大大降低使用壽命。因[Yin]此，在礦物油型(Xing)熱傳導油中加入高溫抗(Kang)垢型複合添加劑對防止老化，延長使用壽命有着重要的作[Zuo]用。
但适用于一般工業潤滑[Hua]油中的添加劑往往熱[Re]穩定[Ding]性較差，因此關鍵是通過熱穩定性評價來選(Xuan)擇具(Ju)有優良熱[Re]穩定性的添加劑和[He]基礎油，才能得(De)到符[Fu]合标準要求的産品。在進行送(Song)檢樣品的評價中，經常發生加(Jia)熱後産生絮狀沉澱或黑色沉渣的情況，問題就出在原料的熱穩定性上。因[Yin]為評[Ping]價裝置全國僅石科(Ke)院一套，生産企業不具(Ju)備熱穩定性評價[Jia]的條[Tiao]件(Jian)，進行配方研[Yan]究有一定困難。
針對上述問題(Ti)，石油化工科學研究院利用評價[Jia]設備和資(Zi)源[Yuan]的優[You]勢，進行了(Le)抗垢型複合添加(Jia)劑的[De]研究，該複合(He)劑選用具[Ju]有優良(Liang)熱穩定[Ding]性的抗氧、抗垢和金屬鈍化等添加劑複合而(Er)成，與精選的優質[Zhi]基礎油複配後，具有優良的(De)熱穩定[Ding]性和氧化安定(Ding)性，可以使運行中由于高(Gao)溫氧化和聚[Ju]合産生的粘稠物質分散(San)溶解，減少在爐管壁上的[De]沉積，延長[Zhang]産(Chan)品的使用壽命。抗垢型複(Fu)合[He]添加劑現[Xian]已在[Zai]國内多家企業(Ye)使(Shi)用，效果良好。
5 、标準(Zhun)化歸口單(Dan)位的工作設想[Xiang]
鑒于上述市場狀況，深感作為[Wei]标準[Zhun]歸口和起[Qi]草單位責任重[Zhong]大(Da)。針對用戶的(De)宣傳和引導我(Wo)們要加[Jia]大力度(Du)。
明年[Nian]準備(Bei)對“熱[Re]傳導液（SH/T 0677-1999）”标準進(Jin)行修訂，此項工[Gong]作希望得到廣[Guang]大生産企業積極參與和支持[Chi]。
一切工作的目(Mu)的在于規範市場，促進我國熱(Re)載體加熱技術的健[Jian]康發展。
參(Can)考(Kao)文獻：1) 熱傳導[Dao]油（液）标準(Zhun)（SH/T 0677－1999）
2) 潤滑劑和有關産品[Pin]（L）類的分(Fen)類 第12部分：Q組[Zu]（熱傳導）（GB/T 7631.12-1994）
3) 未使用過的熱載[Zai]體液熱穩定性[Xing]測定法（DIN 51528－1995）
4) 熱(Re)傳導油（液）熱穩定性測定法（SH/T 0680－1999）
5) 有機熱[Re]載[Zai]體安全運行(Hang)規程（DIN 4754）
