熱傳導油（液）标準制定及◈實◈施的相關問▽題▽（2003）

                                  --------- 中國石化石油化[Huà]工◊科◊學研究院    梁紅   2003年

                                        第13屆全國◊熱◊載體◊加◊(Jiā)∇熱∇技術交流會論文

1、前 言

按照國際标準[Zhǔn]化分[Fèn]類，◈有◈(Yǒu)機熱載◆體◆[Tǐ]屬于潤滑劑和有關産品(L)類Q組，統稱作熱(Rè)傳導液(Heat Transfer Fluids)，包括各種類型的合成液(Yè)（◆熱◆(Rè)傳導液）▲和▲礦物[Wù]油（熱傳導油）。

我國熱傳導油（液[Yè]）的研制和生産始于(Yú)20世紀 70年代，随着成▽套▽設備的引進和國産[Chǎn]設備的改[Gǎi]造，目前，熱傳導油（液）已在工業和民用的[De]的多種加熱裝置[Zhì]中(Zhōng)廣泛應用。過去，由于使用性能評價方法[Fǎ]未建立，生(Shēng)産和使用處于無⋄标⋄●準●可循的狀态(Tài)，使加(Jiā)熱系[Xì]統的故[Gù]障∆和∆安全事[Shì]故○時○有發生

國家石油産(Chǎn)品标準◊化◊技術歸口單位(Wèi)（石油[Yóu]化工科學研究院）在九(Jiǔ)五期間，将熱傳導油（液）熱穩定性評價(Jià)與标準制定相結合，在建立∆評∆[Píng]價方法的同時對影響産品熱[Rè]穩定性的因素進行(Háng)考察，對國[Guó]内外不同[Tóng]類型的産◈品◈進行評價，從而确定了産品最高使用溫度的(De)評價方法和[Hé]指标，制●定●了熱傳導油（液）産∇品∇[Pǐn]标準(SH/T 0677－1999)2)。該∇标∇準與國外▽同▽[Tóng]類标準相比，優▿勢▿(Shì)在于可通過熱穩▾定▾性評價确[Què]定産品的最高使用溫度，可操作性好，也更符合中[Zhōng]國國情。

但是标準實施三年來，執行情○況○喜憂參半。有⋄的⋄企業[Yè]，積極(Jí)執行标準，送(Sòng)樣進行[Háng]熱穩[Wěn]定性試驗并根據◈試◈驗确定的最高使用[Yòng]溫度來編寫産品[Pǐn]說◈明◈書，并積[Jī]極向(Xiàng)用戶宣傳标準。但也有部分(Fèn)企業，回避标準的存在，不僅[Jǐn]不進行産品▽的▽◇熱◇穩定性檢測，而且繼續[Xù]以誇大不實之詞欺▽騙▽用戶，進行不正當[Dāng]▿競▿争，情況令人堪憂[Yōu]。

本[Běn]文将⋄介⋄紹熱傳●導●[Dǎo]油（液）最高使用溫[Wēn]度(Dù)的⋄确⋄定方法，對◊标◊準執行中的▿相▿(Xiàng)關問∇題∇進行讨論(Lùn)并提[Tí]出建議。

 2、SH/T 0677-1999熱傳導液标準的制定依據及關鍵指标

熱穩(Wěn)定性是熱傳(Chuán)導油（液）區别于其它(Tā)油品的重要使用性[Xìng]能評定方法，是熱●傳●導油（液）◊研◊究、生産[Chǎn]、選用和标準化必不[Bú]可(Kě)少的關鍵指标。根據國家[Jiā]積極采用國際标準和國外先進标準的原則，SH/T 0677-1999熱傳導液(Yè)标準的制定采用德國工業标[Biāo]準DIN 51522-1995，其中熱穩定◊性◊試驗等[Děng]同采用依據德國工業○标○(Biāo)準DIN 51528-1998制定，标準号為SH/T 0680－19994)。

2.1 熱[Rè]穩定(Dìng)性試驗方法概要

在一定試驗溫[Wēn]度下，◆将◆試樣隔絕空∆氣∆加熱[Rè]至規定時間（480h◊以◊上），然後觀察并記錄[Lù]其外[Wài]觀；通過稱量計算出氣相[Xiàng]分解産物含量；對加熱前後[Hòu]的試樣進行氣相[Xiàng]色譜分析，通過模拟蒸餾曲線确定[Dìng]試樣生成的低沸[Fèi]物和高沸▿物▿(Wù)含量；稱取一定量加熱後的試樣,在球管⋄蒸⋄⋄餾⋄器中測定不能[Néng]蒸發産物含[Hán]量；四部分相加▾計▾算出試樣的變質率。在外[Wài]觀合[Hé]格的前(Qián)提下，變質率越小，熱穩定性就越好。

熱傳導◇油◇（液）●的●熱穩定性評(Píng)價指标的含義：

外觀[Guān]：清澈[Chè]透明，無絮狀物或沉澱◈物◈。

變質率由(Yóu)四部分組成：

氣相分解産◈物◈：常壓下(Xià)其沸點在室◆溫◆以下的物質。

低沸物(Wù)：經模拟蒸餾方法測(Cè)出餾出溫度低于∆未∆加熱試樣初(Chū)餾點的物質。

高▽沸▽物：經模拟蒸餾方法測出餾出溫度▲高▲于未▲加▲熱試(Shì)樣(Yàng)終餾點的物質。

不[Bú]能蒸(Zhēng)發▽産▽物：通過模(Mó)拟蒸餾◇方◇(Fāng)法不能從試[Shì]樣中分離出○來○的物質（即殘渣）。

3、制定符合我國實際的熱傳(Chuán)導油（液）▿熱▿穩定性評價标準

在德國熱傳導油（液）産品[Pǐn]标準（DIN 51528）中，僅規定熱穩定○性○(Xìng)所采用的試驗方法，并未(Wèi)▾制▾[Zhì]定具體指标，如果照搬過來，就我國的市場情況而▾言▾[Yán]，可(Kě)操作性比較差。目前一些市售産品的說明[Míng]書所推(Tuī)薦的最高使用溫度與實際[Jì]出入較大，給用戶以誤導，安全◆事◆故時有發生。因此規範市場(Chǎng)行為的關鍵◇是◇制定熱穩[Wěn]定性評價(Jià)标準，并▽用▽[Yòng]于确定産(Chǎn)品的最高(Gāo)使用溫度。

經廣泛▲收▲集國(Guó)内不同類型加[Jiā]熱裝置使用的國内外各類熱傳導油（液），進行熱穩定性試▾驗▾驗證，确●定●熱穩定性評價指标為變質率[Lǜ]不大于10％。

3.1 國内生産的礦(Kuàng)物油型産品的熱穩定性評價

表1和(Hé)◇表◇(Biǎo)2分∆别∆對國[Guó]内廣泛使用的[De]國産熱傳導油進行◇了◇300℃和320℃熱穩定性驗證

表1 部分國産熱傳導油熱(Rè)穩定性驗證結◇果◇（300℃）

從◊以◊上驗證(Zhèng)結果看，在廠家推薦[Jiàn]最高使用溫度為320℃的7個産品中，全部(Bù)未達到320℃要◈求◈，其中D1和D9甚至達[Dá]不到300℃要(Yào)求，D8按照推薦的(De)最高使用溫度300℃進行試[Shì]驗(Yàn)，不合格(Gé)。送◈檢◈産品有[Yǒu]兩個可達到310℃，三個可以達到320℃。

由此可見，如采用變質率10％的指标，就将國内多數礦物[Wù]油型産品[Pǐn]的最[Zuì]高使用溫(Wēn)度限制在300℃⋄以⋄下[Xià]，避免由于[Yú]使∇用∇溫度過高造成過快老化結膠，引發事故。這▿一▿指标對礦物油型産品來說，提[Tí]供了一個安全且經濟的限值。

3.2、 熱傳導油（液）最高使用溫度的[De]确定

以一系列國内外産品的熱穩定▾性▾[Xìng]◈評◈價(Jià)結[Jié]果為依據，在确認設定指标(Biāo)對國内産[Chǎn]品具有較好的區分性，同時與國外産品的評價⋄結⋄果基本相符後，将熱傳[Chuán]導[Dǎo]油（液）熱穩定性評價[Jià]标準（SH/T 0677－1999）定為：在一定溫度和時間條(Tiáo)件下，按照SH/T 0680－1999進行試驗後，外觀合格，變質率（氣相分解産物、低沸物、高沸物和不能蒸發産[Chǎn]物之合）不大于10％，◈相◈(Xiàng)應的試驗○溫○度定義為該産品的最高使用溫[Wēn]度。

礦油型熱傳導[Dǎo]油的最高使用溫●度●◆多◆數為300℃,礦油[Yóu]型熱傳導(Dǎo)油的最高使用溫(Wēn)度不可能超過320℃。

合成型産品因産品類型不同其熱穩定◇性◇也不(Bú)同，需根▾據▾評價○結○果來∆确∆定。從送樣◆評◆價[Jià]結[Jié]果看，液相使用的[De]産品在300℃-350℃◊之◊間。

4 、對SH/T 0677-1999◆标◆準實施中相關⋄問⋄題的[De]讨論

4.1國[Guó]家的标準化政策

根▿據▿[Jù]國家标準(Zhǔn)化法，以下概念介○紹○給大(Dà)家。

國家标準：需要在(Zài)全國範圍統一的技術要求，制定國家标準；

行業标準：沒有國家标(Biāo)準(Zhǔn)而又需[Xū]在全國某●個●行業範(Fàn)圍内統一的技術要求，制定行業标準地方标準：沒有(Yǒu)國家标[Biāo]準▿和▿行業标準而又需在省、自治區、直轄市範圍内統一的⋄工⋄(Gōng)業産品的[De]安全、衛生要求，可以制定地方标◆準◆。在公布了國▿家▿[Jiā]或行業标準之後，該項地方标(Biāo)準即行廢止。

國家标(Biāo)準[Zhǔn]和行業标準分為強制性标準和推薦性标準。保障人體健康、人身、财(Cái)産安全的标[Biāo]準和法規、行政法規規定強制執行的标準是強制性标準，其他标準是推薦性[Xìng]标準。

過去(Qù)在計劃經濟時代，▽我▽國的标準都是以生産型标準為主，且(Qiě)具有(Yǒu)法規性質，即多數(Shù)為強制性标準。在我國加入WTO的今天,标準更多地具有貿易性(Xìng)的功能，多數為(Wéi)推薦(Jiàn)性标準。推[Tuī]薦性标準(Zhǔn)具有引導◇作◇用，◇國◇家鼓勵企業按照推薦(Jiàn)性标準進[Jìn]行生産。實際上，在激烈的[De]市場競争中，标準化已經成為企業[Yè]參與市▾場▾競争的重要手段。

4.2标準◈實◈施中的誤區

◈石◈▿油▿化工科(Kē)學研究院[Yuàn]是國家石油産品[Pǐn]◈标◈[Biāo]準化技術歸∆口∆(Kǒu)單位。經過(Guò)多年努力，根據中國實際制定的SH/T 0677-1999熱傳導液[Yè]标準是在▿全▿國熱(Rè)載體加熱技術範圍(Wéi)内的統一技術(Shù)要求，是[Shì]規範市場[Chǎng]秩序、規範◆生◆産和使用的重要依∇據∇[Jù]。有見識的企業應[Yīng]該(Gāi)積[Jī]極◈執◈(Zhí)行标準，努[Nǔ]力靠攏标準，如果一時難以▽達▽[Dá]到，也要積極采取應對措施，改[Gǎi]進生産(Chǎn)⋄工⋄藝、優化原材料(Liào)，積▲極▲參與市(Shì)場競争。但是(Shì)，一部▾分▾∇企∇業，不僅不願向行業标準靠攏，而且(Qiě)回避國家已經●有●◆标◆準這(Zhè)一事實，不[Bú]經評價，就在産品說明書上◆随◆意标注▾最▾(Zuì)高(Gāo)使用溫度，甚至标至360℃的高溫[Wēn]。有的(De)企業(Yè)還制定一些低于SH/T 0677-1999的地方标準、企業标準，還要搞評價[Jià]方法，其實這不◈過◈是●一●種∇商∇業行為，即可繞[Rào]開(Kāi)國家已有的标[Biāo]準，又可[Kě]以此吸引[Yǐn]不知情的[De]用戶(Hù)。

由此可見，對于如何正◇确◇選取适合(Hé)自己的産品，用戶很難獲得正(Zhèng)确的信(Xìn)息(Xī)。2000年在北京召開[Kāi]了新标準宣慣會以後，有[Yǒu]多少企業(Yè)●将●标準信息告訴了自己[Jǐ]的用(Yòng)戶？市場競争應該是公平、有序的競争，企業經[Jīng]營當以誠信(Xìn)為[Wéi]本，赢利不應以(Yǐ)犧牲用戶的◊利◊益為代○價○，更不應以其不知而欺◆之◆。

▲我▲相信，用戶對标準不了解或◆者◆根本不知情是暫時的[De]，随[Suí]着标準宣傳貫徹力度的加(Jiā)大，越[Yuè]來越(Yuè)多的用戶會了解标準，會在選油或招标過程中●以●标準為依據。所以積極執行标準是企業的⋄明⋄[Míng]智之[Zhī]舉。

标準實(Shí)施以來，已對10餘個國内外樣▾品▾(Pǐn)進行了▾熱▾穩定性評價，對規範市場發揮了重要的作用。

已∇送∇(Sòng)樣進(Jìn)行産品熱穩定性評價的生産單位：

中國石油(Yóu)潤滑油研發中心（大連、▲克▲(Kè)拉瑪依）

中國石(Shí)化潤滑油(Yóu)公司（長城潤滑油、濟(Jì)南環[Huán]球）

恒升化工有限公司

蘇[Sū]州首諾化工有限公司

原河北[Běi]樂亭精細▾化▾工廠(Chǎng)

4.3、 最[Zuì]高使用溫度在[Zài]熱傳導油（液）▲實▲際應用中的意義

最高使用(Yòng)溫度系指某(Mǒu)産品經(Jīng)熱穩定性試驗，變質率(Lǜ)不大◊于◊10％所對應的溫▿度▿，即加熱(Rè)器出口處測得的主流體最◈高◈平均溫度。熱傳導油（液）在實際運◊行◊過程[Chéng]中，随時可能發生熱[Rè]分(Fèn)解、熱聚合和熱氧化(Huà)▽反▽應，其組成無時[Shí]無刻不在發生變◈化◈(Huà)，這是不可避免的，但是其程度是可以控制的[De]。在實際使用中，最高使用溫度成為我們即合(Hé)理又經濟[Jì]地[Dì]選用的重要參數[Shù]。

按照德國熱⋄載⋄(Zǎi)體安全運行規程5)，熱◇傳◇導(Dǎo)油（液）在其最高使用[Yòng]溫度下應至少使用一(Yī)年。為保證熱傳[Chuán]導油（液(Yè)）具有較長的使用壽命，保持裝置平穩運行，○減○少操∇作∇成本，實現最佳經濟◈效◈[Xiào]益，應當在最高使用溫度與實際運行溫度（加熱爐出口處測得的主流[Liú]體平均溫度(Dù)）之間保[Bǎo]持一個合[Hé]理的▾差▾值，◇建◇議實○際○[Jì]運行溫度較産品的最高使用溫度低●至●少20℃。▲目▲前，國内熱載體(Tǐ)加熱裝置實際運行(Háng)溫度多數低于280℃，◈選◈用(Yòng)評價合格的300牌号的[De]産品是經濟且合[Hé]理(Lǐ)的[De]選擇。選用不當有以下兩種情[Qíng]況：

1、 實際運行溫度長時間高[Gāo]于或接○近○熱傳導油（液）◊的◊(De)最高使用溫度[Dù]，會(Huì)在短時間内使變[Biàn]質率快速上升，造[Zào]成設備氣阻和過[Guò]熱結焦，從而引發安全事[Shì]故，造成經[Jīng]濟損∆失∆和人身傷害。

2、 實際使用溫度如果低于280℃，選油時一定要(Yào)320或更高牌(Pái)号，也沒有必要。一◊是◊會造成質[Zhì]量過剩，成本升高，●二●是造成生産廠家為迎合(Hé)用戶，不經[Jīng]檢測，就标出320、330甚至340的礦油型熱傳導∇油∇，而(ér)且價格相當便(Biàn)宜，造成▾劣▾質産品充斥市場，而經檢測認定的優質産(Chǎn)品因為實事求是∇而∇∇被∇市場冷落。

作為用戶，●應●[Yīng]選擇産[Chǎn]品最(Zuì)高使用○溫○度(Dù)經權威部∇門∇評(Píng)價而(ér)确定産品。

對于[Yú]礦油型熱傳導油，标示的最高[Gāo]使用溫度越高（如320、330、340等），價[Jià]格越便宜，其虛假成分也越大[Dà]。

4.4、調配(Pèi)高溫抗氧、抗○垢○(Gòu)複合添加劑的作用

在熱[Rè]傳導油的使用過程▽中▽，經常會(Huì)碰到過熱、突然停[Tíng]電等情況，這極易導緻爐(Lú)◇管◇結垢。爐管一旦結垢，會産(Chǎn)生如(Rú)流速降低，傳熱◊效◊率[Lǜ]下[Xià]降等一(Yī)系列問題，從而加(Jiā)速熱傳導油的老化速率，大大降低[Dī]使▲用▲壽[Shòu]命。因此，在礦物油型熱傳導油中加入高溫▾抗▾垢型複∆合∆[Hé]添加劑對防[Fáng]止老化，延長(Zhǎng)使用壽命有着重要(Yào)的▽作▽用。

但适用[Yòng]于∇一∇(Yī)般工業潤滑油中的添加劑往(Wǎng)往(Wǎng)熱穩▿定▿性較差，因此關鍵是通過[Guò]熱穩定性評價來選擇具有優良熱(Rè)穩定性的添加劑▿和▿(Hé)基礎油，才能◆得◆[Dé]到符合标準要求(Qiú)的産∆品∆[Pǐn]。在進行送檢樣品○的○評價中，經常發生加[Jiā]熱後産生絮狀沉澱或黑[Hēi]色沉渣的情◊況◊(Kuàng)，問題就出在原料的熱穩定性上。因為評價裝置全◆國◆僅石科院一套，生(Shēng)産企業不(Bú)具備熱穩定性[Xìng]○評○價的條件，進行配方◈研◈究有一定困難。

針對(Duì)上述[Shù]問題，石油化工科學研◊究◊院利[Lì]用評(Píng)價設備和資源的優勢(Shì)，進行∆了∆抗垢型複合添加劑的研究，該[Gāi]複合劑選用具有優良熱穩◊定◊(Dìng)性的抗氧[Yǎng]、抗垢和金屬▲鈍▲化▲等▲添加劑複合而(ér)成，與精選的優質基礎油複配後，具有優良⋄的⋄(De)熱穩定∆性∆[Xìng]和氧化安(ān)⋄定⋄性，可以(Yǐ)使運行[Háng]中由(Yóu)于高溫氧化和聚(Jù)合⋄産⋄生的粘稠物質分散溶解(Jiě)，減(Jiǎn)少(Shǎo)在爐管壁上的沉[Chén]積，延長[Zhǎng]産品的使用壽[Shòu]命。抗垢型複合(Hé)添加劑現已在國内多家企業[Yè]使[Shǐ]●用●，效果良好。

5 、标準化歸口單[Dān]位的工作設想(Xiǎng)

鑒于上述(Shù)市場狀況，深感作為标準(Zhǔn)歸口和起草單位責任重大。針對◆用◆戶的(De)宣傳和引導我們要加(Jiā)大力度。

明年準備(Bèi)⋄對⋄“熱傳導液（SH/T 0677-1999）”标準進行修訂，此項工作希望(Wàng)得到廣[Guǎng]大生産企業積極參與和支▲持▲[Chí]。

一切工[Gōng]作的目的在于規範市場，促進∆我∆(Wǒ)國[Guó]熱載體加(Jiā)熱技術[Shù]的健康發展。

參考(Kǎo)文獻：1) 熱傳導油（液(Yè)）标準（SH/T 0677－1999）

2) 潤◊滑◊劑和∆有∆關産品（L）類的分類 第12部分：Q組（熱傳導(Dǎo)）（GB/T 7631.12-1994）

3) 未使用過的熱載體液熱穩定性測定法（DIN 51528－1995）

4) 熱傳導油（液[Yè]）熱穩◊定◊性測定法（SH/T 0680－1999）

5) 有機(Jī)熱載體安全運行(Háng)規程（DIN 4754）

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