熱傳導油（液）标(biāo)準制定及(jí)實施的相關問題(tí)（2003）

                                  --------- 中國石化石油(yóu)化工科學研究(jiū)院    梁紅   2003年

                                        第13屆全國熱載體加熱技術交流會論文

1、前 言

按照國際标準化分類，有機熱載體屬于潤滑劑和(hé)有關(guān)産品(L)類Q組，統稱作熱傳導液(Heat Transfer Fluids)，包括各種類型的合成液（熱傳導(dǎo)液）和礦物油（熱傳導油）。

我國熱傳導油（液(yè)）的研制和生産始于(yú)20世紀(jì) 70年代，随着成套(tào)設備的引進和國(guó)産(chǎn)設備的改造，目(mù)前，熱傳導油（液）已在工業和民用的的多種加熱(rè)裝置中廣泛應用。過去，由于(yú)使用性能評價方法未建立，生(shēng)産和使用處于無标(biāo)準可循的狀态(tài)，使加熱系統的故障和安(ān)全事故時有發生

國家石油(yóu)産(chǎn)品标準化技術歸口單位(wèi)（石油化工科學研究院）在九五期間，将熱傳導(dǎo)油（液）熱穩(wěn)定性評價與标準制定相結合，在建立評價方法的(de)同時對(duì)影響産品熱穩定性的因素進行考察，對國内外不同類型的産品進行評(píng)價，從而确定了(le)産品最高使用溫度的(de)評價方法和指标，制定了熱傳導油（液）産品标(biāo)準(SH/T 0677－1999)2)。該标(biāo)準與國外同類标準相比，優(yōu)勢在于可通過熱穩定性評價确定産品的最高使用溫(wēn)度，可操作性好，也(yě)更符(fú)合中國國情。

但是标準實施三年來，執行情況喜憂參半。有的企業(yè)，積極執行标準，送(sòng)樣進行熱穩(wěn)定性試驗(yàn)并根據試驗(yàn)确定的最高使用(yòng)溫度來編寫産品說明(míng)書，并積極向(xiàng)用戶宣傳标準。但也有部分(fèn)企業，回(huí)避标準的存在，不僅不進行産品的熱穩定性檢測，而且繼續以誇大不(bú)實之詞欺騙用戶(hù)，進行不正當競争(zhēng)，情況令人(rén)堪憂(yōu)。

本文将介紹熱傳導油（液）最高使用溫度的确定方法，對标準執行中的相關問題進行讨論(lùn)并提(tí)出(chū)建議(yì)。

 2、SH/T 0677-1999熱傳導液标準的制定依據及關鍵指标

熱穩定性是熱傳導(dǎo)油（液）區别于其(qí)它油品的重要使用性(xìng)能評定方法，是(shì)熱傳導油（液）研(yán)究、生産、選用和标準化必不可少的(de)關鍵(jiàn)指标。根據國家積極采用國際标準和國外先進标準的原則，SH/T 0677-1999熱傳(chuán)導液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 熱穩定性試驗方法概要

在一定試驗(yàn)溫度下，将試樣隔絕空氣加熱至規定時間（480h以上），然後觀察并記錄其外(wài)觀；通過稱量計算出氣相分解産物含量；對加熱前後的試樣進行氣相色譜(pǔ)分析，通過模拟蒸餾曲線确定(dìng)試樣生成的低沸物和高沸物含量；稱取一定量加熱後的試樣,在球管(guǎn)蒸餾器中測定不能蒸發産(chǎn)物含(hán)量；四部分相加計算(suàn)出試樣(yàng)的變質率(lǜ)。在外觀合格的前(qián)提下，變質率越小，熱穩定性就越好。

熱(rè)傳導油（液）的熱穩定性評價指标的含義：

外觀：清澈(chè)透明，無絮狀物(wù)或沉澱物(wù)。

變質率由四部分組成(chéng)：

氣相(xiàng)分解産物：常壓下其沸點在室溫(wēn)以下的物質。

低(dī)沸物：經模拟蒸餾方法測出餾出溫度低于未加熱試樣初餾點的物質。

高沸(fèi)物：經模拟蒸餾方法測出餾出溫度高于未加熱試樣(yàng)終餾點的物質。

不能蒸發産物：通過模拟蒸(zhēng)餾方(fāng)法不能從試(shì)樣中分(fèn)離出來的物質（即殘(cán)渣）。

3、制定符(fú)合我國實際的熱傳導油（液）熱穩定性評價(jià)标準

在德國熱傳導油（液）産品标準（DIN 51528）中，僅規定熱穩定性所采用的試驗方法，并未制(zhì)定具體指标，如果照搬過來(lái)，就我國(guó)的(de)市場情況而言，可操作性比較(jiào)差。目前一些市售(shòu)産品的說明書所推薦的最高使用溫度與(yǔ)實際出入較大，給用戶以誤導(dǎo)，安全事故時有發生。因此規範(fàn)市場行為的關鍵是制定熱穩定性評價标準，并用于确定産品的最高使用溫度。

經廣泛收(shōu)集(jí)國内不同類型加熱裝置使用的國内外各類熱傳導(dǎo)油（液），進行熱穩定性試驗(yàn)驗證，确定熱穩定性(xìng)評價指(zhǐ)标為變質率(lǜ)不大于10％。

3.1 國(guó)内生産的(de)礦物油型産品的熱穩定性評價

表1和表(biǎo)2分别對國内廣(guǎng)泛使用的(de)國産熱傳導油進行了300℃和(hé)320℃熱穩定性驗證

表1 部分國産熱傳導油熱穩定性驗證結果（300℃）

從以上驗證(zhèng)結果看，在廠家推薦最高使(shǐ)用溫度為(wéi)320℃的7個産品中，全部未達(dá)到320℃要求，其中D1和D9甚至達(dá)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(gé)。送檢産品有(yǒu)兩個可達到310℃，三個可以達(dá)到320℃。

由此可見，如(rú)采用變質率10％的指标(biāo)，就将國内(nèi)多數礦物油型産品的最(zuì)高使用溫度限(xiàn)制在300℃以下，避免由于(yú)使用溫度過高造成過快(kuài)老(lǎo)化結膠，引發事故。這一指(zhǐ)标對礦物油型産品來說，提供了一個安全且經(jīng)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(guó)内外産品的熱穩(wěn)定性評價(jià)結(jié)果為依據，在(zài)确認設定指标對國内産品具有較好的(de)區分性，同時與國外(wài)産品的評價結果基(jī)本相符後，将熱傳導油（液）熱穩定性評價(jià)标準（SH/T 0677－1999）定為：在一定溫度和時間(jiān)條件下，按照SH/T 0680－1999進(jìn)行試驗後(hòu)，外觀(guān)合格，變質率（氣相分解産物、低(dī)沸物、高沸物和不能蒸發産物之合）不大于10％，相應的試驗溫度(dù)定義為該(gāi)産品的最高使用溫(wēn)度。

礦油型熱傳導油的最高使用溫度多(duō)數為300℃,礦油型熱傳導(dǎo)油的最高使用溫度不可能超過320℃。

合成型産品因産品類型不同其熱穩定性也不同，需根據評價結果來确定。從送樣評價(jià)結果看，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國家的标準化政策

根據國家标準化法，以下概(gài)念介紹給大家。

國家标準：需要在(zài)全國範圍統一(yī)的技術要(yào)求，制定國(guó)家标準；

行業标準：沒有國家标準而又需(xū)在全國某個行業範圍内統(tǒng)一的技術要(yào)求，制(zhì)定行業标準地方标準：沒有(yǒu)國家标準(zhǔn)和行業标準而又需在省、自治(zhì)區、直轄市範圍内統一的工業産品的(de)安全、衛生要求，可以制定地方(fāng)标準(zhǔn)。在公布了國家或行業标準之後，該項地(dì)方标準即行廢(fèi)止。

國家标(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)标準分為強制性(xìng)标(biāo)準和推薦性标準。保障人體健康、人身、财産安全的标(biāo)準和法規、行政法規規定強(qiáng)制執行的标準是強制性标準，其他标準(zhǔn)是推薦性(xìng)标準。

過去在計劃經濟時代，我(wǒ)國的标準都是以生産型标準為主，且具有法規性質，即多數(shù)為強制性标準。在我國加入WTO的今天(tiān),标準更多地具有貿易性(xìng)的功能，多數為推薦性标準。推薦性标準具(jù)有引導作用，國家鼓勵企業按照(zhào)推薦性标準進行生産。實際上，在激烈的市場(chǎng)競争中，标準化已經(jīng)成為企業參與市場競争的重要手段。

4.2标準實施中的誤區

石(shí)油化(huà)工科學研(yán)究院是國家石油産品标(biāo)準化技術歸口(kǒu)單位。經過多年努力，根據(jù)中國實際(jì)制定的SH/T 0677-1999熱傳導液(yè)标準是在全國熱載體加熱技術範圍内的統一技術要求，是規範市場(chǎng)秩序、規範生産和使用的重要依據。有(yǒu)見識(shí)的企業應(yīng)該積極執行标準，努力靠攏标(biāo)準，如果一時難以達到，也要積極采取(qǔ)應對措施，改進生産工(gōng)藝、優化原材料(liào)，積極參與市場競争。但是，一部分企業，不僅不(bú)願向行業标(biāo)準靠攏(lǒng)，而且(qiě)回避國家已經有标準這一事實，不經評價，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。有的企業(yè)還制(zhì)定一些低(dī)于SH/T 0677-1999的地方(fāng)标準、企業标準，還(hái)要搞評價方法，其(qí)實這不過是一種商(shāng)業行為，即可繞(rào)開(kāi)國(guó)家已有的标準，又可以此吸引不知情的用戶。

由此(cǐ)可見，對于如何正确選取适合(hé)自(zì)己的産品，用戶很(hěn)難獲得正确的信息(xī)。2000年在北京召開了新标準(zhǔn)宣慣會以後，有多少企業将标準信息告訴了自己的用戶？市場競争應該是(shì)公平、有序(xù)的競争，企(qǐ)業經營當以誠信為本，赢利不應以犧牲用戶的利益為代價(jià)，更不應以(yǐ)其(qí)不知而欺之。

我相信，用戶對标準不了解或者根(gēn)本不知情是暫時的，随着标準宣傳貫徹力度的加大，越來越多的用戶會了解(jiě)标(biāo)準，會在選油或招(zhāo)标過程中以标準為依據。所以積極執行标準是企業的明智之(zhī)舉。

标準實施以來(lái)，已對10餘個國内外樣品進行了熱(rè)穩定(dìng)性評價，對規範市場發揮了重要的作用。

已送樣進行産品熱穩定性評價的(de)生産單位：

中國石油潤(rùn)滑油研發中心（大連、克(kè)拉瑪(mǎ)依）

中國石化(huà)潤滑(huá)油公司（長城(chéng)潤滑油、濟(jì)南環球）

恒(héng)升化工有限(xiàn)公司

蘇州首諾化工有限公司

原(yuán)河北樂亭精細化工廠

4.3、 最高使用溫(wēn)度在熱傳導油（液(yè)）實際應用中的意義

最(zuì)高使用溫度系指(zhǐ)某産品經熱穩定性試驗，變質率(lǜ)不大于10％所對應的溫度，即加熱器出口處測得的主(zhǔ)流體最高平均溫(wēn)度。熱傳導油（液）在實際(jì)運行過程(chéng)中，随時可能發生熱分解(jiě)、熱聚合和熱氧化反應，其(qí)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(kòng)制的(de)。在實際使用中，最高使用溫度成為我們即合(hé)理又經濟地(dì)選用的重(zhòng)要參數(shù)。

按照德國熱載體安全運行規程5)，熱(rè)傳(chuán)導油（液）在其最(zuì)高使用溫度下應至少使用一年。為保證熱傳導油（液(yè)）具有較長的使用壽命，保持裝置平穩運行，減(jiǎn)少操作成本，實現最佳(jiā)經(jīng)濟效(xiào)益，應當在最高使用溫度與實際運行溫度（加熱(rè)爐出口處測(cè)得的主流體平均溫度）之間保持一個合理的差值，建議實際運行溫度較産品(pǐn)的最高使用溫度低至少20℃。目前，國内(nèi)熱載體(tǐ)加熱裝置實(shí)際運行溫度多數低于280℃，選用(yòng)評價合格的300牌号的(de)産品是經濟且合理的選擇。選(xuǎn)用不(bú)當有以下兩種情況：

1、 實際運行溫(wēn)度長時間高于或接近熱傳導油（液）的最高使用溫度，會在短時間内使變(biàn)質率快速(sù)上升，造成(chéng)設備氣阻和過(guò)熱結焦(jiāo)，從而引發安全事故，造成經濟損失和人身傷(shāng)害。

2、 實際使用(yòng)溫度如果低于(yú)280℃，選油時(shí)一定要320或更高牌(pái)号，也沒有必要。一是會造成質量過(guò)剩，成本升高，二(èr)是造成生産廠家為迎合用戶(hù)，不經檢測，就标出320、330甚(shèn)至(zhì)340的礦油型(xíng)熱傳導油，而且價格相當便(biàn)宜，造成劣質産品(pǐn)充斥市場，而經檢測認定的優質産品因為實事求是而被市場冷落。

作為用戶，應選擇産品最高使用溫度(dù)經權威部門評(píng)價(jià)而确定産品。

對于礦(kuàng)油型熱傳導油，标示的最高使用溫度越高（如320、330、340等），價(jià)格越便宜(yí)，其虛假成分(fèn)也(yě)越大。

4.4、調配高溫(wēn)抗氧、抗垢複合添加劑的作用

在熱傳導油的使用過程中，經常會(huì)碰到過熱、突然(rán)停電等情況，這極易導緻爐管(guǎn)結垢。爐(lú)管一旦結垢，會産生如(rú)流速降低，傳熱效率(lǜ)下(xià)降等一(yī)系列問題，從而加速熱傳導油的老化速(sù)率，大大降低使用壽(shòu)命。因此，在礦物油型熱傳導油中加入高(gāo)溫抗垢型複合添加劑對防止老化，延長使用壽命(mìng)有着重(zhòng)要(yào)的作用。

但适用于一(yī)般工業潤滑油(yóu)中的添加劑往往熱穩定性較差，因此關鍵是(shì)通過(guò)熱穩定性評價來選(xuǎn)擇具有優良熱(rè)穩定性的添加劑和基礎油，才能得到符合标準要求的産品。在進行送(sòng)檢樣品的評價(jià)中，經常發(fā)生加(jiā)熱後産生(shēng)絮狀沉澱或黑色沉渣的情況(kuàng)，問題就出在原料的(de)熱(rè)穩定(dìng)性(xìng)上。因為評價裝置全國僅石科院一套，生(shēng)産企業不具備熱穩定性評價的條件，進行配方研究有一定困難(nán)。

針對上述問題(tí)，石油化工科學研究院利用評(píng)價設備和資源的優勢，進行了抗垢型複合(hé)添加劑的研究，該(gāi)複合(hé)劑選用具有優良熱穩定性的抗氧、抗垢和金屬鈍(dùn)化等添加劑複合而成，與精選的優質基礎油複配後，具有優良的熱穩定(dìng)性和氧化安定性，可以使運行中由于高溫氧化和聚(jù)合産生的粘稠物質分散(sàn)溶解(jiě)，減少在爐管壁上的沉積，延長産品的使用壽命。抗垢型複(fú)合添加劑現已在(zài)國内多家企業(yè)使用，效果良好。

5 、标準化歸口單位的工作設想

鑒于上述(shù)市場狀況，深感作(zuò)為标準歸口和起(qǐ)草單位責任重大。針對(duì)用戶的(de)宣傳和引導我們要加(jiā)大力度。

明年準備對“熱傳導液（SH/T 0677-1999）”标準進(jìn)行修訂，此項工作希望得到廣大(dà)生産企業積極參與和支持。

一切工作的目的在于規範市場，促進我國熱載體加熱技術的健康發展。

參考文獻：1) 熱傳導油（液）标準（SH/T 0677－1999）

2) 潤滑劑和有關(guān)産品(pǐn)（L）類的分類(lèi) 第12部分：Q組(zǔ)（熱傳導）（GB/T 7631.12-1994）

3) 未使用過的熱載(zǎi)體液熱穩定性(xìng)測定法（DIN 51528－1995）

4) 熱傳導油（液）熱穩定性(xìng)測定法（SH/T 0680－1999）

5) 有機熱載體安全運行規程（DIN 4754）

上一篇：有機熱載體國家(jiā)标準GB 23971-2009宣貫解讀系列連載

下一篇：熱(rè)傳導油（液）标準制(zhì)定及實施的相關問題(tí)（2004）