影響石油產(chǎn)品傾點測定結(jié)果的因素分析

龐 敏

（中國石油大慶煉化公司質(zhì)量檢驗與環(huán)保監(jiān)測中心，黑龍江大慶163411）

石油是重要的戰(zhàn)略物資，石油產(chǎn)品在日常生活中有著極其重要的作用。傾點是石油產(chǎn)品在規(guī)定冷卻條件下逐級冷卻到能夠保持流動的最低溫度。在接近傾點時，石油產(chǎn)品會析出蠟晶物質(zhì)，其流動性會大幅度降低。根據(jù)石油產(chǎn)品傾點的不同，其運輸時的溫度和儲存條件不同。傾點是反映石油產(chǎn)品低溫使用性能的好壞參數(shù)之一。

1 影響因素

1.1 溫度計水銀球的位置對傾點測定結(jié)果的影響

GB/T3535-2006 石油產(chǎn)品傾點測定法［1]規(guī)定，讓石油產(chǎn)品浸沒溫度計下端的水銀球，控制溫度計的毛細(xì)管起點浸在石油產(chǎn)品液面下3 mm 的位置。在傾點測定的實際操作中，化驗員容易將溫度計水銀球的毛細(xì)管起點處放置過低，這會影響石油產(chǎn)品的傾點測定結(jié)果，造成結(jié)果偏低。

1.2 降溫的速率對傾點測定結(jié)果的影響

GB/T3535-2006 石油產(chǎn)品傾點測定法中對石油產(chǎn)品的降溫速率做了明確規(guī)定，石油產(chǎn)品需要逐級降溫，石油產(chǎn)品降到一定溫度，才可以轉(zhuǎn)移到下1個低溫浴中。如果不按要求降溫，過快的降溫速率會導(dǎo)致石油產(chǎn)品傾點測試結(jié)果偏低。過于快的降溫速率會造成石油產(chǎn)品中蠟晶網(wǎng)格強度弱，造成結(jié)果偏低。石油產(chǎn)品的降溫速率比GB/T3535-2006 石油產(chǎn)品傾點測定法中規(guī)定的降溫速率慢，對傾點測定結(jié)果無明確影響。

1.3 預(yù)熱溫度對傾點測定結(jié)果的影響

在一定范圍內(nèi)，隨著石油產(chǎn)品的預(yù)熱溫度降低，測定的傾點結(jié)果逐漸升高；隨著石油產(chǎn)品的預(yù)熱溫度升高，測定的傾點結(jié)果逐漸降低。石油產(chǎn)品在逐漸升溫的過程中，其分子呈現(xiàn)自由無序狀態(tài)，分子鏈段更易運動，石油產(chǎn)品的流動性將會極大地改觀。隨著石油產(chǎn)品測試溫度的不斷下降，其分子鏈的活性逐漸降低。在達(dá)到臨界溫度后，石油產(chǎn)品中的蠟狀物質(zhì)等成分逐漸析出并形成晶狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

由于預(yù)熱溫度的不同，開始測試時分子鏈的能量也不同。在一定范圍內(nèi)，預(yù)熱溫度越高，分子鏈獲得的能量越大。在低溫浴中降溫的過程中，石油產(chǎn)品的溫度逐漸降低，但需一定的時間，分子鏈的活性慢慢減弱，導(dǎo)致石油產(chǎn)品的傾點測定結(jié)果降低［2]。

1.4 開始測試溫度對傾點測定結(jié)果的影響

GB/T3535-2006 石油產(chǎn)品傾點測定法中規(guī)定，每降低3 ℃都需要將試管取出，使試管充分傾斜來確定石油產(chǎn)品是否流動。如果石油產(chǎn)品不流動了，就加3 ℃，這個溫度值就是石油產(chǎn)品的傾點。GB/T3535-2006 石油產(chǎn)品傾點測定法中規(guī)定，取出試管、觀察石油產(chǎn)品流動性和試管返回浴中的全部操作不超過3 s。

在一定范圍內(nèi)，開始測試溫度偏高將會導(dǎo)致傾點的測定結(jié)果偏低；而在開始測試溫度距離預(yù)期傾點不到9 ℃時，并不會影響傾點的測定結(jié)果。開始測試溫度偏高會影響傾點的測定結(jié)果的原因是，每次將試管取出，觀察石油產(chǎn)品流動性時，會干擾樣品的凝固，擾動的次數(shù)過多會破壞石油產(chǎn)品中蠟晶網(wǎng)格的形成，使得石油產(chǎn)品傾點的測定結(jié)果偏低［3]。

由于GB/T3535-2006 石油產(chǎn)品傾點測定法中規(guī)定，當(dāng)石油產(chǎn)品的溫度達(dá)到高于預(yù)期傾點9 ℃時，開始觀察試樣的流動性。石油產(chǎn)品的開始測試溫度高于預(yù)期傾點9 ℃，預(yù)期傾點越高，開始測試溫度越高。若開始測試溫度與最終傾點相差越大，那么觀察試樣流動性的次數(shù)會增加越多。過多的觀察次數(shù)，意味著取出試管的次數(shù)過多，相應(yīng)的，對石油產(chǎn)品凝固過程中的擾動次數(shù)也過多，致使石油產(chǎn)品的傾點測定結(jié)果降低［4]。

1.5 測試過程中擾動對傾點測定結(jié)果的影響

過多次數(shù)的觀察石油產(chǎn)品試樣的流動性，即過多的擾動，會破壞石油產(chǎn)品析出蠟質(zhì)結(jié)晶和形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此，石油產(chǎn)品最終形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的溫度降低，致使石油產(chǎn)品的傾點測定結(jié)果降低。在降溫過程中，石油產(chǎn)品中會析出微小的蠟質(zhì)結(jié)晶，微小的蠟質(zhì)結(jié)晶會進(jìn)一步形成蠟晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使石油產(chǎn)品失去流動性［5～7]。

在降溫過程中，石油產(chǎn)品會形成蠟質(zhì)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)的強度決定傾點結(jié)果的高低。在石油產(chǎn)品還未凝固時，任何擾動都會破壞蠟質(zhì)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞后，需要再降溫重新形成，導(dǎo)致測得的石油產(chǎn)品傾點測定結(jié)果偏低。

不同結(jié)構(gòu)的蠟晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對擾動的敏感性不同。對任何擾動剪切都敏感的有海綿狀蠟晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、改性原油的蠟晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。任何對敏感的蠟晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的擾動剪切都將導(dǎo)致傾點測定結(jié)果偏低，所以在觀察石油產(chǎn)品流動性時，要非常小心，不要攪動多空網(wǎng)狀結(jié)晶物。由于傾點測試方法的局限性，擾動對傾點測定結(jié)果的影響是不可避免的。

1.6 測試溫度間隔對傾點測定結(jié)果的影響

GB/T3535-2006 石油產(chǎn)品傾點測定法中規(guī)定測試石油產(chǎn)品傾點時溫度間隔為3 ℃。如果石油產(chǎn)品測試溫度間隔大，那么觀察試樣流動性的次數(shù)會減少，意味著取出試管的次數(shù)少，對石油產(chǎn)品凝固過程中的擾動次數(shù)也少，對石油產(chǎn)品的傾點測定結(jié)果影響不明顯。如果石油產(chǎn)品測試溫度間隔小，那么觀察試樣流動性的次數(shù)會增多。過多的觀察次數(shù)，意味著取出試管的次數(shù)過多。相應(yīng)的，對石油產(chǎn)品凝固過程中的擾動次數(shù)也過多，致使石油產(chǎn)品的傾點測定結(jié)果降低。石油產(chǎn)品的開始測試溫度比預(yù)期傾點高9 ℃時，石油產(chǎn)品測試溫度間隔小對石油產(chǎn)品的傾點測定結(jié)果影響不明顯。對任何擾動剪切都敏感的石油產(chǎn)品，其傾點測定結(jié)果受石油產(chǎn)品測試溫度間隔影響大［8]。

1.7 熱經(jīng)歷對傾點測定結(jié)果的影響

GB/T3535-2006石油產(chǎn)品傾點測定法中規(guī)定，不知道熱經(jīng)歷的石油產(chǎn)品，需要靜置24 h 后，再開始試驗。如果石油產(chǎn)品在距離試驗開始時間不足24 h，有溫度曾超過45 ℃的熱經(jīng)歷，也需要靜置24 h 后，再開始試驗。當(dāng)石油產(chǎn)品放置時間不足12 h，就開始試驗時，放置時間越短，對傾點測定結(jié)果影響越大，最終得到的傾點測定結(jié)果越低，熱經(jīng)歷對傾點測定結(jié)果影響越大。當(dāng)石油產(chǎn)品放置時間超過12 h，熱經(jīng)歷對傾點測定結(jié)果的無明確影響。石油產(chǎn)品的熱經(jīng)歷溫度越高，就需要更久的時間來抹掉熱經(jīng)歷的影響［9，10]。

2 影響分析

（1）將溫度計水銀球的毛細(xì)管起點處放置過低，會影響傾點測定結(jié)果，造成結(jié)果偏低。

（2）過快的降溫速率會造成石油產(chǎn)品中蠟晶網(wǎng)格強度弱，傾點測試結(jié)果偏低。石油產(chǎn)品的降溫速率比GB/T3535-2006 石油產(chǎn)品傾點測定法中規(guī)定的降溫速率慢，對傾點測定結(jié)果無明確影響。

（3）在一定范圍內(nèi)，隨著石油產(chǎn)品的預(yù)熱溫度降低，測定的傾點結(jié)果逐漸升高；隨著石油產(chǎn)品的預(yù)熱溫度升高，測定的傾點結(jié)果逐漸降低。

（4）在一定范圍內(nèi)，開始測試溫度偏高將會導(dǎo)致傾點的測定結(jié)果偏低；而在開始測試溫度距離預(yù)期傾點不到9 ℃時，并不影響傾點的測定結(jié)果。

（5）過多次數(shù)的觀察石油產(chǎn)品試樣的流動性，即過多的擾動，會破壞石油產(chǎn)品析出蠟質(zhì)結(jié)晶和形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此，石油產(chǎn)品最終形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的溫度降低，致使石油產(chǎn)品的傾點測定結(jié)果降低。

（6）如果石油產(chǎn)品測試溫度間隔大，那么觀察試樣流動性的次數(shù)會減少，意味著取出試管的次數(shù)少，對石油產(chǎn)品凝固過程中的擾動次數(shù)也少，對石油產(chǎn)品的傾點測定結(jié)果影響不明顯。如果石油產(chǎn)品測試溫度間隔小，那么觀察試樣流動性的次數(shù)會增多。過多的觀察次數(shù)，意味著取出試管的次數(shù)過多。相應(yīng)的，對石油產(chǎn)品凝固過程中的擾動次數(shù)也過多，致使石油產(chǎn)品的傾點測定結(jié)果降低。石油產(chǎn)品的開始測試溫度比預(yù)期傾點高9 ℃時，石油產(chǎn)品測試溫度間隔小對石油產(chǎn)品的傾點測定結(jié)果影響不明顯。

（7）當(dāng)石油產(chǎn)品放置時間不足12 h，就開始試驗時，放置時間越短，對傾點測定結(jié)果影響越大，最終得到的傾點測定結(jié)果越低，熱經(jīng)歷對傾點測定結(jié)果影響越大。當(dāng)石油產(chǎn)品放置時間超過12 h，熱經(jīng)歷對傾點測定結(jié)果無明確影響。石油產(chǎn)品的熱經(jīng)歷溫度越高，就需要更久的時間來抹掉熱經(jīng)歷的影響。

3 結(jié)束語

在分析過程中將溫度計完全插入石油產(chǎn)品中，并且使溫度計水銀球的毛細(xì)管起點浸在試樣液面下3 mm 處，能更好的提高傾點測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。石油產(chǎn)品降溫的速率符合GB/T3535-2006石油產(chǎn)品傾點測定法中規(guī)定的逐級冷卻降溫要求，能更好的提高傾點測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。石油產(chǎn)品在分析前的24 h 或至少在12 h 之內(nèi)沒有熱經(jīng)歷，能更好的提高傾點測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

石油產(chǎn)品在分析時，選擇正確量程的溫度計，能更好的提高傾點測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。比如預(yù)期傾點低于-33 ℃，應(yīng)選擇低傾點的酒精溫度計；如果預(yù)期傾點高于-33 ℃，應(yīng)選擇高傾點的水銀溫度計；如果預(yù)期傾點高于36 ℃，應(yīng)選擇熔點溫度計。由于測定石油產(chǎn)品傾點時，不同預(yù)期傾點的石油產(chǎn)品應(yīng)選擇不同的降溫速率。為石油產(chǎn)品選擇合適的降溫速率，將會更好的提高傾點測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。預(yù)期傾點低于-33 ℃的樣品和預(yù)期傾點高于-33 ℃的樣品選擇的水浴溫度不同，降溫速率也不同。石油產(chǎn)品的開始測試溫度與最終傾點結(jié)果相差越小，那么觀察試樣流動性的次數(shù)越少，對最終試驗結(jié)果的影響也越小。石油產(chǎn)品測試過程中受到的擾動次數(shù)越少，對最終試驗結(jié)果的影響也越小。石油產(chǎn)品測試溫度間隔越大，將會更好的提高傾點測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。