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10 2026.04
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石油產品闪點測定中的常见問題
石油是一種黏稠、深褐色液(ye)體(ti)，是存在(zai)於地下岩石孔隙中的以液態烃為主體的(de)可燃有機矿產，被称為“工業的血液”“現代文明的神經動(dong)脉”。1983年第11届世界石油大會對石油定義為：石油是自然(ran)界中存(cun)在於地下的以氣態、液態和固態烃類化合物為主，並含有少量雜質(zhi)的复(fu)雜混合物。随着經濟的不断发展，社(she)會不断進步，石油已成為世界第一大(da)能源，對世(shi)界政治、經濟、國防建設(she)、工農業生產、人民日(ri)常生活有着極大的影響，喷氣(qi)燃(ran)料、煤(mei)油、柴油、润滑油、液(ye)化石油氣、沥青、石蜡和石油焦炭等石油(you)產品发挥着越來越(yue)重要的作用[1]。我國對石油產品的(de)依赖性日益增強，石油在我國各行業的发展作用越來越凸顯，同時對石油產品質量的(de)要求也越來(lai)越高。
石油產(chan)品是原油經過多(duo)道程序產生，最終經過(guo)調和(he)成為成品油。在煉化過程中，需要通過科學的化驗檢驗對石油產(chan)品的質量進行把關(guan)。油品(pin)質量的提高有利於(yu)提升我國的石油工藝水平和經濟效益。對石油產品的性能指標準確分析也有助於人類合理使用这(zhe)一不可再生资(zi)源。油品質量檢驗的指標有很多，通過化驗(yan)檢測(ce)后，指標的優劣來評估油品的質量是否合格。常用(yong)的質量檢測方法(fa)有目測、蒸馏(liu)、實际(ji)胶(jiao)質、硫含量、酸(suan)碱度、闪(shan)點(dian)、黏度、水分等[2]。
油品在一定(ding)条件下能(neng)燃火並燃烧是石油產品非常重要的一個性質。對於这個性質的研究，有利於了解石油(you)產品在運輸、储存過程中的安全性，及時製定出不(bu)发生火災(zai)的安全性措施。表征石油產品能燃火的性質(zhi)參数有(you)闪點、燃點(dian)、自燃(ran)點(dian)。燃點的測定在原則上與開口(kou)闪點一致(zhi)，是指油品加温受熱並點燃后，所释放出的燃烧熱使该物質发挥出足(zu)够量的可燃蒸汽來維(wei)持燃烧的最低温度，也称為開口盃燃點。自燃點是(shi)將油品升温(wen)到高温度后，與空氣(qi)接触，无需引火即可劇烈氧化而自行(xing)燃烧(shao)的最低温度。所有石油(you)產品的自燃點均较常温要高很多(duo)，但處於高(gao)温(wen)的熱油一旦與空氣接触，就會自燃引起火災[3]。所以關注石油產品的自燃點也(ye)對(dui)石油產品安全管理具有重要意義。
1 闪點測定的意義
在19世(shi)紀，石油及其附屬產品在采暖(nuan)等方(fang)面取得了廣泛應用，导致大量的爆炸和火災事故的发生。為此(ci)，國外出臺了(le)大量的(de)石油法規。石油法規在世界範围的快速傳播，推動了石(shi)油闪點測定儀器的快速(su)发展，也推動了闪點的檢測方法在(zai)全(quan)世界普及。起(qi)初，闪點的(de)測量技術(shu)在我國发展较晚，儀器的使用(yong)相對於國外比(bi)较落后，仍存在很大的進步空間。随着我國科技的進步和對油品(pin)化驗分(fen)析的重視，我國在闪點研(yan)究方面有了質的飞(fei)跃[4]。
闪火點，也称闪點，是指在規定条件下，从加熱油品中逸出的蒸汽和空氣的混合物(wu)與火焰接触发生瞬間闪火的最低(di)温度，校正到101.3 k Pa大氣壓下。闪點值可用於表示相(xiang)對不挥发性(xing)或可燃物質中是否存在高挥发性或易燃物質，而闪點測試是對其他未知成分材料研究的(de)第一步[5]。
闪點是表(biao)示石油產品在運輸、储存時着火危险性的標志，判断其(qi)安全性是否满足要(yao)求，還關系到(dao)環境保護及多種化工產品的加工和製造，意義重大。油品的(de)闪點和自燃點的變(bian)化規律是相反的，闪點作為表征油品着火性、安全性的參数，是油品消防安全(quan)的重要(yao)依據，是我們對石油產品進(jin)行質檢的重要(yao)内容。从油品闪點可以(yi)判断(duan)其馏分的轻重、可以判断油品(pin)變質的情况(kuang)、可判断(duan)其含雜質的情况是一項非常重要的生產分析指(zhi)標。檢查润滑油是否(fou)被污染、評估(gu)其性能和使(shi)用价值，提高經濟效益。對於某些油品來說，還可以通過闪點和黏度判(pan)断區分其型號，方便快速做出選擇。石油(you)產品的危(wei)险等級是根據闪點的大小來劃分的，闪點在45℃以下叫易燃品，45℃以上(shang)称為可燃品[6]。
2 闪點測定的方法
石油產品闪(shan)點的測定是一(yi)個条件性試驗，試(shi)驗条件嚴格，對操作者的操作水平要求较(jiao)高，不同(tong)的測定方法標準或試(shi)驗条件對試驗結果有着不同的影響作用。根據石油產(chan)品原理和(he)用途不同，大致分為(wei)兩種方法：闭(bi)口盃法和開口盃法。闭口盃(bei)法通常用於測定蒸发性较大的轻質石油產(chan)品，如：溶剂油、柴油、變壓器油。開口盃法通常用於測(ce)定(ding)部分高闪點的润滑油和重油(闪點偏高)。尤其是(shi)在非密(mi)闭部件或低温条件下使用時，即使有極少量(liang)的轻質外(wai)加剂，在使用(yong)過程中也會蒸发，以免造成火災或爆(bao)炸的危险。因此，润滑油、重油等產品均(jun)采用開口盃(bei)法測定[7]。
在(zai)我們生產過程控製分析中(zhong)，闭(bi)口盃法運用较多，我國常用(yong)的3種測定闭(bi)口闪點的方法：GB/T 21789—2008《石(shi)油產品和其他液體闪點的測定阿貝(bei)爾闭口盃法》、GB/T 21929—2008《泰格闭口盃闪點測定法》和GB/T 261—2021《闪點的測(ce)定(ding)宾斯基-馬丁闭口盃(bei)法》(老版的GB/T 261—2008已經使用十余年，由於不能满足科研等需求(qiu)，故改用新版GB/T 261—2021。新標準已於2022年5月1日正式實施，新版標準能够(gou)满足調合油(you)等使用需要)，並(bing)把(ba)GB/T 21789—2008定為仲裁(cai)方法。三種測定(ding)闭口闪點的試驗方法在加(jia)熱方式、操作要求(qiu)、精密度(du)等方面存在(zai)一定差异。我國常用的(de)開口盃闪點測定方法：GB/T 267—2008《石油產品與燃點的測定(ding)法(開口盃法)》、GB/T 3536—2008《石油產品與燃點的測定(ding)法(克利夫蘭開口(kou)盃法)》[8]。
3 闪點測定的原理
開(kai)口闪(shan)點測試是將油品試樣放入到試驗盃規定的刻線處，先升高試樣温度，然后缓慢升温(wen)，接近闪點時匀速升温(wen)。規定的温度間隔，以一個小的試驗火焰使液體表面的蒸氣发生點火的最低温(wen)度為我們要的結(jie)果。闭口闪(shan)點測試是將試樣裝入油盃刻線處(chu)，伴随着搅拌，持續升温。在規定的温度間隔，中断搅(jiao)拌動作，將明火引入，試驗火焰引(yin)起試(shi)樣上蒸氣闪火的最低温度為我們要記錄的結果。開口闪點相對於闭口闪點試(shi)驗來說，加熱的(de)速率不同、試驗无搅拌(ban)要求。
4 闪點測定的影響因素
在(zai)石油產品闪(shan)點的實驗過程中，因為操作不当导(dao)致的實驗误差是不可(ke)避免的。應该(gai)對以下几個影(ying)響闪點實驗的因素進行控製，確保結果的準確性[9]。
4.1 儀器型式與儀器校驗控製
同一種石油產品的開口闪點測定儀測得結果数值要高於闭口闪點(dian)測(ce)試儀測得結果数值。这是因(yin)為使用開口闪點測定儀進(jin)行測量時，非密闭(bi)的開口結構會將形成的油蒸汽擴散到空(kong)氣中，导致部分油蒸汽的损失(shi)，進而导(dao)致測量結果偏高。
需要不定期對闪點測定儀器(qi)進行(xing)校驗，避免因儀器的精密度(du)問題為測試結果带來很(hen)大偏差。檢查時，注意闪點測定儀器(qi)的外觀不(bu)應有影響儀器正常工作的機械损伤，儀器按键等功能(neng)正常(chang)，儀器配套的辅助設備(bei)完好。選擇在有效期内的不同闪點值的標(biao)準物質對闪點測定儀器進行校(xiao)驗，用以評价被校驗的闪點(dian)測定(ding)儀是否合格，是否满足日常實驗所需要的精密度。
4.2 油品的化學組成控製
一般低分子烃的闪點低於同類高分子烃(ting)的(de)闪點。含挥发性組分多的液態石油產(chan)品其(qi)闪點低，含不易(yi)挥发的組分多的油品(pin)，其(qi)闪(shan)點高。
4.3 樣品的保存及取樣的控(kong)製(zhi)
試驗需選擇合適的容(rong)器，樣品(pin)充满(man)容器的85%～95%。試驗過(guo)程中，避免容器因不必要(yao)的因素敞開(kai)，造成油(you)品挥发和其他雜質進入。為避免油品因温度過高而挥发导致(zhi)油品损失(shi)，除特(te)殊油品外，油品储存温度一般應低於30℃，分樣温度應在低於预期(qi)闪點至少25℃的温度条件下進(jin)行。
闪點試(shi)驗測(ce)試前，取樣方(fang)法很關(guan)键，對試驗成功與否有一定的影響(xiang)。對於外(wai)來低温樣品等，應首先將樣品平衡(heng)至室温后才可取樣。取樣前慢慢摇匀試樣，小心取樣。取樣時，注意將(jiang)樣品注入環形刻度線(xian)處，即試樣的弯月面顶部(bu)恰好位於試驗盃的裝(zhuang)樣刻線，不應過(guo)多或過少(shao)，否則會對結果造成影響。如果取樣過(guo)多，可用移液管取(qu)出(chu)。注意液面上是否(fou)有氣泡(pao)，有氣泡時應用(yong)滤紙轻轻沾去，同時確保試(shi)樣液面(mian)處於正確位置，否則會影響實驗結果。必要時使用密闭容器和低温储藏設備以防止通過蒸发作用造成部(bu)分具有(you)较低沸點的可燃性蒸汽的油品损失[10]。
闪點測定儀(yi)的試盃内所盛(sheng)的試油量偏多，油蒸(zheng)氣與空(kong)氣混合物浓度较大，測得的(de)結果相较於準確值偏低。盃内油樣偏少(shao)，油蒸氣與空氣混合浓度较低，測得的結果相较於實际值偏高。所以說，油(you)樣含量的多少(shao)會影響混合氣體的浓度，進(jin)而造成測量結果的(de)改變。在加樣過程中，應防止因加樣速(su)度過快而导致油液飞溅。液體溅到盃壁上后由(you)於盃壁温度高(gao)，液體挥发快导致(zhi)油(you)樣變少，測試結果也會偏低。
4.4 點火次(ci)数和火焰(yan)大小的控製
大量試驗證明，點火次数、點火器火(huo)焰(yan)大小都會影響石油產品闪點測試結果。標準規定了觀察闪點與(yu)初始闪點的(de)温差範围(18～28℃之(zhi)内)，也規定了初次(ci)點(dian)火的温度。點火次数會直接影響油面以(yi)上油蒸汽和空氣的混(hun)合浓度的變化。點(dian)火過早(zao)，點(dian)火次数(shu)偏多，打(da)開試驗(yan)盃盖的次数也會增多，油氣蒸发较快會导致結果(guo)偏高(gao)，反之會导(dao)致結果偏低。
點(dian)火用的球形火焰直径偏大，停留時間偏长，容易发生瞬間(jian)闪火，會使點火提前，測定(ding)結果偏低。如果火焰直径偏小，当到達實际闪(shan)點時(shi)，无法在油樣表面誘发瞬(shun)間闪(shan)火，使闪點測定值偏高。同(tong)時，火焰(yan)與液面的間隔(ge)距离存在较小或者较大的距离，也會影響測試結果的(de)準確性。因此點火時球形火焰的大小與試樣液面的距离及停留時間(jian)等應(ying)符合國家標準的規定。試驗時，一定要嚴格控製點火次数和(he)火焰的大小。
4.5 加熱速度的控製
闪點的測定試(shi)驗對加熱速率有较為嚴格的(de)規定，可以看出，加熱(re)速率是(shi)決定實驗成败的一個關键因素。在闭(bi)口盃法整個實驗期(qi)間，試驗以5～6℃/min的速率加(jia)熱，搅拌速率為90～120 r/min。開口盃法整個實驗期(qi)間，試樣開始的加(jia)熱速(su)度為14～17℃/min，当試樣温度(du)在预期(qi)闪點前約56℃時，加熱(re)速度减慢，使試樣温度在達到闪點(dian)前的最后(hou)23±5℃時，加(jia)熱速(su)度控製為5～6℃/min。加熱速度(du)快時，會导致提前闪火[11]。因(yin)為(wei)試樣蒸发過快，會在規(gui)定時間内蒸发量损失较少，导致油蒸(zheng)汽浓度提前(qian)達到爆炸的臨界點，測量結果偏低。反之，加熱速度過慢時，會导致測(ce)量結(jie)果偏高。因為測(ce)定(ding)時間长、點火次数多會消耗油蒸(zheng)氣，進而推迟了使油蒸汽和空(kong)氣混(hun)合物達到闪火浓度的時間，最終造(zao)成測定結果偏高。从加熱速(su)率來看，開口盃闪點測定法對温度控製要(yao)比闭口(kou)盃温度控製更為嚴格，温度(du)控製相對较為复雜(za)。从操作步骤來看，開口盃闪(shan)點試驗對操作者的操作水平要求较高。
闪點試驗多(duo)為手工(gong)操作，操作時人眼(yan)讀数有一定的滞(zhi)后性，操作者(zhe)通過經驗判断识別讀(du)数，不断修正讀数，这也存在(zai)着一定的误差，使之影響着(zhe)闪點試驗(yan)測定結果的精確性。
4.6 試驗環境控製
經過大量試驗总結(jie)分析證明，試驗環(huan)境對最終試驗結果存在(zai)直接影響。油(you)品的闪點試驗(yan)的基準壓力是標準大氣壓，大氣壓是油品挥发(fa)性的影(ying)響因素，影(ying)響着油品的挥发速率。根據大量實践證明，大氣壓與闪(shan)點(dian)的關系呈比例。不同地點因(yin)為大氣壓的差异(yi)，必然會导(dao)致測定闪點(dian)結果的不同。因為不同地點(dian)的氣壓情况不同(tong)，所以為了結果統一，需要根據規定進行結果轉换(huan)。氣壓高，油品不容易挥发(fa)，闪點较低。氣壓低，油品容易挥发，闪點较高[12]。
試驗需要選擇具備一定(ding)避(bi)風性場所，同時因為過於光亮的環(huan)境會影響人員對闪點温度計上讀数的讀取(qu)，所(suo)以試驗環境也應考虑消除光線的影響(xiang)。最好選擇(ze)密闭的測試環境或使用防護(hu)屏以避免空氣流通，否則(ze)一旦氣流影響到油蒸(zheng)氣浓度，就會使結果发(fa)生變化。安裝在(zai)昏暗的環(huan)境中，可以避免外部環境中的氣流與光線對測試結果的影響，减小試驗(yan)误(wu)差，提高結(jie)果(guo)準確度。試驗時，需要將測(ce)定(ding)闪點的儀器放置平稳，避免儀器(qi)倾斜對試驗結果造成的影(ying)響。
4.7 試樣含水量控製
測定石(shi)油產品闪點時，試(shi)樣的含水量會影響結果的準確(que)性，所以國家標準對試樣(yang)含水量有较為(wei)嚴格的規定。對於(yu)闭口闪點測定法(fa)和開口闪點測定法，其規定的試樣含水量是不(bu)同(tong)的。闭口闪點測定法的含水(shui)量小於等於0.05%，開口(kou)闪點測定法的含水量小於等於(yu)0.1%。如果超過此標(biao)準，試樣必须先進行脱水處理，再進行(xing)后續實驗。試樣(yang)含水量较(jiao)高，分(fen)散在油中的水氣因高温加熱而氣化形成水蒸(zheng)氣，影響(xiang)油的正常氣化，延迟闪火時間，使測量結果偏高。對於含水率(lv)较(jiao)高的重油，当使用開放(fang)式闪點測試儀測量(liang)闪點時，当加熱(re)到一定(ding)温度時，油樣很容易(yi)从盃中溢出，导(dao)致實驗失败无法進行。同(tong)時，在實驗前用清(qing)洗溶剂冲洗試驗盃后應用(yong)清洁空氣吹干，以免混入液體雜(za)質，影響測定(ding)結果。實驗中應避(bi)免盛放樣品的容器不(bu)必要地敞開，以防止湿氣進入影響測定結(jie)果。
4.8 實驗人員操作(zuo)水平和(he)流程控製
石油闪點(dian)實驗(yan)操作相较於石油產品密度、黏度(du)實驗较為复雜，對實驗操作(zuo)者的操作水平和業務能力水平要求较高(gao)。操作人員(yuan)應该把握(wo)實驗前期、中期(qi)、后期的流程，熟(shu)練掌握闪點試驗操作規(gui)程。對儀器状態、實驗中所涉及到零(ling)部(bu)件、試(shi)剂和耗材、實(shi)驗環境應認真檢查。
在闪點(dian)實驗(yan)前，實驗操作人員應(ying)该预先調試儀(yi)器，評(ping)估闪點測定儀器是否處於良好(hao)的待機状態。檢查闪點(dian)測(ce)定儀的電源指示燈是否顯示正常，如不正常快速查找(zhao)其滅燈原因(yin)，解決(jue)滅燈故障。調節電壓表旋钮，看其是(shi)否移動，如不(bu)移(yi)動，考虑(lv)電(dian)壓表是否损坏。盘點實驗所需要的无铅汽油、油品試樣、脱水試剂、點火器等。為防止實驗中出現火災事故，應在闪點儀器不远處準備(bei)滅火器一臺。
闪點實驗中，如果是用(yong)自動闪點測定儀做實驗(yan)，應(ying)注意實驗的參数正確設定(ding)。如使用手工(gong)測定法，除上述论述(shu)的几點注意事項外，還應注意闪點實驗的预期闪點值控製問題。不同油品和不同檢(jian)測方(fang)法，對初次闪(shan)火温度的選擇很重要。闪點實驗過程中，避免触碰儀器的上罩，防止高(gao)温烫伤。實驗后期，還應注意點火次数、觀察闪(shan)火點和最初點火點的温度差值是(shi)否符合標準要求。對於不同測定方法，每點火一次，所間隔的温(wen)度也有所差別。實驗后的(de)每次换樣品，都應將開(kai)口盃認真清洗。
闪點(dian)實驗(yan)后，應按照標準規定的步骤整理儀器及實驗臺。保持儀(yi)器和試驗臺的(de)清洁，避(bi)免收到污染物的污染导(dao)致儀器损坏。認真處理實驗数據，注意数據(ju)修約、校正(zheng)等問題。
實驗室操(cao)作人員還應定期參加培訓考(kao)核，不断(duan)提升自身(shen)的操作水平。加強闪點測定儀的維護和保养，讓其(qi)處於最優状態。
5 結语
石油行業是我國的主要(yao)支柱行業，石油工業的產品是满足國民經濟各個行業、國(guo)防現代化和人民生活不可缺少的(de)基本能源。石油產品的質量(liang)決定(ding)了經濟发展和社會稳定，是石油技術很重要的一部分。想要提升石油產品的質(zhi)量，石油產(chan)品的檢測工(gong)作尤為重要，闪點作為石(shi)油產品檢(jian)測的一個非常重要的指標在石油產品使用中具有很重要的意義。
因為一些(xie)主觀和客觀因素(su)的影響，我們日常(chang)石油闪點(dian)試驗測定的結果即使不断地修正后也只是一個近似值，无法得(de)到(dao)最準確的測定值。我們應该在闪點試驗分析過(guo)程中嚴(yan)格執行國家標準方法，盡量將主觀或客觀的影響因(yin)素造成的误差控製到最小，確(que)保(bao)試驗結果的準確性和正確性，减少(shao)人為因素带來的不(bu)利影響。通過分析闪(shan)點(dian)指標來监督油品質量，提(ti)升油品質(zhi)量，優化生產工藝，满足社會各個方面的需求(qiu)。