摘要
本文模擬船舶發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油受燃油污染的場(chǎng)景，使用FP CC-420A微量連續(xù)閉口閃點(diǎn)儀對(duì)潤滑油/柴油混合物的閃點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，通過測(cè)試結(jié)果建立潤滑油稀釋-閃點(diǎn)模型，可用于判斷潤滑油受污染程度。同時(shí)，該方法樣品量小、測(cè)試時(shí)間短、安全性高，滿足輪船行駛過程中的使用要求。
前言
大型船舶需要在海上長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)航行，雖然船上油品的管理十分嚴(yán)格，但是仍然存在潤滑油受污染的可能。一方面污染可能來自于工作人員誤操作；另一方面燃油可能會(huì)通過氣缸壁與活塞、活塞環(huán)之間的縫隙緩慢滲透至發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱。如發(fā)生少量燃油泄漏難以通過觀察發(fā)現(xiàn)，卻會(huì)顯著降低潤滑油的閃點(diǎn)，可能導(dǎo)致潤滑油在工作溫度下發(fā)生閃燃，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成損傷；另外也可能降低潤滑油的潤滑性能，加速發(fā)動(dòng)機(jī)磨損。因此船舶航行過程中需要不間斷地檢測(cè)潤滑油內(nèi)的燃油雜質(zhì)含量，確認(rèn)是否需要更換潤滑油。
閃點(diǎn)測(cè)試是一種快速、有效檢測(cè)油品中雜質(zhì)含量的方法。
但輪船在行駛過程中經(jīng)常伴隨著不可預(yù)知的顛簸，閃點(diǎn)測(cè)試時(shí)樣品量越多，測(cè)試時(shí)間越長(zhǎng)，樣品傾覆的可能性就越大，結(jié)合火焰點(diǎn)火的測(cè)試方式，易引發(fā)火災(zāi)，因此傳統(tǒng)的賓斯基-馬丁閉口杯法等方法并不適合在輪船上使用。而微量連續(xù)閉口閃點(diǎn)儀僅需1-2mL樣品量和10min左右的測(cè)試時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)利用高壓電點(diǎn)火，無明火、安全性高，能夠很好地滿足輪船行駛過程中的閃點(diǎn)測(cè)試需求。
實(shí)驗(yàn)部分
原料：潤滑油（MOBIL GARGOYLE ARCTIC OIL 300）、柴油。
標(biāo)準(zhǔn)溶液配制：用移液槍分別吸取一定量的潤滑油和柴油，充分混合后配制得到柴油體積濃度從0%到6%梯度變化的12個(gè)樣品。
實(shí)驗(yàn)儀器：仰儀科技FP CC-420A微量連續(xù)閉口閃點(diǎn)儀；
實(shí)驗(yàn)方法：ASTM D7094；
預(yù)設(shè)閃點(diǎn)值：最高210℃，最低140℃；
樣品量：2.0mL ± 0.2mL；
升溫速率：2.5℃/min ± 0.3℃/min；
點(diǎn)火頻率：1 ℃；
閃燃?jí)荷龣z測(cè)臨界值：20 kPa。
上述標(biāo)準(zhǔn)溶液按照柴油濃度從低到高的順序進(jìn)行測(cè)試。每個(gè)樣品用移液槍吸取2mL至樣品杯，設(shè)定預(yù)期閃點(diǎn)值，隨后啟動(dòng)測(cè)試。儀器自動(dòng)完成測(cè)試流程，測(cè)試結(jié)束后閃點(diǎn)值自動(dòng)校正至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.3kPa）。
當(dāng)前測(cè)試結(jié)束后，用無水乙醇對(duì)樣品杯進(jìn)行潤洗，并在高于下一個(gè)樣品的預(yù)期閃點(diǎn)值10℃的溫度下烘烤清洗3min，清除測(cè)試腔體內(nèi)可能存在的殘留物。隨后進(jìn)行裝樣，測(cè)試下一個(gè)樣品。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
如圖1所示，可得到潤滑油閃點(diǎn)值隨柴油雜質(zhì)濃度變化。
圖1 潤滑油閉口閃點(diǎn)值與柴油雜質(zhì)濃度之間的關(guān)系
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)潤滑油中柴油含量越多，閃點(diǎn)越低。這是由于潤滑油的閃點(diǎn)通常在200℃以上，柴油的閃點(diǎn)一般在45℃~120℃之間，少量低沸點(diǎn)雜質(zhì)混入將大幅降低高沸點(diǎn)物質(zhì)的閃點(diǎn)[1]。同時(shí)通過測(cè)試數(shù)據(jù)可以建立潤滑油稀釋模型，當(dāng)?shù)玫轿粗獫櫥蜆悠返拈W點(diǎn)值后，利用模型可以判斷油樣是否已被污染，并定量分析其受污染程度。
結(jié)論
利用FP CC-420A微量連續(xù)閉口閃點(diǎn)儀可以便捷、高效、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)船舶航行途中發(fā)動(dòng)機(jī)“機(jī)油增多”現(xiàn)象，定量分析雜質(zhì)含量，從而顯著降低船舶發(fā)動(dòng)機(jī)故障隱患和維護(hù)成本，為船運(yùn)保駕護(hù)航。
[1]段曉東.混合液態(tài)危險(xiǎn)品閃點(diǎn)特性研究[J].沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào),2017,34(06):87-91.
