文章更新于2021年2月24日
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油的倾点是一种基本性质，它决定了油在给定温度下如何流动。这对于许多由于内部和外部环境而导致温度波动的系统特别有用，例如汽车或航空发动机。在本文中，我们将了解什么定义了油的倾点，以及如何推导出这种性质。
石油的倾点是什么?
油的倾点是一种非常重要的性质，它是油失去流动特性的温度点，即当油变得太粘而失去流动时的最低点。它有许多含义，特别是在发动机中，因为它可以用来确定油或石油的使用温度范围。它也将给出一个很好的指示温度，在那里油会变得太粘，它将阻止发动机启动。
然而，实际情况要复杂得多。由于倾点是相对于其粘度的，那么油的流体特性也有助于获得倾点值，即使它们没有被具体地推导出来。流体和黏性行为通常归结为两种类型的黏性，它们基于流体的剪切应力和剪切速率。影响油的流体特性和倾点的两种粘度是动态粘度和运动粘度。
油的流动和流体特性在倾点上的损失可以归因于油基体蜡的损失(更常见)，也可以归因于油的粘度特性的强烈影响(后者通常适用于粘度更高的油)。对于残余燃料油，有时还有另一个原因，即流动损失可能受到油的热历史的影响，即油在其使用寿命中所受的加热和冷却的数量和持续时间。对于涉及泄漏的油的倾点，容器的大小和形状、油的头部以及油的物理结构也会影响倾点值。
一旦知道了油的倾点，就不应该将其储存在低于该值的温度下。如果储存在这些温度下，即使使用容积泵输送石油，它也会变得非常难以处理和再液化。
油的倾点分析
有一系列的手动和自动行业采用的方法，用于测量石油的倾点，这是支持和批准的国际标准组织，ASTM国际。ASTM D97和ASTM D5949是测量石油基油的倾点的标准试验。对于原油，标准试验是ASTM D5853。
ASTM D97
ASTM D97是一种用于测定任何石油基油的倾点的手动方法。在这种方法中，将油样品放入容器中并进行预热，然后进行冷却，使油的温度高于其预期的倾点9°C(48.2°F)。这使得石蜡晶体的形成成为可能。
然后在此点和此后每3°C(37.4°F)间隔检查样品。检查的形式是将容器从冷却装置上移开，并将其倾斜，以查看是否有任何油的表面运动。3°C(37.4°F)添加到油不再流动的温度点(因为这是最后一个流动点)，这是油的倾点。这种方法确实意味着倾点是一个轻微的近似，但最大误差只有3°C(37.4°F)。
然而，D97方法确实存在一些缺点，它依赖于人类的专业知识，精度和重现性往往较差，过程耗时，需要大量的样品来进行倾点测试。
ASTM D5949
ASTM D5949方法依赖于与D97方法相同的原理，主要区别在于它是一个自动化的过程，而不是手动的。该仪器的自动化提供了更快、更可靠、更准确的倾点测量，并消除了人为错误的可能性。它还需要一个比手动D97方法小得多的样品，通常可以提供四倍的速度测量。
这种自动化的方法在冷却过程中，将受控的氮气喷射到油样表面，并用光学设备测量油样表面的任何变化。控制冷却能够获得更精确的倾点值，可以在不需要任何外部制冷装置或温度浴的情况下使用
ASTM D5853
ASTM D5853方法是一种专门为使用原油而设计的手动方法，本质上是ASTM D97方法的适用扩展。由于原油是由许多不同的碳氢化合物组成的，它们的长度、分支程度和流动性质都不同，因此这种方法被设计用来提供原油样品的倾点范围。在这个范围内，样品可以以液体或固体的形式出现，因为蜡晶体在加热阶段更容易形成。
为了获得这个范围，测量一个上倾点和一个下倾点值。上倾点是通过与上述D97方法相同的过程获得的。将原油样品倒入不锈钢容器中，并使用油浴加热至100°C(212°F)以上，即可获得较低的倾点。在给定时间后，将样品取出并冷却，从而获得倾点值。
来源:
- 三趾鸥:http://www.kittiwake.com/bunker-fuel-testing-analysis/marine-fuel-onsite-laboratories/pour-point-test
- 石油产量:http://www.oilproduction.net/files/Introduction.pdf
- AmSpec:https://www.amspecllc.com/wp-content/uploads/2017/09/amspec_techtalk_p_stands_for_pour_point_2.pdf
- ASTM:http://www.shxf17.com/pdf/ASTMD97-2005.pdf
- 第五星Petrolab:https://www.alcorpetrolab.com/11-alcor-petrolab/680-astm-d5949
- “含蜡油粘度的一般模型”- Al-Zahrani S. M.和Al-Fariss T. F.化学工程与加工:过程强化，1998, DOI: 10.1016 / s0255 - 2701 (98) 00047 - 6
- 原油和石油产品的倾点测定仪器- Shram V. G. et al，Procedia工程，2016, DOI: 10.1016 / j.proeng.2016.07.023
- ASTM D5949自动倾点测量方法的评估，以及从物理性质预测倾点的方法。第38届AMOP环境污染与应对技术研讨会论文集，2015
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