譚碞紓,周亞斌,蔡繼元,聶 鋼,薛永紅,翟國(guó)容
中國(guó)石油蘭州潤(rùn)滑油研究開(kāi)發(fā)中心標(biāo)準(zhǔn)化所 (甘肅 蘭州 730060)
潤(rùn)滑油企業(yè)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)同產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一樣,是企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分。企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制和產(chǎn)品出廠化驗(yàn)分析及原材料驗(yàn)收均離不開(kāi)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)。潤(rùn)滑油產(chǎn)品的主要試驗(yàn)方法有4類:理化試驗(yàn)、模擬性能試驗(yàn)、臺(tái)架試驗(yàn)及使用試驗(yàn)。潤(rùn)滑油公司試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)主要涉及前3類,這些方法標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定了范圍、方法概要、設(shè)備與儀器、試劑與材料、試驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)計(jì)算、試驗(yàn)結(jié)果分析等要素進(jìn)行了編寫。
潤(rùn)滑油產(chǎn)品是復(fù)雜的有機(jī)物的混合體,其理化試驗(yàn)和性能試驗(yàn)均為條件試驗(yàn),與一般的化學(xué)分析方法相比,具有其特殊性,隨著潤(rùn)滑油公司新產(chǎn)品不斷地設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出來(lái),新的分析和評(píng)價(jià)的試驗(yàn)方法也相應(yīng)被制定。
理化試驗(yàn)是檢查潤(rùn)滑油產(chǎn)品質(zhì)量的基本手段,產(chǎn)品理化性能分析試驗(yàn)涉及的指標(biāo)有閃點(diǎn)、凝點(diǎn)、機(jī)械雜質(zhì)、水分、灰分、錐入度、滴點(diǎn)、破乳化時(shí)間等。這些常見(jiàn)的指標(biāo)均有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法,一旦油品配方確定,油品的理化指標(biāo)也就隨之確定。各類油品的理化試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)是有條件的,是條件試驗(yàn),因此標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程中試驗(yàn)步驟的描述是非常重要的,步驟應(yīng)表述準(zhǔn)確、易于理解、便于實(shí)施,避免使用者產(chǎn)生理解歧義。
潤(rùn)滑油產(chǎn)品化學(xué)組成的不同,導(dǎo)致其在理化性能和使用性能上出現(xiàn)差異,通過(guò)儀器分析方法的使用,就可對(duì)產(chǎn)品內(nèi)在的性能進(jìn)行分析評(píng)定。使用儀器分析方法可對(duì)產(chǎn)品的組成、元素含量、分子結(jié)構(gòu)及官能團(tuán)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析,以便確定油品的族組成,元素組成和分子結(jié)構(gòu),掌握油品本質(zhì)的特性,對(duì)于新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用及產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)控有著重要的作用。儀器分析具有樣品用量少、測(cè)定快速、靈敏度高、準(zhǔn)確性高和自動(dòng)化程度高的顯著特點(diǎn),常用來(lái)測(cè)定恒量、微量組分,在油品試驗(yàn)方法中應(yīng)用越來(lái)越廣泛[1]。儀器分析試驗(yàn)選擇試驗(yàn)方法應(yīng)考慮到:①考察儀器的測(cè)定條件;②考察干擾及如何消除干擾;③樣品處理方法。
性能試驗(yàn)包括模擬性能試驗(yàn)和臺(tái)架試驗(yàn),模擬性能試驗(yàn)是開(kāi)發(fā)新油品的基本篩選工具,而臺(tái)架試驗(yàn)是檢驗(yàn)高檔油品的唯一依據(jù)。
模擬性能試驗(yàn)是單項(xiàng)使用性能在室內(nèi)的模擬評(píng)定,模擬試驗(yàn)機(jī)比臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,試驗(yàn)條件容易控制,再現(xiàn)性好,試驗(yàn)時(shí)間短,所以是新產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)中必備的手段之一。通過(guò)模擬試驗(yàn)初步篩選,淘汰性能差的油品配方,性能較好的油品用臺(tái)架評(píng)定和使用試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。模擬性能試驗(yàn)方法研究過(guò)程中試驗(yàn)的重復(fù)性考察、與臺(tái)架試驗(yàn)的相關(guān)性考察是非常重要的。
臺(tái)架試驗(yàn)是在規(guī)定工況下,使用與實(shí)際相同的全尺寸試驗(yàn)機(jī),并配以對(duì)溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、流量等參數(shù)進(jìn)行測(cè)定的儀表或設(shè)備,對(duì)油品的性能進(jìn)行評(píng)定的一種試驗(yàn)方法。臺(tái)架試驗(yàn)周期較長(zhǎng)、費(fèi)用較高,對(duì)油品的試制和研究有重要的實(shí)用價(jià)值。
使用試驗(yàn)是一定條件下,通過(guò)油品在機(jī)械或車輛中的實(shí)際使用,來(lái)考察其適應(yīng)性的試驗(yàn)方法。此類試驗(yàn)耗費(fèi)的人力、物力較多,周期比較長(zhǎng),所以往往只有新油品定型批量生產(chǎn)前才要求進(jìn)行[2]。
潤(rùn)滑油試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)主要包含理化試驗(yàn)、儀器分析試驗(yàn)、模擬試驗(yàn)、臺(tái)架試驗(yàn)4類。本文所涉及的試驗(yàn)方法主要是針對(duì)潤(rùn)滑油和添加劑的這4類試驗(yàn)方法。潤(rùn)滑油產(chǎn)品試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)一般應(yīng)包括封面*、前言*、標(biāo)準(zhǔn)名稱*、警告、范圍*、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、方法概要*、意義與用途*、試驗(yàn)設(shè)備*、試劑與材料*、準(zhǔn)備工作、試驗(yàn)步驟*、精密度*、規(guī)范性附錄、資料性附錄、參考資料等內(nèi)容(注:有*為必備要素)。必要時(shí),儀器分析試驗(yàn)方法應(yīng)增加干擾一章;模擬試驗(yàn)方法應(yīng)增加試驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)備、試驗(yàn)結(jié)果的判斷等章節(jié)內(nèi)容;臺(tái)架試驗(yàn)方法應(yīng)增加試驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)備、試驗(yàn)臺(tái)架的標(biāo)定和試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定等章節(jié)。儀器分析試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的編寫還可參考GB/T 6040、GB/T 6041、GB/T 9721、GB/T 9722、GB/T 9725、GB/T 15337、GB/T 16597、GB/T 16631、GB/T 23942等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[3-4]。
GB/T 20001.4對(duì)化學(xué)分析方法標(biāo)準(zhǔn)中各要素的編寫提供了指導(dǎo)[5],其他各類試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的編寫是可以借鑒參考的,針對(duì)潤(rùn)滑油產(chǎn)品試驗(yàn)方法的特點(diǎn),對(duì)主要要素編寫進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明。
標(biāo)準(zhǔn)名稱采用三段式表達(dá)方式,命名規(guī)則為:標(biāo)準(zhǔn)的主要對(duì)象+方法所測(cè)定的內(nèi)容+“測(cè)定法”或“評(píng)定法”。標(biāo)準(zhǔn)的主要對(duì)象是指此方法適用于是哪類油品或添加劑。方法所測(cè)定的內(nèi)容為測(cè)定該油品或添加劑的具體的成分或性能。如需特別指明具體試驗(yàn)方法,應(yīng)將試驗(yàn)方法名稱加括號(hào)并置于標(biāo)準(zhǔn)名稱之后。例如:“潤(rùn)滑油軸承磨損性能試驗(yàn)方法(FE8法)”。
根據(jù)實(shí)際情況,當(dāng)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中有術(shù)語(yǔ)需要定義時(shí),才設(shè)置此章,其目的是給標(biāo)準(zhǔn)的使用者提供方便。出現(xiàn)以下情形時(shí),需對(duì)術(shù)語(yǔ)給出定義:①現(xiàn)有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中均未出現(xiàn)過(guò)此術(shù)語(yǔ)的定義,同時(shí)又確屬于不易準(zhǔn)確理解的術(shù)語(yǔ),則需要定義有關(guān)概念予以明確,潤(rùn)滑油及添加劑相關(guān)術(shù)語(yǔ)詞條可參考GB/T 4016《石油產(chǎn)品名詞術(shù)語(yǔ)》和ASTM D4175《有關(guān)石油、石油產(chǎn)品和潤(rùn)滑劑的術(shù)語(yǔ)》;②本標(biāo)準(zhǔn)此術(shù)語(yǔ)所表達(dá)的概念與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的同術(shù)語(yǔ)所表達(dá)的概念不同,在此試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中有特定的含義;③標(biāo)準(zhǔn)條文中2次以上用到的術(shù)語(yǔ)。如果在標(biāo)準(zhǔn)條文中只用到1次,則在條文中出現(xiàn)此術(shù)語(yǔ)處以括號(hào)進(jìn)行解釋即可。
術(shù)語(yǔ)和定義的編排格式見(jiàn)GB/T 1.1-2009中9.5.3條的規(guī)定。編寫本章時(shí)應(yīng)注意以下幾種情形:①如果國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中已有此術(shù)語(yǔ)的定義,則在重復(fù)此術(shù)語(yǔ)條文時(shí)應(yīng)標(biāo)明出自的標(biāo)準(zhǔn);②等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí),術(shù)語(yǔ)和定義的翻譯,既應(yīng)符合原標(biāo)準(zhǔn)的本意,又應(yīng)與現(xiàn)有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語(yǔ)和定義保持一致性;③對(duì)術(shù)語(yǔ)的定義,不應(yīng)包含要求;④定義的表述為含有定語(yǔ)的名詞詞組,在標(biāo)準(zhǔn)上下文中能與術(shù)語(yǔ)互換,互換后不會(huì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)條文的表達(dá)造成任何理解上的歧義。
潤(rùn)滑油產(chǎn)品試驗(yàn)方法中涉及到的試劑和材料比較多,可按氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)順序排列。氣態(tài)按分子量從小到大排序,液態(tài)試劑的編排要求參照GB/T 20001.4 A.10的規(guī)定執(zhí)行。固態(tài)材料的編排順序?yàn)椋孩俳饘俨牧希虎谟袠O高分子材料;③玻璃器皿;④其他材料。
對(duì)于臺(tái)架試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn),試劑和材料按以下順序排列(可根據(jù)需要進(jìn)行取舍):①標(biāo)準(zhǔn)油;②標(biāo)準(zhǔn)燃料油;③試驗(yàn)油;④燃料油;⑤冷卻液;⑥清洗材料;⑦密封材料;⑧其他。
本章內(nèi)容主要是試驗(yàn)開(kāi)始前的所有準(zhǔn)備工作。
理化性能試驗(yàn)方法準(zhǔn)備工作內(nèi)容可能包含:①對(duì)試驗(yàn)環(huán)境的特殊要求,例如通風(fēng)或是密閉環(huán)境;②標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置與標(biāo)定;③取樣方法、樣品貯存條件;④油品的預(yù)處理,例如除水、除去機(jī)械雜質(zhì)、預(yù)熱等處理方法;⑤試驗(yàn)設(shè)備的組裝及校驗(yàn)或試驗(yàn)器皿的清洗等。
儀器分析試驗(yàn)方法準(zhǔn)備工作的內(nèi)容可能包含:①空白溶液的配置;②標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置或標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備;③工作曲線的制作;④試驗(yàn)設(shè)備或器皿的清洗及安裝;⑤儀器的準(zhǔn)備,如儀器的調(diào)節(jié)及校準(zhǔn)等,設(shè)定適當(dāng)?shù)牟僮鲄?shù)等。
性能模擬試驗(yàn)方法準(zhǔn)備工作的內(nèi)容可能包含:①試驗(yàn)設(shè)備的安裝;②試驗(yàn)設(shè)備的校驗(yàn);③試驗(yàn)條件的說(shuō)明;④試件或臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)相關(guān)部件的清洗等。
臺(tái)架試驗(yàn)方法準(zhǔn)備工作的內(nèi)容可能包含:①試驗(yàn)設(shè)備中有關(guān)零部件的清洗或試驗(yàn)系統(tǒng)的清洗;②試驗(yàn)設(shè)備的組裝;③試驗(yàn)臺(tái)架的標(biāo)定;④試驗(yàn)條件;⑤試件或試驗(yàn)機(jī)有關(guān)部件的清洗。
試驗(yàn)臺(tái)架標(biāo)定分為整機(jī)的標(biāo)定和和測(cè)量設(shè)備的標(biāo)定,2種標(biāo)定根據(jù)實(shí)際需要采用。測(cè)量設(shè)備是對(duì)溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、流量等參數(shù)進(jìn)行測(cè)定的儀器或設(shè)備。整機(jī)標(biāo)定應(yīng)規(guī)定標(biāo)定的周期、使用的標(biāo)準(zhǔn)油的名稱、以及明確哪些情況下必須進(jìn)行的標(biāo)定 (例如新建立的試驗(yàn)臺(tái)架及在更換重要組件時(shí))、未滿足標(biāo)機(jī)要求時(shí)應(yīng)該采取的措施;測(cè)量設(shè)備的標(biāo)定除規(guī)定上述內(nèi)容外,應(yīng)明確具體的測(cè)量位置,必要時(shí)用圖來(lái)表示。
試驗(yàn)步驟是試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)較為重要的一章。本章的編寫總體原則為:①應(yīng)對(duì)試驗(yàn)分析過(guò)程中所有試驗(yàn)步驟按照操作的先后順序悉數(shù)列出;②各個(gè)步驟的表達(dá)應(yīng)簡(jiǎn)明扼要、不易引起歧義;③如果試驗(yàn)步驟中存在有安全隱患(如爆炸、著火、中毒等),應(yīng)設(shè)置警告,并將警告標(biāo)示在“試驗(yàn)步驟”這一章的開(kāi)始,同時(shí)在本章相應(yīng)位置詳細(xì)說(shuō)明對(duì)此隱患采取的防護(hù)及預(yù)防措施。
對(duì)于理化性能試驗(yàn)、儀器分析試驗(yàn)和模擬性能試驗(yàn)類方法標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)步驟可能包含以下的內(nèi)容:①潤(rùn)滑油產(chǎn)品從現(xiàn)場(chǎng)取樣后,在實(shí)驗(yàn)室中制備試樣的操作步驟。具體內(nèi)容包括稱量或量取試樣的方法、試樣量的稱量范圍、稱量的準(zhǔn)確程度等內(nèi)容,必要時(shí)說(shuō)明制備樣品后的保存條件;②按試驗(yàn)過(guò)程的先后順序分段敘述,必要時(shí)要說(shuō)明儀器或設(shè)備的操作條件和各項(xiàng)參數(shù);③需要進(jìn)行空白試驗(yàn),必須要加以說(shuō)明;④有典型譜圖的應(yīng)列出相關(guān)譜圖。
對(duì)于臺(tái)架試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)步驟可能包含的內(nèi)容有:①試驗(yàn)油的清潔處理;②試驗(yàn)油添加;③試驗(yàn)系統(tǒng)空氣的排除④試驗(yàn)設(shè)備的啟動(dòng)、循環(huán)和停機(jī)程序;⑤取樣程序;⑥詳細(xì)說(shuō)明試驗(yàn)過(guò)程各步驟的操作條件;⑦試驗(yàn)操作參數(shù)測(cè)量與記錄;⑧相關(guān)計(jì)算;⑨終止試驗(yàn)及試驗(yàn)裝置的拆除等。
本章是專為臺(tái)架試驗(yàn)方法設(shè)定,主要是對(duì)試驗(yàn)結(jié)果綜合的評(píng)分或評(píng)價(jià)。主要內(nèi)容是:試驗(yàn)結(jié)束后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)油品相應(yīng)理化指標(biāo)進(jìn)行化驗(yàn)分析,并測(cè)量相關(guān)零部件的磨損狀況或具體評(píng)分方法。臺(tái)架試驗(yàn)對(duì)油品的試制和研究有重要的實(shí)用價(jià)值。
本章編寫需要注意的有4點(diǎn):①由于臺(tái)架試驗(yàn)方法的特殊性,需評(píng)定的項(xiàng)目的多樣性,本章的名稱也可根據(jù)實(shí)際情況擬定,例如SH/T 0761-2005標(biāo)準(zhǔn)的第10章名稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)、燃油和試驗(yàn)油的測(cè)量和分析”、SH/T 0759-2005標(biāo)準(zhǔn)的第13章名稱為 “試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明”;②如果試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定一章內(nèi)容比較多,也可拆分幾章闡述從多個(gè)方面對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)。例如SH/T 0755-2005則通過(guò)3章來(lái)闡述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定內(nèi)容,這3章分別為:齒輪清凈性評(píng)定(第11章),銅片催化劑失重的測(cè)定步驟(第12章),試驗(yàn)后油樣的評(píng)價(jià)(第13章);③必要時(shí),可給評(píng)分件照相,應(yīng)規(guī)定照相的數(shù)量及相應(yīng)標(biāo)識(shí);④若需要評(píng)分表,則評(píng)分表應(yīng)以資料性附錄的形式給出。
方法標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明是標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中一個(gè)重要的文件,《中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定管理規(guī)定》第十九條對(duì)標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明的內(nèi)容做了總的要求,內(nèi)容包含:①標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明一般包括以下內(nèi)容;②確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù);③技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證和預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益;④采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況;⑤實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議;⑥其他需要說(shuō)明的事項(xiàng)。
由于對(duì)編制說(shuō)明的作用和編寫要求認(rèn)識(shí)不同,編制說(shuō)明的側(cè)重點(diǎn)就會(huì)有很大差別。對(duì)于試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn),第5項(xiàng)“確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)”則是編制說(shuō)明的核心內(nèi)容,需要認(rèn)真詳實(shí)的闡述。標(biāo)準(zhǔn)的送審稿應(yīng)補(bǔ)充說(shuō)明征求各二級(jí)單位及專家對(duì)征求意見(jiàn)的反饋情況、主要意見(jiàn)及處理情況。標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)批稿應(yīng)說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)審查會(huì)議上,提出的修改意見(jiàn)和建議的協(xié)調(diào)處理情況。
方法標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一樣是企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分,是科學(xué)論證的產(chǎn)物,是企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù)。潤(rùn)滑油產(chǎn)品的4類試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)有其各自的側(cè)重點(diǎn),標(biāo)準(zhǔn)的制定者在制定方法標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)充分考慮到其特殊性、先進(jìn)性和可操作性。在標(biāo)準(zhǔn)編寫過(guò)程中,在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上要深入進(jìn)行方法驗(yàn)證及精密度試驗(yàn);在試驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上考慮從不同角度論證試驗(yàn)條件的可靠性,并進(jìn)行合理的優(yōu)化;同時(shí),根據(jù)企業(yè)對(duì)編制說(shuō)明的內(nèi)容要求,認(rèn)真完成編制說(shuō)明的編寫。
[1]魏福祥.現(xiàn)代儀器分析技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:中國(guó)石化出版社,2011.
[2]宋世遠(yuǎn),李子存,秦澤農(nóng),等.油料模擬臺(tái)架試驗(yàn)[M].北京:中國(guó)石化出版社,2001.
[3]GB/T 6041-2002質(zhì)譜分析方法通則[S].
[4]GB/T 6040-2002紅外光譜分析方法通則[S].
[5]GB/T 20001.4標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則 第4部分 化學(xué)分析方法[S].