ICS75.100 SH E34 中华人民共和国石油化工行业标准 NB/SH/T09352016 在用石油基和烃基润滑油磺化状态监测 傅里叶变换红外光谱（FT-IR） 趋势分析法 Standard practice for condition monitoring of sulfate by-products in in-service petroleum and hydrocarbon based lubricants by trend analysis using Fourier transform infrared（FT-IR)spectrometry 2016-12-05发布 2017-05-01实施 国家能源局 发布 NB/SH/T0935—2016 前言 本标准按照GB1.1一2009给出的规则起草。 测傅里叶变换红外光谱（FT-IR）趋势分析法》。 本标准与ASTMD7415-09的主要差异如下： 引用标准采用我国现行的国家标准和行业标准； 删除了引用标准ASTME131分子光谱学相关术语； 精密度文字表述按我国习惯进行改写。 本标准将ASTM编排格式修改为符合我国标准的编排格式，并在语言文字上进行了编辑性修改。 本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会润滑油换油指标分技术委员会（SAC/TC280 SC6）归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司兰州润滑油研究开发中心。 本标准参加起草单位：中国石化润滑油有限公司上海研发中心。 本标准主要起草人：郎需进、周亚斌、李源春、唐友云、丁义丽。 本标准为首次发布。 NB/SH/T0935--2016 在用石油基和烃基润滑油磺化状态监测 傅里叶变换红外光谱（FT-IR）趋势分析法 警告：本标准涉及某些可能有危险性的材料、操作和设备，但无意对与此有关的所有安全问题都 提出建议。因此，用户在使用本标准之前应建立适当的安全和保护措施，并确定相关规章限制的适 用性。 1范围 化值。本标准不适用于使用低硫燃料设备的在用油磺化值监测。 1.2本标准采用FT-IR光谱监测在用石油基和烃基润滑油的磺化值的逐渐增加量，作为一项判断机械 操作的参数。磺化产物来源于含硫燃料的燃烧或含硫基础油、添加剂的氧化。本测试方法快速、简单， 通过测量石油基和烃基润滑油中磺化产物水平来帮助诊断机械的运行状态。 1.3润滑油和在用油样品的FT-IR光谱数据的采集参见NB/SH/T0911。本标准提供了直接趋势分析 法和差谱（光谱差减）趋势分析法两种测量磺化值的方式。 1.4本标准仅为一种基于石油基和烃基润滑油磺化光谱差异的趋势分析方法，警告值或界限值可以通 过设定固定最小值或变化率来实现。 1.4.1对于直接趋势分析，测量值由样品吸收光谱读出.以吸光度/0.100mm为单位报告。 1.4.2对于差谱趋势分析，测量值由差谱（在用油与参比油进行光谱差减获得的光谱）读出，以100× 吸光度/0.100mm（吸光度/cm）为单位报告。 1.4.3任何情况下，都必须根据统计分析、相同或相似设备的历史、循环测试或者结合其他与磺化值 相关的反映设备运行状况的方法来确定设备维修限值。 注：对任何机械设备建立或推荐正常的、警告的、预警或报警的限值不是本标准的目的，该限值的建立应结合设备 生产商和维修团队的建议及指导 1.5本标准适用于石油基和烃基润滑油，不适用于酯基润滑油，包括多元醇酯或磷酸酯。 1.6本标准采用国际单位制（SI）单位。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本 文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T265石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法 GB/T4945石油产品和润滑剂酸值和碱值测定法（颜色指示剂法） CB/T11137深色石油产品运动黏度测定法（逆流法）和动力黏度计算法 GB/T174761 使用过的润滑油中添加剂元素、磨损金属和污染物以及基础油中某些元素测定法 （电感耦合等离子体发射光谱法） SH/T0251石油产品碱值测定法（高氯酸电位滴定法） SH/T0688石油产品和润滑剂碱值测定法（电位滴定法） NB/SH/T0853 在用润滑油状态监测法傅里叶变换红外（FT-IR）光谱趋势分析法 NB/SH/T0935—2016 NB/SH/T0907 在用石油产品和烃基润滑油中磷酸盐（酯）抗磨剂状态监测试验法 傅里叶变换 红外光谱法 在用油状态蓝测用傅里叶变换红外（FT-IR）光谱仪的设置和操作规程 NB/SH/T0911 NB/SH/T0931 在用石油 析法 ASTMD6304 卡尔·费歇尔库仑滴定法 3术语和定义 NB/SH 下0911界定的以及下列术语和定义适用于本文件 机械状态 machiner health 机器 的零部件 部件和整机的运行状况的定性表达。用于表达维修和操作的建议或要求， 以便决 定机器是否继续 行、制定 维修时间或立即维修 A 4方# 概要 用FT-IR光谱监测在用石油基和烃基润滑油的磺化值。在用油FT-IR光谱的采集按照 NB/ 中制定的直接趋势分析或差谱趋势分析法获得，并采用峰高或峰面积描述磺化值的 水平 5 意义和应 用 润滑油利燃料中的硫氧化 勿质可 潢化值的增长可 以作为这种衰 种指示 变的 磺化值还可 以指示润滑油中 些抗磨、极压等关键添加剂 的分解或氧化 并且, 由于 窜气 问题。 油的氧化态硫 消耗高碱值添加剂生成磺化产物，因此磺化值也能反映发 力机窜气 可见 润滑 黄化值可作为 判断机械状态是否 健康和添加剂耗解水平的重要参数，当然应考虑与 其他 反映 态的评估参数 的结合。如 用于磨损金属分析 的原 原子发射（AE）和原子吸收（AA） 光谱 （例如 476），润滑油自 的理化性质 质测试 节法（例如 GB/T 265、CB/ 11137、GB T4945、 SH /T 0688 SHT02 1）以及硝化状态（NB B/SH/ 0853） 成化状态 （NB/SHT0931）、 添加剂耗 (NB/ 部污染物 NB/SH/T 0853) 等其他的FT-IR 分析方法 干扰因 6.1含有清净剂、分散剂、 破乳剂和高碱值添加剂的多种复合剂将对磺化值的侧定产生于扰。 6.2 酯、多无醇、 停和双醇类物质对磺化值的测定 生干扰 6.3氧化产物是干 横化值测定的一个重要因素，这正是本方法不能测定低硫燃料产生的低水平磺化 NIH 值的原因。 7仪器 装配的样品池、过滤器（可选）和泵送系统（可选）参见标准NB/ 7.11 傅里叶变换红外光谱仪及其装 SH/T 0911。 7.2FI-IR光谱采集参数：根据标准NB/SHT0911设定FT-IR光谱采集参数。 2 NB/SH/T0935-2016 8取样 按照标准NB/SH/T09M 取样。 9 仪器的准备和维 9.1按照标准 款的规定冲洗样品池 管路和过滤器 9.2 按照标准NB/SH/T0911中相关条款的规定测定样品池的光程 10 操作步骤 10.1 NB/SH/T0911中相关条款的规定采集背 景光谱。 10.2 谱趋 分析：按照标准NB/SH/T0911中相关条 款的规定采集参比油的吸收光谱。 10. 3 NB/SH/T0911中相关条款的规定程序采 集在用油的吸收光谱。 10.4 按照标准NB/SH/T0911的规定，将所 有数据的光程标准化为0.100mm。 里： 11 11. 磺化 值的计算 11. A（直接趋势分析）：采用直接趋势法计算磺化值时，光谱测量的面积和基线点见表1。 例说 图 了柴油机曲轴箱油光谱中磺化值的面积测量方式 表1石油基和烃基润滑油的磺化值测量参数 方法 基线点/cm 测量 接趋势分析） 1180 ～1120区 区间的积分面 2200-190 小吸收波数点 积 D和650~550 （差 普趋势分析） 1150 处峰高 单点基线， 11.1.2 方法 算磺化值时，光谱测量的面积和基线点见表1。 差谱趋势 分析）：采 用差谱趋势法计 图2举俊 明了 谱趋势分 析法测量柴 油机曲轴箱油磺 化值的 方式 样品装 11. 2 为了防上样品的交叉污染（样品携带量达到最小） 用少量的下一个样品或易挥发的剂冲洗前一 个样品。冲洗效果通过以下 方式评估：连续分析 低磺化值水平的油样 L，例奴 新油）和一 个高磺化值水平的油B），接着再分析一次低磺化值水平的油样A ），按式<1）计算残留百 NIH PC= x100... (1) H, 式中： L、H和L2 一以指定顺 量的油样磺化值水平。 注：一般采用石油醚等溶剂清洗样品池后再采用以上操作步骤和公式进行样品冲洗效果评估。 3 NB/SH/T0935—2016 1.5 吸光度 磺化值 0.5 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 波数/cm-l 图1直接趋势法测量柴油机曲轴箱油的磺化值（方法A） 1.0 磺化值峰高 0.9 1150cm 0.8 0.7 0.6 吸 基线 0.4 1950cm-l 0.3 0.2 0.1 2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 波数/cm- 图2差谱趋势法测量柴油机曲轴箱油的磺化值（方法B） 12报告 12.1方法A（直接趋势分析）：测量值以吸光度/0.100mm为单位报告。 12.2 2方法B（差谱趋势分析）：测量值以吸光度/cm为单位报告，计算方法如下： A=A,×100 ......