ICS 75. 100 SH E 34 中华人民共和国石油化工行业标准 NB/SH/T09072015 在用石油产品和烃基润滑油中 磷酸盐（酯）抗磨剂状态蓝测试验法 傅里叶变换红外光谱法 Standard practice for condition monitoring of phosphate antiwear additivies in in-service petroleum and hydrocarbon based lubricants by trend analysis using Fourier transform infrared (FT-IR) spectrometry 2015-10-27发布 2016-03-01实施 国家能源局 发布 NB/SH/T0907—2015 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准采用重新起草法修改采用美国试验与材料协会标准ASTMD7412-09《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》。 为了适合我国国情，本标准与ASTMD7412-09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D7414、D7415和E131； 删除了3.1中“本试验方法中相关的红外光谱术语定义请参阅E131”的叙述； 删除了5.1中列举的D7414，D7415等试验方法。 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。 本标准主要起草人：郎需进、李源春、周亚斌。 本标准为首次发布。 - NB/SH/T0907—2015 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 警告：本标准涉及某些有危险性的材料、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 1.1本标准适用于监测在用石油产品和烃基润滑油中的磷酸盐（酯）抗磨剂，如不同类型的发动机 油、液压油和其他抗磨损的润滑剂。传统的磷酸盐（酯）抗磨添加剂包括二烷基二硫代磷酸锌、三烷 基磷酸盐和磷酸酯。 1.2本标准采用FT-IR光谱监测正常机械运行中在用石油产品和烃基润滑油中磷酸盐（酯）抗磨添 加剂的耗解。监测在用润滑油中磷酸盐（酯）添加剂的耗解可以预示设备的非正常磨损和苛刻运行条 件。本标准作为一种快速、简便的监测在用石油产品和烃基润滑油中磷酸盐（酯）抗磨剂的方法，通 过监测油品中磷酸盐（酯）抗磨剂的水平实现诊断设备运行状态的目的。 1.3标准规程NB/SH/T0911描述了获得监测在用油和润滑油中磷酸盐（酯）抗磨剂红外光谱数据的 方法。本标准提供了磷酸盐（酯）抗磨剂监测数据的直接趋势分析法和差谱（光谱差减）趋势分析法。 1.4本标准用于监测在用石油产品和烃基润滑油中磷酸盐（酯）抗磨剂的光谱变化趋势。警告或报警 限值可以依据单次测量的一个固定最小值或者测量响应值的变化速率来设定。 1.4.1对于直接趋势分析，用吸收光谱所记录的数值进行分析，数值报告的单位为吸光度/0.100mm。 1.4.2对于差谱趋势分析，用差谱得到的数值进行分析（差谱是由在用油的谱图减去参比油的谱图而 获得），数值报告的单位为100x吸光度/0.100mm（相当于吸光度/1.00cm）。 1.4.3对于任何一种情况，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相 关磷酸盐（酯）抗磨剂水平变化的方法与设备的机械状况来确定设备维修的限值。 注：对任何机械设备建立或推荐正常的、警告的、预警或报警限值不是本标准的目的。该限值应该结合机械设备生 产商和维修团队的建议和指导建立。 1.5本标准适用于矿物基和烃基润滑油，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。 例：波数的单位为cm-"。 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/T11133液体石油产品水含量测定法（卡尔·费休法） GB/T11137深色石油产品运动粘度测定法（逆流法）和动力黏度计算法 GB/T17476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） NB/SH/T0853一2010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 1 NB/SH/T0907—2015 3术语和定义 3. 1 NB/SH/T0911界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.2 机械状态 machineryhealth 机器的零部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 定机器是否继续运行、制定维修时间或立即维修。 4方法概要 本标准采用-IR光谱监测在用石油产品和烃基润滑油中磷酸盐（酯）抗磨添加剂的含量水平。 在用油/FT-IR光贈的采集按照NB/SH/T0911中拟定的直接趋势分析或差谱趋势分析方法获得， 采用峰 高或峰面积描述磷酸盐（酯）抗磨剂的含量水平。 意义和应用 5 泛应用于矿物和烃基润滑油中，通过摩擦热激活并形成化学屏障以预防机械磨损。 磷酸 盐 抗磨剂能够通过FT-IR中磷酸盐（酯）的特征吸收峰进行测量。起初，磷酸盐 （酯）抗磨剂 油中磷酸盐酯）含量水平应是降低的然后，润滑油由于受到高温和湿度的影响，磷酸盐（酯 抗 磨剂发生氧化和水解，从而导致它的显著耗解，但这种现象通常发生在润滑油的加速氧化点之前 这 就使得磷酸盐 （酯）含量水平的趋势变化成为判断润滑油的使用寿命的一个非常有用的标识。 奥此， 监测磷酸盐 酯）抗磨剂耗解成为判断整个机械状态是否健康的一个重要参数，并应考虑与其他反映 润滑油状 的评估参数相结合，如用于磨损金属分析的原发射（AE）和原子吸收（AA）光谱 （例 如GBKT17476 润滑油的理化性质测试方法（例如CB/T265SH/T0251和CB/T11133）以及氧化、 磺化、 消化产物和外部污染物等其他的FT-IR分析方法（例如NB/SH/T0853—2010） 干扰 6 高含量水平的乙二醇和酯基添加剂或污染物均对磷酸盐（酯）抗磨剂的监测严生干扰。 7仪器 7.1傅里叶变换红外光谱仪装配样品池、过滤器（可选）和真空系统（荷选），在标准规程NB/SH/T 0907中具体描述。 7.2FI-IR光谱采集参类 根据标准规程NB/SH/T0911设定FT-IR光谱采集参数。 8取样 按照标准规程NB/SH/T0911中相关条款的规定采集在用油和参比油，参比油的采集仅在差谱趋势 分析中需要。 2 NB/SH/T0907—2015 9仪器的准备和维护 9.1 按照标准规程NB/SH/F0911中相关条款的规定冲洗样品池、管路和过滤器。 按照标准规程NB/SHVT091L中相关条款的规定测定样品池的光程。 9.2 10 操作步骤 10.1 按照标准规程NB/SH/T0911中相关条款的规定程序采集背景光谱。 差谱趋势分析/按照标准规程NB/SH/T0911中相关条款的规定程序采集参比油的吸收光谱。 10.2 10.3 按照标准规程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 数据处理 按照标准规程NB/SH/T0911的规定，将所有数据折算为0.100mm下的吸光度值。 11 11. 1 磷酸盐 《酯）抗磨剂含量的计算 11. 1 程序A（直接趋势分析）：利用直接趋势法计算磷酸盐（酯）抗磨剂含量。所采用的测量面 点见表1。图1举例说明了柴油机曲轴箱油光谱中磷酸盐（酯）抗磨剂的面积测量方式。 表1 矿物和烃基润滑油中磷酸盐（酯）抗磨剂测量参数 方法 测量/cm 基线点/cm 程序 直接趋势分析) 22001900和650~550最小吸收波长点 1025~960区间的积分面积 程序B 差谱趋势分析） 1020~930最小吸收值 1020和930 磷酸盐抗磨剂 1100 1050 1000 /950 960 波数/cm-1 图1直接趋势法测量柴油机曲轴箱油磷酸盐（酯）抗磨剂（程序A） 11.1.2程序B（差谱趋势分析）：利用差谱趋势法计算磷酸盐（酯）抗磨剂的含量。采用峰高和双 点基线法（见表1），获得一个负值作为在用油相对手参比油日益减少的磷酸盐（酯）抗磨剂含量。图 2举例说明了差谱趋势分析法测量柴油机曲轴箱油光谱中磷酸盐（酯）抗磨剂的方式。 3 NB/SH/T 0907—2015 1.0 0.9 磷酸盐抗磨剂 （峰高） 0.8 1020 cm=1~930 cm-1 0.7 0.5 0.4 0.3 0.2 基线 0. 1 1020 cm1~930 cm-1 1300 1200 1100 1000 900 波数/cm-1 图2差谱趋势法测量柴油机曲轴箱油磷酸盐（酯）抗磨剂（程序B） 11.2样品污染：为了防止样品的交叉污染（样品携带量达到最小），用少量的下一个样品或易挥发的 溶剂冲洗前一个样品。冲洗效果通过以下方式评估：连续分析一个低水平磷酸盐（酯）抗磨剂含量的 在用油样（L）和一个高水平磷酸盐（酯）抗磨剂含量的在用油样（H，），接着再分