SH/T 0680-1999 热传导液热稳定性测定法

SH/T0680-1999

前言

本标准等效采用德国国家标准DIN51528-1994《未使用过的热载体液热稳定性测定法》制定。

本标准与DIN51528-1994标准的主要差异:

(1)增加对试样及仪器称量精度的要求。

(2)增加对加热后试样外观的报告。

(3)硼硅玻璃安瓶的最小容积由5mL增加至15mLa

本标准由中国石油化工集团公司提出。

本标准由中国石油化工集团公司石油化工科学研究院归口。

本标准起草单位:中国石油化工集团公司石油化工科学研究院。

本标准主要起草人:王飞、梁红。

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中华人民共和国石油化工行业标准

SH/T0680一1999

热传导液热稳定性测定法

Heattransferfluids-Determinationofthermalstability

1范围

本标准规定了未使用过的矿物油型和合成型烃类热传导液热稳定性的试验方法。

本标准适用于在开式系统(常压下最高使用温度低于其初馏点或沸点)或闭式系统(最高使用温度

可高于其初馏点或沸点)中使用的热传导液。

引用标准

下列标准所包含的条文，通过引用而成为本标准的一部分。除非在标准中另有明确规定，下述

引用标准都应是现行有效标准。

SH/T0558石油馏分沸程分布测定法(气相色谱法)

3术语

本标准采用下列术语。

3.1热稳定性thermalstabiliyt

在试验温度及试验过程中，热传导液因受热作用而表现出的稳定性。

注:随着温度升高，热传导液组成的变化加快，通过裂解和聚合反应会产生气相分解产物、低沸物、高沸物和

不能燕发的产物。生成物的类型和数量将影响热传导液的使用性能。

为了评定热稳定性，需要测定热传导液在规定条件下加热后产生的气相分解产物、低沸物、高

沸物及不能蒸发的产物含量，并将这些产物的百分含量之和以变质率表示。变质率越小，产品的热

稳定性就越好。

3.2气相分解产物gaseousdecompositionproducts

样品经加热后，常压下其沸点在室温以下的物质，如氢气和甲烷等。

3.3低沸物productsoflowerboilingpoint

样品经加热后，沸点在未使用过的热传导液初馏点以下的物质。

3.4高沸物productsofhigherboilingpoint

样品经加热后，沸点在未使用过的热传导液终馏点以上，并可通过典型分离方法蒸馏出来的物质。

3.5不能蒸发的产物unevapomtedproducts

通过蒸馏方法不能从加热后试样中分离出来的物质，它是球管蒸馏器测定出的残渣。

4方法概要

在一定试验温度(产品标准中规定的最高使用温度)下，将试样隔绝空气加热至规定时间，然后

观察并记录其外观，];计算出气相分解产物质量;对加热前后的试样进行气相色谱分析，通过模拟蒸

采用说明:

1」本标准增加对加热后试样外观的报告。

国家石油和化学工业局1999-09-01批准2000-04-01实施

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SH/T0680-1999

馏曲线确定试样生成的低沸物和高沸物含量;称取一定量加热后的试样，在球管蒸馏器中测定不能

蒸发的产物含量;最后计算出试样的变质率。

5意义和用途

5.1在规定的实验室条件下，本方法用于测定热传导液组成上的变化，此变化的大小取决于试验温度

及试验时间。试验结果可以说明不同组成的热传导液在所规定的试验温度及试验时间下的热稳定性。

5.2此试验结果并不能完全反映出工业化热传导装置中热传导液的性能，因为在装置中热传导液还

受到许多附加因素的影响，如与传热装置的热交换作用、流动受热时取得的热量、热传导液循环系

统中的温度分布及各种污染等因素，这些因素都会引起热传导液组成上的变化。

5.3本标准方法基本上能够反映出一种热传导液的性能，因此在决定某一产品的最佳使用方案时可

将其作为重要的参考依据。

6仪器与材料

6.1仪器

6.1.1加热器

金属恒温加热器或压热釜或恒温箱:温度可控制在试验温度士1℃范围之内，并保证温度均匀分布。

注意:必须保证试样在加热器中的存放安全，这样可以确保人身安全。

6.1.2试验器

容积至少15.L"，并带有可密封的钢制或其他金属制保护管的硼硅玻璃安瓶或不锈钢制可密封

的试验器。

6.1.3气相色谱仪:符合SH/T0558方法。

6.1.4球管蒸馏器:BUCHIB一580型(也可采用其他型号)。

6.1.5真空泵:压力可抽至1OPa以下。

6.1.6天平:感量为O.Imgo

6.2材料

6.2.1干冰。

6.2.2氮气:纯度99.99%(m/二)以上。

7试剂

7.1异丙醇:分析纯。

7.2丙酮:分析纯。

8试验步骤

8.1称量清洁干燥的试验器质量(m1),精确至0.1耐〕。然后将试样装至约试验器容积的一半，再

称重(m2),精确至O.lnigo

8.2向试验器中通人氮气，仔细排除所余空间的空气。

8.3小心地将硼硅玻璃安瓶密封后再称重(m3),精确至0.lmg，然后将其置于保护管中。在准备过

程中，不应加热试样。将保护管用螺旋帽盖紧后置于加热器中。或将不锈钢试验器进行防漏气密封

后再称重(m3)，精确至0.lmg，然后将其放人加热器中。

采用说明

1〕参照标准规定硼硅玻璃安瓶的最小容积为5.L.

2〕本标准增加对称量精度的要求。

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SH/T0680-1999

为保证试验结果的准确性，每一种热传导液至少应准备三个试样。

8.4从室温开始加热，当温度达到低于试验温度50℃时，升温速度最高为2`C/min，最后将温度控

制在试验温度的士1℃范围之内，并且在整个试验过程中一直保持该试验温度恒定，以保证试验器中

任何部位甚至加热壁上的温度偏差均在试验温度的士1℃以内。试验时间为达到试验温度至停止加热

时的时间，每种试样的试验时间至少480h.

注:试验温度为热传导液产品标准中规定的产品最高使用温度。

8.5到达试验时间后停止加热，待试验器冷却至室温后将其移出加热器，然后记录试样的外观。

8.6打开硼硅玻璃安瓶或不锈钢试验器。

8.6.，打开硼硅玻璃安瓶

将硼硅玻璃安瓶置于杜瓦瓶中，在丙酮或异丙醇与干冰混合物(约一70'C)的冷冻下，使其内部

压力降低。经过5一1Omin，打开硼硅玻璃安瓶，在室温下使气体完全挥发，然后称量硼硅玻璃安瓶

的质量(m4)，精确至。.lmgo

注意:较大的硼硅玻璃安瓶或装有较高热负荷的试样在冷却过程中应配有安全防护套。在称量

时应包括所有的玻璃碎片，并去掉附着的冷凝水。

8.6.2打开不锈钢试验器

将不锈钢试验器置于杜瓦瓶中，在丙酮或异丙醇与干冰混合物(约一70`C)的冷冻下，使其内部

压力降低。经过5一1Omin，小心打开不锈钢试验器的密封盖，在室温下使气体完全挥发，然后称量

不锈钢试验器的质量(m4),精确至O.lnigo

注意:在称量时去掉附着的冷凝水。

8.7用SHUT0558方法测定加热前后试样的沸点范围。

88不能蒸发的产物含量测定。

8.8.1先称量球管蒸馏器中空尾球的质量(ms),精确至。.lmg，然后向尾球中滴加加热后的试样约

4g，准确称量该质量(m6)，精确至0.1mg.

8.8.2通过真空泵抽真空，使球管内的压力最终达到ION士0.2Pa。旋转球管蒸馏器中的球管，并

将其缓慢加热至2500Ct1T，保持该试验温度及压力直至不能蒸发的产物中仍能挥发的部分小于试

样质量的0.1%(m/m)a

8.8.3称量试验后尾球的质量(m2)，精确至0.lmga

9计算

9.1试样气相分解产物含量计算

试样的气相分解产物含量‘[%(m/m)〕按式(1)计算:

G=(m3一-4)/(m:一m,)x100························，········……(1)

式中:MI—空试验器质量，g.

m2—装有未加热试样的试验器质量，9;

。3—密封后试验器质量，9;

m4—打开后试验器质量，90

注:试样气相分解产物在0.5%(.1.)以下可忽略不计。

9.2试样不能蒸发的产物含量计算

试样不能蒸发的产物含量班%(二/m)」按式(2)计算:

U二(m:一m5)/m6x100·························，·········…·…(2)

式中:m5—空尾球质量，K;

m6—加热后试样质量，g;

二7—试验后的尾球质量，go

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肛卜T0680-1999

注:试样不能蒸发的产物在0.5%(./m)以下可忽略不计。

9.3试样低沸物含量N[%(m/m)]和高沸物含量H[%(m/m)]计算

9.3.1图1给出了两种试样加热前后的模拟蒸馏曲线。其中图1(a)是试样加热后产生低沸物和高沸

物的模拟蒸馏曲线，图(b)是试样加热后只产生低沸物的模拟蒸馏曲线。现以图I(a)为例，计算加

热后试样的低沸物含量N[%(m/m)〕和高沸物含量H[%(m/m)J。

在图1(a)中，A点为加热前试样的初馏点，过A点作水平线与加热后试样的模拟蒸馏曲线交于

B点;过B点作垂线与收率轴交于E点，则试样未校正的低沸物含量N'[%(m/m)」为E点所对应的

百分数。

C点为加热前试样的终馏点，过C点作水平线与加热后试样的模拟蒸馏曲线交于D点;过D点

作垂线与收率轴交于F点，则试样未校正的高沸物含量H'[%(m/m)]为100%减去F点对应的百

分数。

c(c9

加热前

.{D}c

叭一1}侧

1}明

R

户升一加热后

100举人r

304050607080F90100

00110FZO

收率%(m/m)收率.%(m/nr)

(a)(b)

、一加热前试样的初馏点;A'一加热后试样的初馏点;心卜加热前试样的终馏点;

C'一加热后试样的终馏点;AB-低沸物含量;CD一高沸物含量

图1加热前后试样的模拟蒸馏曲线

9.3.2考虑到采用气相色谱法无法测定气相分解产物的含量和不能蒸发产物的含量，所以必须通过

式(3)和式(4)对未校正的低沸物含量N'[%(m/m)]和高沸物含量H'[%(m/m)〕进行校正:

N=N'x(100一‘一U)/100(3)

式中:N—校正后试样的低沸物含量，%(二/m);

N'—通过试样模拟蒸馏曲线确定的低沸物含量，%(m/m);

m/m

—‘试样的气相分解产物含量，%(

U—试样不能蒸发的产物含量，%(

H=H'x(100一‘一U)/100··························……(4)

式中:刀—校正后试样的高沸物含量，%a(m/m);

H'—通过试样模拟蒸馏曲线确定的高沸物含量，%(m/m);

‘—试样的气相分解产物含量，%(m/m);

U—试样不能蒸发的产物含量，%(m/m).

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9.4试样变质率计算

试样的变质率Z[%(m/m)〕按式(5)计算:

Z=‘+N+H+U·······································……(5)

式中:G-试样的气相分解产物含量，%(。/二);

N—校正后试样的低沸物含量，%(m/m);

H—校正后试样的高沸物含量，%(m/m);

G一一试样不能蒸发的产物含量，%(m/m).

10报告

10.1热传导液类型;

10.2试验时间，h;

10.3试验温度，℃;

10.4变质率，取三个试验结果的平均值，%(m/m)，并精确至小数点后一位;

10.5气相分解产物和低沸物含量，%(m/m)，并精确至小数点后一位;

10.6高沸物和不能蒸发的产物含量，%(m/m)，并精确至小数点后一位;

10.7加热前和加热后试样的初馏点和终馏点，℃;

10.8加热后试样外观;

10.9与本标准不一致的条件;

10.10试验日期。

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