影响油品电导率测量结果的因素

徐俊田，胡国星，拓 锐，任万杰，王 鹏，荀其宁

(1.后勤保障部军需能源技术服务中心，北京 100842；2.中国兵器工业集团第五三研究所，山东 济南 250031)

电导率是溶液物化特性的重要参数之一，它表征了溶液的导电能力强弱，在石油石化、食品、医药、环保、军事国防等领域的质量控制中广泛应用。油品电导率反映了石油产品内积聚电荷被导出释放的能力，是消除油品静电危害的重要参数之一。

1 油品电导率测量的必要性

随着石油化工行业的不断发展，油品的生产储运能力不断增长，随之产生的安全隐患也越来越大。油品属于易燃易爆液体，当发生静电放电产生的能量超过油蒸气的最小引燃能量时，就会引燃引爆油品，发生火灾或爆炸。据有关资料介绍，火灾爆炸事故约有10%属于静电事故[1]。

因此，油品在装卸储运过程中应尽量减少静电产生和积聚，并通过防静电措施将作业时产生的静电及时导出释放。油品静电的释放速度与其电导率关系很大，电导率越大，静电越不容易积聚，并利于静电释放，可有效提高油品的安全性[2]。

目前，国家制定的多项标准规定了油品电导率值范围。GB 6950-2001《轻质油品安全静止电导率》中规定喷气燃料安全静止电导率值应为50～600 pS/m，汽油、煤油、柴油安全静止电导率值应大于50 pS/m；GB 12158-2006《防止静电事故通用导则》中规定轻质油品安全静止电导率应大于50 pS/m；GB 13348-2009《液体石油产品静电安全规程》中规定在油品中可加入微量的油溶性的防静电添加剂，使其电导率达到250 pS/m以上；GB 6537-2018《3号喷气燃料》中规定3号喷气燃料的安全静止电导率允许范围50～600 pS/m(20℃)。

在油品中加入微量的抗静电剂可增加油品电导率。但加入量过少，油品静电导出效率低，影响油品的安全性；加入量过多，则影响油品的水分离指数，影响油品质量[3]。因此，需要准确测量油品电导率值来控制抗静电添加剂加入量，以保证油品在生产、储存、使用中的安全性和油品质量[4]。

2 影响因素及正确操作方法

油料电导率测量结果的准确性受多种因素的影响，它不仅与测量仪器、测量方法和操作人员的技术水平有关，还与测试环境有关。作者通过多年从事油料电导率测量和油料电导率仪计量工作积累的经验，并查阅大量文献，针对油料电导率测量过程中存在的问题，提出一些意见和建议，通过分析影响油料电导率测量的各种因素，规范了测量过程中的操作方法。

2.1 操作人员

对油料电导率测量人员和其他相关操作人员必须进行防静电危害安全教育，在业务培训中安排相应的培训内容，规章制度、设备检查需有防静电方面的具体内容。

油料电导率测量人员和其他相关操作人员必须熟练掌握GB 12158-2006《防止静电事故通用导则》、GB 6950-2001《轻质油品安全静止电导率》、GB 13348-2009《液体石油产品静电安全规程》、GB/T 4756-2015《石油液体手工取样法》、GB 6539-1997《航空燃料与馏分燃料电导率测定法》等相关技术指导规范，并严格按照规范相关规定进行实际操作或其他活动，防止静电安全事故发生。在实验室测量燃料电导率时，测试人员尽量佩戴防静电手套，避免人体静电对测量结果的干扰。

2.2 测量仪器

2.2.1 样品容器

装盛油品试样的容器尽量选择金属介质，原因是金属存储介质对抗静电剂中的导电有效成分吸附性较弱，可有效降低样品电导率的衰减；样品容器容积不得小于1 L；样品容器在使用前必须用清洗溶剂充分清洗，清洗次数最少三次，并用干燥空气流吹干[5]。

2.2.2 测量仪器

测量仪器是指油料电导率仪(油料电导测定仪)，其量值是否准确直接影响油品测量结果的准确性，因此必须对其进行定期检定，一般检定周期为1年。

2.2.2.1 仪器外观检查

观察测量仪器是否有磕碰、腐蚀等损毁状况，如有则需及时报修；检查电导池是否有污物，如有需清洗[6]。

2.2.2.2 电池判断

开机后，首先观察电池是否可以支持正常工作，如电池显示警告信息、显示数值不停变化，则需更换电池。

2.2.2.3 仪器状态确认

目前，常用的油料电导率测量仪器可分为以下几种：从开机状态来分，可分为开机自检后开始测量的和不需自检直接测量的；从数据锁定功能来分，可分为有3 s锁定功能的和无3 s锁定功能的。

① 对于开机自检的仪器，在开机自检过程中，不要插拔电导池或将电导池插座与其他物体接触，保持状态稳定一段时间，待自检完成后，再进行其他操作；否则仪器自检过程受外界干扰较大，自检无法通过或自检后仪器无法归零。

② 仪器状态稳定后(有的需开机后热机2～3 min)，观察仪器显示示值，示值为0(±2 pS/m内)；若偏差过大，需按照仪器说明书对其进行校准。

③ 用导体将电导池插座芯皮短接，仪器显示为超量程状态，取消短接后，仪器短时间内可重新显示为0(±2 pS/m内)。

通过以上操作判断，可确认仪器电计部分状态良好。

将电导池与仪器电计连接好，重复②、③，若可以通过，则可确认仪器配套状态良好；若出现异常，则可判断电导池有可能被污染，需先用异丙醇后用甲苯清洗，清洗完毕用干燥空气流吹干，再次进行②、③操作。

仪器通过配套状态确认后，可以开始测量工作；无法通过状态确认的，则需要及时联系有关部门进行维修。

2.2.2.4 仪器使用后续工作

① 将仪器电计与电导池分离，电计部分关机后放置于仪器包装中。

② 用中性滤纸将电导池擦拭干净，然后用滤纸包裹后放置于包装中。

2.3 测量方法及过程

2.3.1 测量方法

油品电导率一般采用直流低电压进行测量，则油品中带正负的离子分别在负正电极附近积聚，造成电极附近的导电离子浓度与主体液的浓度产生差异变化；同时，积聚的导电离子在两极上发生化学反应，造成实际测量电压发生变化，从而影响测量的准确性。因此，测量要在很短的时间内完成，一般为3 s。

2.3.2 测试过程

① 在开始测量样品前，必须用测试样品清洗电导池，以去除电导池上的其他残油。

② 将电导池浸入到试品中，液面到达电导池上刻线(或溢气孔中部)，保持电导池稳定，观察仪器示值，待初次稳定后，记录最高读数，这应在3 s内完成(有锁定功能的直接读取锁定数值)，同时记录样品温度。在操作过程中，电导池不要与测量容器壁或底部接触，以免引起读数误差。

③ 将电导池取出，待电导池内样品流出，确保电导池内无油滴造成连接(挂油)，按仪器测量键，此时仪器显示应为0(±2 pS/m内)。若偏差过大，则该次测量结果无效，需重新调整仪器状态，再次测量。

2.4 环境条件

2.4.1 环境温度影响

随着温度升高，抗静电剂中的偶极离子对会加速定向排列，带正电的离子加速转向外静电场正极，带负电的离子加速转向外静电场负极，形成“极化电场”的强度增强，从而降低原有的外电场强度，宏观上表现为降低了原静电场强度，油品电导率增大。根据相关数据计算，添加了国产抗静电添加剂T1502或国外抗静电添加剂S450的油品，其电导率温度系数约为2%/℃[3]。所以，在测量油品电导率时，必须考虑温度的影响，一般在20℃下测量。

2.4.2 储存时间

待测样品为新加入抗静电添加剂的，需放置24 h后才可进行测量。由于抗静电剂为有机物，分子间的相互作用较慢，样品需充分摇匀后放置一段时间后，抗静电添加剂分子才可均匀分布在油品中[7]。

其他待测样品应在24 h内完成样品电导率测量，防止环境空气中的杂质、水分进入样品，造成测试结果与原样品差异性过大。

在测定喷气燃料电导率时，应在避光的环境下进行[8]。

2.4.3 环境电磁干扰影响

在测量油品电导率时，应远离明显电磁干扰源，如电动机、空压机、高压交流电等，避免环境电磁干扰对测量结果的影响；另外，测量实验室应该通风良好，避免空气中油气含量过高，造成测试人员吸入中毒或引发其他安全隐患。

3 结语

影响油品电导率测量结果的因素很多，在工作中首先要了解各种影响因素，并针对每一影响因素，采用正确的操作方法，尽可能消除或降低其影响，减小测量误差，保证测量结果的准确性，提高油品在生产、储存和使用中的安全性。