油中的元素分析 — ASTM D5185 / IP 501 / ICP-OES

Metals是什麼？

石油和燃料中的元素分析是測定樣品中的金屬和類金屬濃度。結果分為三組：磨損金屬（鐵、銅、鉻、鉛、鋁、錫）、污染物（矽、鈉、鉀、硼）和添加劑元素（鋅、磷、鈣、鎂、鉬）。

Metals的目的

目的是檢測機器中的哪個部件磨損，識別從外部進入的污染物，並監測添加劑包是否耗盡。

Metals適用於哪些產品？

用過的機油和齒輪油
液壓油和渦輪油
剩餘船用燃料
原油和煉油廠流量
新油品添加劑驗證樣品

Metals應用於哪些行業？

石油和天然氣Petrokimya能源汽車海事工業設備

與Metals相關的標準

ASTM D5185（使用 ICP-OES 對油進行元素分析）
IP 501（燃料中的金屬分析 — ICP）
IP 470（鋁和矽）
ASTM D6595 (RDE spektrometri)
ASTM D7111（ICP 中間餾分中的元素）

Metals的測試條件

粒徑限制: ICP 方法無法清楚地看到大的磨損顆粒；較大的顆粒需要單獨的技術
樣品製備: 用溶劑稀釋或用酸溶解
参比: 需要新油的添加元素概況進行比較
單元: mg/kg (ppm)

Metals的測試設備

ICP-OES
RDE spektrometre
微波消解系統
分析天平和稀釋裝置

Metals的樣品要求

樣品杯清潔、採樣點一致
必須提供新油參考樣品
必須聲明機器類型、油類型和使用期限
樣品必須均質化

Metals的測試時程

ICP測量速度快；多元素分析在單次運行中進行，通常在幾個工作天內報告結果。

Metals的測試程序

1將樣品均質化並秤重。
2用溶劑稀釋或用酸溶解。
3新增內標。
4元素濃度透過ICP測量。
5透過對照樣品確認準確性。
6結果按磨損、污染物和添加劑組進行解釋。

Metals的允收準則

燃料的驗收標準是規範中的金屬限制（例如船用燃料中的鋁+矽）。廢油無固定限量；此評估以新油參考和趨勢為基礎，以設備製造商的閾值為基礎。

結果評估

元素圖案指示來源：如果鐵和鉻一起增加，可能意味著氣缸/環、銅和錫軸承、矽灰塵進入、鈉和硼冷卻劑洩漏。 ICP 方法的顆粒尺寸限制很重要：無法準確測量嚴重磨損中形成的大顆粒，因此使用鐵譜或顆粒計數作為補充。

Metals測試報告

樣品描述、機器和服務訊息
應用標準和測量技術
按元素劃分的結果（毫克/公斤）
新油參考曲線
磨損、污染物和添加劑組評論
趨勢評估

認證

EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證，根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。

是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準；由於認證是基於方法的，因此範圍在報價階段以書面形式確認。

範圍和授權

石油、燃料與油品分析 — 此測試領域涵蓋哪些內容？

以下段落說明 Metals 測試所屬的領域；此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。

石油、燃料及油品分析确定流体是否符合其规范以及在使用中的表现。该领域的标准很大程度上由ASTM及EN出版物构成,每个参数均定义有独立的方法。

该系列的独特之处在于产品规范以参数清单的形式撰写。EN 590(柴油)、EN 228(汽油)、EN 14214(生物柴油)及ISO 8217(船用燃料)等规范针对每个参数同时规定限值及测定该限值所用的方法。方法一旦改变,结果也可能随之改变;因此规范同样约束方法,只有在规范允许的情况下才可使用'等效方法'。

在燃料方面,参数描述产品的三种不同特性。物理特性(密度、黏度、蒸馏曲线、倾点、浊点)决定其可泵送性及低温表现。燃烧特性(十六烷值、辛烷值、热值)体现发动机中的性能。污染物及稳定性参数(硫、水分、沉淀物、氧化安定性、铜片腐蚀)同时影响排放及储存寿命。

油品分析有两种不同目的,二者不可混淆。新油分析验证产品是否符合其规范:黏度指数、添加剂含量、闪点。相反,废油分析用于判读设备状况——元素分析显示磨损金属(铁、铜、铬、铝),水及燃油污染指示泄漏,氧化值及酸值决定油品的剩余寿命。

因此废油分析是一种预测性维护工具。须跟踪定期取样的变化趋势;有意义的是趋势而非单次结果。若铁含量在数月内持续攀升,则可在故障发生前及时介入处理。

船用燃料是该领域最活跃的子门类。全球硫含量限值的收紧催生了新型调合燃料;对这些燃料而言,稳定性、相容性(两种燃料混合时是否产生沉淀)及催化细粉含量已成为关键参数。

在该系列中,取样同样是结果的一部分。从罐底取得的样品与从上层取得的样品在含水量及沉淀物方面表现不同;在商业交付中,取样点及方法由合同约定。

此領域的方法群組

物理性质
密度(振荡U型管及密度计)、运动黏度、蒸馏、倾点及浊点、闪点。
燃烧性质
十六烷值及十六烷指数、研究法与马达法辛烷值、热值。
硫及元素
紫外荧光法及XRF测硫;ICP法进行元素分析及添加剂含量测定。
穩定性與腐蝕
氧化安定性、銅片腐蝕、水分與沉澱物、濾芯堵塞傾向。
組成分析
以氣相層析測定沸點範圍分布、碳氫化合物類型(FIA)、苯與芳香烴含量、脂肪酸甲酯含量。
廢油
磨損金屬、污染(水、燃料、煙灰)、氧化、酸值與鹼值、黏度變化。

此領域常見混淆之處

規格同時約束方法;以不同方法測得的結果可能不被接受作為符合規格的依據。
廢油的單一結果沒有意義;決策依趨勢而定。
採樣點決定結果;槽底與上層顯示不同的水分與沉澱物。
十六烷指數是計算值,與實測十六烷值並不相同。
摻混生質柴油的燃料在儲存壽命與微生物生長方面表現不同;傳統柴油參數並不足夠。
混合來自不同來源的船用燃料可能產生沉澱物;相容性須另行評估。

這些結果支持哪些決策

燃料批次符合規格與商業交付
基於廢油分析的預測性維護決策
海關與稅務分類參數的判定
儲存、調配與運輸後的品質驗證
符合排放法規下的硫含量限值

關於Metals的常見問題

鐵值正常，但機器有噪音。為什麼分析不顯示呢？

ICP 方法只能可靠地測量小顆粒。對於產生大顆粒的嚴重磨損，該值可能會低得令人誤解；在這種情況下，應進行鐵譜分析或顆粒計數。

為什麼要監測添加元素？

鋅、磷、鈣等元素的減少表示添加劑包已耗盡。此外，意外的添加劑成分錶明添加了錯誤的油。

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