石油瀝青溶解度測(cè)定法 編制說(shuō)明

1《石油瀝青溶解度測(cè)定法》標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明編制說(shuō)明依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)《關(guān)于下達(dá)2023年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)復(fù)審修訂計(jì)劃的通知》(國(guó)標(biāo)委發(fā)[2023]64號(hào))要求，由中國(guó)石油大學(xué)（華東）負(fù)責(zé)《石油瀝青溶解度測(cè)定法》標(biāo)準(zhǔn)修本項(xiàng)目于2022年5月由中國(guó)石油大學(xué)（華東）提出，并成立標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)組，提交完整2022年5月～2022年10月，編寫(xiě)組廣泛收集了國(guó)內(nèi)外主要溶解度度試驗(yàn)儀器，及國(guó)家、行業(yè)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等資料，進(jìn)行了技術(shù)分析，提出了標(biāo)準(zhǔn)修訂的原則、編寫(xiě)思路及2022年11月～2023年5月，編寫(xiě)組主要人員赴歐美主要國(guó)家進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)方法（1）中國(guó)石油大學(xué)（華東第一承擔(dān)單位，負(fù)責(zé)組織、協(xié)調(diào)，負(fù)責(zé)1~3章節(jié)、第（2）交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院：負(fù)責(zé)樣品收集及試驗(yàn)方法的驗(yàn)證，負(fù)責(zé)第7章節(jié)（3）安徽省交通控股集團(tuán)有限公司：負(fù)責(zé)改性瀝青、橡膠瀝青樣品收集及試驗(yàn)方法2（4）中交第二公路工程局有限公司：負(fù)責(zé)工程樣品收集及試驗(yàn)方法的驗(yàn)證，甲苯方（5）福建省高速公路科技創(chuàng)新研究院有限公司：負(fù)責(zé)工程樣品收集及試驗(yàn)方法的驗(yàn)（6）中交一公局集團(tuán)有限公司：負(fù)責(zé)工程樣品收集及試驗(yàn)方法的驗(yàn)證，過(guò)濾材料試為推動(dòng)石油瀝青的質(zhì)量持續(xù)發(fā)展，以提高瀝青試驗(yàn)檢測(cè)評(píng)價(jià)的規(guī)范性、可靠性、一致性和先進(jìn)性為目標(biāo)，著眼于創(chuàng)新和發(fā)展，在已有工作的基礎(chǔ)上積極總結(jié)和吸收近10年來(lái)試驗(yàn)技術(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和成果，修訂石油瀝青溶解度測(cè)定法，適用范圍更廣，能夠滿足硬質(zhì)瀝青、橡膠瀝青、各種改性瀝青的溶解度測(cè)定求，滿足了我國(guó)公路快速、高質(zhì)量發(fā)①協(xié)調(diào)性原則。做好與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)、銜接，保證技術(shù)規(guī)范體系的統(tǒng)一性、完整②成熟性原則。鑒于本規(guī)程的可靠性和重要性，編制的試驗(yàn)方法須進(jìn)行充分技術(shù)論證或試驗(yàn)驗(yàn)證，編修應(yīng)依據(jù)充分，理論正確，驗(yàn)證可信，確保編制試驗(yàn)規(guī)程的技術(shù)成熟③可操作性原則。新規(guī)程應(yīng)條文明晰、規(guī)范，簡(jiǎn)便④先進(jìn)性原則。充分調(diào)研，掌握國(guó)內(nèi)國(guó)際相關(guān)試驗(yàn)技術(shù)的動(dòng)態(tài)，充分總結(jié)國(guó)內(nèi)外最新研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，積極吸納先進(jìn)的方法、設(shè)備，保證編⑴本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起3ASTMD2042三氯乙烯法測(cè)定瀝青在2008年原GB/T11148-2008版本基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)相關(guān)試驗(yàn)實(shí)踐，參考?xì)W美日本（1）在完善原三氯乙烯方法基礎(chǔ)上增加了甲苯法、正溴丙烷法，極大降低試驗(yàn)過(guò)程（3）增加了正溴丙烷和甲苯兩種試劑，極大降低三氯乙烯試劑的應(yīng)用，減少試驗(yàn)過(guò)（4）修訂了過(guò)濾材料和過(guò)濾裝置，增加了玻璃粉過(guò)濾方法，解決傳統(tǒng)玻璃纖維濾紙過(guò)濾性差、效率低等問(wèn)題，采用玻璃粉作為過(guò)濾材（7）修訂了試驗(yàn)平行誤差的要求。原標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了溶解度大于99%時(shí)的精度，對(duì)于99%以下時(shí)沒(méi)有試驗(yàn)精度要求，本次完善了各種試瀝青溶解度試驗(yàn)可分為三氯乙烯法、三氯乙烷法、甲苯法等，三氯乙烯法效率高，是國(guó)際上早期通用方法。該試劑毒性強(qiáng)，出于對(duì)試驗(yàn)人員健康4代之后先后取消了該方法。三氯乙烯試劑的使用在美國(guó)的監(jiān)管也日益嚴(yán)格，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)要求自2016年起逐步淘汰；2003年統(tǒng)計(jì)三氯乙烯應(yīng)用比例占88%，2017年統(tǒng)三氯乙烷法效率高、毒性低，是三氯乙烯的最早替代法。但是溶劑對(duì)臭氧層破壞性三氯乙烯法的替代方法，但是2001年采用甲苯法代替了三氯乙烷法；AASTHOT44于甲苯法毒性和環(huán)境影響小，易燃易爆炸、試驗(yàn)效率低，但是目前國(guó)際公認(rèn)三氯乙烯2023年先后增加了甲苯法。實(shí)際上甲苯法在美國(guó)各州已有應(yīng)用，2003年甲苯法應(yīng)用比例除了以上方法，歐盟EN12592方法中增加了二甲苯方法，但是其他地區(qū)應(yīng)用很少。德國(guó)DIN52014采用環(huán)己烷法，環(huán)己烷相正溴丙烷法的有9項(xiàng)，三氯乙烯法的有4項(xiàng)，而三氯乙烷法為0項(xiàng)。目前我國(guó)溶解度試驗(yàn)主要有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，GB/T11148、SH/T0738和本方法。GB/T11148和本方法中規(guī)定的三氯乙烯溶劑應(yīng)用最廣泛，而GB/T11148中規(guī)定的三氯甲烷、SH/T0738規(guī)定的三氯乙烷則很少使用。GB/T11148-1989版本中也規(guī)定了甲苯溶劑，只33類1類3類低性烷√√√√√√后√√√√√√√√√√√√√√√√√√瀝青三氯乙烯70#99.8999.8599.80SBSI-D99.8399.6999.74通過(guò)以上分析可見(jiàn)，為保護(hù)試驗(yàn)人員身體健康、減少環(huán)境影響，同時(shí)與國(guó)際方法接軌，三氯乙烯毒性大，三氯乙烷、三氯甲烷環(huán)境影響大，都將會(huì)逐漸棄用，需要開(kāi)發(fā)毒性小、環(huán)境影響小的溶劑方法。從國(guó)際實(shí)踐來(lái)看，甲苯和正溴丙烷是很好的替代溶劑。目前我國(guó)絕大部分仍然采用三氯乙烯，立刻停止三氯乙烯存在一定的難度，應(yīng)增加新方基于以上考慮，本次修訂保留了三氯乙烯方法，同時(shí)增加了甲苯和正溴丙烷兩種方表4為不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)過(guò)濾裝置和過(guò)濾材料情古氏坩堝；古氏坩堝屬于瓷坩堝，在燒結(jié)玻璃坩堝出現(xiàn)后，古氏坩堝應(yīng)用非常少，我國(guó)可采用瀝青坩堝或古氏坩堝。在美國(guó)、我國(guó)試驗(yàn)方法中，坩堝本身不控制過(guò)濾粒徑，而是采用玻璃纖維濾紙作為過(guò)濾材料，因此坩堝底部孔直徑一般比較大，而且沒(méi)有嚴(yán)格要對(duì)于歐盟、澳大利亞，主要采用燒結(jié)玻璃坩堝，通過(guò)玻璃坩堝底部濾孔控制過(guò)濾粒徑，其過(guò)濾孔徑為1.6-4μm，必要時(shí)采用玻璃粉助濾。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，這些標(biāo)準(zhǔn)中的燒結(jié)玻璃試驗(yàn)方法過(guò)濾裝置過(guò)濾裝置孔徑過(guò)濾材料過(guò)濾材料要求料BS2000：47燒結(jié)玻璃坩堝，有效直徑30mm-顆粒直徑小于74μm硼硅玻璃粉末AS/NZS2341.8燒結(jié)玻璃坩堝,容積約30mL1.6-4μmEN12592燒結(jié)玻璃坩堝，有效直徑30mm顆粒直徑50-80μm硼硅玻璃粉末古氏坩堝玻璃纖維濾紙或Whatman934級(jí)濾紙AASTHOT44ASTMD2042ASTMD7553瀝青坩堝或古氏坩堝，頂部直徑約44mm，底部逐漸變細(xì)至36mm，深度為20至30mm玻璃纖維濾紙或Whatman934級(jí)濾紙，直徑32-34mm細(xì)孔，快速，1.5μmGB/T11148古氏坩堝，頂部?jī)?nèi)徑32mm，高78mm玻璃纖維濾紙，直徑26mm平均孔徑小T0607古氏坩堝，容積50mL玻璃纖維濾紙，直徑26mm0.6μm2208玻璃漏斗玻璃纖維濾紙，直徑47mm0.6μm從溶解度過(guò)濾原理來(lái)說(shuō)，坩堝材質(zhì)、形狀等參數(shù)過(guò)濾時(shí)間與過(guò)濾有效直徑(坩堝底部直徑或?yàn)V紙的直徑中最小值)的平方呈正比，因此過(guò)濾有效直徑對(duì)溶解度試驗(yàn)效率影響很大；歐盟標(biāo)準(zhǔn)要求坩堝有效直徑30mm；美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)要求坩堝36mm、濾紙為32-34mm，實(shí)際有效直徑為濾紙直徑，為32-34mm；日本濾紙直徑過(guò)濾孔徑則直接影響著溶解度測(cè)定結(jié)果和試驗(yàn)效率，孔徑過(guò)小，無(wú)法有效過(guò)濾，過(guò)濾時(shí)間偏長(zhǎng)，溶解度偏低；孔徑過(guò)大，無(wú)機(jī)礦物顆粒也會(huì)被過(guò)濾掉，過(guò)濾時(shí)間偏短，造成溶解度偏大。過(guò)濾孔徑，歐盟、澳大利亞主要通過(guò)玻璃坩堝美國(guó)、日本和我國(guó)，主要通過(guò)濾紙孔徑控制，美國(guó)為1.5μm、日本、T0607為0.6μm、定為0.6μm，主要是針對(duì)道路石油瀝青，對(duì)于改性瀝青不一定合適；我國(guó)規(guī)定為1μm、為此，本次修訂，在瓷坩堝過(guò)濾裝置基礎(chǔ)上增加了玻璃坩堝過(guò)濾裝置。玻璃坩堝、玻璃接頭自帶磨口，坩堝與玻璃接頭、玻璃接頭與吸濾整體結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，目前我國(guó)絕大多數(shù)試驗(yàn)室采用玻璃坩堝過(guò)濾裝置，僅少部分試驗(yàn)室采購(gòu)美國(guó)的古氏坩堝。鑒于我國(guó)溶解度試驗(yàn)實(shí)際情況，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了瓷坩堝和玻璃坩堝兩種過(guò)濾裝置。對(duì)于過(guò)濾裝置，主要是過(guò)濾截面有效直徑和過(guò)濾孔徑，要求有效直徑不15~25℃。為此，參考EN12592規(guī)定，根據(jù)甲苯沸點(diǎn)110.6℃,規(guī)定甲苯烘干溫度為參考AASTHOT44、ASTMD2042和ASTMD7553補(bǔ)充了三氯乙烯法<到大量應(yīng)用，在2017年調(diào)研，已有美國(guó)、加拿大32%的單位使用該方法，且ASTM（2）擬增加甲苯法。在國(guó)際上已經(jīng)大量應(yīng)用，歐盟、日本自20世紀(jì)90年代已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用，美國(guó)22%的試驗(yàn)室采用甲苯，且ASTMD5546、EN12592甲苯法、JISK2207甲苯法已有成熟的標(biāo)準(zhǔn)，被大量標(biāo)準(zhǔn)所引用。GB/T11148-1989版本中已有甲苯法，只是由于我國(guó)當(dāng)時(shí)國(guó)家對(duì)有毒試劑的應(yīng)用沒(méi)有政策要（3）擬增