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應對“限硫令”船用燃料油中的硫含量檢測方法

作者:   發布時間:2019-11-15    瀏覽量:293   字體大小:  A+   A- 

 1. 燃料油的硫含量檢測方法的選型

船用燃料油硫含量的檢測方法的選擇不是任意的,而是需要參考相關的指導文件。所選用的方法必須是標準方法,標準方法制約所使用的分析儀的種類以及分析具體操作程序。因為只有嚴格執行所選的方法,所得到的測量結果具有準確度,具有可比性。

檢測方法的選型是根據以下兩種來源:
- “IMO2020限硫令”相關的國內外文件;

- 國內外船用燃料油質量標準。

下面我們根據這兩類文件確認可以使用的硫含量檢測標準方法。

1.1 “IMO2020限硫令”相關的文件: 根據《國際防止船舶造成污染公約》附則VI (MARPOL附則VI)[1]以及船用燃料油供應協會[2]設置以下硫含量檢測標準:
       ISO 8754:2003 石油產品.硫含量的測定.能量分散X射線熒光光譜測定法 (英文原名為: ISO 8754:2003 Petroleum Products - Determination of Sulfur Content - Energy-Dispersive X-Ray Fluorescence Method)。該標準被MARPOL國際防止船舶造成污染公約附則6 (MARPOL Annex VI)指定為船用燃料油中硫含量的測定唯一的方法。該標準檢測對象為重油、柴油等油品,硫含量在300~50000mg/kg之間。國際燃料工業協會International Bunker Industry Association (IBIA)以及聯合國國際海事組織國際海洋環境保護委員會IMO’s Marine Environment Protection Committee特別指出ISO 8754也可以用于測定硫含量低于300mg/kg的油品[2]。ISO 8754:2003硫含量測定標準方法要求采用的儀器種類為能量色散X射線熒光硫含量分析儀。

1.2 船用燃料標準
1.2.1 國際船用燃料標準ISO 8217 [3]以及最新發布的低硫燃料油規范ISO/PAS 23263:2019設置了兩種硫含量檢測方法:

- ISO 8754:2003方法以及ASTM D4294-10 Standard Test Method for Sulfur in Petroleum and Petroleum Products by Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry 能量散射X射線熒光光譜法測定石油和石油產品中的硫含量的標準試驗方法。

- ASTM D4294-10有中文對應的標準版本:GB/T 17040-2019 石油和石油產品中硫含量的測定 能量色散X射線熒光光譜法[4]。

1.2.2 國內船用燃料標準GB/T 17411-2012[5]船用燃料油規定以下硫含量檢測方法:

- GB/T 17040 石油和石油產品中硫含量的測定 能量色散X射線熒光光譜法
  (ASTM D4294中文對應的標準版本)作為仲裁分析方法;

- 其他不便于快速檢測的分析方法。

2. 燃料油的硫含量檢測方法簡介

根據以上文件,適合船用燃料油硫含量的檢測主要有兩個標準方法:ISO 8754:2003與GB/T 17040-2019 (ASTM D4294-10)。先對這兩種方法做主要內容的簡介。

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1. 硫含量測定值為多少算超出了“限硫令”的要求?
根據文獻[5] (MEPC 74/WP.8)可以明確測定值在符合“限硫令”的界限之內 :

3.1對限硫水平0.1%,實際測定值在多少算不符合限硫要求?

從船方或者監控部門角度,由于硫含量的檢測帶有測量誤差,硫含量測定值可以在一定的范圍超出硫含量限定值,能接受的超出的幅度可以由具體公式計算。IMO2020“限硫令”相關的文件借用“ISO 4259-2006石油產品與試驗方法相關的精度數據的確定和應用國際標準”對超出幅度值做了以下規定:

超出限硫值幅度值?0.59×R,式中為所使用的方法的再現性(R),可以參考所使用的標準方法文本。A) 采用ISO 8754-2003硫含量檢測標準。在這種情況下應參考該標準第12.3項Reproducibility 章節,R = 0,0812 (X + 0,15),X為平均濃度值,R=0,0812 (0.1% + 0,15)= 0.0203%,0.59×0.0203=0.012%

因此,在0.1%限硫水平下所硫含量測定值只要不超過0.112%,油樣就可以判定為符合0.1%限硫令 (如使用ISO 8754硫含量分析方法)B) 用GB/T 17040-2019(ASTM D4294)硫含量檢測標準。對0.1%水平下R=0.0165%,0.59×0.0165%=0.01%因此,在0.1%限硫令下硫含量測定值只要不超過0.11%, 油樣就可以判定為合格,油樣就可以判定為符合0.1%限硫令 (如使用GB/T 17040-2019,即ASTM D4294-10硫含量分析方法)

3.2 對限硫水平0.001%(10ppm),測定多少算不合格?采用GB/T 17040-2019(ASTM D4294)硫含量檢測標準。

對0.001%(10ppm)水平下:R=0.00085% (根據該標準第15.1章節計算),0.59×0.00085%=0.0005%(5ppm)

因此,在0.001%(10ppm)限硫令下硫含量測定值只要不超過0.0015% (15ppm),油樣就可以判定為符合10ppm限硫令(如使用GB/T 17040-2019,即ASTM D4294-10硫含量分析方法)。

典型的硫含量分析儀簡介

俄羅斯SPECTROSCAN SL型硫含量分析儀在海事領域對油品中硫含量常規檢測實踐中的應用。
該分析儀主要特色為:
- 屬于化驗實驗室ISO 8754以及GB/T 17040硫含量檢測標準分析方法的合規分析儀:分析儀自動完成兩個平行樣品的分析,計算測量平均值并打印結果;
- 相對常規實驗室分析儀,簡化了操作流程:用戶不需要定期的親自建立標準曲線或者視油樣類型而調換標準曲線:出廠預設置的標準曲線是永久性的,以及能覆蓋所有的柴油和燃料油。用戶只需要按菜單的指示進行操作即能完成分析任務;- 該硫分析儀構造設計采用了側裝的X射線照射,這樣油樣的泄漏不會損壞X射線光管,使得非專業人員操作失誤不會損壞儀器;
- 配套供應一系列不同的硫含量標準油樣,供驗證測量的準確性。

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參考資料:

[1].  Report on IMO MEPC 74 final decisions on the global 0.50% sulphur cap

[2]. https://ibia.net/ppr-5-ibia-proposes-way-ahead-on-sulphur-testing-and-compliance-verification/

[3].  ISO 8217:2017 Petroleum products – Fuels (class F) – Specifications of Marine Fuels International Standard

[4]. GB/T17040-2019石油和石油產品中硫含量的測定能量色散X 射線熒光光譜法國家市場監督管理總局中國國家標準化管理委員會2019-03-25發布

[5]. GB/T 17411-2012 船用燃料油中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局2012-12-31發布

[6]. Report on IMO MEPC 74 final decisions on the global 0.50% sulphur cap (MEPC 74/WP.8 Annex 1, page 8,10; MEPC.1/Circ.875/Add.1).

[7]. 俄羅斯SPECTROSCAN 系列硫分析儀計量器具型式批準證書附錄

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來源:海事服務網CNSS

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