车用柴油闭口杯闪点不确定度的评定

张怡，孙儒瑞，李正章

（海口海关技术中心，海南 海口 570311）

柴油是我国石油产品消耗最大的石油产品之一，广泛应用于重型机型、轮船和货车等大型机械。闪点是指在规定的实验条件下，实验火焰引起试样蒸气着火并使火焰蔓延至液体的表面，并被修正到101.3 kPa大气压力下的最低温度[1]。闪点是衡量柴油品质的一个重要指标，是衡量安全性能的一项重要指标，也是划分危险化学品和一般化学品的重要依据[2-3]。

本文依据国家标准《闪点的测定宾斯基-马丁闭口杯法》（GB/T 261-2008）和《石油石化领域理化检测测量不确定度评估指南及实例》（CNAS-GL016-2018），以宾斯基-马丁闭口闪点测定仪测定车用柴油闪点，评估石油产品闪点测定结果的不确定度。

1 实验部分

1.1 原理

将样品倒入样品杯中，放入宾斯基-马丁闭口闪点仪中，在规定的搅拌速率下连续搅拌，并以恒定的加热速率加热，以规定的温度间隔，在不断搅拌的情况下，将点火丝深入实验杯开口处，测定使样品蒸气瞬间闪火的最低温度，并矫正到标准大气压下的温度，即为闪点。

1.2 步骤

准确取样品至实验杯刻度线，预设样品闪点，在一定的搅拌速率和升温速率下加热样品，升温到预设闪点的规定的温度间隔，在不断搅拌的条件下，将火源引入试验杯开口处，测定使样品蒸气瞬间闪火且蔓延至样品表面的最低温度。

测定流程如下：

图1 宾斯基-马丁闭口闪点测定流程

1.3 数学模型

评定石油产品宾斯基-马丁闭口闪点测定不确定度的数学模型如下（记为数学模型1）：

式中：T0—环境大气压下的观察闪点，℃；

ΔT—温度计修正值，℃；

p—环境大气压，kPa；

TC—标准大气压下的闪点。

2 不确定度来源识别

A类不确定度发生在环境大气压、测试设备、过程操作、升温速率、观察闪点等一些随机性因素。B类不确定度发生在测量环境大气压、观察闪点时及计算数据修约等方面。

2.1 标准不确定度的评估

2.1.1 标准不确定度的A类评估

通常，环境大气压的不稳定，加之观察温度及过程操作、升温速率等，由这些因素引入的不确定度可用A类评估得出，即可由对样品重复测量进行统计分析得出。

以测定一车用柴油为例，在相同条件下连续进行10次重复测量样品闪点，结果数据见表1所示。

根据上表数据可求出10次实验结果的平均值，_为72.5℃，用贝塞尔公式求得单次测量结果的实验标准差为：

表1 闪点重复性测量数据

本例报告的闪点为10次测量平均值，因此样品重复测量引入的标准不确定度为：

2.1.2 标准不确定度的B类评估

2.1.2.1 环境大气压带来的不确定度分量

测量大气压的大气压表量程为80～106.0 kPa，最小分刻度为0.1 kPa。观察闪点是在大气压范围内得到的结果，在校准证书给出压力的扩展不确定度为0.10 kPa，自由度为100，在95%的置信区间，k=2，则环境大气压的校准不确定度为：

2.1.2.2 观察闪点带来的不确定度分量

试验所用的温度计（温度传感器）的最小分刻度为1.0℃，温度计校准证书给出温度的最大允差为1.0℃，属于均匀分布状态，则此步骤由T0的校准引入的不确定度为：

2.1.2.3 计算时数据修约带来的相对不确定度分量

根据JJF1059—1999规定，对于所引用的已修约值，修约间隔δx，则修约后可能引入的最大误差为δx/2，计算时闭口闪点值修约至0.5℃，修约误差为0.025℃，呈矩形均匀分布,则不确定度计算为：

2.1.2.4 合成B类标准不确定度

根据上述数学模型求出T0和p不确定度的灵敏度系数:则合成标准不确定度为UB(TC):

2.2 计算合成标准不确定度

2.2.1 合成标准不确定度

A类和B类标准不确定度无关，则合成标准不确定度为：

2.2.2 扩展不确定度的计算

按照正态分布，取置信概率P=95%，扩展因子k=2，则扩展不确定度，则TC=（72.5±0.62）℃（包含因子k=2）。

3 结 论

1）采用宾斯基-马丁闭口杯法测定车用柴油的闪点时，测量不确定度的表示为（72.5±0.62）℃，k=2。

2）由分析实验数据可知，温度传感器示值引入的不确定度最大，重复测定引入的不确定度其次，修约的不确定度分量最小。