根据ASTM D4740，通过自动仪器进行船舶燃料兼容性测试

自2016年以来，当国际海事组织（IMO）确认船上使用的燃料油的全球上限达到0.5％，海洋燃料市场发生了复杂而深远的变化。围绕燃料稳定性和兼容性的问题从未如此重要。

稳定性主要涉及燃料在溶液中保留沥青质的能力，以防止其沉淀和污泥形成。但是，长期存储时，在交付点稳定且均匀的稳定燃料会变得不稳定。一旦燃料化学分解，就无法令人满意地扭转这一过程。沉淀的沥青质不能重新解析。
谈到兼容性，重要的是要记住，当与另一种稳定燃料混合时，稳定的燃油可能会变得不稳定，尽管通常具有相同粘度级和相似密度的燃料是兼容的。
根据制造路线和混合组件的可用性，混合燃料本质上可以主要是芳香或石蜡，也可以是介于两者之间的地方。尽管这些燃料会自身稳定，但混合时偿付能力的变化可能会导致不兼容的风险增加，从而造成严重的问题，例如堵塞和燃料供应系统，受到阵阵阵阵沥青的影响。
就Bunkering而言，不可能完全隔离燃料。不能保证在鹿特丹燃油燃料的船只将能够在富查伊拉（Fujairah）购买兼容的燃料。
在现有和拟议的掩体燃料交付之间进行兼容性测试是对可能导致潜在问题进行现实评估的唯一方法。
ASTM D4740点测试是可以在船上进行的简单高效测试。
此快速测试可以在随后的运营过程中（例如燃料转换），或者在需要大量燃料进行新的掩体准备和/或坦克转移以进行船舶稳定性目的时，可以帮助船舶的船员。
将一滴加热和均质的样品放在测试纸上，并加热至100°C。1小时后，将测试纸从烤箱中取出，并检查了所得点的降水证据，并将对ASTM D4740辅助参考点的兼容性进行了评估（见图1）。
该测试包含两个程序：清洁度和兼容性。
•将清洁测试应用于接收到的样品，以评估已经沉淀出沥青的程度。
•对于兼容性评估，进行了清洁测试，由由新的掩体和船上保留的掩体组成的混合物进行。建议以不同的混合比率测试混合物，因为某些燃料混合物可能以一定比率稳定，但在另一个比率上不稳定。通常，以预期的比率进行测试，在该比率上使用或传输燃料，10/90；90/10和50/50作为最坏的情况。
这种简单且负担得起的测试的效率和准确性在很大程度上取决于船员在解释景点方面的熟练程度和经验。
为了克服这些局限性，AD系统，法国开发了一种便携式，全自动的仪器，用于清洁和兼容性测试重型燃油油现场或车载。模型ST10完全可以自动化这两个过程。执行测试所需的所有配件和设备都在健壮的情况下分组。它由用于样品调理的烤箱，斑点的准备/干燥，以及用于自动斑点评级的数码相机和相关软​​件。操作员执行的唯一阶段是使用设备中提供的微型移动物的采样和将一滴燃料沉积到滤纸上。对燃料点的视觉效果，因此主观的解释已被强大的图像分析算法所取代。
自2019年以来，自动化过程已成为ASTM D4740测试方法的一部分。
将10毫升的燃料（清洁度）或燃料混合（兼容性）倒入一次性小瓶中，然后放入内置烤箱中15分钟。滤纸位于输送机上。ST10自动将滤纸放在烤箱中进行干燥。在15分钟内，当样品变热时，会提示操作员并预先定位滤纸。使用微目，操作员将一滴燃料倒在滤纸上。过滤纸自动移回100°C烤箱。干燥时间60分钟后，该点会自动在相机下方移动以进行照片。
图片是二进制，分析的，ST10报告的评分为1-5，具体取决于燃料的清洁度 /兼容性。展示该点的真实图像，并用日期/时间盖章，并在内置数据库中以其评分记忆。ST10确保了测试的完美可追溯性。ST10的标准模型包括一个以太网连接：使用中央数据管理，可以通过卫星连接立即将结果传输到云。
图3. ST10报告D4740兼容模式的示例

但是，需要注意的是，尽管它仍然是在船上进行的有效且容易的测试，但在测试蜡/蜡/石质自然燃料时，ASTM D4740点测试可以返回“误报”。
通常包含非常低的沥青质含量，由于蜡的分离而不是沥青质沉淀，因此这种燃料可能形成内环。
如果斑点结果需要验证，则可以在现场实验室中使用可靠的测试（例如ISO 10307-2 [3]或沥青质稳定性测试，例如，燃料的稳定性和兼容性，例如，沥青稳定性的内在稳定性（S-Value）由ASTM D7157 [4]。
图5显示了由自动分析仪，残留燃料样品和相应的总沉积物值生成的测试报告。为了评估点额定水平的水平，该测试是与几种ST10仪器并行进行的（由于本文的空间限制，仅显示了2个斑点）。
样品T3和T6的斑点额定为4和5。ISO10307-2证实了D4740不稳定的这些燃料是具有显着水平的沉积物。样品T6-1通过分点测试产生了评级3的警告。在这种情况下，陆上测试的验证报告了低水平的沉积物，并且燃料可以视为稳定。因此，额外的实验室测试有助于阐明边界案例。
可以通过评估燃料或燃料混合的沥青稳定性和溶解性，例如在ASTM D7157中描述的S值分析，可以在陆上实验室中进行更全面的稳定性评估。该测试方法决定了稳定储备，即燃料保持沥青质胶体悬浮液的能力。
由法国AD系统制造的SV10分析仪执行的测试程序是完全自动化的，并通过添加芳族溶剂（甲苯）（甲苯）进行稀释，然后用滴定和相位溶剂（Heptane）滴定。通过光学检测器监测溶液的光变速器特性的变化来检测沥青质沉淀。为了计算燃料稳定性参数，测试了3个具有不同稀释比的样品，并绘制了回归线。自动SV10分析仪可以并行同时运行所有3个样本，从而节省时间。分析仪报告的S值，SA和SO计算值将有助于更好地评估稳定性并优化混合操作。
图6显示了自动分析仪对ST10（SPOT TEST）和SV10（S-VALUE）执行的残留燃料样品的D4740和D7157测试的相应报告。

结论

自动化的D4740 ST10测试仪为船舶操作员提供了足够快速可靠的确定船上燃料的兼容性，而不必担心没有经验的船员造成的潜在错误。结果，无论何时何地，无论何时何地，都可以在未经训练的人员中使用该设备。
可以使用ST10的视频：https：//www.youtube.com/kl7trsqycsu
ST10经常使用众多客户，可证明的高度可靠性和精度正在帮助船舶运营商在这个挑战性的时期。
如果斑点结果需要验证，则可以使用ASTM D7157或其他测试方法的沥青ISO 10307-2，沥青固有稳定性（S-Value）或其他测试方法在现场实验室中评估燃料的稳定性和兼容性。

参考：

[1] ASTM D4740“清洁度和兼容性的标准测试方法
通过点测试的残留燃料”
[2]与稳定性和兼容性有关的CIMAC指南海洋燃料处理。（2019）
[3] ISO 10307-2“石油产品 - 残留燃料油中的总沉积物 - 第2部分：使用标准程序衰老的确定”
[4] ASTM D7157“确定内在稳定性的标准测试方法
含沥青质残基，重燃油和原油（N-甲烷相分离；光学检测）”