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ASME PTC 3.1-1958 (1979) scan——柴油与燃烧器燃料（液体燃料）试验规程
📐 ASME PTC 3.1-1958（1979 年再确认） 是 ASME 性能试验规程第 3 号委员会（燃料）编制的液体燃料试验规程，正式名称为「柴油与燃烧器燃料试验规程」（Test Code for Diesel and Burner Fuels）。该规程的历史可追溯至 1915 年版 ASME 功率试验规程未含液体燃料内容，此后协会成立委员会分别编制固体、液体与气体燃料规程；液体燃料规程于 1929 年以暂定稿发布，1930 年正式批准。本 1958 修订版在编制过程中与 ASTM D-2 委员会（石油产品与润滑剂）密切合作，大量采用 ASTM 试验方法（如 D270 取样、D287 API 比重、D88 赛氏粘度、D240 弹筒热值、D129 硫含量、D93 闪点、D613 十六烷值、D97 倾点等），成为动力装置验收与燃料管理中液体燃料品质评定的统一依据。
💡 燃料品质直接决定燃烧设备的安全性、效率与排放：粘度影响雾化与泵送，热值与碳氢硫组成影响出力核算，闪点涉及储运安全，十六烷值影响柴油机着火品质。PTC 3.1 把这些指标的测定方法统一规格化。
一、目的与适用范围 📌
本规程的编制目的是规定用于测定液体燃料可检验物理与化学性质的标准方法，这些性质是液体燃料在发热或动力设备中使用价值的指示指标。要点如下：
- 对象：柴油（diesel fuel）与燃烧器燃料（burner fuel），不含火花点火内燃机所用汽油。
- 基本立场：本规程一般不制定规格，规格由生产者与消费者（单独或联合）确定；但包含两份行业广泛使用的分类规格——「燃料油规格」（Specifications for Fuel Oils）与「柴油燃料油分类」（Classification of Diesel Fuel Oils）。
- 测量目标：组成、外来固/液杂质含量、热值、比重（gravity）、粘度、着火特性中的一项或多项。
- 取样先决：获得代表性样品是全部试验的前提；取样方法按 ASTM D270 规定并结合本规程要求实施。
⚠️ 取样决定一切：样品必须真实代表被取罐、车、容器中的整批产品。不同产品、不同储运条件采用不同取样程序（上部样、中部样、下部样、全液位样、平均样等），车辆与油罐的取样深度与顺序须严格按规程执行，否则后续化验全部失真。
二、主要测定项目与标准方法 🔧
| 项目 | 标准方法（ASTM） | 工程意义 |
|---|---|---|
| 取样 | D270-55T（石油及其产品取样） | 代表性样品，试验公信力的基础 |
| API 比重 | D287-55（比重计法） | 体积-重量换算、燃烧与计量核算 |
| 赛氏粘度 | D88-56（赛氏通用/赛氏重油秒） | 雾化、泵送与预热温度确定 |
| 运动粘度换算 | D341-43 粘度-温度图 | 不同温度下粘度推算 |
| 热值（燃烧热） | D240-50（弹筒量热法） | 出力与热效率核算的关键数据 |
| 碳、氢与硫含量 | D129-52（弹筒硫）、元素分析 | 热值校核、腐蚀与 SOx 排放 |
| 铜片腐蚀 | D130-56（铜片试验） | 管道与雾化设备的耐蚀性 |
| 灰分 | D482-46（灰分测定） | 结渣、磨损与清理周期 |
| 水分与沉淀物 | D96-52T（离心法）、D95-56T（蒸馏法）、D473-48（萃取法） | 存储稳定性与燃烧干扰 |
| 碳渣 | D524-52T（兰姆斯波顿法） | 结焦倾向与喷油器积碳 |
| 馏程 | D86-56（汽油/石脑油/煤油）、D158-54（燃气油与馏分燃料油） | 蒸发特性与燃烧室匹配 |
| 闪点 | D93-52（宾斯基-马丁闭杯） | 储运安全分级 |
| 十六烷值 | D613-48T（十六烷值法） | 柴油机着火品质 |
| 浊点与倾点 | D97-47 | 低温流动性 |
| 热稳定性、相容性等 | NBTL 加热器等 | 燃料油存储与混兑行为 |
三、燃料油与柴油分类规格 📏
规程收录的两份分类规格（源自 ASTM 并经行业长期采用）通常按粘度分级：
- 燃料油规格：按赛氏粘度与用途划分若干等级，从轻质馏分燃料（如 No. 1、No. 2，家用与轻工业燃烧器）到重质残渣燃料（No. 5、No. 6），各级规定最大倾点、闪点下限与粘度范围。
- 柴油燃料油分类：按十六烷值与馏程等将柴油分为若干等级，供不同转速与负荷工况的柴油机选用。
这些规格可由生产者或消费者按具体用途进一步收窄，但仍是行业交易与验收的通用基准。
💡 在燃料验收中，热值、粘度与比重三项是「硬指标」：热值决定单位质量燃料的出力贡献，粘度决定雾化预热温度设定，比重用于体积计量与气量配比核算；十六烷值与闪点则分别关乎柴油机着火可靠性与安全等级。
四、试验实施与工程实践要点 🛠️
- 代表性取样：按 D270 与规程要求，在罐车、油罐的不同液位取样并合并，或采用管线上代表性连续取样。
- 方法选用：粘度低用赛氏通用秒，高粘度用赛氏重油秒并通过图表换算运动粘度。
- 热值核算：采用弹筒量热法测得高位热值后，结合氢含量换算低位（净）热值，用于锅炉与柴油机热效率试验。
- 报告：试验报告逐项说明所用方法、试验条件与结果，并与规格值或合同值比较，作为验收依据。
🚨 燃料闪点低的产品（如低于 100°F，38°C 闭杯）易燃危险，储运与取样须遵守消防安全规定；含水的重油在加热取样时须防止过热溅出伤人，取样与试验过程中严禁烟火。
五、常见问题解答 ❓
❓ 问：PTC 3.1 与 ASTM D-2 系列方法是什么关系？
答：PTC 3.1 采纳了 ASTM 委员会 D-2 制定的大量标准方法作为测定手段，把「测什么、怎么用」组织成完整的燃料试验规程；规程中采用的方法按 ASTM 现行版本执行。
答：PTC 3.1 采纳了 ASTM 委员会 D-2 制定的大量标准方法作为测定手段，把「测什么、怎么用」组织成完整的燃料试验规程；规程中采用的方法按 ASTM 现行版本执行。
❓ 问：十六烷值低会怎样？
答：十六烷值过低时柴油机着火延迟增大，冷启动困难、工作粗暴、噪声与 NOx 排放升高；高转速轻载柴油机对十六烷值要求更高。
答：十六烷值过低时柴油机着火延迟增大，冷启动困难、工作粗暴、噪声与 NOx 排放升高；高转速轻载柴油机对十六烷值要求更高。
❓ 问：为什么热值要区分高位与低位？
答：排烟中水蒸气冷凝潜热的高低取决于燃料氢含量；锅炉效率核算常用低位热值（烟气中水为汽态），量热计直接测得高位热值，需按氢含量换算。
答：排烟中水蒸气冷凝潜热的高低取决于燃料氢含量；锅炉效率核算常用低位热值（烟气中水为汽态），量热计直接测得高位热值，需按氢含量换算。
🔍 问：该规程为什么被称为「液体燃料」规程？
答：早期 ASME 功率试验规程分别编制固体、液体、气体三部分；本规程即液体燃料部分，历次修订后名称定为「柴油与燃烧器燃料试验规程」，覆盖柴油与各类燃料油。
答：早期 ASME 功率试验规程分别编制固体、液体、气体三部分；本规程即液体燃料部分，历次修订后名称定为「柴油与燃烧器燃料试验规程」，覆盖柴油与各类燃料油。
