能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《有機(jī)硅熱載體及其安全技術(shù)

條件》（征求意見稿）編制說明

一、工作概況

（一）任務(wù)來源

1.基本信息

根據(jù)國國家能源局綜合司“關(guān)于下達(dá)2022年能源領(lǐng)域

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃及外文版翻譯計(jì)劃的通知（國能綜通科

技[2022]96號）”的要求，制定能源行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)《有機(jī)硅

熱載體及其安全技術(shù)條件》，項(xiàng)目編號：能源20220173。按

照制定計(jì)劃，本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)于2024年10月完成報(bào)批。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國鍋爐與鍋爐水處理協(xié)會負(fù)責(zé)并組織制定，

經(jīng)過起草單位商討，標(biāo)準(zhǔn)名稱后改為《有機(jī)硅熱載體質(zhì)量與

安全技術(shù)條件》。本標(biāo)準(zhǔn)由全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委

員會（SAC/TC262）歸口。

2.簡要情況

（1）產(chǎn)品概況

有機(jī)硅熱載體是以Si-O-Si為主鏈，其他有機(jī)基團(tuán)為支

鏈，這些基團(tuán)可以是甲基、不飽和乙烯基等，兼具無機(jī)和有

機(jī)材料的性質(zhì)，在室溫條件下以液態(tài)形式存在的線性聚硅氧

烷。目前最具商業(yè)價(jià)值的聚硅氧烷是聚二甲基硅氧烷(PDMS），

是最簡單的聚硅氧烷，每個(gè)硅原子具有Si-O主鏈和兩個(gè)甲

基取代基，在惰性條件下的使用溫度為-40～425℃。因其優(yōu)

越的熱穩(wěn)定性和較低的生理毒性，常見作為太陽能光熱系統(tǒng)

集熱器內(nèi)、鍋爐內(nèi)的傳熱媒介。

有機(jī)硅熱載體還具有其他類型有機(jī)熱載體無可比擬的

優(yōu)勢，不易著火且具有自熄性，用電弧引燃后，一旦電弧停

止，硅油的火焰能熄滅，提升使用的安全性。

MeMeMe

MeSiOSiOSiMe

eee

MMnM

圖1聚二甲基硅氧烷結(jié)構(gòu)式

（2）制定標(biāo)準(zhǔn)的目的及意義

本標(biāo)準(zhǔn)屬于承壓設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)體系中“基礎(chǔ)性支撐標(biāo)準(zhǔn)”

中的“其他基礎(chǔ)性支撐標(biāo)準(zhǔn)”、“運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)”中“檢測

監(jiān)測”，符合“能源領(lǐng)域節(jié)能、節(jié)水、資源綜合利用、綠色

發(fā)展”等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

“雙碳”的國家戰(zhàn)略要求能源變革轉(zhuǎn)型，從傳統(tǒng)能源向

新型能源轉(zhuǎn)變。而聚硅氧烷是重要的一類非碳骨架聚合物，

在歐盟區(qū)也通過了概念驗(yàn)證，發(fā)展前景十分廣闊，從生物醫(yī)

學(xué)到工業(yè)傳熱等許多不同領(lǐng)域中都有重要的應(yīng)用，其優(yōu)異的

熱穩(wěn)定性和較低的生理毒性，使其稱為一種性能優(yōu)良的有機(jī)

硅熱載體。該類有機(jī)硅熱載體符合《新時(shí)代的中國能源發(fā)展》

白皮書“中國建設(shè)多元清潔的能源供應(yīng)體系，將優(yōu)先發(fā)展非

化石能源”，有著廣闊的應(yīng)用前景，對于碳中和意義非凡。

目前，國內(nèi)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)均是關(guān)于“碳基類”有機(jī)熱載體

的，硅基類有機(jī)熱載體及其在熱交換系統(tǒng)運(yùn)行中的質(zhì)量要求

尚無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，考慮未來光熱產(chǎn)業(yè)及其他應(yīng)用硅油類有機(jī)熱

載體行業(yè)的發(fā)展前景，為有效、安全、規(guī)范地推動有機(jī)硅熱

載體的使用，制定有機(jī)硅熱載體的安全技術(shù)條件及熱穩(wěn)定性

的測試方法等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已迫在眉睫。國際上，部分企業(yè)已初

步制定了硅基類有機(jī)熱載體的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，積累了相關(guān)工程的

運(yùn)行數(shù)據(jù)，IEC標(biāo)準(zhǔn)和BS標(biāo)準(zhǔn)也正在制定中。

（二）主要工作過程

1.起草階段（2022年10月-2023年12月）

（1）起草工作組

為了能按計(jì)劃完成本標(biāo)準(zhǔn)制定工作，使本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)

容先進(jìn)、合理，適用于有機(jī)硅熱載體產(chǎn)品質(zhì)量與安全技術(shù)要

求。中國鍋爐與鍋爐水處理協(xié)會積極聯(lián)系標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)方成立起

草工作組。

起草工作組由中國鍋爐與鍋爐水處理協(xié)會、江蘇省特種

設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院直屬分院、江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)

督檢驗(yàn)研究院常州分院、中石化石油化工科學(xué)研究院、江蘇

省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院張家港分院、淄博市特種設(shè)

備檢驗(yàn)研究院、重慶市特種設(shè)備檢測研究院、寧波市特種設(shè)

備檢驗(yàn)研究院、江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院無錫分

院、泰安市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院瓦克化學(xué)（中國）有限公司、

陶氏化學(xué)（中國）投資有限公司、塞拉尼斯（南京）化工有

限公司等單位組成。

（2）分工情況

中國鍋爐與鍋爐水處理協(xié)會、江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督

檢驗(yàn)研究院等主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作總體協(xié)調(diào)及資料收

集、組織召開標(biāo)準(zhǔn)工作會議、提出驗(yàn)證方案、征集試驗(yàn)樣品、

試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與比對、編寫標(biāo)準(zhǔn)各階段草案、編制說明及相

關(guān)附件等工作。

其他單位主要負(fù)責(zé)參與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容討論、開展試驗(yàn)方法驗(yàn)

證和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、參加工作會議討論、對標(biāo)準(zhǔn)過程稿件提出修

改意見等。

（3）調(diào)查研究

任務(wù)下達(dá)后，中國鍋爐與鍋爐水處理協(xié)會組織相關(guān)起草

單位查閱了國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)技術(shù)資料，調(diào)研了有機(jī)硅熱載

體生產(chǎn)、使用單位，調(diào)查研究表明，國內(nèi)外有機(jī)硅熱載體暫

無相應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。但鑒于有機(jī)硅熱載體優(yōu)越的熱穩(wěn)定

性和較低的生理毒性，已在多個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用，如龍騰光熱公司

參加的中國可再生能源規(guī)?；l(fā)展二期項(xiàng)目“基于硅油介

質(zhì)的槽式太陽能高溫集熱管的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”通過實(shí)地驗(yàn)

收評審，在此基礎(chǔ)上，國家首批光熱發(fā)電示范項(xiàng)目——玉門

龍騰新能導(dǎo)熱油槽式5萬千瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目也正在積極推進(jìn)

中，項(xiàng)目建成后將成為全球第一座硅油（德國WACHER公司

生產(chǎn)的HELISOL?XLP）槽式光熱電站。塞拉尼斯（南京）

化工有限公司：新建液晶聚合物（VECTRA?LCP）項(xiàng)目（投

資7.15億人民幣），涉及一臺有機(jī)熱載體電加熱鍋爐，鑒

于生產(chǎn)工藝對高溫的特殊要求，該電加熱鍋爐也采用有機(jī)硅

熱載體（德國Fragol公司生產(chǎn)的FragolthermX-76-A導(dǎo)熱

油）。

2023年4月組織相關(guān)起草人員在張家港召開標(biāo)準(zhǔn)首次會

議，并組織實(shí)地考察有機(jī)硅熱載體生產(chǎn)廠家，了解其生產(chǎn)、

檢驗(yàn)的實(shí)際情況。與會人討論并確定了標(biāo)準(zhǔn)草案的基本框架

結(jié)構(gòu)，確定了標(biāo)準(zhǔn)草案的初步內(nèi)容，確定了標(biāo)準(zhǔn)制定過程中

的工作內(nèi)容、試驗(yàn)方案以及工作進(jìn)度。

（4）驗(yàn)證過程（試驗(yàn)過程）

陶氏化學(xué)（中國）投資有限公司、塞拉尼斯（南京）化

工有限公司、瓦克化學(xué)（中國）有限公司提供有機(jī)硅熱載體

樣品，包括未使用有機(jī)硅熱載體和在用有機(jī)硅熱載體。

江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院、中石化石油化工

科學(xué)研究院、淄博市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院、重慶市特種設(shè)備

檢測研究院、寧波市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院、泰安市特種設(shè)備

檢驗(yàn)研究院等單位對上述樣品進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。驗(yàn)證試驗(yàn)的

結(jié)果詳見“表3至表10”。

（5）工作組討論稿（征求意見稿）的形成

根據(jù)前期方案討論及試驗(yàn)驗(yàn)證等起草階段工作情況，起

草工作組于2023年12月提出工作組討論稿及編制說明。

2.標(biāo)準(zhǔn)征求意見

（1）廣泛征求意見

在起草階段工作基礎(chǔ)上，起草小組提出草案征求意見稿

及編制說明，經(jīng)修改后于。。年。。月向全國鍋爐壓力容器

標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的委員、生產(chǎn)、使用及檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)等單位發(fā)

送了電子文件征求意見稿及編制說明，并在網(wǎng)上（。。。）

公開征求意見。

（2）意見的反饋與處理

3.標(biāo)準(zhǔn)審查階段

4.報(bào)批階段

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則、標(biāo)準(zhǔn)體系和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

（一）標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)在修訂過程中，起草單位遵循規(guī)范性、科學(xué)性、

適用性原則，旨在能科學(xué)合理規(guī)范有機(jī)硅熱載體的質(zhì)量、使

用安全技術(shù)要求和檢測方法，以達(dá)到能完善現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的目的。

（1）規(guī)范性原則，根據(jù)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)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。

（2）科學(xué)性原則，任務(wù)下達(dá)后，起草單位查閱了相關(guān)

的國內(nèi)外資料，由此確定了科學(xué)準(zhǔn)確的檢測方法，并進(jìn)行了

相關(guān)驗(yàn)證試驗(yàn)，確保標(biāo)準(zhǔn)檢測方法的可行性和可靠性，保障

了看標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性要求。

（3）適用性原則：本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中，起草單位多

次交換意見，探討標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的可行性，確保標(biāo)準(zhǔn)要求可以有

效適用于產(chǎn)品質(zhì)量、使用安全技術(shù)要求。

（二）標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容說明

經(jīng)查，國內(nèi)外尚無有機(jī)硅熱載體產(chǎn)品質(zhì)量與安全技術(shù)條

件的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，參考了生產(chǎn)單位內(nèi)部

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，使用單位需求以及檢驗(yàn)單位的歷史數(shù)據(jù)等方面。

1.標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語的說明

（1）有機(jī)硅熱載體

有機(jī)硅熱載體定義為“以聚二甲基硅氧烷

（）為主要成分的具有特殊高熱穩(wěn)定性并作

為傳熱介質(zhì)使用的有機(jī)硅聚合物”。本定義規(guī)定了有機(jī)硅熱

載體的主要成分為聚二甲基硅氧烷，這類聚硅氧烷耐高溫、

耐老化等優(yōu)良性能都與Si-O-Si具有很高的化學(xué)鍵能有關(guān)。

硅原子電負(fù)性較低，可與電負(fù)性高的元素或電負(fù)性較低的基

團(tuán)結(jié)合形成飽和的共價(jià)結(jié)構(gòu)。硅氧鏈處于最高氧化態(tài)，

Si-O-Si鍵具有很高的鍵能，因此聚硅氧烷具有相當(dāng)高的熱

穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性。同時(shí)Si-O-Si鍵的鍵角約130°，呈

現(xiàn)一定柔性，即使支鏈接入有機(jī)基團(tuán)后會削弱其熱穩(wěn)定性，

但其耐熱性仍優(yōu)于一般聚合物。

（2）未使用有機(jī)熱載體、在用有機(jī)硅熱載體

未使用有機(jī)熱載體定義為“未曾使用，且尚未注入傳熱

系統(tǒng)使用的有機(jī)硅熱載體”；在用有機(jī)硅熱載體定義為“已

在傳熱系統(tǒng)中投入使用的有機(jī)硅熱載體。注加熱系統(tǒng)中使用

的有機(jī)硅熱載體，在持續(xù)高溫下運(yùn)行發(fā)生線性硅氧烷和環(huán)狀

硅氧烷之間的平衡反應(yīng)，在此狀態(tài)下，流體的物理性質(zhì)和化

學(xué)成分保持相對穩(wěn)定?！?/p>

有機(jī)硅熱載體在高溫條件下會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，主要涉及

平衡反應(yīng)即線性硅氧烷和環(huán)狀硅氧烷之間發(fā)生平衡反應(yīng)，為

正常的熱化學(xué)反應(yīng)；岐化反應(yīng)即兩個(gè)D單元發(fā)生歧化反應(yīng)后

形成支鏈T單元和封端M單元，導(dǎo)致其黏度等指標(biāo)發(fā)生變化。

對于在用有機(jī)硅熱載體，必須注意投入使用并在高溫下持續(xù)

運(yùn)行一段時(shí)間后的狀態(tài)，A產(chǎn)品說明中特別指出“在加熱系

統(tǒng)中、在425°C的溫度下至少工作了720小時(shí)（約30天）

之后”，也有文獻(xiàn)其在260°C用一段時(shí)間，會發(fā)生小分子

重排平衡反應(yīng)導(dǎo)致運(yùn)動黏度、閃點(diǎn)會下降。如張家港某鍋爐

采用有機(jī)硅熱載體作為傳熱媒介，其鍋爐出口350℃，目前

已運(yùn)行8年多。

未使用的使用中的

初始硅氧烷成分低分子量硅氧烷環(huán)狀硅氧烷

（3）D單元、M單元和T單元

D單元（Me2SiO2/2）定義為“雙官能團(tuán)二甲基硅氧烷（主

鏈）”；M單元（Me3SiO1/2）定義為“單官能團(tuán)三甲基硅氧

烷（封端）”；T單元（MeSiO3/2）定義為“三官能團(tuán)甲基

硅氧烷（支鏈）”。本定義可方便標(biāo)準(zhǔn)使用者深入理解有機(jī)

硅熱載體主要成分結(jié)構(gòu)。

（4）有機(jī)硅熱載體T單元含量

有機(jī)硅熱載體T單元含量定義為“在用有機(jī)硅熱載體發(fā)

生岐化反應(yīng)產(chǎn)生T單元的摩爾百分比。T單元含量是評價(jià)有

機(jī)硅熱載體熱穩(wěn)定性及在用有機(jī)硅熱載體劣化程度的主要

指標(biāo)”。有機(jī)硅熱載體在高溫條件下發(fā)生歧化反應(yīng)，產(chǎn)生T

單元，T單元含量的增加會導(dǎo)致其運(yùn)動黏度值增加，影響其

使用安全。有機(jī)硅熱載體T單元含量是一個(gè)重要的熱穩(wěn)定性

評價(jià)指標(biāo)，對于安全使用影響意義重大。

（5）熱穩(wěn)定性

熱穩(wěn)定性定義為“有機(jī)硅熱載體在高溫環(huán)境下抵抗化學(xué)

劣化的能力，通過T單元含量進(jìn)行評價(jià)”。該定義參考了

GB23971-2009中3.7，但鑒于與傳統(tǒng)碳基類有機(jī)熱載體的區(qū)

別，提出以T單元含量評價(jià)有機(jī)硅熱載體的熱穩(wěn)定性。

（6）最高允許使用溫度

最高允許使用溫度定義為“通過本文件附錄A熱穩(wěn)定性

試驗(yàn)，有機(jī)硅熱載體測得的T單元摩爾百分比不超過1%條件

下的試驗(yàn)溫度”。本標(biāo)準(zhǔn)附錄A提出了29Si-核磁共振光譜

定量分析T單元含量的方法。

（7）最高工作溫度

最高工作溫度定義為“在實(shí)際傳熱系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，加熱系

統(tǒng)出口處測得的在用有機(jī)硅熱載體平均主流體溫度為工作

溫度；加熱系統(tǒng)出口處最高允許達(dá)到的有機(jī)硅熱載體主流體

溫度為最高工作溫度”。該定義參考了GB23971-2009中3.9。

（8）最高允許液膜溫度

最高允許液膜溫度定義為“傳熱系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，有機(jī)硅熱

載體與加熱系統(tǒng)受熱面接觸的交界層溫度稱為液膜溫度；交

界層允許的最高溫度稱為最高允許液膜溫度”。該定義參考

了GB23971-2009中3.10。

（9）閉式傳熱系統(tǒng)

閉式傳熱系統(tǒng)定義為“膨脹罐與大氣隔離的有機(jī)硅熱載

體傳熱系統(tǒng)”。該定義參考了GB23971-2009中3.11。

2.指標(biāo)項(xiàng)目的設(shè)立

本標(biāo)準(zhǔn)提出有機(jī)硅熱載體的一般要求，設(shè)置有機(jī)硅熱載

體的質(zhì)量要求包括外觀、密度、自燃點(diǎn)、閃點(diǎn)（閉口）、運(yùn)

動黏度、水分、硫含量、氯含量、酸值、銅片腐蝕、環(huán)體含

量、硅羥基含量、熱穩(wěn)定性等十四項(xiàng)指標(biāo)，具體指標(biāo)見表1；

設(shè)置在用有機(jī)硅熱載體質(zhì)量指標(biāo)包括外觀、閃點(diǎn)（閉口）、

運(yùn)動黏度、酸值、水分、T單元含量等六項(xiàng)指標(biāo)，具體指標(biāo)

見表2。

表1有機(jī)硅熱載體要求和檢測方法

項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)檢測方法

外觀清澈透明、無懸浮物目測

密度/（25°C，kg/m3）報(bào)告aSH/T0604

自燃點(diǎn)/°C報(bào)告aSH/T0642

傾點(diǎn)/°C不高于-40GB/T3535

閃點(diǎn)（閉口）/°C不低于120GB/T261

b

2GB/T265、

運(yùn)動黏度（25°C，mm/s）不大于40NB/SH/T0956

水分/（mg/kg）不大于300GB/T11133

GB/T11140

硫含量/（mg/kg）不大于10GB/T17040b

氯含量/（mg/kg）不大于10GB23971附錄A

GB/T4945b

酸值/（mgKOH/g）不大于0.02GB/T24747附錄A

銅片腐蝕（100°C，3h）/級不大于1aGB/T5096

環(huán)體含量（D4、D5、D6）d/（mg/L）不大于990GB/T40323

硅羥基含量d/（mg/L）不大于500紅外色譜

測試溫度（°C）最高允許使用溫度

測試時(shí)間（小時(shí)）01500附錄A

熱穩(wěn)定性c

外觀透明、無懸浮物和沉淀物

T單元含量（摩爾百分含量）不大于未檢出1

a所有“報(bào)告”項(xiàng)目，有生產(chǎn)商或經(jīng)銷商向用戶提供，以供選擇。

b測定結(jié)果有爭議時(shí)，運(yùn)動黏度以GB/T265為仲裁方法、硫含量測定以GB/T17040為仲裁方法、

酸值測定以GB/T4945為仲裁方法。

c對應(yīng)用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的有機(jī)硅熱載體，供應(yīng)商需提供模擬測試數(shù)據(jù)，以確保有機(jī)硅熱載體

的安全性。

d對應(yīng)用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的有機(jī)硅熱載體，應(yīng)提供環(huán)體含量、硅羥基含量。

表2在用有機(jī)硅熱載體質(zhì)量指標(biāo)和檢測方法

項(xiàng)目允許使用質(zhì)量指標(biāo)檢測方法

外觀無懸浮物和沉淀物目測

閃點(diǎn)（閉口）/℃不小于50GB/T261

運(yùn)動黏度(25℃)/(mm2/s)不大于未使用有機(jī)硅熱載體運(yùn)動黏度×110%GB/T265

酸值/[mg/g（以KOH計(jì)）]不大于0.2GB/T24747附錄A

水分/（mg/kg）不大于300GB/T11133

T單元含量（%）不大于10附錄A

（1）外觀

考慮到有機(jī)硅熱載體長期高溫條件使用下發(fā)生歧化反

應(yīng)，導(dǎo)致其顏色等外觀發(fā)生變化，有機(jī)硅熱載體新油外觀指

標(biāo)訂為“清澈透明、無懸浮物”，在用有機(jī)硅熱載體訂為“無

懸浮物和沉淀物”。

（2）密度

密度是有機(jī)硅熱載體重要的物理性質(zhì)指標(biāo)，但考慮到不

同牌號有機(jī)硅熱載體其密度不同，新油密度指標(biāo)訂為25℃報(bào)

告值。

（3）自燃點(diǎn)

自燃點(diǎn)是有機(jī)硅熱載體在無任何外界點(diǎn)火源的情況下

發(fā)生自燃所需要的溫度，是安全指標(biāo)。但有機(jī)硅熱載體有一

定的自熄性，在合適的工作溫度下，在高于其自燃溫度的條

件下工作也不會引起因自燃而導(dǎo)致的火災(zāi)?？紤]到不同牌號

有機(jī)硅熱載體其自燃點(diǎn)不同，新油自燃點(diǎn)指標(biāo)訂為報(bào)告值。

（4）傾點(diǎn)

傾點(diǎn)是指有機(jī)硅熱載體開始失去流動性能時(shí)的溫度。通

常工業(yè)應(yīng)用中所需要的流體用泵進(jìn)行輸送，最低可泵送溫度

低于?40℃，不需要使用任何防凍。因此有機(jī)硅熱載體新油

傾點(diǎn)指標(biāo)訂為“不高于-40℃”。

（5）閃點(diǎn)（閉口）

閃點(diǎn)是加熱有機(jī)硅熱載體時(shí)逸出的蒸汽和空氣組成的

混合物與火焰接觸發(fā)生瞬間閃火時(shí)的最低溫度，可燃性液體

性質(zhì)的主要標(biāo)志之一。隨著有機(jī)硅熱載體高溫使用后，會產(chǎn)

生小分子產(chǎn)物，導(dǎo)致其閃點(diǎn)值降低，有機(jī)硅熱載體新油閃點(diǎn)

（閉口）指標(biāo)訂為“不低于120℃”，在用有機(jī)硅熱載體訂

為“不小于50℃”。

（6）運(yùn)動黏度

運(yùn)動黏度是判斷有機(jī)硅熱載體劣化程度的主要指標(biāo)，隨

著有機(jī)硅熱載體高溫使用后，會產(chǎn)生小分子產(chǎn)物，導(dǎo)致其黏

度降低，但是發(fā)生歧化反應(yīng)，其黏度又會上升。有機(jī)硅熱載

體新油25℃運(yùn)動黏度指標(biāo)訂為“不大于40mm2/s”，在用有

機(jī)硅熱載體訂為“不大于未使用有機(jī)硅熱載體運(yùn)動黏度×

110%mm2/s”。對于在用有機(jī)硅熱載體運(yùn)動黏度達(dá)到未使用

有機(jī)硅熱載體運(yùn)動黏度的90%時(shí)，增加T單元檢測頻次。

本標(biāo)準(zhǔn)要求的25℃運(yùn)動黏度，區(qū)別于GB23971-2009等

標(biāo)準(zhǔn)要求的碳基類有機(jī)熱載體，主要考慮到在40℃測定有機(jī)

硅熱載體運(yùn)動黏度值較低，帶來的誤差較大。與生產(chǎn)廠家交

流也得知，有機(jī)硅熱載體出廠檢驗(yàn)25℃運(yùn)動黏度，積累了大

量數(shù)據(jù)，有利于評價(jià)在用有機(jī)硅熱載體安全技術(shù)要求。

（7）水分

水分的存在可能會導(dǎo)致硅氧烷分子發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，使有

機(jī)硅熱載體的黏度升高得更快。有機(jī)硅熱載體新油水分指標(biāo)

訂為“不大于300mg/kg”，在用有機(jī)硅熱載體訂為“不大

于300mg/kg”。

（8）硫含量

硫是有機(jī)熱載體中的主要有毒有害物質(zhì)，有機(jī)硅熱載體

新油該指標(biāo)訂為“不大于10mg/kg”。

（9）氯含量

氯是有機(jī)熱載體中的主要有毒有害物質(zhì)，有機(jī)硅熱載體

新油該指標(biāo)訂為“不大于10mg/kg”。

（10）酸值

酸值與設(shè)備腐蝕情況相關(guān)。有機(jī)硅熱載體新油該指標(biāo)訂

為“不大于0.02mgKOH/g”；在用有機(jī)硅熱載體該指標(biāo)訂

為“不大于0.2mg/kg”。

（11）銅片腐蝕

銅片腐蝕與設(shè)備腐蝕情況相關(guān)。有機(jī)硅熱載體新油該指

標(biāo)訂為“不大于1a”。

（12）環(huán)體含量

在既定使用條件下發(fā)生重排反應(yīng)后的主要產(chǎn)物是環(huán)體

（包括八甲基環(huán)四硅氧烷D4、十甲基環(huán)五硅氧烷D5和十二

甲基環(huán)六硅氧烷D6,對應(yīng)用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的有機(jī)

硅熱載體，考慮安全性，有機(jī)硅熱載體新油該指標(biāo)訂為“不

大于990”。

（13）硅羥基含量

硅羥基為活性基團(tuán)，高溫條件下易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致其

劣化。對于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)，考慮其運(yùn)行成本與運(yùn)行時(shí)

間，需要控制硅羥基含量，機(jī)硅熱載體新油該指標(biāo)訂為“不

大于500mg/L”。

（14）熱穩(wěn)定性

隨著溫度的升高，有機(jī)硅熱載體將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所生

成的產(chǎn)物影響有機(jī)硅熱載體的性能。平衡反應(yīng)為正常的熱化

學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成產(chǎn)物仍然有機(jī)硅熱載體的一部分，不影響

其使用性能。而隨著歧化反應(yīng)的發(fā)生，導(dǎo)致T單元含量增加

則影響有機(jī)硅熱載體使用性能，因此本標(biāo)準(zhǔn)通過T單元含量

來表征有機(jī)硅導(dǎo)熱油的熱穩(wěn)定性。T單元含量本標(biāo)準(zhǔn)制定附

錄A，詳細(xì)規(guī)定了檢測方法，具體驗(yàn)證記錄見表9-表10對

于有機(jī)硅熱載體新油在未加熱的條件下，T單元含量訂為“未

檢出”，在最高允許使用溫度下加熱1500小時(shí)后，T單元含

量訂為“不大于1mol%”。在用有機(jī)硅熱載體T單元含量訂

為“不大于10mol%”。

3.試驗(yàn)方法的確定

本標(biāo)準(zhǔn)涉及的方法標(biāo)準(zhǔn)見表1、表2中檢測方法，驗(yàn)證

試驗(yàn)的結(jié)果詳見“表3至表10”。

三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)

論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果

1.對重要性能指標(biāo)的分析

（1）有機(jī)硅熱載體質(zhì)量檢測結(jié)果匯總

對不同牌號有機(jī)硅熱載體新油進(jìn)行質(zhì)量檢測，數(shù)據(jù)匯總

如下：

表3編號N1樣品檢測數(shù)據(jù)匯總表

實(shí)驗(yàn)室12345678

清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透

外觀明、無懸明、無懸明、無懸明、無懸明、無懸明、無懸明、無懸明、無懸

浮物浮物浮物浮物浮物浮物浮物浮物

密度25℃，kg/m3954.7955.0953.8959.5954.9955.0956.3/

傾點(diǎn)，℃///＜-50/-57//

閃點(diǎn)（閉口），℃221.2225222.3226221.5238219.6224.5

運(yùn)動黏度25℃，

3436.0135.992735.3535.4035.0235.44

mm2/s

酸值，mgKOH/g0.0020.0030.00360.010.010.0040.0030.00

水分，mg/kg/145.2154.9102136.652144.9138.43147.5

銅片腐100℃，

/////1a1a/

3h,級

氯含量，mg/kg/////0.04//

硫含量，mg/kg/////0.53//

表4編號N2樣品檢測數(shù)據(jù)匯總表

實(shí)驗(yàn)室12345678

清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透

外觀明、無懸明、無懸明、無懸明、無懸明、無懸明、無懸明、無懸明、無懸

浮物浮物浮物浮物浮物浮物浮物浮物

密度25℃，kg/m3949.6947.8948.8954.4948.2949.8951.2/

傾點(diǎn)，℃///＜-50/-66//

閃點(diǎn)（閉口），℃196.1*201194.1214202.5248196.2208.5

運(yùn)動黏度25℃,

21.219.9520.916.619.9621.6021.4121.64

mm2/s

酸值，mgKOH/g0.0030.00450.00320.010.010.0040.0070.00

水分，mg/kg/152.1138.4125141.18151.2140.44177.7

銅片腐100℃，3h,

/////1a1a/

級

氯含量，mg/kg/////0.06//

硫含量，mg/kg/////1.8//

表5編號N3樣品檢測數(shù)據(jù)匯總表

實(shí)驗(yàn)室12345678

清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透

清澈透明、

外觀明、無懸明、無懸明、無懸明、無懸明、無明、無懸明、無

無懸浮物

浮物浮物浮物浮物懸浮物浮物懸浮物

密度25℃，kg/m3933.2933.9932.3837.9933.2933.3934.6/

傾點(diǎn)，℃///＜-50/-70//

閃點(diǎn)（閉口），℃164.2171.5162.2180165.5192162.3166.6

運(yùn)動黏度25℃

9.510.110.037.49.7139.7289.749.731

mm2/s

酸值，mgKOH/g0.0010.01650.01260.000.020.0050.0020.00

水分，mg/kg/150.1177.4196129.33145.9130.1167.9

銅片腐蝕100℃，

/////1a1a/

3h,級

氯含量，mg/kg/////0.03//

硫含量，mg/kg/////0.875//

表6編號N4樣品檢測數(shù)據(jù)匯總表

實(shí)驗(yàn)室12345678

清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透清澈透

外觀明、無明、無明、無明、無明、無明、無明、無明、無

懸浮物懸浮物懸浮物懸浮物懸浮物懸浮物懸浮物懸浮物

密度25℃，kg/m3916.7916.8915.5921.4916.6916.7917.9/

-80左

傾點(diǎn)，℃///＜-50///

右

閃點(diǎn)（閉口），℃155.2146146.1160153.5156139.8143.3

運(yùn)動黏度25℃，

5.35.425.434.25.3995.4695.465.461

mm2/s

酸值，mgKOH/g0.0020.00320.00470.010.030.0040.0050.00

190.01

水分，mg/kg/138.5136.8162139.4185.99107.2

8

銅片腐蝕100℃，

/////1a1a/

3h,級

氯含量，mg/kg/////0.06//

硫含量，mg/kg/////0.0685//

表7某廠家有機(jī)硅熱載體出廠部分項(xiàng)目檢測數(shù)據(jù)

樣品編號Y1Y2Y3Y4

外觀清澈，無色清澈，無色清澈，無色清澈，無色

閃點(diǎn)（閉口），℃229210171154

運(yùn)動黏度，25℃,

35.621.69.75.4

mm2/s

酸值，mgKOH/g0.0000.0000.0000.000

水分，mg/kg24482338

氯含量，mg/kg<3<3<3<1

（2）在用有機(jī)硅熱載體質(zhì)量檢測結(jié)果匯總

對不同廠家不同牌號在用有機(jī)硅熱載體進(jìn)行質(zhì)量檢測，

其中U1在355C°條件下使用12年，U2在360C°條件下使

用2年，U3在390C°條件下使用8年數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢?/p>

表8編號U1-U3樣品檢測數(shù)據(jù)匯總表

運(yùn)動黏度，

實(shí)驗(yàn)室樣品編號外觀閃點(diǎn)（閉口），℃酸值，mgKOH/g水分，mg/kg

25℃,mm2/s

灰黑色半透明

1U169.513.10.007201

無懸浮物和沉淀物

2無懸浮物和沉淀物73.513.310.02109.632

3無懸浮物和沉淀物8313.350.00798.4

黑色半透明有痕量

461.713.250.024176.23

黑色顆粒物

1灰黑色半透明64.16.90.033235

2無懸浮物和沉淀物71.56.9650.03236.218

U2

3無懸浮物和沉淀物/7.0310.025137.0

棕色透明

457.97.020.042204.3

無懸浮物和沉淀物

灰黑色半透明

159.28.60.009203

無懸浮物和沉淀物

無懸浮物和沉淀

265.58.6310.02118.467

物

U3

3無懸浮物和沉淀物78.58.7640.01394.0

黑色不透明有顆粒

4/7.750.018165.1

性沉淀物

（3）T單元含量檢測數(shù)據(jù)匯總

本標(biāo)準(zhǔn)附錄A規(guī)定了核磁共振硅譜法測定有機(jī)硅熱載體

T單元含量的試驗(yàn)方法，核磁共振硅譜是分析有機(jī)硅熱載體

中T單元含量最直接的方法。將配置好的Cr(acac)3/CD2Cl2

溶液放置核磁管中，取適量的有機(jī)硅熱載體樣品溶于核磁管

中的Cr(acac)3/CD2Cl2溶液。將核磁管放置核磁共振譜儀

的探頭中，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的核磁共振波譜工作條件下進(jìn)行反門

控去耦的單脈沖序列試驗(yàn)分析，測定有機(jī)硅熱載體樣品的核

磁共振硅譜。對核磁共振譜圖上的每個(gè)信號進(jìn)行積分，分別

計(jì)算出M、D和T單元的積分面積。用T單元的積分面積除

以三個(gè)單元的總值，確定有機(jī)硅熱載體中T單元含量（摩爾

百分?jǐn)?shù)）。

在29SiNMR譜圖，將化學(xué)位移+12至+5區(qū)域內(nèi)的信號歸

屬為M單元；化學(xué)位移從-6至-24區(qū)域內(nèi)的信號歸屬為D單

元；化學(xué)位移從-40至-68區(qū)域內(nèi)的信號歸屬為T單元。從

圖1中，可看出化學(xué)位移從-40至-68區(qū)域內(nèi)無信號值，有

機(jī)硅熱載體新油中T單元含量未檢出

圖1有機(jī)硅熱載體新油的