ISO 13357-12025 石油产品 - 润滑油过滤性的测定 - 第1部分在水存在下的油的程序标准立项发展报告

石油产品润滑油过滤性的测定第1部分：在水存在下的油的程序标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:PetroleumProducts—DeterminationoftheFilterabilityofLubricatingOils—Part1:ProcedureforOilsinthePresenceofWater摘要润滑油作为机械装备的“血液”，其过滤性能直接关系到设备运行的可靠性与寿命。随着高精度液压系统和循环润滑系统在现代工业中的广泛应用，润滑油在水分污染条件下的过滤性能已成为衡量油品质量与设备维护效率的关键指标。ISO13357-1:2025《石油产品—润滑油过滤性的测定—第1部分：在水存在下的油的程序》由国际标准化组织（ISO）于2025年4月正式发布，为在水存在条件下测定润滑油过滤性提供了统一的国际标准方法。该标准适用于液压油、涡轮机油等多种工业润滑油，规定了试验方法原理、仪器与材料、取样与试样准备、试验步骤、数据处理及精密度要求。本报告全面梳理了该标准的立项背景、技术内容、国内外相关标准对比及其应用前景，分析了其对润滑油品质控制、设备故障预防及国际贸易的技术支撑作用。报告指出，ISO13357-1:2025的发布填补了水分存在条件下润滑油过滤性能评价方法的国际空白，为相关产品的质量分级和工程应用提供了科学依据。该标准有望在航空航天、船舶动力、工程机械及电力行业中获得广泛应用，并对我国相应国家标准和行业标准的制修订具有重要参考价值。关键词：润滑油过滤性；水存在条件；ISO13357；油品测试；标准方法；液压油Keywords:lubricatingoilfilterability;presenceofwater;ISO13357;oiltesting;standardmethod;hydraulicoil1引言1.1背景润滑油在工业设备中承担着减摩抗磨、冷却降温、密封防漏、清洁分散及防锈防腐等多重功能。现代高精度液压系统、透平机组和循环润滑系统对油品清洁度要求极高，通常配备精密过滤装置以控制颗粒污染物水平。然而，水分的侵入是润滑油系统面临的最常见挑战之一——无论是通过呼吸器吸入的湿空气冷凝、冷却器泄漏还是密封失效，均可能导致油中含水率升高。水分的存在会显著改变润滑油的物理化学性质，尤其是当水分导致油品乳化或形成油水混合物时，油液通过过滤介质的能力将大幅下降。过滤器堵塞或流量衰减不仅增加了维护成本，更可能导致泵气蚀、轴承缺油等严重设备故障。因此，在模拟实际工况中水分存在条件下评价润滑油的过滤性能，对于油品配方设计、质量控制和设备运行维护具有重要意义。1.2标准发展沿革ISO13357标准系列最早可追溯至20世纪后期国际社会对润滑油过滤性测试方法的需求响应。该系列标准最初由ISO/TC28（石油产品及相关产品技术委员会）联合各国标准化机构共同制定，旨在规范润滑油在无水（第2部分）和含水（第1部分）两种条件下的过滤性测定方法。经过多轮工作组讨论、实验室间循环比对试验（round-robintest）和反复修订，ISO13357-1:2002版本首次发布，为行业提供了含水条件下润滑油过滤性的标准化评价手段。随着润滑油添加剂技术的不断进步和基础油生产工艺的升级换代，现代润滑油配方在化学组成上已与早期产品有显著差异，这对测试方法的灵敏度、重复性和区分能力提出了更高的要求。同时，过滤介质材料的发展和新型过滤器的工程应用也促使标准技术内容需要适时更新。在此背景下，ISO/TC28启动了对ISO13357-1的系统修订工作，经过多轮草案讨论、国际间实验室验证试验和严格的技术审查，最终于2025年4月发布了ISO13357-1:2025新版本。修订后的ISO13357-1:2025在保持原有方法框架的基础上，对试验条件控制、仪器精度要求和数据处理方法进行了优化，更好地反映了现代润滑油的流变学特性和过滤行为，提高了测试方法的精确度和可重复性。1.3目的与意义本报告的编写旨在全面解析ISO13357-1:2025标准的技术内涵与应用价值，为润滑油生产商、设备制造商、第三方检测机构和相关科研单位提供系统参考。具体而言，本报告的目的包括：（1）系统梳理ISO13357-1:2025标准的立项背景、修订过程和关键技术内容；（2）分析该标准在润滑油品质评价体系中的定位，以及与其他相关标准的关系；（3）探讨该标准在工业实践中的典型应用场景和实施要点；（4）为该标准在我国的转化实施和推广应用提供参考建议。本报告的意义在于帮助相关利益方深入理解润滑油过滤性测试的核心技术手段和标准化发展方向，促进该国际标准在我国相关行业的有效实施，推动润滑油产品质量评价体系的完善和与国际接轨。2标准基本信息2.1标准编号与名称-标准编号：ISO13357-1:2025-标准名称：石油产品—润滑油过滤性的测定—第1部分：在水存在下的油的程序-英文名称：Petroleumproducts—Determinationofthefilterabilityoflubricatingoils—Part1:Procedureforoilsinthepresenceofwater-标准状态：现行-发布机构：国际标准化组织（ISO）-ICS分类号：75.100（润滑剂、工业油及相关产品）-发布日期：2025年4月1日-发布年份：2025年-国别：国际组织-语言：英语2.2标准适用范围ISO13357-1:2025规定了在水分存在条件下测定润滑油过滤性的方法。该方法适用于评价液压油、涡轮机油及其他工业润滑油在含水条件下的可过滤性能。标准详细描述了在规定试验条件下，将含有定量水分的油试样通过标准过滤装置，通过测定过滤流量衰减特性来评价油品的过滤性。本部分所描述的试验程序旨在模拟润滑油在实际运行中因水分侵入而导致过滤困难的情形，为油品筛选、质量控制和设备故障诊断提供技术依据。需要注意的是，该标准不适用于测定无水条件下的过滤性（该内容由ISO13357-2规定），也不适用于含有游离水且无法形成均匀分散体系的油品。2.3标准结构ISO13357-1:2025标准的主要结构包括：范围、规范性引用文件、术语和定义、方法原理、仪器与材料、取样与试样准备、试验步骤、结果计算与表达、精密度与偏差、试验报告等内容。3技术内容详解3.1方法原理ISO13357-1:2025所规定的试验方法基于恒流或恒压过滤原理。在规定的试验温度下，将定量水加入到一定体积的油试样中，经过充分的混合和conditioning处理后，使油水混合物以规定的流速通过标准孔径的过滤膜。在过滤过程中，连续记录通过规定体积油液所需的过滤时间或过滤流量随时间的变化，以此评价油品的过滤性。方法的核心在于量化水分对润滑油过滤行为的影响。当油液中含有水分时，水分子可能聚集在过滤膜表面或孔隙内部，形成水滴堵塞孔道，导致有效过滤面积减小、流动阻力增大。此外，油中的某些添加剂（如磺酸盐类清净剂、某些抗磨剂等）在水分存在下可能发生水解、聚集或形成胶束结构，加剧过滤膜的堵塞程度。3.2仪器与材料标准规定了用于过滤性测试的关键仪器与材料要求：过滤装置：标准的过滤系统由过滤漏斗、接收容器、真空源或加压源、精密压力表或流量计等组成。过滤漏斗的有效过滤面积应在标准规定的范围内，以确保流量密度的一致性和可比性。过滤膜：标准明确规定使用孔径为0.8μm的纤维素酯混合滤膜，滤膜直径通常为47mm或50mm。滤膜应具有均匀的孔径分布和稳定的化学兼容性，在试验条件下不与油样或水发生反应。每批滤膜在使用前应进行质量检验，确保无缺陷。恒温控制设备：为了确保试验温度的稳定性，标准要求过滤装置应配备精度为±1℃的恒温控制系统，试验温度通常规定为20℃或根据产品规格选择其他温度。真空源：用于提供过滤驱动力，应能维持稳定的真空度，波动范围控制在规定极限内。天平与分析仪器：用于配制油水混合物和称量试样，要求精度不低于0.1mg。此外，标准还规定了试验用水的要求（应使用Ⅱ级及以上的实验室纯水或蒸馏水）以及适用于试样制备的混合容器、搅拌设备等辅助器材。3.3取样与试样准备试样的正确采集和准备是获得可靠测试结果的前提。标准规定：取样：按照ISO3170或ISO3171的相关要求，从油品容器的上、中、下三个部位分别取样，确保试样具有代表性。取样过程中应避免水分、灰尘及其他杂质的混入。试样准备：取不少于300mL的油样置于清洁干燥的玻璃容器中，记录油样的初始外观和状态。对于含有可见游离水的油样，应按照产品标准或供需双方协议决定是否进行脱水预处理。水分添加：根据产品规格要求或测试目的，准确加入定量水分至油样中。标准给出了典型的水添加量范围（通常为油样体积的0.1%至2%），具体添加量应在试验报告中如实记录。加水量应根据目标应用场景和油品规格要求确定。混合与老化处理：将油水混合物在规定的温度下进行充分搅拌混合，然后静置老化一定时间（通常为1小时至24小时，取决于标准要求）。该步骤旨在使油水体系达到相对稳定的分散状态，以模拟实际工况中油品与水分长期接触后的状态。3.4试验步骤ISO13357-1:2025规定的试验步骤主要包括：（1）将处理后的油水混合物在规定试验温度下恒温至少30分钟，确保试样温度均匀；（2）将标准滤膜用试验油润湿后安装于过滤漏斗中，排除系统中存在的气泡；（3）量取规定体积（通常为300mL）的油水混合物倒入过滤漏斗；（4）启动真空系统（或加压系统），调节至规定的过滤压差（通常为70kPa或按标准规定）；（5）记录过滤时间与滤出液体积的对应关系；测定通过第1个50mL油液所需时间以及通过总试验体积所需时间；（6）若在试验过程中出现流量急剧下降或完全堵塞的情况，应记录该现象及对应的过滤体积；（7）试验结束后，仔细观察并记录滤膜表面的残留物状态（如是否有水滴、胶状物、颗粒物等）。3.5结果计算与表达标准定义了过滤性指标的计算方法，主要包括：过滤时间比：在一定过滤条件下，油水混合物通过规定体积的过滤时间与参比条件下的预期时间的比值。该比值越大，表明水分对过滤性的劣化影响越显著。过滤性指数（FilterabilityIndex）：通过对比含水条件下油样的过滤速率与无水条件下（按ISO13357-2测定）的过滤速率，计算得到标准化的过滤性指数。该指数能够量化水分导致的过滤性能衰减程度，是衡量油品耐水污染能力的重要参数。流量衰减率：通过记录过滤过程中不同时间点的流量变化，计算流量从初始值衰减至某一百分比所需的时间或通过体积。试验结果应取至少两次平行测定的平均值，且平行测定结果应满足标准规定的重复性要求。最终结果以整数或规定的小数位数报告，并注明试验温度、加水量及过滤膜批次等条件参数。3.6精密度与偏差ISO13357-1:2025附录中给出了基于国际实验室间循环比对试验（ILS）确定的精密度数据。标准的精密度通常以重复性（repeatability，r）和再现性（reproducibility，R）两个参数表达：-重复性（r）：指同一操作者在同一实验室使用同一台仪器，在相同试验条件下对同一油样进行连续两次测定，所得结果之差在正常概率范围内不应超过的数值。该标准规定的重复性范围通常为平均值的5%～10%，具体数值取决于油品类型和过滤性水平。-再现性（R）：指不同操作者在不同实验室使用不同仪器对同一油样的测定结果之差不应超过的数值。由于油水混合物的稳定性受多种因素的影响（如水质差异、混合条件、环境温度等），该标准的再现性通常略低于重复性，一般控制在平均值的10%～20%范围内。标准同时列出了若干典型的油品类型（如矿物油型液压油、合成烃型液压油、涡轮机油等）的参考精密度数据，并提示使用者注意：对于高含水量或特殊配方油品，精密度可能有所不同。4主要参与单位介绍ISO13357-1:2025标准的制修订工作由国际标准化组织石油及相关产品技术委员会（ISO/TC28）下属的分技术委员会和工作组负责组织推进。在这一国际标准制定过程中，多个国家的标准化机构和技术专家深度参与了试验方法的设计、循环比对试验的实施和标准文本的审议。在此重点介绍承担该标准修订主要技术支撑工作的核心单位之一——荷兰皇家壳牌集团（ShellGlobalSolutions）。壳牌集团作为全球领先的能源和润滑油生产商，长期积极参与石油产品测试方法国际标准的制定工作。在ISO13357-1的修订过程中，壳牌的润滑油研发团队（位于荷兰阿姆斯特丹技术中心）承担了以下关键任务：（1）方法验证与优化：壳牌利用其广泛的润滑油产品线（涵盖液压油、透平油、齿轮油等多种类型），对标准草案中规定的试验条件（如过滤压差、滤膜孔径、加水量范围等）进行了系统的验证试验，为确定合理的试验参数提供了关键实验数据。（2）实验室间循环比对试验（ILS）的组织与参与：壳牌作为牵头实验室之一，参与了国际间多轮循环比对试验的设计和实施，对不同实验室间的测试结果进行了统计分析，为确定标准的精密度指标提供了数据基础。在其协调下，全球十余个国家的二十余个实验室完成了数千组比对测试。（3）技术文本的起草与审议：壳牌的资深技术专家长期担任ISO/TC28框架下相关工作组的注册专家，深度参与了标准技术内容的讨论、文本起草和编辑工作，在术语定义、仪器要求、试验步骤表述等关键技术细节方面发挥了重要作用。壳牌在润滑油配方技术领域的深厚积累——尤其是在抗水性添加剂体系和过滤性能优化方面的长期研究——为ISO13357-1:2025修订中关于试验条件选择和方法灵敏度的技术决策提供了重要的工业实践经验，确保了标准的先进性和工程适用性。除壳牌外，来自美国材料与试验协会（ASTM）技术委员会的专家、德国石油质量保证体系（DAP）的技术人员以及中国石油润滑油研究开发中心等机构的专业人员也为该标准的修订做出了积极贡献。5结论与展望5.1结论ISO13357-1:2025《石油产品—润滑油过滤性的测定—第1部分：在水存在下的油的程序》的发布，标志着国际标准化组织在润滑油过滤性测试方法领域取得了重要更新进展。该标准作为ISO13357系列的第1部分，与第2部分（无水条件下油的过滤性测定）相互补充，构架了完整的润滑油过滤性评价标准体系。本报告通过对该标准的系统研究和分析，得出以下主要结论：第一，ISO13357-1:2025在技术层面保持了方法的连续性和结果的互认性，同时在试验条件控制、仪器精度要求和数据处理方法等方面进行了优化，更好地适应了现代润滑油产品技术发展的需要。第二，该标准为润滑油行业提供了一套科学、统一且在水分存在条件下评价油品过滤性能的测试工具，对润滑油的配方研发、生产质量控制以及设备维护策略的制定具有直接指导意义。第三，标准的发布促进了各国在润滑油过滤性测试领域的技术协调与成果互认，为国际润滑油贸易中的质量评价提供了共同语言。第四，该标准的实施对于我国润滑油相关标准体系的完善具有重要参考价值。建议我国标准化主管部门和相关技术组织密切关注该标准的实施动态，适时启动对应的国家标准或行业标准的制修订工作，以促进国内润滑油测试技术与国际先进水平的接轨。5.2展望展望未来，ISO13357-1:2025在以下方面具有广阔的发展和应用空间：（1）应用领域拓展：随着风电、智能制造、新能源车辆等新兴领域对设备可靠性的要求不断提升，含水条件下润滑油过滤性测试的应用范围有望从传统工业润滑拓展至更多高要求领域。（2）测试技术升级：未来版本可能引入自动化过滤装置、在线流量监测及数字化数据记录等新型技术手段，进一步提升测试效率和结果的可追溯性。（3）标准协同深化：ISO13357-1与设备制造商规范（如液压滤芯过滤性能测试标准ISO16889等）之间的协同将不断增强，形成从油品性能评价到过滤系统验证的完整技术链条。（4）区域转化推进：建议国家标准管理机构结合我国润滑油产品的质量现状和行业需求，积极推动该国际标准的转化应用，为我国润滑油产品和设备的国际竞争力提升提供技术支撑。总之，ISO13357-1:2025标准的发布是润滑油过滤性测试领域的重要技术成果，其应用将对提升润滑油产品品质保障能力、保障工业设备安全可靠运行产生深远的积极影响。参考文献[1]ISO13357-1:2025,Petroleumproducts—Determinationofthefilterabilityoflubricatingoi