CC BY
22
УДК 681.20:665.5
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ КОНТРАФАКТНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ ПО СОДЕРЖАНИЮ СЕРЫ
Геннадий Владимирович Шувалов
Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии, 630004, Россия, г. Новосибирск, пр. Димитрова, 4, кандидат технических наук, и.о. директора, тел. (383)210-17-26, e-mail: shuvalov@sniim.ru
Игорь Владиленович Минин
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, доктор технических наук, профессор кафедры метрологии и технологии оптического производства, тел. (383)361-07-45, e-mail: prof.minin@gmail.com
Олег Владиленович Минин
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, доктор технических наук, профессор кафедры метрологии и технологии оптического производства, тел. (383)361-07-45, e-mail: prof.minin@gmail.com
Мария Геннадьевна Клековкина
Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии, 630004, Россия, г. Новосибирск, пр. Димитрова, 4, инженер, тел. (383)210-12-65
Ольга Александровна Ясырова
Омский институт водного транспорта (филиал) ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет водного транспорта», 644024, Россия, г. Омск, ул. Ивана Алексеева, 2, доцент кафедры физики, тел. (381)231-89-29, e-mail: 300520@mail.ru
В статье проведен анализ инструментальных средств для выявления контрафактных нефтепродуктов по содержанию серы.
Ключевые слова: топливо, метрологические характеристики, анализатор серы.
TOOLS FOR IDENTIFICATION OF COUNTERFEIT OIL PRODUCTS ON THE CONTENT OF SULFUR
Gennady V. Shuvalov
Siberian State Scientific Research Institute of Metrology, 630004, Russia, Novosibirsk, 4 Dimitrov Prospect, Ph. D., acting director, tel. (383)210-17-26, e-mail: shuvalov@sniim.ru
Igor V. Minin
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., D. Sc., Professor of the Department Metrology and Technology of Optical Production, tel. (383)361-07-45, e-mail: prof.minin@gmail.com
Oleg V. Minin
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., D. Sc., Professor of the Department Metrology and Technology of Optical Production, tel. (383)361-07-45, e-mail: prof.minin@gmail.com
Maria G. Klekovkina
Siberian State Scientific Research Institute of Metrology, 630004, Russia, Novosibirsk, 4 Dimitrov Prospect, engineer, tel. (383)210-12-65
Olga A. Yasyrova
Omsk Institute of Water Transport (the branch) of FSBEI HE «Siberian State University of Water Transport», 644024, Russia, Omsk, 2 Ivan Alekseev St., associate Professor of the Department of physics, tel. (381)231-89-29, e-mail: 300520@mail.ru
In article the analysis of tools for identification of counterfeit oil products on the content of sulfur is carried out.
Key words: fuel, metrological characteristics, sulfur analyzer.
Для повышения экологической безопасности энергетических установок в России действует технический регламент «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту». С конца мая по конец сентября 2016 года структурными подразделениями Росстандарта было проверено 3109 российских автозаправочных станций (далее - АЗС), при этом нарушения регламентированных требований установлены на 1342 АЗС (43 %). Проверки прошли как на сетевых АЗС (689 автозаправочные станции), входящих в структуры вертикально интегрированных нефтяных компаний, и на 2420 независимых АЗС.
Проверки Росстандарта проводились на предмет соответствия требованиям технического регламента Таможенного союза «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту» по всем видам топлива, реализуемым на автозаправочных станциях: дизельного топлива и бензина, - а также по так называемому «недоливу» (метрологии) и на соответствие документации.
В результате проверочных мероприятий нарушения требований технического регламента в части физико-химических показателей моторного топлива выявлены на 652 АЗС, при этом нарушения установлены на 602 независимых АЗС.
Основная доля нарушений физико-химических характеристик топлива приходится на несоответствие автомобильного бензина и дизельного топлива по показателям «массовая доля серы» (666 случаев), «температура вспышки в закрытом тигле» (198 случаев), «октановое число» (94 случая).
С 1 июля 2016 года в России запрещена реализация топлива ниже класса «Евро-5». Использование такого топлива призвано снизить вредное воздействие на экологию за счет минимального содержания серы. Кроме того, эта мера должна бросить вызов недобросовестным участникам рынка, торгующим суррогатом. А пока очевидно: проблема качества топлива в России по-прежнему остается актуальной.
Сложность выявления контрафактного топлива заключается в том, что нефтяные топлива являются товаром быстрой реализации, поэтому анализ в оптимальном случае необходимо проводить на месте реализации или на месте использования.
Основной признак контрафактного суррогата - высокая массовая доля серы, так как для фальсификации дизельного топлива чаще всего используют дешевые котельные топлива. Проверки показывают, что превышение норматива массовой доли серы могут составлять от 10 до 300 раз. Поэтому определение содержания серы в топливе является одним из основных анализов нефтепродуктов. В этой связи проведен сравнительный анализ основных характеристик средств измерений, применяемых при анализе топлива по содержанию серы.
В качестве критериев использовались следующие характеристики средств измерений: длительность анализа, возможности использования вне лаборатории, стоимость, массогабаритные показатели. Сравнительные данные средств измерений для определения массовой доли серы представлены в табл. 1.
Таблица 1
Данные средств измерений для определения массовой доли серы
в нефтепродуктах
Средство измерения Длительность анализа Условия проведения анализа Стоимость (руб) Массогабарит-ные показатели
RX-360SH Энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный анализатор, ГОСТ Р 51947 10 - 300 с любые нет данных 420x340x140 мм, 11 кг
АСЭ-2 Энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный анализатор, ГОСТ Р 51947 10 - 600 с лабораторное от 2 650 000 470x350x215 мм, 14 кг
Спектроскан S(SL) Энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный анализатор, ГОСТ Р 51947 от 2 мин. лабораторное от 850 000 360x380x180 мм, 8,5 кг
SLFA-20 Рентгенофлуоресцентный анализатор, ГОСТ Р 51947 10 - 600 с лабораторное от 1 300 000 250x407x138 мм, 8 кг
FX-700 Волнодисперсионный рентгенофлуоресцентный анализатор, ГОСТ Р 52660 10 мин. лабораторное нет данных 660x520x550 мм, 66 кг
ACB-1 Волнодисперсионный рен-генофлуоресцентный анализатор серы, ГОСТ Р 52660 нет данных любое 3 665 000 450x415x400 мм, 45 кг
Спектроскан SW-D3 Волнодисперсионный рент-генофлуоресцентный анализатор серы, ГОСТ Р 52660 от 8 мин. лабораторное от 4 200 000 530x480x340 мм, 40 кг -спектрометрический блок
Средство измерения Длительность анализа Условия проведения анализа Стоимость (руб) Массогабаритные показатели
SINDIE-OTG Волнодисперсионный рен-генофлуоресцентный анализатор от 30 с до 5 мин. лабораторное нет данных 61х43х161 мм, 82 кг
СИМ-6 Прибор для определения серы ламповым методом, ГОСТ 19121 1 час для мобильной лаборатории от 90 500 300х340х180 мм, 10 кг
Примечание: данные по средствам измерений использованы с интернет-сайтов.
Из таблицы видно, что наиболее быстрые результаты будут получены на анализаторах: RX-360SH, АСЭ-2 и SLFA-20.
Помимо задач лабораторного контроля качества нефтепродуктов существует ряд приложений, в которых главным фактором является быстрота анализа или возможность его проведения в полевых условиях.
По этому показателю среди лабораторных приборов выделяются анализаторы RX-360SH и ACB-1.Отличительные особенности прибора АСВ-1: длительный срок автономной работы (до 30 часов от батареи).
Ориентировочные цены на средств измерений для анализа нефтепродуктов на содержание серы в значительной степени определяются комплектацией и точностью прибора.
Самый дешевый - портативный анализатор СИМ-6, что связано непосредственно с его простой комплектацией.
Анализ приборов по массогабаритным характеристикам позволяет сделать вывод о том, что самым компактным прибором является «Спектроскан S(SL)» и SLFA-20, СИМ-6. Настольные модели RX-360SH, СИМ-6 (АК-6), АСЭ-2 немного более габаритные, а группу самых габаритных приборов составляют анализаторы FX-700, ACB-1 и SINDIE-OTG.
Данные о конструктивном исполнении средств измерений для определения массовой доли серы представлены в табл. 2.
Проведенный анализ средств измерений, предназначенных для определения содержания серы в топливе нефтепродуктов, показывает, что имеется значительное количество таких средств, в основном импортного производства. Имеются модели, имеющие малое время анализа, но вместе с тем непригодных для внелабораторных (полевых) условий эксплуатации. Имеются модели, например СИМ-6, выгодно сочетающие стоимость и массогабаритные показатели, но имеющие не слишком малое время анализа (около 1 часа).
Таким образом, актуальным является доработка анализатора СИМ-6 до требований экспресс-анализа (время измерения 10-15 минут).
Таблица 2
Внешний вид средств измерений для определения массовой доли серы
в нефтепродуктах
Анализатор «Спектро-скан S(SL)»
Анализатор 8ЬБЛ-20
Анализатор ЯХ-3608Н
Анализатор СИМ-6
Анализатор АСЭ-2
Анализатор БХ-700
Анализатор ЛСВ-1
Анализатор «SINDIE-OTG»
Методика определения серы в нефтепродуктах с использованием кондук-тометрического метода, а также прибор с ее использованием СИМ-6 была разработана и описана в [1, 2].
Структурная схема прибора включает в себя следующие основные элементы:
- кондуктометрическую ячейку с электродами;
- горелка для сжигания топлива;
- аспиратор для прокачивания SO2;
- дозатор.
Проводимость жидкости, находящейся в рабочей ячейке анализатора СИМ-6 зависит от температуры, времени сжигания топлива и от количества сжигаемого топлива. Уменьшая объем сжигаемого топлива можно уменьшить время, которое необходимо на проведение испытания. При этом происходит меньший разогрев жидкости в рабочей ячейке, а значит будут и точнее полученные результаты. В этом случае происходит уменьшение погрешности измерения.
II ^
ДОЗАТОР А
Рис. Анализатор СИМ-6
В процессе проведения предварительных экспериментов удалось добиться:
- уменьшения объема сжигаемого топлива;
- уменьшения времени сжигаемого топлива;
- уменьшения погрешности в измерениях.
Таким образом, проведенные исследования показали, что существует возможность доработки метрологических характеристик анализатора СИМ-6 до требований экспресс-анализа (время измерения 10-15 минут).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Шувалов Г. В. Перспективы создания метрологического комплекса для определения параметров судовых горюче-смазочных материалов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2012. - № 1. - С. 306-309.
2. Сравнительный анализ средств измерений показателей нефтепродуктов, применяемых для подтверждения технического регламента / Г. В. Шувалов, В. Н. Половинкин, И. В. Клековкин, М. Г. Клековкина, О. А. Ясырова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2014. - № 3. - С. 119-123.
© Г. В. Шувалов, И. В. Минин, О. В. Минин, М. Г. Клековкина, О. А. Ясырова, 2017
