Метрологические аспекты разработки и применения косвенных методов определения октанового числа Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Таблица 6

Коэффициент Стьюдента (для f=17 и а =

0,95): t0,95 = 2,100.

Предел повторяемости CAI (с вероятностью

а = 0,95): ЛСА1 = t0,95-aCAI = 0,547 % Предел повторяемости ОЧ (с вероятностью а

= 0,95): Аоч = Ю,95-ооч= 0,632 ед.

Таблица 7

Коэффициент Стьюдента (для f=11 и а = 0,95): t0,95 = 2,201.

Предел повторяемости CAI (с вероятностью а

= 0,95): 4a = t0,95'°cAI= 0,473 %

Предел повторяемости ОЧ (с вероятностью а

- 0,95): Лп

- 0,522 ед.

Таблица 8

Коэффициент Стьюдента (для /=11 и а = 0,95): 10,95 = 2,306.

Предел повторяемости СА1 (с вероятностью

а = 0,95): АСЛ1 = Ю,95-асл1= 0,425 % Предел повторяемости ОЧ (с вероятностью а =

0,95): Аоч = Ю,95-оОЧ= 0,469 ед.

Как следует из расчетов, предел повторяемости ХДМ каждый раз оказался достаточно близок к нормативу повторяемости моторного и исследовательского методов (0,5 ед.).

Итоги

Проведено исследование метрологических характеристик различных методов косвенного определения октанового числа. Выявлены некоторые закономерности, определяющие сферу применения этих методов.

Выводы

1. Истинное значение ОЧ может быть получено только в ходе стандартных моторных испытаний с прямым измерением детонации, однако само ОЧ объектом непосредственного измерения не является.

2. Правильность косвенных методов зависит

CAI, % 15,14 ОЧ ХДМД 76,79 ОЧ ХДМ,ср ОЧ ХДМД - ОЧ ХДМ,ср 0,409 (°чхдмД - ОЧХДМ,ср)2 0,167 °оч CAI, % 13,89 ОЧ ХДМД 77,06 ОЧ ХДМ,ср ОЧ - ХДМД ОЧ ХДМ,ср 0,750 (ОЧ - v ХДМД ОЧ )2 0,563 °оч

15,23 76,90 0,514 0,264 13,38 76,47 0,158 0,025

14,91 76,53 0,142 0,020 13,45 76,55 0,239 0,057

14,66 76,23 -0,148 0,022 13,50 76,61 0,297 0,088

14,56 76,12 -0,264 0,070 13,22 76,28 -0,028 0,001

14,83 76,43 0,049 0,002 12,99 76,01 -0,295 0,087

15,37 77,06 0,676 0,457 13,30 76,37 0,065 0,004

14,58 76,14 -0,241 0,058 13,40 76,49 0,181 0,033

14,97 15,11 14,74 76,59 76,76 76,33 76,38 0,212 0,374 -0,055 0,045 0,140 0,003 0,3595 13,04 13,42 12,89 76,07 76,51 75,90 76,31 -0,237 0,204 -0,411 0,056 0,042 0,169 0,3011

14,56 76,12 -0,264 0,070 12,97 75,99 -0,318 0,101

14,52 76,07 -0,311 0,096 13,03 76,06 -0,248 0,062

14,53 76,09 -0,299 0,089 13,38 76,47 0,158 0,025

14,54 76,10 -0,287 0,083 13,01 76,04 -0,272 0,074

14,45 75,99 -0,392 0,154 12,93 75,94 -0,364 0,133

14,37 75,90 -0,485 0,235 13,22 76,28 -0,028 0,001

15,12 76,77 0,386 0,149 13,37 76,45 0,146 0,021

15,13 76,78 0,398 0,158

14,43 75,97 -0,415 0,172

Таб. 5 — Расчет предела повторяемости ХДМ для образца №1 (20 параллельных определений, кластер«Бензин цеоформинга, моторный метод») Октановое число образца по ГОСТ511: ОЧ(М) =76,9 Плотность при 200С: 690,2 кг/м3 Расчетная формула кластера: ОЧ = 250,4 + 1,161CAI- 0,277р20 Таб. 6 — Расчет предела повторяемости ХДМ для образца №2 (18 параллельных определений, кластер«Бензин цеоформинга, моторный метод») Октановое число образца по ГОСТ511: ОЧ(М) =76,3 Плотность при 200С: 684,0 кг/м3 Расчетная формула кластера: ОЧщМ = 250,4 + 1,161CAI- 0,277р20

CAI, % 17,80 ОЧ ХДЩ 78,17 ОЧХ- ДМ,ср ОЧ - ХДМД ОЧ ХДМ,ср -0,349 (ОЧ - v ХДМД ОЧ )2 0,122 °оч CAI, % 33,57 ОЧХДМД 85,15 ОЧХ- ДМ,ср ОЧХДМД - ОЧ ХДМ,ср -0,362 (°чхдм,. - ОЧХДМ,ср)2 0,131 °оч

17,91 78,29 -0,227 0,052 33,89 85,50 -0,009 0,000

18,21 78,62 0,104 0,011 33,73 85,33 -0,185 0,034

18,06 78,45 -0,062 0,004 34,19 85,84 0,323 0,104

18,17 78,57 0,060 0,004 33,93 85,55 85,51 0,036 0,001 0,2034

18,45 18,50 78,88 78,94 78,51 0,369 0,424 0,136 0,180 0,2373 34,04 33,79 85,67 85,39 0,157 -0,119 0,025 0,014

17,92 78,30 -0,216 0,047 33,91 85,53 0,013 0,000

18,12 78,52 0,005 0,000 34,03 85,66 0,146 0,021

17,90 78,28 -0,238 0,057

18,17 78,57 0,060 0,004

18,18 78,59 0,071 0,005

Таб. 7 — Расчет предела повторяемости ХДМ для образца №4 (9 параллельных определений, кластер«Бензин и катализат цеоформинга, исследовательский метод») Октановое число образца по ГОСТ 8226: ОЧ(И) =86,1 Плотность при 200С: 748,6 кг/м3

Таб. 8 — Расчет предела повторяемости ХДМ для образца №4 (9 параллельных опреде-лений, кластер«Бензин и катализатцеоформинга, исследовательский метод») Октановое число образца по ГОСТ 8226: ОЧ(И) =86,1 Плотность при 200С: 748,6 кг/м3

Расчетная формула кластера: ПЧ = 230 + 1,103CAI- 0,243р20 Расчетная формула кластера: ПЧ = 230 + 1,103CAI- 0,243р20

преимущественно от типа и адекватности математической модели, повторяемость — от средств измерения информационных параметров.

3. Ни один из физических параметров товарного автомобильного бензина не имеет однозначной функциональной связи с ОЧ. Такие связи могут существовать только для низкоароматических прямогонных продуктов; во всех остальных случаях они носят мнимый характер и могут приводить к грубым ошибкам определения.

4. Наиболее перспективными косвенными методами определения октанового числа являются метод ближней ИК-спектроско-пии и хроматоденсиметрический метод.

Список используемой литературы

1. РМГ 29-99. ГСИ. Метрология. Основные термины и определения. М.: ИПК «Издательство стандартов». 2000. 59 с.

2. ГОСТ 511-82. Топливо для двигателей.

Моторный метод определения октанового числа. М.: ИПК «Издательство стандартов», 1982. 12 с. ГОСТ 8226-82 ГОСТ 8226-82. Топливо для двигателей. Исследовательский метод определения октанового числа. М.: ИПК Издательство стандартов, 1982. 15 с. ГОСТ Р 52946-2008. Нефтепродукты. Определение детонационных характеристик моторных и авиационных топлив. Моторный метод. М.: Стандарт-информ, 2008. 18 с.

ГОСТ Р 52947-2008. Нефтепродукты. Определение детонационных характеристик моторных топлив. Исследовательский метод. М.: Стандарт-информ, 2008. 15 с. Мачулин Л.В. Опыт разработки и практического применения альтернативных методик оценки качества бензина в условиях заводской лаборатории // Газовая промышленность. 2013. № 7 (693). С. 63-67.

7. СТБ 1276-2001. Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Бензин неэтилированный. Методика определения параметров. Минск: НРУП Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации. 2001. 33 с.

8. Бычков С.М., Коваленко А.Н. и др. Автомобильные бензины. Способы фальсификации и методы ее выявления // Партнеры и конкуренты. Лабораториум. 2004. №4. С. 24-31.

9. ГОСТ 29040-91. Бензины. Методы определения бензола и суммарного содержания ароматических углеводородов. М.: ИПК Издательство стандартов, 1992. 8 с.

10. Мачулин Л.В. Хроматоденсиметрический метод экспресс-определения октановых чисел. // Экспозиция Нефть Газ. 2012. №7 (25). С. 45-50.

11. ГОСТ 3900-85. Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности. М.: ИПК Издательство стандартов. 1985. 37 с.

ENGLISH

MEASURING EQUIPMENT

Metrological aspects of development and usage of indirect octane number definition methods

Authors:

Lev V. Machulin — senior researcher1, [email protected]

UDC 681.2

'subsidiary of Gazprom VNIIGAZ, Ukhta, Russian Federation Abstract

The goal of this work is to study methods and means of defining automobile gasoline most important operational characteristic - octane number.

Materials and methods

Test single-cylinder engines UIT-85, infrared octane analyzer ZX-101C, gas chromatographs type 3700 and Tsvet-800, densitometers ANT-2 for gasoline, refractometer IRF-454B2M, standard fuels (isooctane and n-heptane), natural gas-condensate distillates, gasoline and cata-lyzate of molecular sieve reforming; methods of gas chromatography, infrared spectrometry, refractometry and densitometry.

Results

Some metrological properties of different in direct methods for knock resistan ceestimation investigated. Several consistent patterns witch establish a scope of such techniquesobtained.

Conclusions

1. Only standard engine knocking test gives a true value of octane number, but octane number is not an object of direct measurement.

2. Trueness of indirect method mainly depends on type and adequacy of mathematical model, repeatability of

such methods depends ona measuring instrument.

3. There is no unique dependence between octane number and physical parameters of commercial automobile gasoline and octane number, such connection exists only for low-aromatics natural distillates.

4. NIR-spectroscopic and chromatodensitometry methods have the best prospects for indirect determination of octane number.

Keywords

gasoline, octane number, indirect methods, gas chromatography, reproducibility, repeatability

References

1. RMG 29-99. GSI. Metrologiya. Osnovnye terminyi opredeleniya [State system for ensuring the uniformity of measurements. Metrology. Basic terms and definitions]. Moscow: Izdatel'stvostandartov, 2000, 59 p.

2. GOST 511-82 Toplivo dlya dvigateley. Motornyy metod opredeleniya oktanovogo chisla [Fuel for engines. Motor method for determination of octane number]. Moscow: Izdatel'stvo standartov, 1982, 12 p.

3. GOST 8226-82 Toplivo dlya dvigateley. Issledovatel'skiy metod opredeleniya oktanovo gochisla [Fuel for engines. Research method for determination of octane number] Moscow: Izdatelst'vo standartov, 1982, 15 p.

4. GOST R 52946-2008. Nefteprodukty. Opredeleniye detonatsionnykh kharakteristik motornykh i aviatsionnykh topliv — Motornyi metod. [Petroleum products — Determination of knock characteristics of motor and aviation fuels — Motor method]. Moscow:

Standart-inform. 2008, 18 p.

5. GOST R 52947-2008. Nefteprodukty. Opredeleniye detonatsionnykh kharakteristik motornykh topliv — Issledovatel'skiy metod. [Petroleum products — Determination of knock characteristics of motor and aviation fuels —Research method]. Moscow: Standart-inform, 2008, 15 p.

6. Machulin L.V. Opyt razrabotki i prakticheskogo primeneniya al'ternativnykh metodik otsenki kachestva benzina

v usloviyakh zavodskoy laboratorii [Experience with development and application of alternative gasoline quality assessment methods suitable for plant labs]. Gazovaya promyshlennost', 2013, issue 7 (693), pp. 63-67.

7. STB 1276-2001. Topliva dlya dvigateley vnutrennego sgoraniya. Benzin neetilirovannyi. Metodika opredeleniya parametrov. [Fuel for explosion engines. Lead-free fuel. Method of determination of parameters]. Minsk: Belorusskiy institute standartizatsii isertifikatsii, 2001, 33 p.

8. BychkovS.M., KovalenkoA.N. etc. Avto-mobil'nyie benziny. Sposoby fal'sifikatsii I metodyyeyo vyiavleniya. [Motor gasolines. Ways and methods of tampering detection]. Partnyory i konkurenty. Laboratorium, 2004, issue 4, pp. 24-31.

9. GOST 29040-91. Benziny. Metody opredeleniya benzola i summarnogo soderzhaniya aromaticheskikh uglevodorodov [Gasolines. Method of determination of benzene and total aromatics]. Moscow: Izdatel'stvo standartov. 1992. 8 p.

10. Machulin L.V. Khromatodensimetricheskiy metod ekspress-opredeleniya oktanovykh chisel [Chromatodensitometry method for express-determination of octane numbers]. Exposition Oil Gas, 2012, issue 7 (25), pp. 45-50.

11. GOST 3900-85. Neft' i nefteprodukty. Metody opredeleniya plotnosti [Petroleum and petroleum products. Methods for determonation of density] Moscow: Izdatel'st vostandartov, 1985, 37 p.

РИЗУР

ГРУППА КОМПАНИЙ

Термошкафы / термочехлы Обогреватели Предизолированные пучки трубок

Светодиодные светильники

» >__регуля

Ж

X ж

с цифровым

регулятором <."<< ч ... ,■

ЗЕ* 1П

Взрывозащищенные обогреватели типа ОШД-Р

Взрывозвщищенные обогреватели Оур, Оур-ПЛ, ОНП

Взрывозащищенныи само регулируемый греющий кабель РИЗУР-СГЛ

$

Об щепромышленные

инфракрасные обогреватели ОРТ1МА

:х) Шкафы и термочехлы для КИПиА

^х) Термочехлы и кожухи для фланцевых соединений и арматуры

^ х. У

Термочехлы РИЗУР для задвижек

Кожухи РИЗУР -Ф Н (нерж, сталь] для фланцевых соединений

Кожухи РИЗУР-Ф-ПВХ для фланцевых соединений

Обогреватели

www.rizur.ru

IIS®.

Россия, 390035, г. Рязань, проезд Гоголя ЗА.

Тел./факс: (4912) 20-20-80, 24-60-61, 24-60-84, 24-60-45, 24-07-89, 24-11-66, 92-36-00, 92-36-70, 92-51-51, 92-57-57, (495) 665-00-51,8-800-200-85-20

www.rizur.ru

E-mail: [email protected]

Предизолированные пучки импульсных трубок ТГЗАСЕРАСК

:х) Сопутствующее оборудование

4 I f

.12

«V я */

I i i

.и .11

|h

Коробки взрывозащищенные Взрывозащищенный соединительные цифровой регулятор-

РИЗУР-КС измеритель РИЗУР-ЦСУ2

:х) Светодиодные светильники

Пульты программирования Биметаллический обогревателей ПУОБ-ООСПЕх

термостат РИЗУР ТВ и ПУОБ-0002Ех (с программным

обеспечением)

Взрывозащищенные светодиодные светильники SafeSite Area Light

Взрывозащищенные светодиодные светильники SafeSite Bulkhead

Взрывозащищенные Взрывозащищенные линейные светодиодные светильники светодиодные светильники SafeSite LED HighBay Safesite LPK

Бесплатный звонок по России

8

-800-200-85-20

у ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

±А ТЕПЛОПРИБОР

Преобразователь давления микропроцессорный АКСОН-1БО

Интеллектуальные датчики давления Аксон-150 предназначены для непрерывного преобразования значений измеряемого параметра:

• давления абсолютного,

■ избыточного давления,

■ давления-разрежения,

• гидростатического давления,

■ разности давлений,

• разности давлений и избыточного (абсолютного) давления; в том числе агрессивны); сред, газообразного кислорода и кислородосодержащих газовых смесей в унифицированный токовый сигнал и цифровой сигнал на базе НАКТ-протокола.

Датчики давления оснзщенны современным графическим индикатором с подсветкой, удобным пользовательским меню с кнопочным управлением, обладают современными чувствительными элементами, позволяющими достигнуть высоких метрологически)! характеристик.

Г

Буйковый уровнемер АКСОН-ДУ

Аксон-ДУ - это новое поколение буйковых уровнемеров созданный для замены устаревших моделей Сапфир 22Р-ДУ, Сапфир 22МП-ДУ, УБ-ЭМ и других аналогичных приборов. Прибор предназначен для измерения уровня жидких сред в цистернах и технологических резервуарах в том числе под давлением. Буйковый уровнемер Аксон-ДУ идеально подходит для измерения уровня раздела сред, кипящих жидкостей, агрессивных растворов.

Счетчик газа ультразвуковой ГОБОЙ - 1М

Ультразвуковой счетчик газа «Го6ой-1М» разработан как улучшенная модификация счетчика газа Гобой -1.

Предназначен для местного и дистанционного измерения объема природного газа по ГОСТ 5542-87 приведенного к стандартным условиям {ГОСТ 2939-63).

«Гобой-1М» используется для коммерческого учета природного газа в жилых домах, административных зданиях, производственных помещениях, газовых котельных.

Возможно также использование на других промышленных газах.

Ультразвуковой теплосчетчик Уран ЗТ

Теплосчетчик предназначен для измерения тепловой энергии, тепловой мощности, расхода объема и температуры теплоносителя в закрытых и открытых системах теплоснабжения, а также для непрерывного преобразования значений объемного расхода жидкости, температуры, в том числе агрессивных сред, в унифицированный выходной токовый и цифровой сигналы, вычисления количества тепла, переданного теплоносителем потребителям.

т ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

Л*. J ТЕПЛОПРИБОР

Преобразователь давления микропроцессорный Сапфир 22МР

Интеллектуальные датчики давления Сапфир 22МР предназначены для непрерывного преобразования значений измеряемого параметра:

* давления абсолютного,

■ избыточного давления,

■ давления-разрежения,

* гидростатического давления,

* разности давлений,

* разности давлений и избыточного (абсолютного) давления, в том числе агрессивных сред, газообразного кислорода и кислородосодержащих газовых смесей в унифицированный токовый сигнал и цифровой сигнал на базе HART-протокол а.

Датчики давления оснащенны современным графическим индикатором с подсветкой, удобным пользовательским меню с кнопочным управлением, обладают современными чувствительными элементами, позволяющими достигнуть высоких метрологических характеристик.

Вихревой расходомер «СИГНАЛ-ВР»

ik

ш

Предназначен для измерения скорости потока воздуха в широком диапазоне с высокой точностью. Особенности и преимущества

■ линейный выходной сигнал

• широкий динамический диапазон измерений

■ малая потеря давления

■ простота и надежность в эксплуатации

Регистраторы технологические типа УИ ОТП ТЩ-1;2

Регистраторы технологические УИ ОТП ТЩ-1,2 предназначены для измерения, регулирования и архивирования значений температуры и других неэлектрических величин {частоты, давления, расхода, уровня и т. д.), преобразованных в унифицированные сигналы силы, напряжения постоянного тока и активное сопротивление постоянному току. Регистраторами технологическими типа УИ ОТП ТЩ-1,2 (устройство для измерения и отображения технологических параметров) возможно замещение морально и физически устаревших самопишущих и показывающих приборов типов КС-1 и КС-2 на центральных щитах управления котловыми агрегатами и другими устройствами в системах автоматического контроля технологических процессов.

390011, Россия, г. Рязань, Куйбышевское шоссе, д. 1Ча

Приемная: тел. (4912) 24-89-02, факс (4912) 44-16-78 e-mail: [email protected]

Отдел сбыта: тел./факс (4912) 24-89-24, 24-89-88 e-mail: [email protected]

www.teplopribor.ru