CC BY
58
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИБОРОВ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ
Геннадий Владимирович Шувалов
Сибирская государственная геодезическая академия , 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Пла-хотного, 10, доцент кафедры метрологии, стандартизации и сертификации, тел. (383) 210-17-26, e-mail: _shuvalov @sniim.nsk.ru
Иван Владимирович Клековкин
ФГУП «СНИИМ», 630004, Россия, г. Новосибирск, пр. Димитрова, 4, зам. начальника лаборатории, (383) 210-12-65, e-mail: [email protected]
Ольга Александровна Ясырова
Омский институт водного транспорта ФГБОУ ВПО «НГАВТ», Россия, г. Омск, ул. Ивана Алексеева ул., д. 2, доцент кафедры физики, тел.(3812) 31-89-29, e-mail: [email protected]
Анатолий Алексеевич Мамонов
ФГУП «СНИИМ», 630004, Россия, г. Новосибирск, пр. Димитрова,4, нач. сектора, тел.(383) 210-08-66
В статье рассмотрены вопросы разработки и исследования приборов для определения основных параметров нефтепродуктов.
Ключевые слова: нефтепродукты, измерение, мобильная лаборатория.
DEVELOPMENT AND RESEARCH OF DEVICES FOR DETERMINATION OF PARAMETERS OF OIL PRODUCTS
Gennady V. Shuvalov
Siberian state geodetic academy, 630108, Russia, Novosibirsk, Plakhotnogo St., 10, associate professor of metrology, standardization and certification, ph. (383) 210-17-26, e-mail: shuvalov @sniim.nsk.ru
Ivan V. Klekovkin
Federal State Unitary Enterprise SNIIM, 630004, Russia, Novosibirsk, Dimitrov Ave., 4, deputy chief of laboratory, (383) 210-12-65, e-mail: [email protected]
Olga A. Yasyrova
Omsk institute water transport of FGBOU VPO of «NGAVT», Russia, Omsk, Ivan Alekseev St. St., 2, associate professor of physics, ph. (3812) 31-89-29, e-mail: [email protected]
Anatoly A. Mamonov
Federal State Unitary Enterprise SNIIM, 630004, Russia, Novosibirsk, Dimitrov Ave., 4, head of sector, ph. (383) 210-08-66
In article questions of development and research of devices for determination of key parameters of oil products are considered.
Key words: oil products, measurement, mobile laboratory.
Практика применения нефтепродуктов свидетельствует, что их качество, в большинстве регионов России, отличается от стандартного, в основном, из-за нарушения условий транспортировки и хранения. В этой связи возникает необходимость постоянного контроля качества нефтепродуктов в местах их хранения и продажи и возрастает значение анализа физико-химических параметров нефтепродуктов «на месте» (on site). Наиболее эффективным и перспективным способом контроля качества нефтепродуктов в местах хранения и продажи является применение специализированных мобильных лабораторий, оснащенных необходимыми средствами измерений, что дает возможность на базе определенных маршрутных схем создать четкую систему контроля качества нефтепродуктов при приемке, хранении и отпуске.
Для решения этой задачи в Сибирском научно-исследовательском институте метрологии (ФГУП «СНИИМ») были разработаны комплектные лаборатории анализа нефтепродуктов типа «КЛАН-1», предназначенные для анализа и контроля физико-химических параметров нефтепродуктов как в стационарных условиях, так и в местах хранения и продажи нефтепродуктов [1]. Лаборатории выпускаются двух модификаций: стационарные и мобильные, размещенные в специально оборудованном транспортном средстве (автомобиле, речном судне или вертолете). На лабораторию получен патент на полезную модель № 42207 «Передвижная комплектная лаборатория «КЛАН-1».
В состав лаборатории входит комплект измерительных приборов (анализаторов), измерительное и вспомогательное оборудование. Количество измеряемых параметров нефтепродуктов согласно инструкции [2] определяется объемом проводимого анализа.
Как правило, определение указанных в таблице 1 параметров нефтепродуктов достаточно для подтверждения паспорта качества нефтепродукта, поэтому мобильные лаборатории оснащаются соответствующими средствами измерений также разработанными в ФГУП «СНИИМ». Параметры и метрологические характеристики этих средств измерений приведены в табл. 1.
Указанные приборы, как правило, прошли испытания и утверждены Рос-стандартом как типы средств измерений. Большинство из них реализуют стандартные методы испытаний нефтепродуктов, изложенные в соответствующих государственных стандартах (за исключением экспресс-анализатора октанового числа и определения механических примесей).
Поверка приборов, входящих в мобильную лабораторию «КЛАН-1», осуществляется с использованием государственных стандартных образцов нефтепродуктов.
Мобильная лаборатория в типовом исполнении представляет собой комплекс перечисленных средств измерений, смонтированных на базе автомобиля «Газель», салон кузова специально дооборудован (рис. 1).
Таблица 1
Рабочие средства измерений для анализа нефтепродуктов
Наименование измеряемого параметра Диапазон измерения Пределы допускаемой погрешности Наименование средства измерений
Лаборатория для анализа и контроля нефтепродуктов КЛАН-1 - - Госреестр №26145
Октановое число автомобильных бензинов, окт. ед. 72-89 (моторный метод) 72-98 ±0,5 окт. ед. Анализатор СИМ-3Б Госреестр №26137
Содержание воды в нефти и нефтепродуктах, % JO 0 1 0 ±10 % Анализатор СИМ-4 Госреестр №26138
Температура вспышки, °С (топливо и масла) 20 - 200 100 - 300 ±5 °С Анализаторы СИМ-5Д,М Госреестр №26139
Содержание серы в нефтепродуктах, % 0,01 - 2,00 ±10 % Анализатор СИМ-6 Госреестр №26140
Плотность нефти и нефтепродуктов, г/см3 0,7736 - 0,8879 ±0,0005 г/см3 Анализатор СИМ-7 Госреестр №26141
Диапазон измерения вязкости, мм2/с 8 ,7 9, і 9 ,6 3, ±1,2 % Анализатор СИМ-8 Госреестр №26142
Разгонка нефтепродуктов, °С 35 - 370 — Анализатор СИМ-10
Температура застывания нефтепродуктов, °С -57, не более ±2 °С Анализатор СИМ-11 Госреестр №26143
Содержание механических примесей, % 0,1 - Ы0-4 ±10 % Анализатор СИМ-12 Госреестр №26144
Температура нефтепродукта, °С минус 55 - плюс 50 ±0,2 °С Анализатор СИМ-15 "Termo" Госреестр №43912
Рис. 1. Мобильная лаборатория «КЛАН-1»
При проведении испытаний по определению температуры вспышки нефтепродуктов возникла необходимость установить стабильность определения этого показателя в зависимости от числа испытаний, проводимом на одном и том же образце. Для этого проводили многократные измерения по определению температуры вспышки трансформаторного масла и динамики его испарения в зависимости от количества измерений. Результаты этих экспериментов представлены в табл. 2.
Таблица 2
Температура вспышки трансформаторного масла и динамики его испарения
в зависимости от количества измерений
Номер измерения Твсп1, °С Твсп2, °С Твсп.ср, °С т * Ь ,мм
1 153,1 154 153,55 22,3
2 153,8 154,4 154,1 22,6
3 153,5 154,5 154 22,8
4 154,3 155 154,65 23,0
5 154,9 155,7 155,3 23,1
6 156,1 156,8 156,45 23,2
7 156,4 157,3 156,85 23,3
8 155,5 156,8 156,15 23,4
9 155,7 156,8 156,25 23,5
10 154,9 156 155,45 23,6
*Ь - расстояние от верхнего края тигля до нефтепродукта, перед началом испытания равно 22,3±0,1 мм.
Из таблицы видно, что температура вспышки трансформаторного масла при проведении 10 последовательных испытаний на одной и той же пробе незначительно меняется (в пределах 2-3 °С). Это означает, что двухкратное испытание, необходимое для получения результата измерения температуры вспышки, можно проводить на одной пробе. Это особенно актуально в условиях, когда имеется незначительное количество нефтепродукта при проведении измерений.
Кроме того, проводились исследования лампового метода определения серы по ГОСТ 19121-73 с определением образующегося сернистого ангидрида SО2. В [3] предложено для увеличения чувствительности измерять электропроводность образовавшейся серной кислоты, поэтому кондуктометрический метод оказался перспективным для определения содержания серы. Была разработана методика определения серы в нефтепродуктах с использованием кон-дуктометрического метода, а также прибор СИМ-6 с использованием этого метода [4].
Таким образом, по результатам проведенных разработок и исследований можно сделать следующие выводы:
1 Как правило, определение параметров нефтепродуктов с помощью мобильных лабораторий «КЛАН-1» достаточно для подтверждения паспорта качества нефтепродукта.
2 Методы определения некоторых параметров нефтепродуктов, а именно, содержание серы и температура вспышки, могут быть значительно улучшены по технико-экономическим показателям.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Шувалов Г.В. Разработка приборов для определения качества судовых нефтепродуктов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2003. - № 2. -С. 146-149.
2. Инструкция по контролю и обеспечению сохранения качества нефтепродуктов в организациях нефтепродуктообеспечения. - М.: Минэнерго, 2003.
3. Шувалов Г.В. Прибор для определения соединений серы в нефтепродуктах / Г.В. Шувалов // Материалы 6 международной конф. «Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП -2002»: Сб. тр. - Новосибирск, 2002. - Т. 3. - С. 135-137.
4. Шувалов Г.В. Опыт практического применения анализаторов СИМ-6 для определения серы в нефтепродуктах / Г.В.Шувалов// Материалы 6 международной выставки и научного конгресса «ГЕО-Сибирь -2010»: Сб. тр. - Новосибирск, 2010. - Т. 5. Ч. 2 - С. 155-158.
© Г.В. Шувалов, И.В. Клековкин, О.А. Ясырова, А.А. Мамонов, 2013
