RU2608456C2 - Method of motor fuels physical stability determining during their storage in stationary reservoirs (tanks) - Google Patents
Method of motor fuels physical stability determining during their storage in stationary reservoirs (tanks) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2608456C2 RU2608456C2 RU2015120466A RU2015120466A RU2608456C2 RU 2608456 C2 RU2608456 C2 RU 2608456C2 RU 2015120466 A RU2015120466 A RU 2015120466A RU 2015120466 A RU2015120466 A RU 2015120466A RU 2608456 C2 RU2608456 C2 RU 2608456C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- evaporation
- conditions
- tanks
- test
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 84
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 84
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 66
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000007774 longterm Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011005 laboratory method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 23
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 14
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 10
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 7
- 239000010754 BS 2869 Class F Substances 0.000 description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 2
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- ATWLRNODAYAMQS-UHFFFAOYSA-N 1,1-dibromopropane Chemical compound CCC(Br)Br ATWLRNODAYAMQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/22—Fuels; Explosives
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к лабораторным методам оценки эксплуатационных свойств моторных топлив, в частности к способам определения физической стабильности моторных топлив, и может быть использовано как в научно-исследовательских работах, так и в квалификационных и исследовательских испытаниях при прогнозировании склонности моторных топлив к изменению количественных потерь от естественной убыли на складах, базах нефтепродуктов и других предприятиях, потребляющих и производящих моторные топлива.The invention relates to laboratory methods for assessing the operational properties of motor fuels, in particular to methods for determining the physical stability of motor fuels, and can be used both in research and development, and in qualification and research tests to predict the propensity of motor fuels to change quantitative losses from natural losses in warehouses, oil product bases and other enterprises consuming and producing motor fuels.
Одна из проблем хранения моторных топлив на объектах нефтепродуктообеспечения связана с необходимостью сохранения их качества и количества (1 - Большаков Г.Ф. Восстановление и контроль качества нефтепродуктов. - Ленинград: Недра, 1982, с. 19).One of the problems of storing motor fuels at oil products supply facilities is related to the need to preserve their quality and quantity (1 - GF Bolshakov, Restoration and quality control of oil products. - Leningrad: Nedra, 1982, p. 19).
Физическая стабильность непосредственно связана с испаряемостью моторных топлив. Чем выше содержание в нем легких фракций (С4-С6), тем больше склонность моторных топлив к потерям от испарения (2 - Гуреев А.А., Серегин Е.П., Азев B.C. Квалификационные методы испытаний нефтяных топлив. - М.: Химия, 1984, с. 52).Physical stability is directly related to the volatility of motor fuels. The higher the content of light fractions (C 4 -C 6 ) in it, the greater the propensity of motor fuels to evaporation losses (2 - Gureev AA, Seregin EP, Azev BC Qualification test methods for petroleum fuels. - M. : Chemistry, 1984, p. 52).
При правильной организации хранения процесс испарения может существенно влиять на снижение количества хранимых запасов топлив и их качество, особенно при большой длительности хранения (1 - с. 8-20). Изменение количества и качества моторных топлив при хранении зависит от влияния внешних и внутренних факторов. Внутренние факторы обусловлены физико-химической природой компонентов, входящих в состав горючего, и их термодинамической неустойчивостью, что приводит к потере легких фракций. Внешние факторы связаны с температурными режимами хранения (температура испарения топлива), конструктивными особенностями средств хранения (диаметр резервуара, оборудование его средствами сокращения потерь от испарения и др.), технологическими режимами хранения (объем заполнения резервуара и его оборачиваемость, соотношение жидкой и паровой фаз и др.) и др. (1 - с. 8-14; 3 - Абузова Ф.Ф., Бронштейн И.С., Новоселов В.Ф. и др. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов при их транспортировании и хранении. - М: Недра, 1981, с. 11-84).With proper storage organization, the evaporation process can significantly affect the decrease in the amount of stored fuel reserves and their quality, especially with a long storage time (1 - pp. 8-20). The change in the quantity and quality of motor fuels during storage depends on the influence of external and internal factors. Internal factors are due to the physicochemical nature of the components that make up the fuel, and their thermodynamic instability, which leads to the loss of light fractions. External factors are associated with storage temperature conditions (fuel evaporation temperature), design features of storage means (tank diameter, equipment with means to reduce evaporation losses, etc.), storage technological modes (tank filling volume and its turnover, ratio of liquid and vapor phases and etc.) and others (1 - pp. 8-14; 3 - Abuzova F.F., Bronstein I.S., Novoselov V.F. and others. Combating the loss of oil and oil products during their transportation and storage. - M: Nedra, 1981, pp. 11-84).
Потери моторных топлив от испарения при хранении зависят от, так называемых, больших и малых «дыханий» резервуаров (4 - Черникин В.И. Сооружение и эксплуатация нефтебаз. - М.: Гостоптехиздат, 1955, с. 320-321). В результате испарения легких фракций моторных топлив ухудшаются мощность, пусковые, экономические и экологические характеристики двигателей внутреннего сгорания (5 - Гуреев А.А., Камфер Г.М. Испаряемость топлив для поршневых двигателей. - М.: Химия, 1982, с. 7-10; 6 - Гуреев А.А. Применение автомобильных бензинов. - М.: Химия, 1972, с. 178-217; 7 - Гуреев А.А., Азев B.C. Автомобильные бензины. Свойства и применение. - М.: Нефть и газ, 1996, с. 141-145, 323-350).Losses of motor fuels from evaporation during storage depend on the so-called large and small "breathing" tanks (4 - V. Chernikin. Construction and operation of oil depots. - M.: Gostoptekhizdat, 1955, p. 320-321). As a result of the evaporation of light fractions of motor fuels, the power, starting, economic and environmental characteristics of internal combustion engines deteriorate (5 - Gureev A.A., Kamfer G.M. Evaporation of fuels for piston engines. - M .: Chemistry, 1982, p. 7 -10; 6 - Gureev A.A. Application of motor gasolines. - M .: Chemistry, 1972, p. 178-217; 7 - Gureev A.A., Azev BC Automobile gasolines. Properties and application. - M .: Oil and gas, 1996, pp. 141-145, 323-350).
Повышение уровня экологических свойств моторных топлив связано с необходимостью вовлечения в их состав компонентов и веществ из нового и альтернативного сырья, повышающих октановое число и улучшающих экологические характеристики: газовых конденсатов, продуктов вторичной переработки нефти, оксигенатов, различных присадок, обеспечивающих пусковые, мощностные, экологические и другие свойства двигателей, но не обладающих необходимой физической стабильностью в составе топлив при хранении (8 - Данилов A.M. Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив. - М: Химия, 1996, с. 35-52; 9 - Сафонов А.С., Ушаков А.И., Чечкенев И.В. Автомобильные топлива. Химмотология. Эксплуатационные свойства. Ассортимент. - Санкт-Петербург: НИПКЦ, 2002, с. 201-214, с. 243-251).An increase in the environmental properties of motor fuels is associated with the need to involve in their composition components and substances from new and alternative raw materials that increase the octane number and improve environmental characteristics: gas condensates, oil by-products, oxygenates, various additives that provide starting, power, environmental and other properties of engines, but not possessing the necessary physical stability in the composition of fuels during storage (8 - Danilov AM Additives and additives. Improving the environmental of chemical characteristics of petroleum fuels. - M: Chemistry, 1996, pp. 35-52; 9 - Safonov AS, Ushakov AI, Chechkenev IV Automotive fuels. Chemotology. Operational properties. Assortment. - St. Petersburg: NIPKTS, 2002, p. 201-214, p. 243-251).
Учитывая вышесказанное, основными значимыми факторами, оказывающими влияние на испаряемость моторных топлив при хранении в резервуарах являются: температура испарения, герметичность резервуара, объем его заполнения.Given the above, the main significant factors affecting the volatility of motor fuels when stored in tanks are: evaporation temperature, tightness of the tank, its filling volume.
Перед авторами стояла задача разработать способ определения физической стабильности моторных топлив при их хранении в стационарных резервуарах (цистернах), который отвечал бы следующим требованиям: высокой достоверности и оперативности, и был бы приближен к условиям хранения в резервуарах в реальных условиях.The authors were faced with the task of developing a method for determining the physical stability of motor fuels when stored in stationary tanks (tanks), which would meet the following requirements: high reliability and efficiency, and would be close to the storage conditions in the tanks in real conditions.
Известен ряд технических решений, оценивающих физическую стабильность моторных топлив по изменению их физико-химических свойств:A number of technical solutions are known that evaluate the physical stability of motor fuels by changing their physicochemical properties:
метод определения фракционного состава, заключающийся в перегонке 100 см3 испытуемого образца при условиях, соответствующих природе продукта, и проведении постоянных наблюдений за показаниями термометра и объемами конденсата (10 - ГОСТ 2177-99. Нефтепродукты. Метод определения фракционного состава);a method for determining the fractional composition, which consists in the distillation of 100 cm 3 of the test sample under conditions corresponding to the nature of the product and constant monitoring of the thermometer and condensate volumes (10 - GOST 2177-99. Petroleum products. Method for determining the fractional composition);
метод определения давления насыщенных паров, в определении абсолютного давления пара летучей сырой нефти и летучих невязких нефтепродуктов (11 - ГОСТ 1756-2000. Нефтепродукты. Определение давления насыщенных паров).a method for determining the pressure of saturated vapors, in determining the absolute vapor pressure of volatile crude oil and volatile inviscid oil products (11 - GOST 1756-2000. Petroleum products. Determination of saturated vapor pressure).
Несмотря на то что эти методы являются лабораторными и требуют небольшого количества времени для проведения испытаний, а также несложную аппаратуру, вместе с тем, результаты испытаний свидетельствуют о том, что потери от испарения не коррелируют с показателями фракционного состава (температура начала кипения и перегонки 10%) и давления насыщенных паров (2 - с. 53). Кроме того, эти методы не учитывают температурные режимы хранения топлива в различных климатических зонах, конструкционные особенности средств хранения, технологические режимы хранения, что позволяет оценивать склонность топлив к потерям от испарения только косвенно.Despite the fact that these methods are laboratory and require a small amount of time for testing, as well as simple equipment, however, the test results indicate that evaporation losses do not correlate with the fractional composition (the temperature of the beginning of boiling and distillation is 10% ) and saturated vapor pressure (2 - p. 53). In addition, these methods do not take into account the temperature conditions of fuel storage in various climatic zones, the design features of storage facilities, and technological modes of storage, which makes it possible to assess the propensity of fuels for evaporation losses only indirectly.
Известен метод определения потерь от испарения, заключающийся в продувке определенного объема бензина десятикратным объемом воздуха при 20°С и определении потери массы бензина (2 - с. 52).A known method for determining evaporation losses is to purge a certain volume of gasoline with a ten-fold volume of air at 20 ° C and determine the mass loss of gasoline (2 - p. 52).
Известен также способ определения потерь бензинов от испарения (СССР, а.с 1642383, G01N 31/22, 1989 г.) по относительному приросту концентрации дибромпропана за период хранения.There is also a method of determining the loss of gasoline from evaporation (USSR, a.s. 1642383, G01N 31/22, 1989) by the relative increase in the concentration of dibromopropane over the storage period.
Эти методы не воспроизводят механизм протекания процесса испарения в резервуаре (цистерне), как и предыдущие, не учитывают реальных условий хранения топлива, температурных режимов испарения, конструкционных особенностей резервуаров (цистерн), соотношения паровой и жидкой фазы, что не позволяет обеспечить необходимую достоверность при прогнозировании физической стабильности топлива.These methods do not reproduce the mechanism of the process of evaporation in the tank (tank), like the previous ones, do not take into account the real conditions of fuel storage, temperature conditions of evaporation, design features of tanks (tanks), the ratio of vapor and liquid phases, which does not allow to provide the necessary reliability in forecasting physical stability of the fuel.
Известны способы непосредственного измерения количества потерь моторных топлив от испарения в выбросах паровоздушной смеси:Known methods for directly measuring the amount of loss of motor fuels from evaporation in the emissions of the vapor-air mixture:
способ определения массы потерь нефти и нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси в процессе заполнения емкости определенного объема, заключающийся в измерении концентрации углеводородов в паровоздушной смеси на выходе из горловины емкости, с последующим расчетом значения массы потерь (3 - с. 26-33);a method for determining the mass of losses of oil and oil products from evaporation in the emissions of the vapor-air mixture in the process of filling a tank of a certain volume, which consists in measuring the concentration of hydrocarbons in the vapor-air mixture at the outlet of the neck of the tank, with the subsequent calculation of the mass of losses (3 - p. 26-33);
способ определения объема легких углеводородов, теряемых при заполнении транспортных емкостей, заключающийся в определении значения объема выбросов в зависимости от объема залитого нефтепродукта, плотности паров нефтепродукта в паровоздушной смеси на выходе из горловины цистерны и давления насыщенных паров нефтепродукта с последующим расчетом массы потерь углеводородов (3 - с. 75-76);a method for determining the volume of light hydrocarbons lost when filling transport tanks, which consists in determining the value of the volume of emissions depending on the volume of the refined oil product, the density of oil vapor in the vapor-air mixture at the outlet of the tank neck and the pressure of saturated vapor of the oil product with subsequent calculation of the mass of hydrocarbon losses (3 - p. 75-76);
способ определения потерь углеводородов нефти и нефтепродуктов от испарения по концентрации углеводородных паров, вытесняемых из емкости за одно заполнение в зависимости от объема газового пространства емкости, температуры и давления в газовом пространстве в момент наполнения емкости, молекулярного веса паров углеводородов последующим расчетом массы потерь углеводородов (4 - с. 325-331);A method for determining the loss of hydrocarbons of oil and oil products from evaporation from the concentration of hydrocarbon vapors displaced from the tank in one filling depending on the volume of the gas space of the tank, temperature and pressure in the gas space at the time of filling the tank, the molecular weight of the hydrocarbon vapor, followed by calculation of the mass of hydrocarbon losses (4 - p. 325-331);
способ определения массы потерь нефти и нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости по математической зависимости для чего определяют объем емкости, отрезок времени от начала налива емкости до достижения максимального уровня заполнения, максимальную и минимальную массовую концентрации углеводородов в паровоздушной смеси, отрезки времени от начала налива до выхода паров с максимальной и минимальной концентрациями (RU №2542451 G01N 33/22, 2013 г.);a method for determining the mass of losses of oil and oil products from evaporation in the emissions of the vapor-air mixture during loading into transport tanks using the mathematical dependence for which the volume of the tank, the length of time from the beginning of filling the tank to the maximum filling level, the maximum and minimum mass concentration of hydrocarbons in the steam-air mixture are determined, periods of time from the beginning of filling to the release of vapors with maximum and minimum concentrations (RU No. 2542451 G01N 33/22, 2013);
способ определения массы потерь нефти и нефтепродуктов от испарения углеводородов при хранении и транспортировке в резервуарах по математической зависимости для чего определяют объем газового пространства резервуара, массовую концентрацию углеводородов в парах до и после дыхания, молекулярную массу паров углеводородов, атмосферное давление, температуру паров углеводородов до и после дыхания (RU №2541695 G01L 11/00, 2013 г.).The method for determining the mass loss of oil and oil products from the evaporation of hydrocarbons during storage and transportation in tanks according to the mathematical dependence for which the volume of the gas space of the tank, the mass concentration of hydrocarbons in the vapor before and after breathing, the molecular weight of the hydrocarbon vapor, atmospheric pressure, the temperature of the hydrocarbon vapor before and after breathing (RU No. 2541695 G01L 11/00, 2013).
Методы непосредственного измерения количества потерь моторных топлив от испарения в выбросах паровоздушной смеси позволяют в целом решить задачу определения потерь моторных топлив, однако имеют существенные недостатки: необходимость применения сложной и дорогостоящей измерительной аппаратуры (хроматограф и т.п.), значительная трудоемкость и сложность определения концентрации паров углеводородов в газовом пространстве, неточность определения которых приводит к увеличению погрешности определения массы потерь, невозможность задания и варьирования факторами, влияющими на процесс испарения, таких как температура испарения топлива, герметичность резервуара, объем его заполнения.Methods for directly measuring the amount of loss of motor fuels from evaporation in the emissions of the vapor-air mixture generally allow solving the problem of determining the loss of motor fuels, but they have significant drawbacks: the need to use complex and expensive measuring equipment (chromatograph, etc.), considerable complexity and difficulty in determining the concentration hydrocarbon vapor in the gas space, the inaccuracy of determination of which leads to an increase in the error in determining the mass of losses, the impossibility of setting and varying the factors influencing the evaporation process such as the fuel vapor temperature, sealing the tank, the volume required.
Наиболее близким по технической сущности и взятым за прототип является способ натурного хранения моторных топлив на складах, включающий заполнение резервуара, определение массы заложенного на хранение топлива, его хранение в определенных условиях склада или базы, периодическое определение массы хранимого топлива, сравнение ее с исходными значениями (Черникин В.И. Сооружение и эксплуатация нефтебаз. - М.: Гостоптехиздат, 1955, с. 400 - прототип), а о фактических потерях топлива, обусловленных его физической стабильностью, судят по полученной величине рассогласования, которую сравнивают с нормативами.The closest in technical essence and taken as a prototype is a method for storing motor fuels in warehouses, including filling the tank, determining the mass of the stored fuel, storing it under certain conditions of the warehouse or base, periodically determining the mass of stored fuel, comparing it with the original values ( Chernikin VI The construction and operation of oil depots. - M .: Gostoptekhizdat, 1955, p. 400 - prototype), and the actual loss of fuel due to its physical stability is judged by guise mismatch, which is compared with the standards.
Нормативы естественной убыли нефтепродуктов при их хранении в резервуарах (цистернах) приведены в приказе (12 - Приказ Министерства энергетики РФ от 13 августа 2009 г. №364 «Об утверждении норм естественной убыли нефтепродуктов при хранении»).The standards for the natural loss of oil products during their storage in tanks (tanks) are given in the order (12 - Order of the Ministry of Energy of the Russian Federation dated August 13, 2009 No. 364 “On approval of the norms for the natural loss of oil products during storage”).
Недостатками известного способа являются: длительность испытаний - хранения (от 2 до 5 лет и более в зависимости от климатической зоны), низкая достоверность (не дифференцируются потери, связанные с разгерметизацией резервуара, проливами, утечками, полимеризацией отдельных углеводородов), что приводит к значительным затратам на опытное хранение.The disadvantages of this method are: the duration of testing and storage (from 2 to 5 years or more depending on the climatic zone), low reliability (losses associated with tank depressurization, spills, leaks, polymerization of individual hydrocarbons are not differentiated), which leads to significant costs for experimental storage.
Технический результат изобретения - повышение достоверности результатов за счет приближения условий испытаний к реальным условиям хранения в резервуарах с одновременным сокращением времени на проведение испытаний.The technical result of the invention is to increase the reliability of the results by approximating the test conditions to the actual storage conditions in the tanks while reducing the time for testing.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе оценки физической стабильности моторных топлив при их хранении в резервуарах (цистернах), включающем заполнение топливом емкости до задаваемого уровня, хранение топлива в заданных условиях в течение определенного времени, и оценивание физической стабильности по массе испарившегося топлива, согласно изобретению испытуемое топливо заливают в термостатируемую емкость, задают факторы условий процесса испарения: температуру испарения топлива в интервале 20-50°С, коэффициент герметичности термостатируемой емкости в интервале 0,0-1,0, коэффициент заполнения термостатируемой емкости в интервале 0,3-0,9, которые кодируют в виде х1, х2, х3 соответственно, шифруют эти значения параметров как «+1» - верхний, «0» - средний «-1» и - нижний уровни, относя к «+1» максимальные значения х1, х2, х3, к «-1» - минимальные значения, а к «0» - средние значения, задавая шаг изменения от «0» до «+1» и от «0» до «-1» для x1 равным 15°С, для х2 равным 0,5, для х3 равным 0,3, формируют из 15 этапов цикл испытаний как необходимую и минимально достаточную совокупность режимов испытаний в виде матрицы:The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of assessing the physical stability of motor fuels when stored in tanks (tanks), including filling the tank with fuel to a predetermined level, storing fuel under specified conditions for a certain time, and assessing physical stability by weight of the evaporated fuel , according to the invention, the test fuel is poured into a thermostatic tank, the factors of the conditions of the evaporation process are set: the temperature of fuel evaporation in the range of 20-50 ° C, coefficient the tightness factor of the thermostatic tank in the range of 0.0-1.0, the fill factor of the thermostatic tank in the range of 0.3-0.9, which are encoded as x 1 , x 2 , x 3, respectively, encrypt these parameter values as "+1 "- upper," 0 "- average" -1 "and - lower levels, referring to" +1 "the maximum values x 1 , x 2 , x 3 , to" -1 "- the minimum values, and to" 0 "- average values, setting the step of change from "0" to "+1" and from "0" to "-1" for x 1 equal to 15 ° C, for x 2 equal to 0.5, for x 3 equal to 0.3, form of 15 stages, the test cycle as necessary and minimally sufficient th set of test modes in the form of a matrix:
после каждого этапа, длительность которого составляет 240±5 минут, фиксируют массу испарившегося топлива, по завершении цикла испытаний определяют обобщенный показатель mисп склонности испытуемого топлива к потерям от испарения, и при значении mисп меньше значения mэт, полученного для топлива, принятого за эталон, считают испытуемое топливо физически стабильным, и что оно может быть рекомендовано к длительному хранению в резервуарах (цистернах), при этом обобщенный показатель mисп(эт) склонности топлива к потерям от испарения вычисляют по формуле:after each stage, whose duration is 240 ± 5 minutes, fixed mass of vaporized fuel at the end of the test cycle is determined generalized index m isp test fuel tendency to loss by evaporation, and a value of m isp smaller than m et obtained for fuel taken for standard, is considered physically stable test fuel, and it may be recommended for long-term storage in reservoirs (tanks), the generalized index isp m (et) fuel propensity for evaporation losses calculated of the formula:
mисп(эт)=3b0+b11+b22+b33,m isp (et) = 3b 0 + b 11 + b 22 + b 33 ,
гдеWhere
3 - постоянный коэффициент (получен экспериментально);3 - constant coefficient (obtained experimentally);
b0, b11, b22, b33 - числовые значения коэффициентов зависимости массы испарившегося топлива от факторов условий процесса испарения, отражающие средневзвешенный уровень (b0) и индивидуальный квадратичный (b11, b22, b33) уровни зависимости массы испарившегося топлива от факторов условий испарения, рассчитанные с использованием трех закодированных в виде x1, х2, x3 факторов условий процесса испарения, значения каждого из которых варьируют на трех уровнях, зашифрованных в виде «+1» - верхний, «0» - средний и «-1» - нижний.b 0 , b 11 , b 22 , b 33 - numerical values of the coefficients of the dependence of the mass of evaporated fuel on the factors of the conditions of the evaporation process, reflecting the weighted average level (b 0 ) and individual quadratic (b 11 , b 22 , b 33 ) levels of dependence of the mass of evaporated fuel from factors of evaporation conditions, calculated using three factors encoded in the form x 1 , x 2 , x 3 factors of the conditions of the evaporation process, the values of each of which vary at three levels, encrypted in the form of “+1” - upper, “0” - middle and “-1” is the bottom one.
Числовые значения коэффициентов зависимости массы испарившегося топлива от факторов условий процесса испарения получают с использованием широко известной методики планирования эксперимента типа Бокса-Бенкина (13 - Box G.E.P., Behnken D.W. Some new three level designs for the study of quantitative variables. - Technometrics, 1960, v. 2, N4, p. 455-475), из которых формируют таблицу в следующем виде:The numerical values of the coefficients of the dependence of the mass of the evaporated fuel on the factors of the conditions of the evaporation process are obtained using the well-known method of planning an experiment of the Box-Benkin type (13 - Box GEP, Behnken DW Some new three level designs for the study of quantitative variables. - Technometrics, 1960, v . 2, N4, p. 455-475), of which form the table in the following form:
Массу (m'исп.) испарившегося топлива на межуровневых точках цикла испытаний определяют по следующей зависимости:The mass (m ' isp. ) Of the evaporated fuel at the inter-level points of the test cycle is determined by the following relationship:
m'исп.=b0+b1x'1+b2x'2+b3x'3+b12x'1x'2+b13x'1x'3+b23x'2x'3+b11x'1 2+b22x'2 2+b33x'3 2,m ' isp. = b 0 + b 1 x ' 1 + b 2 x' 2 + b 3 x ' 3 + b 12 x' 1 x ' 2 + b 13 x' 1 x ' 3 + b 23 x' 2 x ' 3 + b 11 x ' 1 2 + b 22 x' 2 2 + b 33 x ' 3 2 ,
гдеWhere
х'1, х'2, х'3 - соответствуют кодированным значениям факторов из области варьирования факторов (между «-1» и «+1» из матрицы цикла);x ' 1 , x' 2 , x ' 3 - correspond to the coded values of factors from the field of variation of factors (between "-1" and "+1" from the matrix of the cycle);
b0, b1, b2, b3, b12, b13, b23, b11, b22, b33 - числовые значения коэффициентов зависимости массы испарившегося топлива от факторов условий процесса испарения (по таблице коэффициентов).b 0 , b 1 , b 2 , b 3 , b 12 , b 13 , b 23 , b 11 , b 22 , b 33 - numerical values of the coefficients of the dependence of the mass of evaporated fuel on the factors of the conditions of the evaporation process (according to the coefficient table).
Технической сущностью изобретения является то, что использована совокупность существенных известных и отличительных признаков и широко распространенная методика планирования эксперимента типа Бокса-Бенкина (13 - р. 455-475) для оценки физический стабильности моторных топлив при их хранении в резервуарах (цистернах), для чего были проведены исследования и получена матрица за 15 этапов цикла испытания, отражающая варьирование кодированными (х1, х2, х3) факторами условий процесса испарения, которые зашифрованы в виде уровней (-1; 0; +1). Для пояснения использования матрицы ниже приведена матрица с числовыми значениями факторов условий процесса испарения топлив:The technical essence of the invention is that it uses a combination of significant known and distinctive features and a widespread method of planning an experiment of the Box-Benkin type (13 - p. 455-475) to assess the physical stability of motor fuels when stored in tanks (tanks), for which studies were conducted and a matrix was obtained for 15 stages of the test cycle, which reflects the variation of the conditions of the evaporation process, encoded (x 1 , x 2 , x 3 ), which are encrypted in the form of levels (-1; 0; +1). To illustrate the use of the matrix, below is a matrix with numerical values of the factors of the conditions of the process of evaporation of fuels:
Цикл испытаний из 15 этапов включает необходимую и минимально достаточную, приближенную к реальным условиям хранения моторных топлив совокупность режимных параметров в виде уровней, позволяет получить количественные оценки влияния каждого рассматриваемого фактора, а также их совокупности на процесс испарения в виде математической формулы, которая описывает склонность испытуемого топлива к потерям от испарения во всей области условий хранения.The test cycle of 15 stages includes the necessary and minimally sufficient set of operating parameters in the form of levels, close to the actual conditions of storage of motor fuels, that allows you to get quantitative estimates of the influence of each factor under consideration, as well as their combination on the evaporation process in the form of a mathematical formula that describes the tendency of the subject fuel to evaporation losses in the entire range of storage conditions.
При оценке физической стабильности моторных топлив при их хранении в резервуарах (цистернах) задано следующее:When assessing the physical stability of motor fuels during their storage in tanks (tanks), the following were specified:
- время испытаний на каждом этапе приняли равным 240 минут, так как свыше указанного времени характер изменения скорости испарения топлива варьируется незначительно;- the test time at each stage was taken equal to 240 minutes, since over the specified time the nature of the change in the rate of evaporation of the fuel varies slightly;
- температура испарения топлива (код х1) в интервале от 20 до 50°С характеризует температурные режимы в различных климатических районах (например, умеренный и жаркий климат): при 20°С - шифр уровня «-1», 35°С - шифр уровня «0», 50°С - шифр уровня «+1»;- the temperature of fuel evaporation (code x 1 ) in the range from 20 to 50 ° С characterizes the temperature conditions in various climatic regions (for example, moderate and hot climates): at 20 ° С - level code "-1", 35 ° С - code level “0”, 50 ° С - code of level “+1”;
- коэффициент герметичности (код х2) характеризует: отсутствие герметичности резервуара (цистерны) - открыт полностью (шифр уровня «-1»), работу дыхательного клапана резервуара (цистерны) (шифр уровня «0»), полную герметичность резервуара (цистерны) - закрыт полностью (шифр уровня «+1»);- tightness coefficient (code x 2 ) characterizes: lack of tightness of the tank (tank) - fully open (level code "-1"), operation of the breathing valve of the tank (tank) (level code "0"), complete tightness of the tank (tank) - completely closed (cipher of level "+1");
- коэффициент заполнения (код х3) равняется отношению объема залитого топлива к общему объему термостатируемой емкости и характеризует при значениях:- the fill factor (code x 3 ) is equal to the ratio of the volume of fuel poured to the total volume of the thermostatically controlled tank and characterizes at values:
0,3» - объем несливаемого («мертвого») остатка (в среднем 30%) резервуара (цистерны) (шифр уровня «-1»);0,3 "- the volume of non-leaking (" dead ") residue (on average 30%) of the tank (tank) (level code" -1 ");
«0,6» - заполнение резервуара (цистерны) на 60% его вместимости (шифр уровня «0»);“0.6” - filling the tank (tank) at 60% of its capacity (level code “0”);
«0,9» - заполнение резервуара (цистерны) на 90% его вместимости с учетом температурного расширения топлива при хранении в климатических районах с жарким климатом (шифр уровня «+1»)."0.9" - filling the tank (tank) by 90% of its capacity, taking into account the temperature expansion of the fuel during storage in climatic areas with a hot climate (code level "+1").
Таким образом, условия испытаний на каждом из 15 этапов цикла соответствуют совокупности различных режимов условий процесса испарения топлива (см.матрицу). Например, для 1-го этапа цикла устанавливают: температуру испарения топлива 20°С в термостатируемой емкости (x1=-1), коэффициент герметичности - «0» (х2=-1), коэффициент заполнения равным 0,6 (х3=0).Thus, the test conditions at each of the 15 stages of the cycle correspond to a set of different modes of conditions for the process of fuel evaporation (see the matrix). For example, for the 1st stage of the cycle, the following values are established: the temperature of fuel evaporation is 20 ° С in a thermostatically controlled vessel (x 1 = -1), the tightness coefficient is “0” (x 2 = -1), and the fill factor is 0.6 (x 3 = 0).
Для обоснования отличительных признаков испытывались: образец автомобильного бензина Регуляр-92 по ГОСТ Р 51105 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия», изготовленные с классом испаряемости В (давление насыщенных паров - 47 кПа), который принят в качестве эталонного; образцы автомобильного бензина Регуляр-92 по ГОСТ Р 51105 с классом испаряемости F (давление насыщенных паров - 70 кПа) и классом испаряемости С (давление насыщенных паров - 62 кПа).To substantiate the distinguishing features were tested: a sample of motor gas Regular-92 according to GOST R 51105 "Fuel for internal combustion engines. Unleaded gasoline. Technical conditions ”, made with the evaporation class B (saturated vapor pressure - 47 kPa), which is accepted as a reference; samples of motor gas Regular-92 in accordance with GOST R 51105 with the evaporation class F (saturated vapor pressure - 70 kPa) and the evaporation class C (saturated vapor pressure - 62 kPa).
После завершения каждого этапа цикла испытаний фиксируют (как и в прототипе) массу испарившегося топлива как разность массы топлива до и после испытания (таблица 1).After completing each stage of the test cycle, the mass of evaporated fuel is recorded (as in the prototype) as the difference in the mass of fuel before and after the test (table 1).
По методике планирования эксперимента (13 - р. 455-475) с учетом значений массы испарившегося топлива (таблица 1) рассчитывают числовые значения коэффициентов b0, b1, b2, b3, b12, b13, b23, b11, b22, b33 (таблица 2), характеризующих режимы испытаний, и отражающих средневзвешенный уровень (b0) массы потерь от испарения, степень индивидуального линейного (b1, b2, b3), совместного (b12, b13, b23) и индивидуального квадратичного (b11, b22, b33) влияния факторов условий процесса испарения на массу потерь от испарения.According to the experimental design methodology (13 - p. 455-475), taking into account the mass values of the evaporated fuel (table 1), numerical values of the coefficients b 0 , b 1 , b 2 , b 3 , b 12 , b 13 , b 23 , b 11 are calculated , b 22 , b 33 (table 2), characterizing the test modes, and reflecting the weighted average level (b 0 ) of the mass of losses from evaporation, the degree of individual linear (b 1 , b 2 , b 3 ), joint (b 12 , b 13 , b 23 ) and the individual quadratic (b 11 , b 22 , b 33 ) influence of the factors of the conditions of the evaporation process on the mass of losses from evaporation.
Индекс числового коэффициента b (от b0 до b33) в таблице 2 указывает на необходимость применения b к конкретному коду (например, b1 к x1), произведению кодов (например, b12 к x1x2), или соответствующему квадратичному коду (например, b11 к x1 2).The index of the numerical coefficient b (from b 0 to b 33 ) in Table 2 indicates the need to apply b to a specific code (for example, b 1 to x 1 ), a product of codes (for example, b 12 to x 1 x 2 ), or the corresponding quadratic code (e.g. b 11 to x 1 2 ).
Зная числовые значения коэффициентов b (от b0 до b33), авторы получили интегральную зависимость склонности испытуемого топлива к потерям от испарения в виде обобщенного показателя mисп, который рассчитывают по формуле:Knowing the numerical values of the coefficients b (from b 0 to b 33 ), the authors obtained the integral dependence of the propensity of the test fuel for evaporation loss in the form of a generalized indicator m isp , which is calculated by the formula:
mисп.=3b0+b11+b22+b33,m Spanish = 3b 0 + b 11 + b 22 + b 33 ,
гдеWhere
3 - постоянный коэффициент (получен экспериментально);3 - constant coefficient (obtained experimentally);
b0, b11, b22, b33 - числовые значения коэффициентов зависимости массы испарившегося топлива от факторов условий процесса испарения, отражающие средневзвешенный уровень (b0) и индивидуальный квадратичный (b11, b22, b33) уровни (из таблицы 2 коэффициентов).b 0 , b 11 , b 22 , b 33 - numerical values of the coefficients of the dependence of the mass of evaporated fuel on the factors of the conditions of the evaporation process, reflecting the weighted average level (b 0 ) and individual quadratic (b 11 , b 22 , b 33 ) levels (from table 2 coefficients).
Учитывая, что шифры (уровни), например, «-1», «0», «+1», являются конкретными значениями факторов условий испытаний, авторы получили возможность оценки показателя склонности к потерям от испарения по формуле, позволяющей производить оценку для любого сочетания числовых межуровневых значений факторов условий испытаний (например, для шифров 0,2; 0,25; 0,008 и т.д.) при полученных постоянных значениях их коэффициентов от b0 до b33 (из таблицы 2 коэффициентов), соответствующих этим выбранным факторам (сочетаниям факторов), для выбранных топлив.Given that ciphers (levels), for example, “-1”, “0”, “+1”, are specific values of the factors of the test conditions, the authors were able to evaluate the rate of evaporation loss susceptibility by the formula that allows for any combination numerical inter-level values of the factors of the test conditions (for example, for ciphers 0.2; 0.25; 0.008, etc.) with the obtained constant values of their coefficients from b 0 to b 33 (from table 2 coefficients) corresponding to these selected factors ( combinations of factors) for selected fuels.
Эффективность предлагаемого способа подтверждается приведенным ниже примером.The effectiveness of the proposed method is confirmed by the following example.
Пример.Example.
Для автомобильного бензина Регуляр-92 по ГОСТ Р 51105 с классом испаряемости В (давление насыщенных паров - 47 кПа), который принят в качестве эталонного, автомобильных бензинов Регуляр-92 по ГОСТ Р 51105 с классом испаряемости С (давление насыщенных паров - 62 кПа) и классом испаряемости F (давление насыщенных паров - 70 кПа) были использованы: емкость для хранения испытуемого топлива объемом 0,005 м3 и термостатируемая емкость, имитирующая резервуар (цистерну) с аналогичным объемом.For motor gasoline Regular-92 according to GOST R 51105 with an evaporation class B (saturated vapor pressure - 47 kPa), which is accepted as a reference, automobile gasoline Regular-92 according to GOST R 51105 with an evaporation class C (saturated vapor pressure - 62 kPa) and evaporation class F (saturated vapor pressure - 70 kPa) were used: a tank for storing the test fuel with a volume of 0.005 m 3 and a thermostatic tank simulating a tank (tank) with a similar volume.
В соответствии с матрицей задают условия испытания: температуру испарения топлива (код x1); коэффициент герметичности (код х2) термостатируемой емкости; коэффициент заполнения (код х3) термостатируемой емкости.In accordance with the matrix, the test conditions are set: fuel evaporation temperature (code x 1 ); leakproofness coefficient (code x 2 ) of thermostatic tank; fill factor (code x 3 ) of thermostatic tank.
При проведении испытаний топлива значения факторов (коды х1, х2, х3), влияющих на процесс испарения, задаются и варьируются в цикле в соответствии со значениями, зашифрованными в виде уровней (-1; 0; +1) (см. матрицу цикла испытаний). Первой операцией каждого этапа является заполнение термостатируемой емкости (из емкости для хранения испытуемого топлива) на объем, соответствующий коду х3 (см. уровни по матрице). Для изменения коэффициента заполнения (код х3) меньше 0,9 осуществляют перекачку из термостатируемой емкости в емкость для хранения испытуемого топлива. Испытания каждого топлива проводят циклами в течение 3600 мин.When conducting fuel tests, the values of factors (codes x 1 , x 2 , x 3 ) that affect the evaporation process are set and vary in a cycle in accordance with the values encrypted in the form of levels (-1; 0; +1) (see matrix test cycle). The first operation of each step is to fill the thermostatically controlled tank (from the tank for storing the test fuel) to the volume corresponding to the code x 3 (see matrix levels). To change the fill factor (code x 3 ) less than 0.9, they are pumped from a thermostatically controlled tank to a tank for storing the test fuel. Each fuel is tested in cycles of 3600 minutes.
Например, для 1-го этапа цикла устанавливают: температуру 20°С в термостатируемой емкости (x1=-1), коэффициент герметичности - «0» (х2=-1), коэффициент заполнения равным 0,6 (х3=0).For example, for the 1st stage of the cycle, the following values are set: temperature 20 ° С in a thermostatically controlled container (x 1 = -1), leak-tightness coefficient - “0” (x 2 = -1), filling factor equal to 0.6 (x 3 = 0 )
Порядок реализации цикла из 15 этапов испытаний. В незаполненную емкость для хранения испытуемого топлива с известной массой заливают испытуемое топливо и замеряют с помощью лабораторных весов его массу (m1), которая равна разности массы емкости для хранения до и после залива испытуемого топлива. С помощью насоса по трубопроводу перекачивают испытуемое топливо из емкости для хранения в термостатируемую емкость с известной массой, которая установлена на лабораторных весах. Термостатируемую емкость заполняют топливом на объем, соответствующий коду х3 (см. уровни по матрице).The order of implementation of the cycle of 15 stages of testing. In the empty tank for storing the test fuel with a known mass, the test fuel is poured and its mass (m 1 ) is measured using laboratory scales, which is equal to the difference in the mass of the storage tank before and after the test fuel is filled. Using a pump, the test fuel is pumped from the storage tank into a thermostatically controlled tank with a known mass, which is mounted on a laboratory balance. The thermostatic tank is filled with fuel for the volume corresponding to the code x 3 (see matrix levels).
Фиксируют массу (m2) перекаченного испытуемого топлива в термостатируемой емкости с использованием лабораторных весов, которая равна разности массы термостатируемой емкости до и после залива испытуемого топлива.The mass (m 2 ) of the pumped test fuel is recorded in a thermostatic tank using a laboratory balance, which is equal to the difference in mass of the thermostatic tank before and after the test fuel is poured.
Определяют убыль массы испытуемого топлива после перекачки (Δm1) как разницу массы топлива до и после проведения перекачки из емкости для хранения в термостатируемую емкость по формуле:Determine the mass loss of the test fuel after pumping (Δm 1 ) as the difference in the mass of fuel before and after pumping from the storage tank to a thermostatic tank according to the formula:
Δm1=m2-m1.Δm 1 = m 2 -m 1 .
Задают условия герметичности термостатируемой емкости, соответствующие коду х2 (см. уровни по матрице) с помощью устройства регулирования давления, которое установлено на ее горловине. При х2=0 - устройство регулирования давления открыто полностью, при х2=0,5 - устройство регулирования давления открыто на половину, при х2=1 - устройство регулирования давления закрыто.The tightness conditions of the thermostatically controlled vessel corresponding to the code x 2 (see levels on the matrix) are set using the pressure control device, which is installed on its neck. When x 2 = 0 - the pressure control device is fully open, when x 2 = 0.5 - the pressure control device is half open, when x 2 = 1 - the pressure control device is closed.
Устанавливают температуру испарения топлива в термостатируемой емкости, соответствующую коду х1 (см. уровни по матрице), которую контролируют с помощью лабораторного термометра. Выдерживают испытуемое топливо в течение 240 мин.The temperature of fuel evaporation is set in a thermostatically controlled container corresponding to code x 1 (see matrix levels), which is controlled using a laboratory thermometer. Maintain test fuel for 240 minutes.
После каждого этапа цикла испытания фиксируют массу испытуемого топлива после испарения (m3) и рассчитывают убыль массы топлива в термостатируемой емкости после испытания (Δm2) как разницу массы испытуемого топлива до и после проведения испытаний по формуле:After each stage of the test cycle, the mass of the test fuel after evaporation (m 3 ) is recorded and the decrease in the mass of fuel in the thermostatically controlled vessel after the test (Δm 2 ) is calculated as the difference in the mass of the test fuel before and after testing according to the formula:
Δm2=m3-m2.Δm 2 = m 3 -m 2 .
Рассчитывают общие потери испытуемого топлива за этап испытаний по формуле:Calculate the total loss of the test fuel for the test phase according to the formula:
Δmобщ=Δm1+Δm2.Δm total = Δm 1 + Δm 2 .
Результаты испытаний представлены в таблице 1.The test results are presented in table 1.
Рассчитывают числовые значения коэффициентов b: для автомобильного бензина Регуляр-92 с классом испаряемости С - в строке 1 таблицы 2, для автомобильного бензина Регуляр-92 с классом испаряемости В - в строке 2 таблицы 2, для автомобильного бензина Регуляр-92 с классом испаряемости F - в строке 3 таблицы 2.The numerical values of the coefficients b are calculated: for automobile gasoline Regular-92 with an evaporation class C in row 1 of table 2, for automobile gasoline Regular-92 with an evaporation class B in row 2 of table 2, for automobile gasoline Regular-92 with an evaporation class F - in line 3 of table 2.
Определяют обобщенный показатель mисп склонности испытуемого топлива к потерям от испарения по формуле:Determine m generalized index isp propensity test fuel to the evaporation losses from the formula:
mисп=3b0+b11+b22+b33,m isp = 3b 0 + b 11 + b 22 + b 33 ,
где b0, b11, b22, b33, - числовые значения коэффициентов из таблицы 2.where b 0 , b 11 , b 22 , b 33 , are the numerical values of the coefficients from table 2.
Для автомобильного бензина Регуляр-92 (класс испаряемости В), который принят за эталон:For motor gas Regular-92 (volatility class B), which is adopted as the standard:
mэт=3×0,23+0,00-0,06+0,00=0,63.m et = 3 × 0.23 + 0.00-0.06 + 0.00 = 0.63.
Для автомобильного бензина Регуляр-92 (класс испаряемости С):For motor gas Regular-92 (volatility class C):
mисп=3×0,15+0,00-0,04+0,00=0,41.m isp = 3 × 0.15 + 0.00-0.04 + 0.00 = 0.41.
Для автомобильного бензина Регуляр-92 (класс испаряемости F):For motor gas Regular-92 (evaporation class F):
mисп=3×0,49-0,01-0,13-0,01=1,32.m isp = 3 × 0.49-0.01-0.13.13-0.01 = 1.32.
Значения обобщенных показателей mисп склонности к потерям от испарения автомобильных бензинов Регуляр-92 с различными классами испаряемости по результатам испытаний представлены в таблице 3.Values generalized indicators m isp tendency to loss by evaporation of motor gasoline Regular-92 with different classes of evaporation test results are presented in Table 3.
Учитывая, что значение обобщенного показателя mисп для автомобильного бензина Регуляр-92 с классом испаряемости С меньше значения обобщенного показателя mэх для автомобильного бензина Регуляр-92 с классом испаряемости В (эталон) принимают, что автомобильный бензин Регуляр-92 с классом испаряемости С физически стабилен и может быть рекомендован к длительному хранению в резервуарах (цистернах). Этот вывод качественно подтверждается данными, полученными при реальном хранении этого бензина (Научно-технический отчет о НИР 2.02.31, «шифр Симптом-2002». - М.: 25 ГосНИИ МО РФ, 2003).Given that the value of the generalized indicator m isp for Regular-92 gasoline with an evaporation class C is less than the value of the generalized indicator m ex for Regular-92 gasoline with an evaporation class B (standard) it is assumed that the Regular-92 gasoline with an evaporation class C is physically stable and can be recommended for long-term storage in tanks (tanks). This conclusion is qualitatively confirmed by the data obtained during the actual storage of this gasoline (Scientific and Technical Report on Research 2.02.31, “Symptom-2002 code.” - M .: 25 GosNII of the RF Ministry of Defense, 2003).
Так как, значение обобщенного показателя mисп. для автомобильного бензина Регуляр-92 класс с классом испаряемости F больше значения обобщенного показателя mэт для автомобильного бензина Регуляр-92 с классом испаряемости В (эталон), то считают, что автомобильный бензин Регуляр-92 с классом испаряемости F физически недостаточно стабилен и не может быть рекомендован к длительному хранению в резервуарах (цистернах). Этот вывод также качественно подтверждается данными реального хранения этого бензина (Научно-технический отчет о НИР 2.02.31, «шифр Симптом-2002». - М.: 25 ГосНИИ МО РФ, 2003).Since the value of the generalized indicator m isp. for Regular-92 gasoline, the class with the evaporation class F is greater than the value of the generalized indicator m et for Regular-92 gasoline with the evaporation class B (standard), it is believed that the Regular-92 gasoline with the evaporation class F is not physically stable enough and cannot be recommended for long-term storage in tanks (tanks). This conclusion is also qualitatively confirmed by the data on the real storage of this gasoline (Scientific and Technical Report on Scientific Research 2.02.31, “Symptom-2002 code.” - M .: 25 GosNII of the RF Ministry of Defense, 2003).
Для получения информации о прогнозируемом количестве потерь от испарения моторных топлив в условиях, соответствующих межуровневым значениям факторов (например, между уровнями «+1» и «0»), массу испарившегося топлива (m'исп.) рассчитывают по формуле:To obtain information about the predicted amount of losses from the evaporation of motor fuels under conditions corresponding to inter-level values of factors (for example, between levels "+1" and "0"), the mass of evaporated fuel (m ' isp. ) Is calculated by the formula:
m'исп.=b0+b1x'1+b2x'2+b3x'3+b12x'1x'2+b13x'1x'3+b23x'2x'3+b11x'1 2+b22x'2 2+b33x'3 2,m ' isp. = b 0 + b 1 x ' 1 + b 2 x' 2 + b 3 x ' 3 + b 12 x' 1 x ' 2 + b 13 x' 1 x ' 3 + b 23 x' 2 x ' 3 + b 11 x ' 1 2 + b 22 x' 2 2 + b 33 x ' 3 2 ,
гдеWhere
х'1, x'2, х'3 - соответствуют кодированным значениям факторов из области варьирования факторов (между «-1» и «+1» из матрицы цикла);x ' 1 , x' 2 , x ' 3 - correspond to the coded values of factors from the field of variation of factors (between "-1" and "+1" from the matrix of the cycle);
b0, b1, b2, b3, b12, b13, b23, b11, b22, b33 - числовые значения коэффициентов зависимости массы испарившегося топлива от заданной совокупности факторов условий (по таблице коэффициентов).b 0 , b 1 , b 2 , b 3 , b 12 , b 13 , b 23 , b 11 , b 22 , b 33 - numerical values of the coefficients of the dependence of the mass of evaporated fuel on a given set of conditions factors (according to the coefficient table).
Например, требуется определить массу потерь от испарения (m'исп.) автомобильного бензина при следующих условиях испытаний: температура испарения топлива 30°С (x'1=-0,33), устройством регулирования давления задан промежуточный уровень сообщения резервуара с атмосферой (х'2=0,50), резервуар заполнен топливом на 50% от вместимости (х'3=-0,33).For example, it is required to determine the mass of losses from evaporation (m ' isp. ) Of gasoline under the following test conditions: temperature of fuel evaporation is 30 ° C (x' 1 = -0.33), the pressure control device sets the intermediate level of communication between the tank and the atmosphere (x ' 2 = 0.50), the tank is 50% full of fuel (x' 3 = -0.33).
При этом массу испарившегося топлива (m'исп.) рассчитывают по формуле:In this case, the mass of evaporated fuel (m ' isp. ) Is calculated by the formula:
m'исп.=b0+b1x'1+b2x'2+b3x'3+b12x'1x'2+b13x'1x'3+b23x'2x'3+bI1x'1 2+b22x'2 2+b33x'3 2.m ' isp. = b 0 + b 1 x ' 1 + b 2 x' 2 + b 3 x ' 3 + b 12 x' 1 x ' 2 + b 13 x' 1 x ' 3 + b 23 x' 2 x ' 3 + b I1 x ' 1 2 + b 22 x' 2 2 + b 33 x ' 3 2 .
Используя числовые значения коэффициентов b из таблицы 2, получим:Using the numerical values of the coefficients b from table 2, we obtain:
m'исп.=0,23+0,04×x'1-0,08×x'2-0,05×x'3+0,02×x'1x'2+0,03×x'1x'3+0,01×х'2х'3+0,00×x'1 2-0,06×x'2 2+0,00×x'3 2.m ' isp. = 0.23 + 0.04 × x ' 1 -0.08 × x' 2 -0.05 × x ' 3 + 0.02 × x' 1 x ' 2 + 0.03 × x' 1 x ' 3 + 0.01 × x ' 2 x' 3 + 0.00 × x ' 1 2 -0.06 × x' 2 2 + 0.00 × x ' 3 2 .
Подставляя в полученное выражение фактические значения кодов х'1, х'2, х'3 условий испытаний (x'1=-0,33; х'2=0,50; х'3=-0,33), и, округляя до третьего знака после запятой, получим:Substituting into the expression obtained the actual values of the codes x ' 1 , x' 2 , x ' 3 of the test conditions (x' 1 = -0.33; x ' 2 = 0.50; x' 3 = -0.33), and, rounding to the third decimal place, we get:
m'исп.=0,23+0,04×x'1-0,08×х'2-0,05×х'3+0,02×х'1х'2+0,03×x'1x'3+0,01×х'2х'3+0,00×х'1 2-0,06×х'2 2+0,00×х'3 2=0,23+0,04×(-0,33)-0,08×0,5-0,05×(-0,33)+0,02×(-0,33)×0,5+0,03×(-0,33)×(-0,33)+0,01×0,5×(-0,33)+0,00×(-0,33)2-0,06×0,52+0,00×(-0,33)2=0,230-0,013-0,040+0,017-0,003+0,003-0,002+0,000-0,015+0,00=0,177.m ' isp. = 0.23 + 0.04 × x ' 1 -0.08 × x' 2 -0.05 × x ' 3 + 0.02 × x' 1 x ' 2 + 0.03 × x' 1 x ' 3 + 0.01 × x ' 2 x' 3 + 0.00 × x ' 1 2 -0.06 × x' 2 2 + 0.00 × x ' 3 2 = 0.23 + 0.04 × (-0 , 33) -0.08 × 0.5-0.05 × (-0.33) + 0.02 × (-0.33) × 0.5 + 0.03 × (-0.33) × ( -0.33) + 0.01 × 0.5 × (-0.33) + 0.00 × (-0.33) 2 -0.06 × 0.5 2 + 0.00 × (-0, 33) 2 = 0.230-0.013-0.040 + 0.017-0.003 + 0.003-0.002 + 0.000-0.015 + 0.00 = 0.177.
Приведенные расчеты показали, что масса потерь от испарения автомобильного бензина Регуляр-92 с классом испаряемости В при температуре испарения топлива 30°С, заполнении резервуара топливом на 50% от вместимости, при промежуточном уровне сообщения резервуара с атмосферой составит 177×10-3 кг.The above calculations showed that the mass loss from the evaporation of gasoline Regular-92 with the evaporation class B at a temperature of fuel evaporation of 30 ° C, filling the tank with fuel by 50% of capacity, with an intermediate level of communication between the tank and the atmosphere will be 177 × 10 -3 kg.
Таким образом, заявляемый способ является оперативным (испытания составляют 5 суток для двух видов (испытуемого и эталонного) топлив вместо от 2 до 5 лет) и достоверным за счет приближения условий испытаний к реальным условиям хранения с учетом влияния температуры испарения топлива (код x1), степени герметичности резервуаров (цистерн) (код х2), степени их заполнения (код х3).Thus, the inventive method is operational (tests are 5 days for two types of (test and reference) fuels instead of from 2 to 5 years) and reliable due to the approximation of test conditions to actual storage conditions, taking into account the influence of the temperature of evaporation of fuel (code x 1 ) , the degree of tightness of the tanks (tanks) (code x 2 ), the degree of filling (code x 3 ).
Учитывая, что авторы при просмотре патентной информации и научно-технической литературы не обнаружили указанной выше совокупности существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, то заявляемый способ отвечает требованиям условий патентоспособности: новизне, изобретательскому уровню и промышленной применимости.Given that the authors when viewing patent information and scientific and technical literature did not find the above set of essential features set forth in the claims, the claimed method meets the requirements of patentability conditions: novelty, inventive step and industrial applicability.
Применение изобретения позволит достоверно оценивать качество моторных топлив и, как результат, проводить определение и прогнозирование физической стабильности моторных топлив при их хранении в стационарных резервуарах (цистернах).The application of the invention will allow to reliably assess the quality of motor fuels and, as a result, to determine and predict the physical stability of motor fuels during their storage in stationary tanks (tanks).
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015120466A RU2608456C2 (en) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | Method of motor fuels physical stability determining during their storage in stationary reservoirs (tanks) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015120466A RU2608456C2 (en) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | Method of motor fuels physical stability determining during their storage in stationary reservoirs (tanks) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015120466A RU2015120466A (en) | 2016-12-20 |
| RU2608456C2 true RU2608456C2 (en) | 2017-01-18 |
Family
ID=57759069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015120466A RU2608456C2 (en) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | Method of motor fuels physical stability determining during their storage in stationary reservoirs (tanks) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2608456C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112580903A (en) * | 2019-09-27 | 2021-03-30 | 华晨宝马汽车有限公司 | Method and apparatus for evaluating quality stability of engine and storage medium |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU135692A1 (en) * | 1960-03-21 | 1960-11-30 | Н.В. Дмитриева | Method for determining stability of additive solutions in oils |
| FR2578979A1 (en) * | 1985-03-15 | 1986-09-19 | Elf France | Method for rapidly determining the stability of petroleum residues and of fuel oils, as well as apparatus for implementing this method |
| RU2189026C2 (en) * | 1997-02-27 | 2002-09-10 | Елф Антар Франс | Method of determination of stability of water- hydrocarbon emulsion |
| RU2305836C1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей-ГосНИИ по химмотологии)" | Method for determining stability factor of fuel compositions containing residual products of oil processing |
-
2015
- 2015-05-29 RU RU2015120466A patent/RU2608456C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU135692A1 (en) * | 1960-03-21 | 1960-11-30 | Н.В. Дмитриева | Method for determining stability of additive solutions in oils |
| FR2578979A1 (en) * | 1985-03-15 | 1986-09-19 | Elf France | Method for rapidly determining the stability of petroleum residues and of fuel oils, as well as apparatus for implementing this method |
| RU2189026C2 (en) * | 1997-02-27 | 2002-09-10 | Елф Антар Франс | Method of determination of stability of water- hydrocarbon emulsion |
| RU2305836C1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей-ГосНИИ по химмотологии)" | Method for determining stability factor of fuel compositions containing residual products of oil processing |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Приказ минэнерго РФ от 13.08.2009 Об утверждении норм естественной убыли нефтепродуктов при хранении. Зарегистрировано в Минюсте РФ 01.10.2009 N 14925 (cм. табл 1-5). * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015120466A (en) | 2016-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Morganti et al. | The research and motor octane numbers of liquefied petroleum gas (LPG) | |
| CA2647970C (en) | Versatile systems for continuous in-line blending of butane and petroleum | |
| Hallett et al. | Evaporation of single droplets of ethanol–fuel oil mixtures | |
| US4543819A (en) | Vapor-liquid ratio analyzer | |
| Pellegrini et al. | LNG technology: The weathering in above-ground storage tanks | |
| US20170211004A1 (en) | Methods for making and distributing batches of butane-enriched gasoline | |
| RU2608456C2 (en) | Method of motor fuels physical stability determining during their storage in stationary reservoirs (tanks) | |
| Invernizzi et al. | Odour emission rate estimation methods for hydrocarbon storage tanks | |
| Reddy | Evaporative emissions from gasolines and alcohol-containing gasolines with closely matched volatilities | |
| Sedlbauer et al. | Group contribution method for Henry's Law constant of aqueous hydrocarbons | |
| Boryaev | Development of advanced methods of determining the chemical stability of hydrocarbon fuels | |
| Chamorro et al. | Phase equilibrium properties of binary and ternary systems containing tert-amylmethyl ether (TAME) as oxygenate additive and gasoline substitution hydrocarbons at 313.15 K | |
| US20140190244A1 (en) | System and Method for the Determination of Mixture Averaged Molecular Weight of Complex Mixtures | |
| EP1353177A2 (en) | A method to calculate fuel DI number from a measured curve | |
| Lavoie et al. | Vapor pressure equations for characterizing automotive fuel behavior under hot fuel handling conditions | |
| Riazi et al. | Prediction of Reid vapor pressure of petroleum fuels | |
| Matsumura | Evaporation loss of hydrocarbon in handling petroleum | |
| RU2561660C1 (en) | Method to detect losses of oil and oil products from evaporation under in-breathing of reservoirs | |
| RU2747051C1 (en) | Standard samples for metrological support of tests for measuring chemical stability of jet engine fuels (options) | |
| Elias et al. | Portable gasoline container headspace flammability | |
| Lord et al. | Fuels Characterization for National Research Council Canada 2-m Pool Fire Test Series | |
| Bardon et al. | A Mathematical Model for the Vapour Composition and Flammability of Gasoline-Diesel Mixtures in a Fuel Tank | |
| Elias | Hazard Assessment of Portable Gasoline Container Flammability | |
| RU2760813C1 (en) | Standard samples for metrological support of tests for measuring corrosion activity in dynamic conditions of jet engine fuels | |
| Ohmann et al. | Thermodynamic Modeling and Evaluation of Fuel Evaporation in Petrol Engine Tanks |