ICS75.160.20 E31 中华人民共和国国家标准 GB/T33298—2016 柴油十六烷值的测定 风量调节法 Standardtestmethodfordeterminingcetanenumberofdieselfuels— Airflowregulation 2016-12-13发布 2017-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会(SAC/TC280)提出。 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会(SAC/ TC280/SC1)归口。 本标准起草单位:中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院、中国石化上海石油化工股份有 限公司、中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司、中国石油化工股份有限公司九江分公司、中国石 油化工股份有限公司金陵分公司、中国石油化工股份有限公司上海高桥分公司、中国石油天然气股份有 限公司抚顺石化分公司、上海沪顺石化装备有限公司。 本标准主要起草人:张会成、郭亚平、高波、杨晓辉、张波、武金伦、金武、曹文磊、王相福、丁明林。 ⅠGB/T33298—2016 柴油十六烷值的测定 风量调节法 警告———本标准涉及某些有危险的材料、操作及设备,但并未对所有的安全问题提出建议。因此, 用户在使用本标准前应建立适当的安全防护措施,并确定相关规章限制的适用性。 1 范围 本标准规定了采用专用十六烷值测定机通过调节风量测定柴油十六烷值的试验方法。 本标准适用于压燃式发动机燃料十六烷值的定量测定,十六烷值的范围为0~100,典型的十六烷 值测试范围为25~70。本标准也可用于非常规燃料,如合成燃料、生物柴油及类似产品,但精密度尚待 确定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T265 石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法 GB/T386 柴油十六烷值测定法 GB/T4756 石油液体手工取样法 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T6683 石油产品试验方法精密度数据确定法 GB/T6986 石油产品浊点测定法 GB/T27867 石油液体管线自动取样法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 通用术语和定义 3.1.1 认可参考值 acceptedreferencevalue;ARV 各方同意的、用于比较的参考值,它可以是: ———基于科学原理的理论值或实测值; ———根据某些国家或国际组织的试验工作而赋予的值; ———根据在某一科学或工程小组主持下的合作试验工作,而一致同意的公认值。 注:应用于十六烷值的认可参考值,被理解为在再现性条件下,由国家交换组、或其他被认可的交换试验组织,通过 试验测得的特定参比物的十六烷值。 3.1.2 十六烷值(风量调节法) cetanenumberbyairflowregulation CN 柴油在柴油机中燃烧时着火性能的指标。在规定操作条件下的专用发动机试验中,将柴油试样与 1GB/T33298—2016 标准燃料进行比较,而得到的柴油着火性能的测定值。 注:可用比较燃料在一个专用试验发动机内,在控制燃料流速、喷油时间和着火滞后期的条件下,测定进气量的多 少来计算。 3.1.3 压缩比 compressionratio 活塞工作容积加燃烧室容积与燃烧室容积之比。 3.1.4 着火滞后期 ignitiondelay 喷油器开始喷油和燃料开始燃烧之间的时间间隔,以曲轴转角度数表示。 3.2 专用术语和定义 3.2.1 喷油提前角 injectionadvance 喷油器开始喷油到上止点为止的曲轴转角度数。 3.2.2 着火滞后期表 ignitiondelaymeter 测定柴油的十六烷值时,显示喷油提前角和着火滞后期的电子仪表。 3.2.3 风量调节 airflowregulation 通过调节压缩压力,进而改变气缸不同进气量的调节。 3.2.4 检验燃料 checkfuels 一种用于控制试验质量的、性质经过选择的、专门用来检查十六烷值机和评价柴油十六烷值测定准 确性的柴油。其十六烷值是再现性条件下的一系列试验所确定的认可参考值。 3.2.5 燃烧传感器 combustionpickup 暴露在气缸压力下的压力变送器,指示燃烧的开始。 3.2.6 气量表读数 airflowmeterreading 气量表上显示的表示进入气缸风量相对多少的数字,用于内插法计算对应的十六烷值。 3.2.7 喷油传感器 injectorpickup 检测喷油嘴针栓运动的变送器,指示开始喷油的时间。 3.2.8 参比传感器 referencepickups 装在发动机飞轮上的变送器。检查着火滞后期表曲轴转角间隔和上止点的位置。 3.2.9 正标准燃料 primaryreferencefuels 用标准发动机测定柴油十六烷值时,用正十六烷(n-cetane)和七甲基壬烷(2,2,4,4,6,8,8-七甲基 壬烷,HMN)及其按体积比配制的混合物。 注1:规定正十六烷的十六烷值为100,七甲基壬烷的十六烷值为15。 注2:正标准燃料用来检验副标准燃料、测取及检查由副标准燃料换算为正标准燃料的换算表以及作仲裁试验。见 式(1): 2GB/T33298—2016 CN=100×Vn-cetane+15×VHMN …………………………(1) 式中: CN ———正标准燃料十六烷值; Vn-cetane———正十六烷的体积分数,%; VHMN———七甲基壬烷的体积分数;%。 注3:十六烷值的最初定义为:当正十六烷与a-甲基萘(AMN)混合时,正十六烷在每百份混合物中占有的体积份 数。其中,正十六烷的十六烷值为100,a-甲基萘的十六烷值为0。自从1962年,采用具有较好储存安定性和 较易得到的原料,用来生产低十六烷值组分以后,就将a-甲基萘改为七甲基壬烷。使用正十六烷和a-甲基萘 的混合物作为正标准燃料,来标定七甲基壬烷的十六烷值。发动机试验证明:七甲基壬烷具有认可标准值为 15的十六烷值。 3.2.10 副标准燃料 secondaryreferencefuels 经过精心选择、具有稳定十六烷值、并可代替正标准燃料、用于测算柴油十六烷值的高十六烷值烃 类燃料(T燃料)和低十六烷值烃类燃料(U燃料)及其按体积比组成的混合物。 注:这两个燃料均经被认可的交换试验组织使用正标准燃料检验校正,并分别对每一个标准燃料和两个燃料的混 合物,确定其十六烷值的认可参考值。 4 方法概要 采用专用十六烷值测定机,即由一个标准的单缸、四冲程、可变进气量、喷油提前角可随时调节的专 用柴油发动机进行测试。样品在特定操作条件下,通过改变气量获得试样确定的着火滞后期,记录气量 表读数,根据试样的气量表读数选择差值不大于5个十六烷值单位的两种标准燃料,以同样的方法得到 确定的着火滞后期,使试样的气量表读数处于两种标准燃料的气量表读数之间,用内插法计算试样的十 六烷值。 5 方法应用 柴油十六烷值是柴油的关键指标之一,它表示的是柴油的着火性质,准确测定柴油的十六烷值有利 于柴油产品控制、组分调合和质量监督。本方法采用的专用发动机燃烧状况接近内燃机燃烧实际工况, 而且具有操作简单、测试速度快、标样和试样消耗少、检测精密度高的特点。本方法与常规柴油十六烷 值的测定方法GB/T386相比,具有较好相关性,可以准确反映柴油的着火性能。测定结果的比对参见 附录A。 6 干扰因素 警告———勿让燃料,尤其是标准燃料暴露在高温、日光或紫外光灯下,以尽量减少化学反应,确保十 六烷值稳定。 6.1 燃料即使短期暴露在波长小于550nm的可见或紫外光下,都会影响十六烷值的测定结果。 6.2 在试验测定机所处区域中的某些挥发性可燃气体和烟对十六烷值的测定结果会有影响。 7 设备 7.1 风量调节法十六烷值测定机 本标准使用可连续改变气缸进气量的专用单缸柴油发动机,包括:燃料输送系统、可调压缩压力系 3GB/T33298—2016 统、启动电机、辅助稳定系统和仪表。固定压缩比为21,气量表读数以相对值表示。整机结构见图1,组 件排列示意图见图2。 说明: 1———供油量调节旋钮; 2———切换阀; 3———供油提前角调节旋钮; 4———冷却液液位显示管; 5———冷却液储存罐; 6———燃料进样计量杯; 7———控制电源; 8———紧急停车按钮; 9———气量表; 10———水超温报警灯; 11———机油低压报警灯; 12———着火滞后期表; 13———水温表; 14———智能机油压力控制仪; 15———智能机油温度控制仪; 16———智能进气温度控制仪; 17———总累时表; 18———分累时表; 19———压缩压力调节旋钮; 20———机油加热开关; 21———进气加热开关; 22———停机按钮; 23———启动按钮; 24———放油按钮。 图1 风量调节法十六烷值测定机 4GB/T33298—2016 图2 风量调节法十六烷值测定机组件排列示意图 7.2 专用柴油发动机 专用柴油发动机的主要技术参数见表1。 表1 专用柴油发动机的主要技术参数 项 目 说 明 发动机型式 单缸、卧式、四冲程 气缸直径/mm 90 气缸行程/mm 90 气缸工作容量/mL 573 压缩压力0kPa~20kPa,满足十六烷值