辛烷值試驗(yàn)機(jī)爆震表指針漂移問(wèn)題的處理

王新華，王 翀，舒禮斌

（聯(lián)勤保障部隊(duì)軍需能源質(zhì)量監(jiān)督總站，北京100081）

辛烷值是車(chē)用汽油的重要質(zhì)量指標(biāo)，用于確定汽油牌號(hào)。目前煉油企業(yè)主要生產(chǎn)92#、95#車(chē)用汽油，其生產(chǎn)方案、調(diào)和工藝、質(zhì)量控制和成本控制均圍繞辛烷值進(jìn)行，控制辛烷值是核心內(nèi)容和關(guān)鍵過(guò)程。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)辛烷值準(zhǔn)確度要求非常高。辛烷值試驗(yàn)機(jī)是測(cè)定辛烷值的主要手段，辛烷值試驗(yàn)機(jī)的工作穩(wěn)定性至關(guān)重要［1］。

1 爆震表指針漂移問(wèn)題

ASTM-CFR 辛烷值試驗(yàn)機(jī)在良好工作狀態(tài)下爆震表指針不會(huì)偏移。在實(shí)際測(cè)試中，當(dāng)ASTMCFR 辛烷值試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行100 h 左右，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果相差較大。用出廠(chǎng)留樣進(jìn)行復(fù)查，發(fā)現(xiàn)辛烷值測(cè)定結(jié)果部分留樣不合格。為此，用甲苯標(biāo)樣對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，辛烷值超過(guò)允差范圍，同時(shí)發(fā)現(xiàn)爆震表指針發(fā)生偏移。爆震表指針漂移會(huì)使測(cè)得結(jié)果偏低，重復(fù)性差，分析時(shí)間長(zhǎng)，影響到了企業(yè)生產(chǎn)、效益和市場(chǎng)供應(yīng)。

2 維修前試驗(yàn)機(jī)存在的問(wèn)題

2.1 指針在測(cè)定過(guò)程中發(fā)生漂移

辛烷值測(cè)定過(guò)程中，爆震表指針朝變大的方向漂移，幅度在1～6個(gè)分度格。在測(cè)定過(guò)程中，計(jì)數(shù)器讀數(shù)時(shí)，要求標(biāo)樣（即基準(zhǔn)參比燃料，行業(yè)習(xí)慣稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)燃料或標(biāo)樣）、實(shí)驗(yàn)燃料，爆震表的指針應(yīng)定格在50±5的某一固定位置，若存在漂移會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)燃料的定位不準(zhǔn)確。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)燃料測(cè)定時(shí)，以標(biāo)準(zhǔn)燃料原先的位置定位，從而使得測(cè)定結(jié)果變小。該試驗(yàn)機(jī)展寬為每個(gè)單位辛烷值相當(dāng)于16 個(gè)分度格寬度，1～6 個(gè)分度格相當(dāng)于0～0.3 個(gè)辛烷值單位，測(cè)得結(jié)果偏低了約0.2 個(gè)單位。隨著試驗(yàn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，漂移幅度會(huì)變小，試驗(yàn)中為了使漂移位置變小，不得不延長(zhǎng)試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，所得測(cè)定數(shù)據(jù)的重復(fù)性也不好，結(jié)果不真實(shí)，必須對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行維修［2］。

2.2 產(chǎn)生漂移問(wèn)題的原因

為解決漂移問(wèn)題，首先對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了基本檢查、維護(hù)，但問(wèn)題依舊存在。爆震強(qiáng)度的測(cè)量過(guò)程是，爆震傳感器將氣缸內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的爆震波，轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)爆震儀內(nèi)部的放大器將電信號(hào)濾波、放大，最后由儀表穩(wěn)定的顯示出來(lái)。維修前爆震表指針的讀數(shù)位置變化見(jiàn)表1。

表1 維修前爆震表指針的讀數(shù)位置變化情況

從表1 可以看出，漂移的幅度在1～6 個(gè)分度格的范圍之間，隨試驗(yàn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，漂移范圍變小了些。爆震表指針存在漂移時(shí)樣品的分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 爆震表指針存在漂移時(shí)樣品的分析數(shù)據(jù)

由表2可知，重復(fù)性超差，分析耗時(shí)長(zhǎng)，說(shuō)明試驗(yàn)機(jī)工作狀態(tài)不穩(wěn)定。

可以判斷出，漂移不是破壞性因素造成的。從爆震強(qiáng)度的測(cè)定過(guò)程及試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)分析，推斷試驗(yàn)機(jī)本身出現(xiàn)問(wèn)題的可能性較大。試驗(yàn)機(jī)引起漂移的因素可歸納為6個(gè)方面［3］：

（1）表頭的故障；

（2）儀表線(xiàn)路問(wèn)題或接觸不良；

（3）爆震傳感器鋼膜積碳多、有裂紋，和氣缸部位連接處漏氣；

（4）火花塞和氣缸連接部位漏氣；

（5）活塞裙部的活塞環(huán)，特別是密封環(huán)磨損嚴(yán)重和缸套的鏡面有了間隙產(chǎn)生了漏氣；

（6）進(jìn)、排氣閥關(guān)閉時(shí)密封不好，漏氣。

為了解決漂移問(wèn)題，同時(shí)也為了優(yōu)化試驗(yàn)機(jī)的工作狀態(tài)，對(duì)以上相關(guān)部位進(jìn)行了檢查、維護(hù)、整改。檢查的結(jié)果是爆震表指針的漂移主要是由于進(jìn)、排氣閥的密封性不好，產(chǎn)生了小量的漏氣造成的［4］。

進(jìn)、排氣閥工作過(guò)程中的作用是定時(shí)開(kāi)啟，定時(shí)關(guān)閉；關(guān)閉時(shí)密封性要好，如果漏氣，會(huì)使氣缸內(nèi)燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的壓力不穩(wěn)，導(dǎo)致儀表指針指示不穩(wěn)；進(jìn)、排氣閥漏氣產(chǎn)生的原因是：（1）接觸的方式不好；（2）燃料燃燒產(chǎn)生的積碳；（3）長(zhǎng)期的磨損造成的，試驗(yàn)機(jī)使用的年限比較長(zhǎng)，各部件都有一定的磨損；對(duì)閥面、閥座進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)雖然有些燒蝕，有些磨損，但還符合使用要求。

為了解決閥、閥門(mén)密封性不好的問(wèn)題，采取了措施：（1）清除積碳，清洗干凈；（2）根據(jù)資料推薦的方法，將原先的接觸角度45o，研磨成：閥面45o，閥座46o，這樣就形成1o的干涉角，由原來(lái)的面接觸，幾乎變成了線(xiàn)接觸，由于彈簧作用力的不變，從而使得兩者之間的壓強(qiáng)比以前增大了，進(jìn)而密封性變得更好了；（3）用異辛烷試漏，直到合格，否則需重新研磨［5］。

3 維修后試驗(yàn)機(jī)的狀況

（1）通過(guò)對(duì)試驗(yàn)機(jī)的維護(hù)檢修，對(duì)閥、閥座的改進(jìn)維修，解決了爆震表指針的漂移問(wèn)題，見(jiàn)表3。

表3 維修后爆震表指針的變化情況

從表3 可見(jiàn)，定位測(cè)定時(shí)表的指針位置穩(wěn)定，只有1個(gè)分度格漂移，隨試驗(yàn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)漂移消除了。

（2）對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行甲苯標(biāo)定，評(píng)定試驗(yàn)機(jī)的測(cè)定誤差，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 維修后甲苯標(biāo)定燃料對(duì)試驗(yàn)機(jī)的誤差標(biāo)定情況

從表4可見(jiàn)，測(cè)定誤差比較小，處于可用狀態(tài)。

（3）對(duì)試樣的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 試驗(yàn)機(jī)維修后的實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)

由表5可知，每個(gè)樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性都很好，符合辛烷值試驗(yàn)方法GB/T 5487的要求。

（4）將部分樣品送中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院進(jìn)行評(píng)定，結(jié)果表明數(shù)據(jù)再現(xiàn)性好，見(jiàn)表6。

表6 辛烷值測(cè)定的再現(xiàn)性

4 結(jié)論

（1）通過(guò)對(duì)試驗(yàn)機(jī)的整體維護(hù)，對(duì)進(jìn)氣閥及閥座的改進(jìn)維修，解決了爆震表指針漂移的問(wèn)題。

（2）試驗(yàn)機(jī)維修、改進(jìn)后，辛烷值試驗(yàn)機(jī)能很快進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)，測(cè)定數(shù)據(jù)的精密度好，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠，測(cè)定結(jié)果有效，滿(mǎn)足了生產(chǎn)的要求。