การกำหนดปริมาณกัม (Gum) ที่มีอยู่จริงในน้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องยนต์ (วิธีระเหยด้วยเจ็ต)
ภาพรวม
ระหว่างการจัดเก็บและการใช้งาน น้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องยนต์มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและการโพลีเมอไรเซชัน ทำให้เกิดการสะสมของกัมที่ไม่ระเหยง่าย การสะสมดังกล่าวอาจอุดตันวงจรน้ำมันและเกาะติดกับส่วนประกอบภายในเครื่องยนต์ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความเสถียรของผลิตภัณฑ์น้ำมันและสภาวะการทำงานของเครื่องยนต์ ในฐานะตัวบ่งชี้หลักสำหรับการควบคุมคุณภาพน้ำมันเบนซิน กัมที่มีอยู่จริงสามารถประเมินระดับการเสื่อมสภาพจากการออกซิเดชันของผลิตภัณฑ์น้ำมันได้อย่างชัดเจน
วัตถุประสงค์ของการทดสอบ
กำหนดปริมาณกัมที่มีอยู่จริงในน้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องยนต์ และประเมินความเสถียรต่อการออกซิเดชันและการปฏิบัติตามมาตรฐาน GB/T 8019‑2008 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับปริมาณกัมในเชื้อเพลิงโดยการระเหยด้วยเจ็ต (เทียบเท่า ASTM D381) การทดสอบดำเนินการด้วยเครื่องทดสอบกัมที่มีอยู่จริงแบบห้าหลุม SH8019A
ตัวอย่างทดสอบ
น้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องยนต์เกรด 92# เชิงพาณิชย์
เครื่องมือและวัสดุสิ้นเปลืองในการทดสอบ
1. เครื่องทดสอบกัมที่มีอยู่จริงแบบห้าหลุม SH8019A
2. เครื่องอัดอากาศแบบไร้น้ำมันแบบเงียบ, ชุดกรองอากาศ
3. บีกเกอร์ทดสอบมาตรฐาน, หัวฉีดรูปกรวย, เทอร์โมมิเตอร์แก้วความแม่นยำสูง
4. เครื่องชั่งวิเคราะห์ (ความละเอียด 0.1 มก.), ตัวทำละลายล้าง n-heptane
ขั้นตอนการปฏิบัติงาน
1. ทำความสะอาดและทำให้บีกเกอร์ทดสอบแห้งจนมีมวลคงที่ และบันทึกมวลของบีกเกอร์เปล่า ตวงและเทตัวอย่างลงในบีกเกอร์ จากนั้นวางบีกเกอร์ลงในช่องทดสอบของอ่างระเหย
2. ตั้งค่าตัวควบคุมอุณหภูมิเป็นโหมดอุณหภูมิคงที่ที่ 165 °C รอจนกระทั่งอุณหภูมิของอ่างคงที่ภายใน 160‑165 °C ปรับวาล์วลดแรงดันของเครื่องอัดอากาศเพื่อรักษาแรงดันจ่ายให้คงที่ที่ 0.1‑0.2 MPa
3. ปรับโรตามิเตอร์สำหรับแต่ละหลุมเพื่อตั้งอัตราการไหลของอากาศของแต่ละหลุมที่ 600 มล./วินาที และยืนยันว่าอุณหภูมิที่ก้นบีกเกอร์อยู่ในช่วง 150‑160 °C
4. ตั้งค่าระยะเวลาการทดสอบและเริ่มกระบวนการระเหยด้วยเจ็ต เมื่อการระเหยเสร็จสิ้น นำบีกเกอร์ออก ล้างตัวอย่างน้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องยนต์ด้วย n-heptane และทำให้บีกเกอร์แห้งอีกครั้งจนมีมวลคงที่
5. คำนวณปริมาณกัมที่มีอยู่จริงของตัวอย่างโดยพิจารณาจากความแตกต่างของมวลบีกเกอร์ก่อนและหลังการทดสอบ
การวิเคราะห์ข้อมูลและการประเมินผลลัพธ์
1. ข้อมูลที่วัดได้จากตัวอย่างขนาน 5 ตัวอย่าง
ทำการทดสอบขนานห้าครั้งพร้อมกันกับตัวอย่างน้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องยนต์เกรด 92# เดียวกัน ผลลัพธ์ของกัมที่ล้างด้วยตัวทำละลายแสดงไว้ด้านล่าง:
| หมายเลขหลุมทดสอบ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| ค่าทดสอบ (มก./100 มล.) | 2.1 | 2.3 | 2.0 | 2.2 | 2.2 |
ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของการทดสอบซ้ำห้าครั้งคือ 2.16 มก./100 มล.; ช่วงระหว่างการทดสอบซ้ำคือ 0.3 มก./100 มล.; ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์ (RSD) คือ 2.1%
2. การตัดสินการปฏิบัติตามข้อกำหนด
ตามข้อกำหนดผลิตภัณฑ์สำหรับน้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องยนต์ ขีดจำกัดสำหรับกัมที่ล้างด้วยตัวทำละลายคือ ≤ 5 มก./100 มล. ค่าเฉลี่ยที่ได้จากการทดสอบนี้ต่ำกว่าขีดจำกัดมาตรฐานแห่งชาติมาก ดังนั้นตัวอย่างจึงถือว่ามีคุณสมบัติ
3. การตรวจสอบประสิทธิภาพของเครื่องมือ
‑ ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ: บล็อกอ่างอลูมิเนียมแบบบูรณาการให้ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิที่ ±0.1 °C; ความผันผวนของอุณหภูมิ ≤ 0.2 °C ภายในช่วงการทำงาน 160‑165 °C
‑ ความเสถียรของการไหล: อัตราการไหลต่อหลุมที่ระบุคือ 600 มล./วินาที โดยมีความผันผวนของการไหลตลอดกระบวนการ ≤ 3%
‑ ความสามารถในการทำซ้ำ: ความแตกต่างระหว่างผลการทดสอบสองครั้งโดยผู้ปฏิบัติงานคนเดียวกันจะต้องไม่เกิน 5% ของค่าเฉลี่ยเลขคณิต ซึ่งดีกว่าขีดจำกัดความสามารถในการทำซ้ำ 15% ที่ระบุในมาตรฐานแห่งชาติ แสดงให้เห็นถึงความขนานที่ดี
4. ความหมายของผลการทดสอบที่เกินกำหนด
ปริมาณกัมที่สูงเกินไปบ่งชี้ถึงความเสถียรต่อการออกซิเดชันของผลิตภัณฑ์น้ำมันที่ไม่ดี การใช้งานในระยะยาวจะนำไปสู่การอุดตันของหัวฉีด การสะสมของคาร์บอนที่วาล์ว การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น และความล้มเหลวอื่นๆ ผลิตภัณฑ์น้ำมันดังกล่าวจะต้องถูกห้ามไม่ให้ออกจากโรงงานและการหมุนเวียน
