ГОСТ ISO 5165-2014

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НЕФТЕПРОДУКТЫ

Воспламеняемость дизельного топлива. Определение цетанового числа моторным методом

Petroleum products. Determination of the ignition quality of diesel fuel. Determination of the cetane number by engine method

МКС 75.160.20

Дата введения 2016-07-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 31 "Нефтяные топлива и смазочные материалы", Открытым акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2014 г. N 72-П)

За принятие проголосовали:

(Поправка)

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 мая 2015 г. N 476-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 5165-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2016 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 5165:1998* "Нефтепродукты. Определение воспламеняемости дизельных топлив. Цетановый метод" ("Petroleum products - Determination of the ignition quality of diesel fuels - Cetane engine method", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 28 "Нефтепродукты и смазочные материалы" Международной организации по стандартизации (ISO).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 ИЗДАНИЕ (август 2019 г.) с Поправкой (ИУС 7-2019)

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает моторный метод оценки воспламеняемости дизельного топлива в единицах условной шкалы цетановых чисел с использованием стандартного одноцилиндрового форкамерного четырехтактного дизельного двигателя с постоянной скоростью вращения, переменной степенью сжатия и непрямым впрыском топлива. Цетановое число характеризует воспламеняемость дизельного топлива в двигателях с воспламенением от сжатия. Корреляция соотношения рабочих характеристик двигателя по настоящему стандарту с рабочими характеристиками обычного двигателя с переменной скоростью вращения и разной нагрузкой в настоящее время не установлена.

1.2 Настоящий стандарт охватывает шкалу цетановых чисел от 0 до 100, однако дизельные топлива обычно имеют цетановое число в диапазоне от 30 до 65.

1.3 Настоящий метод можно применять для испытания альтернативных топлив, таких как синтетические топлива, растительные масла и т.п. Корреляция соотношения рабочих характеристик обычного двигателя при использовании таких топлив и дизельных топлив нефтяного происхождения не установлена.

1.4 Образцы, текучесть которых затруднят их подачу с помощью насоса или с помощью впрыскивания через форсунку, не подходят для испытания по настоящему методу.

Примечание 1 - Значения параметров рабочих режимов устанавливают в единицах СИ, однако параметры испытательного двигателя указывают в единицах системы "дюйм-фунт", которые приведены в настоящем стандарте в скобках.

Примечание 2 - В настоящем стандарте выражение "% об." означает объемную долю в процентах.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

ISO 3015:1992, Petroleum products - Determination of cloud point (Нефтепродукты. Определение температуры помутнения)

________________

Заменен на ISO 3015:2019.

ISO 3170:1988, Petroleum liquids - Manual sampling (Нефтепродукты жидкие. Ручной отбор проб)

________________

Заменен на ISO 3170:2004.

ISO 3171:1988, Petroleum liquids - Automatic pipeline sampling (Нефтепродукты жидкие. Автоматический отбор проб из трубопровода)

ISO 3696:1987, Water for analytical laboratory use - Specification and test methods (Вода для использования в аналитических лабораториях. Спецификация и методы испытания)

ISO 4787:2010, Laboratory glassware - Volumetric glassware - Methods for use and testing of capacity (Лабораторная стеклянная посуда. Мерная стеклянная посуда. Методы использования и проверки вместимости)

ASTM D 613-95, Standard test method for cetane number of diesel fuel oils (Стандартный метод определения цетанового числа дизельных топлив)

________________

Заменен на ASTM D 613-13.

ASTM E 832-81, Specification for laboratory filter papers (Спецификация на лабораторную фильтровальную бумагу)

________________

Заменен на ASTM E 832-13.

     3 Сущность метода

Цетановое число дизельного топлива определяют сравнением характеристик его сгорания в двигателе с характеристиками сгорания смесей эталонных топлив с известными значениями цетановых чисел при испытании в стандартных рабочих условиях. Сравнение проводят по показаниям микрометра маховика изменения степени сжатия для образца и двух эталонных топлив с цетановыми числами большим и меньшим, чем у образца (процедура "взятия в вилку"), путем изменения степени сжатия для получения требуемого угла задержки воспламенения, что позволяет провести интерполяцию цетанового числа в единицах показания микрометра маховика.

     4 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

4.1 цетановое число (cetane number): Показатель воспламеняемости дизельного топлива, полученный сравнением данного топлива с эталонными топливами при испытаниях с применением стандартизованного двигателя. В контексте настоящего метода испытания предполагают, что воспламеняемость характеризуется задержкой воспламенения топлива в стандартизованном двигателе при контролируемых расходе топлива, установке угла опережения впрыска и степени сжатия.

4.2 степень сжатия (compression ratio): Отношение общего объема камеры сгорания, включающего форкамеру, при нахождении поршня в нижней мертвой точке (НМТ) к общему объему камеры сгорания при нахождении поршня в верхней мертвой точке (ВМТ).

4.3 задержка воспламенения (ignition delay): Период времени в градусах угла поворота коленчатого вала между началом впрыска топлива и началом его горения.

4.4 установка угла опережения впрыска (опережение впрыска) [injection timing (Injection advance)]: Время в цикле сгорания топлива в градусах угла поворота коленчатого вала, при котором начинается впрыск топлива в камеру сгорания.

4.5 показания микрометра маховика (handwheel reading): Условное числовое значение, связанное со степенью сжатия, полученное по микрометрической шкале, указывающей положение плунжера переменной степени сжатия в форкамере двигателя.

4.6 измеритель цетанового числа (измеритель задержки воспламенения) [cetane meter (ignition delay meter)]: Электронный измерительный прибор, который отображает опережение впрыска и задержку воспламенения, получаемые на основании сигналов многоканальных первичных измерительных преобразователей (датчиков).

4.7 давление открытия форсунки (injector opening pressure): Давление топлива, преодолевающее сопротивление пружины, которая удерживает иглу распылителя форсунки в закрытом положении, и, вследствие этого, вынуждает ее подняться и осуществить впрыск топлива распылением из сопла форсунки.

4.8 опорный датчик (reference pickup): Первичный измерительный преобразователь, установленный над маховиком двигателя, срабатывающий при прохождении индикатора, расположенного на маховике, и предназначенный для регистрации момента прохождения поршнем верхней мертвой точки (ВМТ) и калибровки измерителя задержки воспламенения.

4.9 датчик впрыска (injector pickup): Первичный измерительный преобразователь, регистрирующий момент начала перемещения иглы форсунки - начала впрыска топлива.

4.10 датчик воспламенения (combustion pickup): Первичный измерительный преобразователь давления, на который воздействует давление в цилиндре двигателя, регистрирующий воспламенение.

4.11 первичные эталонные топлива (primary reference fuels): н-Гексадекан (цетан), гептаметилнонан (ГМН) и смеси данных материалов с подобранным по объему составом, определяющие шкалу цетановых чисел. При использовании в качестве первичного эталона ГМН цетановое число эталонной смеси определяют по формуле

Цетановое число = % цетана + 0,15 (% ГМН).                                     (1)

Примечание 3 - Первоначально условная шкала цетановых чисел была определена как процентное содержание по объему цетана (нормального гептана) в смеси с альфаметилнафталином (АМН), где цетану было присвоено значение 100, а АМН было присвоено нулевое значение (0). В 1962 г. вместо АМН в качестве низкоцетанового компонента был использован ГМН, как более доступный и устойчивый при хранении. Для ГМН Национальной группой взаимодействия по дизельным двигателям ASTM было установлено цетановое число 15 с использованием смесей цетана и АМН в качестве первичных эталонных топлив. Допускается использовать АМН в качестве первичного эталонного топлива.

4.12 вторичные эталонные топлива (secondary reference fuels): Смеси, составленные в объемном соотношении из двух выбранных смесей углеводородов, обозначаемых Т-топливо (высокоцетановое) и U-топливо (низкоцетановое), где каждая пара Т-топлива и U-топлива калибруется Национальной группой взаимодействия по дизельным двигателям ASTM в разнообразных сочетаниях путем сопоставления со смесями первичных эталонных топлив.

4.13 контрольные топлива (check fuels): Дизельные топлива, калиброванные Национальной группой взаимодействия по дизельным двигателям ASTM, которая обеспечивает руководство для каждой отдельной лаборатории для проверки оценки цетанового числа на конкретной испытательной установке.

     5 Реактивы и эталонные материалы

5.1 Хладагент рубашки охлаждения цилиндра

В качестве хладагента рубашки охлаждения цилиндра используют воду, соответствующую классу 3 по ISO 3696. В лабораториях, расположенных на такой высоте над уровнем моря, при которой температура кипения воды равна (100±2)°С, используют воду. В лабораториях, расположенных на большей высоте над уровнем моря, используют воду с добавлением технического антифриза на основе этиленгликоля в количестве, достаточном для обеспечения требования по температуре кипения. Также хладагент должен содержать многофункциональную присадку для снижения коррозии и образования накипи, влияющих на теплообмен и, следовательно, на результаты оценки воспламеняемости топлива.

5.2 Моторное смазочное масло

Используют масло, по вязкости соответствующее классу SAE 30 и по эксплуатационным требованиям - категории SF/CD или SG/CE. Оно должно содержать моющую присадку, иметь кинематическую вязкость от 9,3 до 12,5 мм/с при 100°С и индекс вязкости не менее 85. Не следует использовать масла, содержащие присадки для повышения индекса вязкости, и всесезонные масла.

5.3 Цетан, первичное эталонное топливо