夏云良　吳 歡 / 江蘇宜興市計(jì)量檢定測試所

汽油介質(zhì)特性對燃油加油機(jī)檢定結(jié)果的影響

夏云良吳 歡 / 江蘇宜興市計(jì)量檢定測試所

0　引言

按照J(rèn)JG 443 - 2006《燃油加油機(jī)檢定規(guī)程》，在檢定燃油加油機(jī)過程中，發(fā)現(xiàn)了由于檢定介質(zhì)的物理特性嚴(yán)重影響對加油機(jī)的誤差判定，經(jīng)分析搞清了問題的成因，問題得以解決。

1　檢定中出現(xiàn)的問題

1.1檢定用標(biāo)準(zhǔn)器和環(huán)境

檢定中使用的主標(biāo)準(zhǔn)器是最大允許誤差為±0.025%的20 L容量和100 L容量的二等金屬量器各一臺，符合JJG 443-2006及JJG 259-2005《標(biāo)準(zhǔn)金屬量器檢定規(guī)程》的結(jié)構(gòu)要求，柴油、汽油共用。春秋兩季作為檢定時(shí)間進(jìn)行周期循環(huán)，檢定時(shí)環(huán)境相對穩(wěn)定。

1.2問題的產(chǎn)生

1）被檢豪升牌加油機(jī)，Qmax= 50 L/min。配套海龍計(jì)量器，該計(jì)量器性能優(yōu)越。

2）檢定柴油介質(zhì)的加油機(jī)時(shí)（首次檢定），在0.16Qmax20 L、0.4Qmax20 L、0.95Qmax100 L點(diǎn)各檢3次得到數(shù)據(jù)列表1。

從表中可以看出，各點(diǎn)檢出誤差完全符合JJG 443-2006中 5.1.1款的要求，從中也看出計(jì)量器也符合規(guī)程5.2款的要求。

3）檢定汽油介質(zhì)的加油機(jī)時(shí)（首檢），在和上述同樣的流量點(diǎn)同樣的體積量，各點(diǎn)檢定3次得出數(shù)據(jù)列表2。

4）從表2中可以看出，小流量點(diǎn)和大流量點(diǎn)的重復(fù)性都符合且優(yōu)于規(guī)程要求，但大流量點(diǎn)的誤差卻大大超過規(guī)程最大允許誤差。

5）用加油站的自校用標(biāo)準(zhǔn)金屬量器容量20 L，在0.16Qmax及0.95Qmax點(diǎn)各校3次，得出誤差值一致性良好，排除了計(jì)量器因內(nèi)漏所造成的在同樣體積量下，因流量的大小導(dǎo)致誤差值的不一致。

表1　柴油介質(zhì)加油機(jī)檢定數(shù)據(jù)

表 2 汽油介質(zhì)加油機(jī)檢定數(shù)據(jù)

6）由于得出結(jié)果不合格而重新調(diào)整該機(jī)，該機(jī)調(diào)整后檢出誤差小流量點(diǎn)為-0.12%，大流量點(diǎn)為0.24%，雖然調(diào)整后合格，但后續(xù)檢定周期縮短，這不是客戶所能接受的，并對檢定結(jié)果提出嚴(yán)重質(zhì)疑。此種情況在執(zhí)法裁定或仲裁檢定過程中會影響判定結(jié)果。

2　問題的成因

2.1量值傳遞溯源即對標(biāo)準(zhǔn)器狀況的分析

主標(biāo)準(zhǔn)器為二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器，量器的各項(xiàng)性能和指標(biāo)都優(yōu)于規(guī)程規(guī)定的要求，準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性根據(jù)省院給出的就近兩期檢定證書也毋庸置疑，從柴油介質(zhì)的加油機(jī)的檢定數(shù)據(jù)（表1）也可以說明，完全可以排除標(biāo)準(zhǔn)器自身問題。且柴油介質(zhì)的加油機(jī)檢定中從未出現(xiàn)過和表2類似的數(shù)據(jù)。

2.2檢定中汽油介質(zhì)揮發(fā)的分析

1）汽油的物理特性具有很強(qiáng)的蒸發(fā)性能，即輕烴組分占一定比例，能快速氣化和空氣形成氣體混合物，飄灑到大氣當(dāng)中，并且，其揮發(fā)速度受壓力、溫度、液面積及液面上空氣流速的影響。根據(jù)有關(guān)資料表明，液面空氣相對靜止時(shí)，汽油蒸發(fā)分子和空氣分子碰撞有重新回到液體中的可能，具有液面空氣流動(dòng)越快揮發(fā)能力越強(qiáng)這一特性。

2）檢定時(shí)的發(fā)油方式，檢定時(shí)把油槍插入量器口15 cm左右往量器內(nèi)注油，但實(shí)際是噴濺式發(fā)油，流體成顆粒狀噴到量器底部，大大增加了汽油分子和空氣的接觸面積，且流體攪動(dòng)液面，又大大增強(qiáng)了液面的空氣流通，在兩者的作用下汽油揮發(fā)會更強(qiáng)勁。揮發(fā)的那部分油切實(shí)是從加油機(jī)發(fā)出的，經(jīng)過加油機(jī)計(jì)量的。工作過程中也看到隨著發(fā)油的開始濃濃的油氣就從量器口溢出。

3　解決的思路和辦法

3.1思路

汽油的物理特性是與生俱來的，是不為人的意志所轉(zhuǎn)移的，但是，可以營造抑制其物理特性的條件，既然揮發(fā)和空氣流速相關(guān)，那就設(shè)法讓液面空氣靜止，使噴濺流變成穩(wěn)定連續(xù)流。

3.2解決的方法

曾經(jīng)考慮從量器底部通過放油管道向量器內(nèi)加油，使量器內(nèi)的汽油液面平穩(wěn)向上漫浸上升，這既保證了液面空氣的相對靜止，又消除了濺射流和空氣的接觸。但由于量器底部進(jìn)、放油同一管道引起零位調(diào)整不便而放棄。于是，考慮了另外一種方法，用一根金屬管，從量器口伸至量器底部，加油槍從金屬管子上部口向量器內(nèi)注汽油，液面不也是浸漫式上升么。這實(shí)際上就是將通過加油機(jī)的汽油介質(zhì)經(jīng)管道在量器內(nèi)液面下送出，即浸沒式液下發(fā)油。做了如下試驗(yàn)，把一根公稱通徑為25 mm、壁厚2 mm的不銹鋼管安裝到量器中，管的下端口距量器底50 mm，管的上端口和量器溢流罩端口持平，并將管的上端口用支架固定（見圖1）。

圖1　標(biāo)準(zhǔn)金屬量器改造后示意圖

檢定汽油加油機(jī)時(shí)將油槍插入管的上端口向量器底部注油。量器改裝后的檢定數(shù)據(jù)列表3。

從表3可以看出檢定得到了令人滿意的效果，3點(diǎn)檢出誤差之差值優(yōu)于同點(diǎn)計(jì)量重復(fù)性要求。同時(shí)在注油的前半段時(shí)間看不到量器口有油氣溢出。

4　檢定汽油介質(zhì)的兩種發(fā)油方式比較

4.1噴濺式發(fā)油

查閱相關(guān)資料表明是高發(fā)油損耗，發(fā)油過程就有過超過0.4%的損耗的記錄，嚴(yán)重影響檢定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并且影響環(huán)境、容易產(chǎn)生靜電，涌出的油氣也危害檢定人員身體健康。

表3　浸沒式液下發(fā)油檢定數(shù)據(jù)

4.2浸沒式液下發(fā)油

據(jù)相關(guān)資料表明，浸沒式發(fā)油能把汽油揮發(fā)損耗控制在0.05%以內(nèi)，提高了檢定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度，大大降低了靜電電位，減少了油氣排放。

5　結(jié)語

汽油介質(zhì)的燃油加油機(jī)檢定時(shí)采用浸沒式液下發(fā)油，取得了比較好的效果。加油機(jī)檢定時(shí)發(fā)油方式是不可忽略的問題，例如汽油介質(zhì)發(fā)油流量計(jì)的現(xiàn)場容積法檢定也是類似狀況。

［1］ 全國流量容量計(jì)量技術(shù)委員會. JJG 443-2006 ［S］. 北京： 中國計(jì)量出版社， 2006.

［2］ 全國流量容量計(jì)量技術(shù)委員會. JJG 259-2005 ［S］. 北京： 中國計(jì)量出版社， 2005.

［3］ 胡志勇，吳明，牛冉. 油品裝車裝船揮發(fā)損失的計(jì)算與研究［J］.當(dāng)代化工，2013，10：1478-1480.

［4］ 朱玲，陳家慶，柳巖. 油氣揮發(fā)過程實(shí)驗(yàn)分析［J］. 車用發(fā)動(dòng)機(jī)，2011，02：68-71.