辛烷值试验机爆震表指针漂移问题的处理

王新华，王 翀，舒礼斌

（联勤保障部队军需能源质量监督总站，北京100081）

辛烷值是车用汽油的重要质量指标，用于确定汽油牌号。目前炼油企业主要生产92#、95#车用汽油，其生产方案、调和工艺、质量控制和成本控制均围绕辛烷值进行，控制辛烷值是核心内容和关键过程。在实际生产过程中对辛烷值准确度要求非常高。辛烷值试验机是测定辛烷值的主要手段，辛烷值试验机的工作稳定性至关重要［1］。

1 爆震表指针漂移问题

ASTM-CFR 辛烷值试验机在良好工作状态下爆震表指针不会偏移。在实际测试中，当ASTMCFR 辛烷值试验机运行100 h 左右，发现实验测试结果与预测结果相差较大。用出厂留样进行复查，发现辛烷值测定结果部分留样不合格。为此，用甲苯标样对试验机进行标定，辛烷值超过允差范围，同时发现爆震表指针发生偏移。爆震表指针漂移会使测得结果偏低，重复性差，分析时间长，影响到了企业生产、效益和市场供应。

2 维修前试验机存在的问题

2.1 指针在测定过程中发生漂移

辛烷值测定过程中，爆震表指针朝变大的方向漂移，幅度在1～6个分度格。在测定过程中，计数器读数时，要求标样（即基准参比燃料，行业习惯称标准燃料或标样）、实验燃料，爆震表的指针应定格在50±5的某一固定位置，若存在漂移会对测定结果产生影响，对标准燃料的定位不准确。因为实验燃料测定时，以标准燃料原先的位置定位，从而使得测定结果变小。该试验机展宽为每个单位辛烷值相当于16 个分度格宽度，1～6 个分度格相当于0～0.3 个辛烷值单位，测得结果偏低了约0.2 个单位。随着试验机运转时间延长，漂移幅度会变小，试验中为了使漂移位置变小，不得不延长试验机的运转时间，所得测定数据的重复性也不好，结果不真实，必须对试验机进行维修［2］。

2.2 产生漂移问题的原因

为解决漂移问题，首先对试验机进行了基本检查、维护，但问题依旧存在。爆震强度的测量过程是，爆震传感器将气缸内燃料燃烧产生的爆震波，转变成电信号，再经过爆震仪内部的放大器将电信号滤波、放大，最后由仪表稳定的显示出来。维修前爆震表指针的读数位置变化见表1。

表1 维修前爆震表指针的读数位置变化情况

从表1 可以看出，漂移的幅度在1～6 个分度格的范围之间，随试验机运转时间的延长，漂移范围变小了些。爆震表指针存在漂移时样品的分析数据见表2。

表2 爆震表指针存在漂移时样品的分析数据

由表2可知，重复性超差，分析耗时长，说明试验机工作状态不稳定。

可以判断出，漂移不是破坏性因素造成的。从爆震强度的测定过程及试验机的结构分析，推断试验机本身出现问题的可能性较大。试验机引起漂移的因素可归纳为6个方面［3］：

（1）表头的故障；

（2）仪表线路问题或接触不良；

（3）爆震传感器钢膜积碳多、有裂纹，和气缸部位连接处漏气；

（4）火花塞和气缸连接部位漏气；

（5）活塞裙部的活塞环，特别是密封环磨损严重和缸套的镜面有了间隙产生了漏气；

（6）进、排气阀关闭时密封不好，漏气。

为了解决漂移问题，同时也为了优化试验机的工作状态，对以上相关部位进行了检查、维护、整改。检查的结果是爆震表指针的漂移主要是由于进、排气阀的密封性不好，产生了小量的漏气造成的［4］。

进、排气阀工作过程中的作用是定时开启，定时关闭；关闭时密封性要好，如果漏气，会使气缸内燃料燃烧时产生的压力不稳，导致仪表指针指示不稳；进、排气阀漏气产生的原因是：（1）接触的方式不好；（2）燃料燃烧产生的积碳；（3）长期的磨损造成的，试验机使用的年限比较长，各部件都有一定的磨损；对阀面、阀座进行检查，发现虽然有些烧蚀，有些磨损，但还符合使用要求。

为了解决阀、阀门密封性不好的问题，采取了措施：（1）清除积碳，清洗干净；（2）根据资料推荐的方法，将原先的接触角度45o，研磨成：阀面45o，阀座46o，这样就形成1o的干涉角，由原来的面接触，几乎变成了线接触，由于弹簧作用力的不变，从而使得两者之间的压强比以前增大了，进而密封性变得更好了；（3）用异辛烷试漏，直到合格，否则需重新研磨［5］。

3 维修后试验机的状况

（1）通过对试验机的维护检修，对阀、阀座的改进维修，解决了爆震表指针的漂移问题，见表3。

表3 维修后爆震表指针的变化情况

从表3 可见，定位测定时表的指针位置稳定，只有1个分度格漂移，随试验机运转漂移消除了。

（2）对试验机进行甲苯标定，评定试验机的测定误差，结果见表4。

表4 维修后甲苯标定燃料对试验机的误差标定情况

从表4可见，测定误差比较小，处于可用状态。

（3）对试样的测定结果见表5。

表5 试验机维修后的实验分析数据

由表5可知，每个样品的实验数据重复性都很好，符合辛烷值试验方法GB/T 5487的要求。

（4）将部分样品送中国石化石油化工科学研究院进行评定，结果表明数据再现性好，见表6。

表6 辛烷值测定的再现性

4 结论

（1）通过对试验机的整体维护，对进气阀及阀座的改进维修，解决了爆震表指针漂移的问题。

（2）试验机维修、改进后，辛烷值试验机能很快进入稳定的工作状态，测定数据的精密度好，实验数据可靠，测定结果有效，满足了生产的要求。