Tải bản đầy đủ

tính toán thiết kể bể chứa xăng dung tích 20000m3

1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
KHOA DẦU KHÍ

NGUYỄN VĂN CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHỈ TIÊU XĂNG DẦU
TRONG CÔNG TY XĂNG DẦU B12 VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỒN CHỨA
XĂNG CÓ DUNG TÍCH 20000 m3

LỌC HÓA DẦU
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

GIÁO VIÊN CHẤM

TS. CÔNG NGỌC THẮNG
`

HÀ NỘI - 11/2016




i

LỜI CẢM ƠN
Đối với mỗi sinh viên, đồ án tốt nghiệp có vai trò rất quan trọng, đặc biệt là khối
nghành kĩ thuật như trường Đại học Mỏ Địa Chất Hà Nội. Nó giúp sinh viên vận hoàn
thiện, tổng hợp, vận dụng những kiến thức đã tích lũy, trau dồi trong suốt quá trình học
tập tại trường. Được sự hướng dẫn tận tình của TS. CÔNG NGỌC THẮNG và sự cố
gắng, tìm tòi học hỏi của bản thân em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề
tài:” tìm hiểu các phương pháp phân tích chỉ tiêu xăng dầu trong công ty xăng dầu B12
và tính toán thiết kế bồn chứa xăng có dung tích 20.000 m3”. Đây là đề tài mang ý
nghĩa thực tế cao, em cũng đã cố gắng tập trung nghiên cứu, học hỏi, làm việc nghiêm
túc. Nhưng kiến thức còn hạn chế vì vậy không tránh khỏi những sai sót, em rất mong
được sự, hướng dẫn, chỉ bảo của các thầy cô để em có thể hoàn thiện mình hơn khi ra
trường.
Qua đây cho phép em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô trong
trường Đại học Mỏ Địa Chất nói chung, các anh chị trong công ti xăng dầu B12 nói
riêng đã truyền đạt, dạy dỗ em trong suốt quá trinh học tập tại trườngvà nơi thực tập.
Em cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè - Những
người đã luôn ở bên cạnh động viên, giúp đỡ em trong những lúc khó khăn nhất khi
làm đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 21 tháng 11 năm 2016
Sinh viên
Nguyễn Văn Cao


ii

Mục Lục
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. i
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... v
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHỈ TIÊU XĂNG DẦU TRONG
CÔNG TY B12............................................................................................................... 2
1.1. Hiệu quả sử dụng .................................................................................................... 2
1.2.

Các phương pháp đánh giá ở công ty xăng dầu B12 ....................................... 4
1.2.1. Phương pháp xác định điểm chớp lửa cốc kín ............................................ 4
1.2.2. Xác định tỷ trọng D15 ................................................................................. 4
1.2.3. Phương pháp xác định lưu huỳnh bằng phổ huỳnh quang tán xạ năng lượng
tia -X ......................................................................................................................6
1.2.4. Phương pháp xác định độ nhớt động học .................................................... 7
1.2.5. Phương pháp xác định điểm đông đặc ........................................................ 8
1.2.6. Phương pháp xác định tro ............................................................................ 8
1.2.7. Xác định hàm lượng nước bằng phương pháp chưng cất ............................ 9
1.2.8. Trị số octan nghiên cứu cho nhiên liệu động cơ đánh lửa ........................... 9
1.2.9. Độ ăn mòn đồng bằng phép thử tấm đồng ................................................ 11
1.2.10. Phương pháp xác định áp suất hơi bão hòa - pp Reid ............................. 12
1.2.11. Xác định hàm lượng nhựa thực tế - phương pháp bay hơi ...................... 13
1.2.12. Phương pháp xác định nước và tạp chất bằng mắt thường (ASTM D4176)
....................................................................................................................14
1.2.13. Phương pháp xác định thành phần cất ở áp suất khí quyển .................... 15
1.2.14. Phương pháp xác định độ ổn định ôxy hóa- phương pháp chu kỳ cảm
ứng ....................................................................................................................16
1.2.15. Phương pháp lấy mẫu thủ công ............................................................... 17
1.2.16. Phương pháp xác định các loại hydrocacbon dạng lỏng bằng hấp phụ chỉ
thị huỳnh quang .................................................................................................... 19
1.2.17. Xác định hàm lượng chì bằng phổ tia X.................................................. 20
1.2.18. Xá c định nhiệt trị .................................................................................... 21
1.2.19. Tính toán chỉ số cetan .............................................................................. 23
1.2.20. Xác định hợp chất MTBE, ETBE, TAME, DIPE, rượu tert-amyl và rượu
từ C1 đến C4 bằng phương pháp sắc ký khí .......................................................... 24
1.2.21. Xác định tạp chất dạng hạt - phương pháp lọc ........................................ 25
1.2.22. Phương pháp xác định độ bôi trơn ( ASTM D6079)............................... 26
1.2.23. Xác định hàm lượng Asphaten (ASTM D6560- 2005 ) .......................... 27
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ BỒN CHỨA DẦU KHÍ........................................... 32
2.1. Giới thiệu .............................................................................................................. 32
2.2.
Phân loại bồn chứa dầu khí ............................................................................ 32
2.2.1. Phân loại theo chiều cao xây dựng ............................................................ 32


iii
2.2.2. Phân loại theo hình dạng bể ...................................................................... 33
2.2.3. Phân loại theo mái bể ................................................................................ 34
2.2.4. Phân loại theo áp lực dư ( do chất lỏng bay hơi) ....................................... 34
2.3.
Một số dạng bể chứa phổ biến ....................................................................... 35
2.3.1. Bể chứa trụ đứng ....................................................................................... 35
2.3.2. Bể chứa cầu ............................................................................................... 38
2.3.3. Bể chứa hình giọt nước.............................................................................. 39
2.4.
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động nói chung của bể chứa .............................. 42
2.4.1. Thân thiết bị ............................................................................................... 42
2.4.2. Đáy và nắp bồn chứa ................................................................................. 43
2.4.3. Các thiết bị phụ trợ .................................................................................... 43
2.5.
Các công tác kiểm tra trước khi đưa vào vận hành........................................ 45
2.5.1. Kiểm tra độ kín .......................................................................................... 45
2.5.2. Thử độ bền của bể ..................................................................................... 46
2.5.4. Bảo quản bể chứa ...................................................................................... 47
2.5.6. Giảm thiểu sự bay hơi ............................................................................... 49
2.5.7. Thu hồi lại thành phần nhẹ ........................................................................ 49
2.6.
Thiết kế bồn chứa........................................................................................... 50
2.7.
Xác định các tác động bên ngoài ................................................................... 51
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÂN BỂ ................................................. 54
3.1. Phân tích lựa chọn phương án .............................................................................. 54
3.1.1. Tính toán sơ bộ và lựa chọn phương án xây dựng .................................... 54
3.1.2. Tính chiều dày bồn chứa ........................................................................... 56
3.1.3. Thiết kế đáy bể .......................................................................................... 61
3.1.4. Tính toán tấm vành khăn (annular bottom plate) ...................................... 62
3.1.5. Tính toán vành gia cường chống gió ......................................................... 63
3.1.6. Lựa chọn kết cấu mái bể ............................................................................ 66
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 68
KIẾN NGHỊ ................................................................................................................. 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 70


iv
DANH MỤC HÌNH
Hình 2. 1. Bể trụ đứng .................................................................................................... 33
Hình 2. 2. Bể trụ nằm ..................................................................................................... 34
Hình 2. 3. Bể cầu ............................................................................................................ 34
Hình 2. 4. Bể trụ đứng .................................................................................................... 35
Hình 2. 5. Các loại mái bể .............................................................................................. 36
Hình 2. 6. Bể hở mái phao ............................................................................................. 37
Hình 2. 7. Bể trụ đứng mái cầu ...................................................................................... 37
Hình 2. 8. Bể trụ ngang .................................................................................................. 38
Hình 2. 9. Bể chứa cầu ................................................................................................... 38
Hình 2. 10. Bể hình giọt nước ........................................................................................ 39
Hình 2. 11. Cấu tạo bể trụ đứng mái dome .................................................................... 40
Hình 2. 12. Mái dome .................................................................................................... 40
Hình 2. 13. Bể chứa trụ đứng mái dome ........................................................................ 41
Hình 2. 14. Các chi tiết của mái Dome .......................................................................... 42
Hình 3. 1. Bể trụ đứng .................................................................................................... 54
Hình 3. 2. Cấu tạo đấy bể .............................................................................................. 62
Hình 3. 3. Lắp đặt mái bể chứa ...................................................................................... 66


v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1. Các điều kiện giới hạn và nhiệt độ thử nghiệm .............................................. 5
Bảng 1. 2. Phổ phát xạ plasma cặp cảm ứng .................................................................. 28
Bảng 2. 1. So sánh hai loại bể ngầm và bể nổi .............................................................. 33
Bảng 3. 1. Quy định về bề dày bồn chứa ....................................................................... 56
Bảng 3. 2. Hình dáng sơ bộ của bể thiết kế.................................................................... 58
Bảng 3. 3. Chiều dày bể chứa với các lớp ..................................................................... 61
Bảng 3. 4. Bề dày vành khăn theo độ dày đáy ............................................................... 62
Bảng 3. 5. Chiều rộng quy đổi thân bể........................................................................... 65



1
MỞ ĐẦU
Chúng ta đều biết rằng dầu khí là một nguồn năng lượng hóa thạch quan trọng
cho nhu cầu hiện nay.Các quốc gia có trữ lượng dầu khí đáng kể, việc khai thác và sử
dụng chúng đã đem lại một nguồn lợi kinh tế lớn. Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa
học công nghệ cũng như ngành công nghiệp hóa học trong vài thập kỉ gần đây đã làm
tăng sản lượng cũng như chất lượng các sản phẩm công nghệ. Đặc biệt trong ngành
công nghiệp dầu khí, xăng là một sản phẩm quan trọng hàng đầu, là động lực cho các
ngành nghề khác phát triển. Sự phát triển của khoa học công nghệ làm cho sản lượng
sản xuất xăng dầu tăng lên đáng kể, để giải quyêt vấn đề này buộc phải xây dựng
những khu tồn chứa xăng dầu. Nhằm đảm bảo nhu cầu sử dụng phân phối cũng như
tàng trữ và an toàn phòng chống cháy nổ vấn đề thiết kế bồn bể chứa rất quan trọng.
Sau khi tìm hiểu, thu thập tài liệu và được sự đồng ý của bộ môn Lọc Hoá Dầu
khoa Dầu Khí trường Đại Học Mỏ - Địa Chất. Em đã lựa chọn đề tài cho đồ án tốt
nghiệp của mình là: “Tìm hiểu các phương pháp phân tích chỉ tiêu xăng dầu trong công
ty xăng dầu B12 và tính toán thiết kế bồn chứa xăng có dung tích 20.000 m3”.
Nội dung đồ án gồm:
- Các phương pháp phân tích chỉ tiêu xăng dầu trong Công Ty Xăng Dầu B12
-

Tổng quan về bồn chứa dầu khí.
Tính toán thiết kế thân bể chứa xăng có dung tích 20.000 m3.


2
CHƯƠNG 1. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHỈ TIÊU XĂNG DẦU TRONG
CÔNG TY B12
Hiệu quả sử dụng
Hiệu quả sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng của quá trình chế biến, quá
trình kiểm tra chất lượng, trong đó các quá trình xúc tác, quá trình sử dụng, chế biến,
tính toán công suất thiết bị cho nhà máy lọc dầu, cách xác định giá trị dầu thô trên thị
trường, việc phân tích, xác định các chỉ tiêu của xăng dầu là rất cần thiết. Theo các
chuyên gia về hóa dầu ở châu Âu, việc kiểm tra chất lượng và đưa dầu mỏ qua các quá
1.1.

trình chế biến sẽ nâng cao được hiệu quả sử dụng của dầu mỏ lên nhiều lần và tiết kiệm
được nguồn tài nguyên quý hiếm này. Các hợp chất cao phân tử như: hợp chất nhựa,
asphaten nếu có trong sản phẩm, làm cho sản phẩm có màu tối, sẫm dễ tạo cốc, tạo cặn
muội khi cháy.
Trong quá trình chế biến có xúc tác, nhựa và asphaten sẽ gây độc xúc tác, làm
giảm hoạt tính của xúc tác. Các thành phần kim loại chứa trong dầu cũng gây hại,
chúng gây ngộ độc xúc tác trong chế biến gây ăn mòn kim loại, làm giảm độ chịu nhiệt
của thiết bị khi có mặt trong nhiên liệu đốt lò. Dầu thô vừa khai thác ở mỏ lên, ngoài
phần chủ yếu là các hydrocacbon như đã nêu ở phần trên, trong dầu còn lẫn nhiều tạp
chất như: Tạp chất cơ học, đất đá nước và muối khoáng. Chúng lẫn ở dầu khí và phổ
biến là nằm ở dạng nhũ tương nên khó tách và khó sử lý ở điều kiện bình thường. Nếu
không tách hợp chất này đi kèm với việc kiểm tra chất lượng, khi vận chuyển hay bồn
chứa và đặc biệt là khi chưng cất, chúng sẽ tạo cặn bùn và các hợp chất ăn mòn, phá
hỏng các thiết bị, làm giảm công suất chế biến, ảnh hưởng đến chất lượng sản
phẩm,sản phẩm bán trên thị trường sẽ không đảm bảo được tính an toàn, sức khỏe, môi
trường và gây ra các thành phần phụ trong xăng như khả năng cháy, chống kích nổ,
nhiệt độ sôi, thành phần của hydrocacbon,phi hydrocacbon…
Vì vậy, khi đưa vào chế biến, dầu thô cần phải được cho qua các bước xử lý,
kiểm tra chất lượng sản phẩm ở mức độ khác nhau. Dưới đây là tiêu chuẩn và chỉ tiêu
để đánh giá với từng loại xăng dầu ở Việt Nam.
Xăng không chì (Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6776:2013)
- Density ở 150C
- Thành phần cất: Điểm sôi đầu, sôi 10%, sôi 50%, sôi 90%, điểm sôi cuối
- Độ ổn định oxy hóa


3

-

Hàm lượng lưu huỳnh
Hàm lượng chì

-

Áp suất hơi Reid ở 37,80C

-

Ăn mòn tấm đồng ở 500C, 3giờ
Trị số Octan
Hàm lượng nhựa thực tế
Hàm lượng Olefin
Hàm lượng oxy

-

Hydrocacbon thơm
Hàm lượng kim loại (Fe, Mn )

- Hàm lượng benzene
- Hợp chất oxygenat
- Ngoại quan
Dầu diesel (DO ) (Tiêu chuẩn Việt Nam về Dizen TCVN 5689:2013)
- Density ở 150C
- Thành phần cất: sôi 10%, sôi 50%, sôi 90%
- Điểm bắt cháy cốc kín
- Độ nhớt động học ở 400C
- Hàm lượng nước
- Điểm đông đặc.
-

Hàm lượng lưu huỳnh
Tạp chất dạng hạt
Trị số cetan
Độ bôi trơn
Hàm lượng tro
Cặn cacbon Conradson.( 10% sau cất )

- Ăn mòn tấm đồng ở 500C ( 3giờ )
- Hàm lượng chất thơm đa vòng (PHA )
- Ngoại quan
Nhiên liệu đốt lò (FO ) (Tiêu chuẩn Việt Nam về Nhiên liệu đốt lò TCVN 6239:2002)
- Density ở 150C.
- Nhiệt trị


4
- Hàm lượng lưu huỳnh.
- Độ nhớt động học ở 500C
- Điểm bắt cháy cốc kín.
-

Điểm đông đặc
Cặn cacbon
Hàm lượng tro
Hàm lượng nước
Hàm lượng tạp chất

1.2. Các phương pháp đánh giá ở công ty xăng dầu B12 [1]
1.2.1. Phương pháp xác định điểm chớp lửa cốc kín
.
Điểm chớp lửa cốc kín là nhiệt độ thấp nhất (đã được hiệu chỉnh về áp suất khí
quyển 760 m Hg hoặc 101,3 KPa) mà ở đó hỗn hợp hơi của mẫu và không khí trên mặt
mẫu trong cốc bị chóp lửa khi đưa ngọn lửa thử qua mặt cốc dưới điều kiện thử nghiệm
và lập tức truyền lan khắp mặt thoáng của mẫu. Đôi khi ở gần điểm chớp lửa thực, việc
sử dụng ngọn lửa thử gây nên một quầng sáng màu xanh hoặc ngọn lửa lan rộng, đó
không phải là điểm chớp lửa thực có thể bỏ qua.
Phạm vi áp dụng (TCVN 2693:2007- ASTM D93 ) dùng xác định nhiệt độ chớp
cháy cốc kín của dầu nhiên liệu, dầu nhờn hoặc chất lỏng có điểm chớp cháy cao. Tại
PTN B12 áp dụng cho DO và FO. Mẫu được đun nóng trong cốc với tốc độ chậm đều
và khuấy liên tục. Mở lỗ trên nắp và đưa ngọn lửa nhỏ qua mặt cốc với khoảng thời
gian nhất định và đồng thời ngừng khuấy. Điểm chớp lửa là nhiệt độ thấp nhất mà ở đó
hỗn hợp hơi của mẫu và không khí trên bề mặt mẫu chớp lửa và ngay lập tức truyền lan
khắp mặt thoáng khi có ngọn lửa đưa qua. Điểm chớp cháy cho biết khuynh hướng của
mẫu sinh ra một hỗn hợp có thể cháy với không khí ở điều kiện thường. Tuy nhiên đây
chỉ là một yếu tố cần cân nhắc khi đánh giá nguy cơ bắt cháy của sản phẩm.
Phương pháp này được vận dụng trong các qui tắc an toàn và vận chuyển các
sản phẩm dầu và để xác định tính dễ bay hơi của các sản phẩm dầu, dùng để xác định
sự nhiễm bẩn của dầu nhờn bởi các hợp chất nhẹ dễ bay hơi.
1.2.2. Xác định tỷ trọng D15
Phạm vi áp dụng (Tiêu chuẩn TCVN 6594:2007). Đối với dầu thô và tất cả các
sản phẩm dầu mỏ. Dùng để tính hàng trong mua bán và tồn chứa. Có thể là yếu tố chi
phối chất lượng của dầu thô. Density ở 150 C (khối lượng riêng) là khối lượng của một


5
đơn vị thể tích chất lỏng được quy chuẩn về 150 C (Kg/l ở 150C). Specific Gravity ở
60/600 F ( tỷ trọng tương đối ) là tỷ số giữa khối lượng riêng của chất lỏng ( tại 600 F )
so với khối lượng riêng của nước ( ở 600F ). Được kí hiệu là d60/60, tại Mỹ người ta lại
quen dùng độ API, đó là một hàm riêng của tỷ trọng tương đối: 0API = 141,5 / d60/60 131,5
Một ống đong bằng thuỷ tinh trong suốt, chiều cao của ống phải đủ để phù kế
nổi trong mẫu với khoảng cách giữa đáy của phù kế và đáy của ống phải cách nhau ít
nhất 25mm. Bình điều nhiệt được dùng khi mẫu cần nhiệt độ thử nghiệm cao hoặc thấp
hơn nhiều so với nhiệt độ phòng.
Bảng 1. 1. Các điều kiện giới hạn và nhiệt độ thử nghiệm
Loại mẫu

Điểm sôi đầu

Các giới hạn khác

Nhiệt độ thử
nghiệm

Bay hơi cao

-

Áp suất hơi Reid <
26 Psi

Làm lạnh trong
thùng chứa kín 
20C

Bay hơi trung

1200C

Làm lạnh trong
thùng xuống 180C

bình
Bay hơi trung
bình và nhớt
Không bay hơi

-

-

Độ nhớt quá cao ở
180C
> 1200C

Đun nóng đến trạng
thái đủ lỏng
Sử dụng một nhiệt
độ bất kỳ

Tóm tắt qui trình
Rót mẫu vào ống đong (tránh tạo bọt khí ). Khử hết bọt khí tạo thành sau khi chúng tập
hợp trên bề mặt mẫu bằng cách dùng một mẩu giấy lọc sạch chạm vào chúng trước khi
đặt phù kế vào.
Chọn phù kế phù hơp với các loại mẫu mà ta cần đo.
Giữ nhiệt độ của mẫu không thay đổi rõ rệt trong thời gian cần thiết để hoàn thành
phép thử.
Thả nhẹ phù kế và nhiệt kế ( thích hợp với các loại xăng dầu ) vào trong ống mẫu. Sau
khi phù kế đạt được mức ổn định và nhiệt kế chỉ nhiệt độ ổn định. Đọc thật nhanh và
cẩn thận chỉ số trên phù kế, ghi lại nhiệt độ của mẫu chính xác đến 0,250C.


6

-

Với một chất lỏng mờ đục đọc bằng cách để mắt cao hơn bề mặt chất lỏng một chút,
điểm trên vạch chia phù kế là điểm mẫu dâng cao đến đó. Chỉ số đọc này ở đỉnh của
mặt lõm chất lỏng.
Báo cáo kết quả
Ghi lại giá trị trên phù kế và giá trị trên nhiệt kế. Sau đó dựa vào bảng 53B để
tra tìm giá trị Density ở 15 0C, hiệu chỉnh mặt khum đối với dầu FO. Ghi kết quả vào
phiếu kết quả thử nghiệm.
1.2.3. Phương pháp xác định lưu huỳnh bằng phổ huỳnh quang tán xạ năng
lượng tia -X
Phạm vi áp dụng theo tiêu chuẩn TCVN 3172:2008 – ASTM 4294 : 2006. Tiêu
chuẩn này qui định phương pháp xác định tổng lưu huỳnh trong các hydrocacbon như:
nhiên liệu điêzen, naphta, dầu hoả, dầu cặn, dầu gốc bôi trơn, dầu thuỷ lực, nhiên liệu
phản lực, dầu thô, xăng (không chì), và các nhiên liệu chưng cất khác. Ngoài ra, cũng
có thể áp dụng kỹ thuật này để phân tích lưu huỳnh có trong các sản phẩm khác như
M-85 và M-100. Có thể phân tích các mẫu có dải nồng độ từ 0,0150 % khối lượng đến
5,00 % khối lượng lưu huỳnh.
Mẫu cần thử được đặt trong chùm tia phát xạ từ nguồn tia X. Phóng xạ tia X
kích hoạt đặc trưng được đo và so sánh số đếm tích lũy với các số đếm chuẩn hiệu
chuẩn đã chuẩn bị trước, các chuẩn này chặn trên, chặn dưới dải nồng độ đang xét để
thu được nồng độ lưu huỳnh của mẫu theo % khối lượng.
PTN xăng dầu B12 sử dụng máy LAB X3500 tự động để xác định chỉ tiêu này
Chất lượng của các sản phẩm dầu mỏ liên quan đến lượng lưu huỳnh hiện có.
Nhận biết hàm lượng lưu huỳnh là cần thiết cho các mục đích chế biến. Trong các tiêu
chuẩn, qui chuẩn kỹ thuật quốc gia cũng hạn chế hàm lượng lưu huỳnh trong các sản
phẩm dầu mỏ. Tiêu chuẩn này đưa ra phương pháp đánh giá sự phù hợp về hàm lượng
lưu huỳnh của các sản phẩm dầu mỏ với tiêu chuẩn yêu cầu kỹ thuật hoặc các giới hạn
qui định trong qui chuẩn.
So sánh với các phương pháp xác định lưu huỳnh khác, phương pháp này sử
dụng lượng mẫu cao, công chuẩn bị mẫu là tối thiểu, kết quả có độ chụm cao, và
phương pháp này có khả năng áp dụng trên dải rộng nồng độ lưu huỳnh. Trong nhiều
trường hợp, thiết bị dùng trong phương pháp này cũng không đắt bằng thiết bị qui định
dùng trong các phương pháp khác. Tham khảo thêm các phương pháp thử khác


7
1.2.4. Phương pháp xác định độ nhớt động học
Phương pháp này theo tiêu chuẩn TCVN 3171:2001, áp dụng cho dầu diesel, dầu
hoả, nhiên liệu phản lực và dầu nhờn, dầu đốt lò.
Độ nhớt động học là số đo sự cản trở tính chảy của chất lỏng dưới tác dụng của
trọng lực. Độ nhớt động học thường được đo ở 400C (đối với dầu sáng ) và 500C (đối
với dầu FO ) đơn vị tính quy ra cSt. Độ nhớt đối với nhiên liệu Diesel rất quan trọng vì
nó ảnh hưởng tới khả năng bơm và phun nhiên liệu vào buồng đốt. Độ nhớt có ảnh
hưởng rất lớn tới kích thước và hình dạng của kim phun. Nhiên liệu có độ nhớt cao rất
hkos nguyên tử hóa, các tia nhiên liệu không mịn và khó phân tán đều trong buồng đốt.
Kết quả là làm giảm hiệu suất và công suất động cơ. Tia nhiên liệu có thể chạm vào
thành xi lanh, cuốn đi lớp dầu bôi trơn và làm tang độ lẫn nhiên liệu trong dầu nhờn
gây ăn mòn nhanh chi tiết. Nhiên liệu có độ nhơt quá thấp sẽ tạo thành các hạt quá mịn,
không thể tới được các vùng xa kim phun và do đó hỗn hợp giữa nguyên liệu và không
khí sẽ không đồng nhất, nhiên liệu cháy không đều gây giảm công suất.
Tóm tắt qui trình
- Tiến hành khử nước và lọc tạp chất cơ học khỏi nhiên liệu kiểm tra.
- Duy trì bể điều nhiệt ở nhiệt độ phù hợp với từng loại mẫu.
-

-

Chọn nhớt kế đã được hiệu chuẩn khô, sạch có miền làm việc bao trùm độ nhớt xác
định. Thời gian chảy không ít hơn 200 giây.
Nạp mẫu vào nhớt kế bằng cách hút ( đối với dầu đen thì giữ nguyên quả bóp ở đầu
nhớt kế để dầu không chảy xuống duới cho đến khi tiến hành đo độ nhớt ). Cho
nhớt kế vào bể điều nhiệt.
Đối với dầu DO: Sau thời gian ổn định nhiệt ( thời gian 30 phút đối ) dùng quả bóp
cao su đẩy mẫu thí nghiệm dâng lên quá vạch trên sau đó để dầu tự chảy xuống.
Đối với dầu đen: Sau thời gian ổn định nhiệt ( thời gian 60 phút), tháo quả bóp ở
đầu nhớt kế để dầu tự chảy xuống. Khi dầu trong nhớt kế chạm tới vạch trên thì

bấm đồng hồ bấm giây để theo dõi thời gian lúc dầu chạm vạch dưới thì dừng đồng
hồ ghi lấy thời gian đó. Trong quá trình chảy nhiệt độ không được giao động quá 
50C.
* Chú ý: Mẫu thí ngiệm không có bọt, chất lỏng điều nhiệt ở mức ngập bầu trên của
nhơt kế, chọn nhớt kế có hăng số phù hợp với loại nhiên liệu cần phân tích.
Báo cáo kết quả


8
Tính toán kết quả  từ thời gian đo được bằng t và hằng số nhớt kế C theo công thức:
 = C.t
Trong đó

 : độ nhớt động học của mẫu ( cSt ).
C : hằng số của nhớt kế tại nhiệt độ thử nghiệm(cSt/s).
t : thời gian chảy ( s ).

1.2.5. Phương pháp xác định điểm đông đặc
Phương pháp này theo tiêu chuẩn TCVN 3573:2011- ASTM D97, được áp dụng
cho dầu DO, FO và để đánh giá khả năng của nhiên liệu có thể dùng được cho các
động cơ khi hoạt động ở vùng lạnh.
Điểm đông đặc là nhiệt độ thấp nhất mà ở đó sự dịch chuyển của dầu hay mẫu
thử còn quan sát được. Điểm đông đặc là nhiệt độ thấp nhất mà nhiên liệu có thể sử
dụng được. Nếu thấp hơn thì hệ thống cung cấp nhiên liệu không còn duy trì được hoạt
động bình thường và tại đó bắt đầu xuất hiện trục trặc và động cơ không làm việc. Để
cải thiện có thể sử dụng phụ gia biến đổi cấu trúc tinh thể sáp
-

-

Tóm tắt qui trình
Rót mẫu vào ống thử đến vạch quy định, đậy ống thử bằng nút có lắp sẵn nhiệt kế,
nhiệt kế được nhúng vào vị trí sao cho chỗ bắt đầu của mao quản ở dưới bề mặt dầu 3
mm.
Đặt ống thử vào máy, điểm đông đặc được xác định là bội số của 3. Khi nhiệt độ cao
hơn nhiệt độ đông đặc dự đoán là 90C thì kiểm tra ống thử sau các khoảng nhiệt độ
30C, nghiêng ống kiểm tra. Đến khi dầu không chảy trong 5 giây thì ghi lại giá trị nhiệt
độ tại thời điểm đó.
Báo cáo kết quả: Cộng thêm 30C vào nhiệt độ thu được tại lần đọc cuối cùng. .
1.2.6. Phương pháp xác định tro
Tiêu chuẩn này qui định theo TCVN 2690:2011- ASTM D482 phương pháp xác
định tro trong khoảng từ 0,001 % đến 0,180 % khối lượng có trong các loại nhiên liệu
phần cất nhẹ và các nhiên liệu cặn, nhiên liệu tuốc bin khí, dầu thô, dầu bôi trơn, sáp và
các sản phẩm dầu mỏ khác, trong đó bất kỳ các chất tạo tro nào có mặt thường được
coi là các tạp chất hoặc các chất nhiễm bẩn không mong muốn. Phương pháp này chỉ
áp dụng cho các sản phẩm dầu mỏ không chứa phụ gia tạo tro, kể cả các hợp chất của
phốt pho.


9
Tro được tạo thành từ dầu hoặc hợp chất kim loại tan trong nước hoặc từ các chất rắn
ngoại lai như bụi, gỉ. Trong thành phần tro có thể có SiO2, Al2O3, CaO, MgO, ZnO,
Fe2O3,…chúng làm giảm nhiệt cháy, giảm sự trao đổ nhiệt, gây mài mòn, thải ra ngoài

-

không khí, gây ô nhiễm môi trường nên hàm lượng tro cần phải được xác định và giới
hạn.
Tóm tắt phương pháp
Mẫu đựng trong chén thích hợp được đốt và để cháy cho đến khi chỉ còn tro và cặn
cacbon. Khử cặn cacbon thành tro bằng cách nung nóng trong lò ở 775 oC, để nguội rồi
cân.
1.2.7. Xác định hàm lượng nước bằng phương pháp chưng cất
Tiêu chuẩn này qui định theo TCVN 2692 : 2007 - ASTM D95. Là phương
phương pháp chưng cất xác định hàm lượng nước đến 25 % thể tích trong sản phẩm
dầu mỏ, hắc ín và các loại bitum khác.
Việc biết hàm lượng nước trong sản phẩm dầu mỏ là rất quan trọng trong việc
chế biến, mua, bán và vận chuyển các sản phẩm. Ngoài ra hàm lượng nước xác định
theo tiêu chuẩn này (chính xác đến 0,05 % hoặc 0,1 % thể tích, tùy thuộc vào kích cỡ
của bẫy ngưng dùng trong phép thử) có thể sử dụng để hiệu chỉnh thể tích của sản

-

phẩm dầu mỏ và bitum.
Tóm tắt phương pháp
Vật liệu thử được đun hồi lưu với dung môi không tan trong nước, dung môi đó cùng
được cất ra với nước có trong mẫu. Dung môi ngưng tụ lại và tiếp tục được tách ra,
đọng lại ở phần có vạch chia của bẫy ngưng, còn dung môi chảy trở lại bình cất.
1.2.8. Trị số octan nghiên cứu cho nhiên liệu động cơ đánh lửa
Theo tiêu chuẩn TCVN 2703:2013- ASTM D2699. Phương pháp thử trong
phòng thí nghiệm này qui định phương pháp xác định định lượng độ kích nổ của nhiên
liệu lỏng dùng cho động cơ đánh lửa theo trị số octan nghiên cứu (sau đây gọi tắt là
RON). Phương pháp này có thể không áp dụng cho nhiên liệu và các thành phần nhiên
liệu bao gồm chủ yếu là các hợp chất oxygenat. Mẫu nhiên liệu được thử nghiệm trên
một động cơ chuẩn (CFR) loại bốn thì có một xylanh đã được chuẩn hóa, có tỷ số nén
thay đổi, cùng với bộ chế hoà khí, động cơ CFR này hoạt động trong các điều kiện vận
hành xác định. Thang đo trị số octan được xác định theo tỷ lệ thể tích của các hỗn hợp
nhiên liệu chuẩn đầu (PRF). Cường độ gõ của mẫu nhiên liệu được so sánh với một


10
hoặc nhiều hỗn hợp nhiên liệu chuẩn đầu. Trị số octan (O.N) của một nhiên liệu chuẩn
đầu phù hợp với cường độ gõ (K.l) của mẫu nhiên liệu thiết lập nên trị số octan nghiên
cứu (RON).
Trị số octane là một đơn vị đo quy ước dùng để đặc trưng cho khả năng chống
kích nổ của nhiên liệu và được đo bằng % thể tích của izo- octane trong hỗn hợp của
nó với n- heptane, tương đương với khả năng chống kích nổ của nhiên liệu thử nghiệm
ở điều kiện chuẩn. Đối với động cơ 4 thì, ở cuối giai đoạn nén, hỗn hợp KK+ NL được
bugi pahts tia lửa để đốt cháy. Quá trình cháy xảy ra rất nhanh nhưng được chia làm 2
phần. Phía trong gồm các sản phẩm đã cháy và phía ngoài là ngọn lửa bao gồm các loại
cacbuahydro đang bị oxy hóa sâu sắc ở nhiệt độ và áp suất cao tạo các hợp chất trung
gian không bền, gấy các phản ứng chuỗi làm cho các Cacbuahydro tự oxy hóa sâu sắc
và tự bốc cháy khi ngọn lửa chưa lan tới.
Khi tốc độ lan truyền quá lớn (40m/s ) thì quá trình cháy xẩy ra gần như đồng
thowifsau khi tia lửa điện bugi phát cháy, hiện tượng đó gọi là cháy kích nổ. Hiện
tượng này tạo các song xung kích va đập mạnh vào xi lanh gây những tiếng gõ khác
thường, làm tổn hao công suất và tổn hại động cơ.
Việc xác định trị số octane là tiêu chuẩn rất quan trọng với xăng. Việc nâng cao
trị số octan có ý nghĩa to lớn trong nâng cao hiệu năng và bảo vệ động cơ. Mặc dù hiệu
năng của động cơ chỉ có thể đạt được cao nhất khi sử dụng xăng có trị số octan phù
hợp và không gây nên hiện tượng cháy kích nổ.
Tóm tắt phương pháp
- Trị số octan nghiên cứu của nhiên liệu động cơ đánh lửa, được xác định khi sử dụng
động cơ thử nghiệm tiêu chuẩn và các điều kiện vận hành chuẩn để so sánh đặc tính
gõ của nó với đặc tính gõ của những hỗn hợp nhiên liệu chuẩn đầu có trị số octan
(O.N) biết trước. Tỷ số nén và tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu - không khí được điều chỉnh
để đạt được cường độ gõ chuẩn cho nhiên liệu mẫu, đo bằng thiết bị đo kích nổ điện
tử đặc biệt. Một bảng hướng dẫn cường độ gõ chuẩn thể hiện mối quan hệ giữa tỷ số
nén (C.R) của động cơ với mức trị số octan (O.N) cho phương pháp này. Tỷ lệ hỗn
hợp nhiên liệu - không khí cho nhiên liệu mẫu và từng hỗn hợp nhiên liệu chuẩn đầu
được điều chỉnh để đạt được cường độ gõ cực đại cho mỗi loại nhiên liệu.
- Tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu - không khí cho cường độ gõ (K.l ) cực đại có thể đạt được
bằng cách (1 ) thay đổi theo từng bước tăng dần trong hỗn hợp, quan sát giá trị


11
cường độ gõ cân bằng (K.l.) cho mỗi bước, và sau đó lựa chọn điều kiện để đạt chỉ
số cực đại; hoặc (2 ) bằng cách đưa K.l. lên cực đại khi thay đổi thành phần hỗn hợp
từ giàu - xuống - nghèo hoặc ngược lại theo một tốc độ không đổi.
- Qui trình chặn trên - dưới: Động cơ được hiệu chuẩn để hoạt động tại điều kiện
cường độ gõ (K.l ) chuẩn theo bảng hướng dẫn. Tỷ lệ của hỗn hợp nhiên liệu không khí của mẫu nhiên liệu được điều chỉnh để đạt được K.l. cực đại, và sau đó
chiều cao xylanh được điều chỉnh để sao cho đạt được K.l. tiêu chuẩn. Không thay
đổi chiều cao của xylanh, hai hỗn hợp nhiên liệu chuẩn đầu (PRF ) được lựa chọn
sao cho tại tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu-không khí của chúng, K.l. đạt cực đại, một mẫu
nhiên liệu chuẩn đầu gây tiếng gõ động cơ mạnh hơn (K.l. cao hơn so với nhiên liệu
mẫu ) và mẫu nhiên liệu chuẩn đầu khác gây tiếng gõ động cơ yếu hơn (K.l. thấp
hơn so với nhiên liệu mẫu ). Cần thực hiện lần thứ hai các phép đo K.l. cho nhiên
liệu mẫu và các hỗn hợp nhiên liệu chuẩn đầu (PRF ), trị số octan của nhiên liệu
mẫu được tính bằng cách nội suy theo tỷ lệ chênh lệch của các số đọc K.l trung bình.
Điều kiện cuối cùng đòi hỏi là chiều cao xylanh đã được sử dụng phải nằm trong
giới hạn qui định, xung quanh giá trị trong bảng hướng dẫn đối với các trị số octan
đã được tính toán. Phương pháp chặn trên - dưới có thể được xác định bằng cách sử
dụng mức nhiên liệu cân bằng hay mức nhiên liệu thay đổi để tìm được tỷ lệ hỗn
hợp nhiên liệu - không khí.
- Quy trình tỷ số nén (C.R ) - Việc hiệu chuẩn được thực hiện để thiết lập K.l. tiêu
chuẩn sử dụng chiều cao xylanh đã được xác định trong bảng hướng dẫn cho trị số
octan của nhiên liệu chuẩn đầu đã lựa chọn. Tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu - không khí
của nhiên liệu mẫu được điều chỉnh để đạt được K.l. cực đại trong điều kiện cân
bằng; chiều cao xylanh được điều chỉnh sao cho đạt được K.l. tiêu chuẩn. Việc hiệu
chuẩn và xác định tỷ số nén của nhiên liệu mẫu được lặp lại lần thứ hai để khẳng
định các điều kiện chính xác. Số đọc chiều cao trung bình của xylanh đối với nhiên
liệu mẫu khi đã được bù trừ chênh lệch áp suất, được chuyển trực tiếp thành trị số
octan bằng bảng hướng dẫn. Điều kiện cuối cùng cho việc đặt tỷ số nén là trị số
octan của nhiên liệu mẫu nằm trong các giới hạn cho trước xung quanh trị số octan
của nhiên liệu chuẩn đầu được dùng để hiệu chuẩn động cơ theo điều kiện cường độ
gõ tiêu chuẩn trong bảng hướng dẫn.
1.2.9. Độ ăn mòn đồng bằng phép thử tấm đồng


12
Theo tiêu chuẩn TCVN 2694:2007- ASTM D130, Tiêu chuẩn này qui định
phương pháp xác định độ ăn mòn đồng của xăng hàng không, nhiên liệu tuốc bin hàng
không, xăng động cơ, dung môi làm sạch (Stoddard ), dầu hỏa, nhiên liệu điêzen (DO ),
dầu FO nhẹ, dầu bôi trơn, và xăng tự nhiên hoặc các loại hydrocacbon khác có áp suất
hơi không lớn hơn 124 kPa (18 psi ) tại 37,8 °C (Cảnh báo - Một số sản phẩm, đặc biệt
là xăng tự nhiên có áp suất hơi cao hơn nhiều so với các tính chất đặc trưng thường
thấy ở xăng động cơ và xăng hàng không. Vì lý do đó, phải đặc biệt thận trọng không
đặt bom chứa xăng tự nhiên hoặc các sản phẩm khác có áp suất hơi cao trong bể ổn
nhiệt ở 100 °C (212 °F ). Những mẫu có áp suất hơi cao hơn 124 kPa (18 psi) nếu đặt ở
100 °C có thể tạo áp suất đủ để làm vỡ bom. Đối với những mẫu có áp suất hơi cao hơn
124 kPa (18 psi ) thì áp dụng phương pháp ASTM D 1838.
Hầu hết các hợp chất lưu huỳnh có trong dầu thô đã được loại bỏ trong quá trình
chế biến. Tuy nhiên lưu huỳnh vẫn còn trong sản phẩm dầu mỏ, một số hợp chất có thể
gây ăn mòn đối với các kim loại. Sự ăn mòn này không nhất thiết trực tiếp phụ thuộc
vào hàm lượng lưu huỳnh tổng, ảnh hưởng của nó rất đa dạng, phụ thuộc vào cấu tạo
hóa học của hợp chất lưu huỳnh. Phương pháp này nhằm đánh giá mức độ ăn mòn
tương đối của sản phẩm dầu mỏ.
Tóm tắt phương pháp
Tấm đồng tiêu chuẩn là các tấm đồng có chiều rộng 12,5 mm (1/2 in.), dày từ
1,5 mm đến 3,0 mm (1/16 in. đến 1/8 in.), dài 75 mm (3 in.), được cắt ra từ mảnh đồng
có độ tinh khiết là 99,9 %, có bề mặt trơn nhẵn đã tôi và xử lý nguội đã đánh bóng
được nhúng chìm trong một lượng mẫu thử qui định và gia nhiệt ở điều kiện nhiệt độ
và thời gian qui định cụ thể đối với vật liệu thử. Sau chu kỳ gia nhiệt, lấy tấm đồng ra,
rửa sạch, đánh giá màu và độ xỉn bằng cách so với Bảng chuẩn ăn mòn tấm đồng
ASTM.
1.2.10. Phương pháp xác định áp suất hơi bão hòa - pp Reid
Theo tiêu chuẩn TCVN 5731:2010 - ASTM D323. Tiêu chuẩn này quy định các
quy trình xác định áp suất hơi của xăng, dầu thô dễ bay hơi và các sản phẩm dầu mỏ dễ
bay hơi khác. Áp suất hơi là áp suất gây ra do hơi của chất lỏng khi hơi ở trạng thái cân
bằng với chất lỏng đó. Áp suất hơi Reid (RVP ): số đọc tổng của tất cả các áp suất đã
được hiệu chỉnh sai số đo của một phương pháp thử thực nghiệm nhất định để đo áp
suất hơi của xăng và các chất dễ bay hơi khác. Độ bốc hơi là chỉ tiêu quann trọng nhất


13
của xăng, nó đảm bảo cho khả năng vận hành bình thường của động cơ. Áp suất hơi
bão hòa càng lớn, độ bay hơi càng cao, dễ tạo nút hơi trong động cơ, gây ra hao hụt
trong tồn chứa và ô nhiễm môi trường. Áp suất hơi bão hòa quá thấp cũng ảnh hưởng
tới khả năng khởi động của động cơ. Áp suất hơi bão hòa tối thiểu cũng phải đạt 7 Psi
và không nên vượt quá 12 Psi.
Tóm tắt phương pháp
- Nạp đầy mẫu đã được làm lạnh vào khoảng lỏng của thiết bị xác định áp suất hơi và
nối khoang này với khoang hơi đã được gia nhiệt đến 37.8oC (1000F) trong bể ổn
nhiệt. Ngâm thiết bị đã được lắp đặt vào bể ổn nhiệt có nhiệt độ 37.8 oC (1000F) cho
đến khi quan sát thấy áp suất không đổi. Số đọc áp suất đã hiệu chỉnh phù hợp là áp
-

suất hơi Reid.
Tất cả bốn quy trình đều dùng khoang hơi và khoang lỏng có thể tích trong bằng
nhau. Quy trình B sử dụng thiết bị tự động được nhúng ngập và quay trong khi duy
trì sự cân bằng trong một bể ổn nhiệt nằm ngang. Với quy trình này có thể sử dụng
áp kế Bourdon hoặc bộ chuyển đổi áp suất. Quy trình C sử dụng khoang lỏng có hai
lỗ van. Quy trình D quy định chặt hơn về giới hạn tỷ lệ giữa khoang lỏng và khoang
hơi.

1.2.11. Xác định hàm lượng nhựa thực tế - phương pháp bay hơi
Theo tiêu chuẩn TCVN 6593:2010- ASTM D381. Tiêu chuẩn này quy định
phương pháp xác định hàm lượng nhựa thực tế có trong nhiên liệu hàng không, hàm
lượng nhựa có trong xăng ôtô hoặc các sản phẩm cất dễ bay hơi khác tại thời điểm tiến
hành thử. Quy định các điều kiện, thiết bị để xác định phần cặn không tan trong nheptan của các loại nhiên liệu, trừ nhiên liệu hàng không.
Hàm lượng nhựa thực tế là phần cặn còn lại sau khi bay hơi của các loại nhiên
liệu hàng không mà không có bất kỳ xử lý nào khác. Ngoài H và C, trong cấu trúc phân
tử của chúng còn có S, O, N,… và thường có khối lượng phân tử rất lớn. Trong qúa
trình bảo quản, nhựa dễ bị oxy hóa làm giảm sự ổn định của sản phẩm Hàm lượng
nhựa cao trong xăng có thể gây cặn lắng trong hệ thống cảm ứng và làm kẹt van nạp.
Vì vậy cần xác định hàm lượng nhựa và có những biện pháp xử lý.
Tóm tắt phương pháp
Cho bay hơi một lượng nhiên liệu xác định ở các điều kiện được kiểm soát về
nhiệt độ, dòng không khí hoặc hơi. Đối với xăng hàng không và nhiên liệu tuốc bin


14
phản lực, lượng cặn thu được đem cân và kết quả tính bằng số miligam trên 100 ml
nhiên liệu. Đối với xăng ôtô, lượng cặn được cân trước và sau khi chiết với n-heptan và
kết quả tính bằng miligam trên 100 ml.
1.2.12.Phương pháp xác định nước và tạp chất bằng mắt thường (ASTM D4176)
Tiêu chuẩn này qui đinh hai qui trình để xác định nước tự do và tạp chất dạng
hạt rắn lơ lửng trong nhiên liệu chưng cất có điểm sôi cuối dưới 400oC và có màu
ASTM nhỏ hơn hoặc bằng 5. Có thể sử dụng cả hai qui trình là phép thử ngoài hiện
trường tại nhiệt độ bảo quản hoặc là phép thử trong phòng thí nghiệm tại nhiệt độ kiểm
soát.
- Qui trình 1 qui định phương pháp nhanh xác định mẫu đạt/ không đạt về sự nhiễm
bẩn.
- Qui trình 2 qui định sự đánh giá tổng thể bằng số khi quan sát ngoại quan mờ đục.
Đã từ lâu trong tiêu chuẩn yêu cầu kỹ thuật của nhiên liệu qui định là nhiên liệu
phải trong và sáng và không có tạp chất khi nhìn bằng mắt thường. Tuy nhiên, chưa có
phương pháp tiêu chuẩn nào để thực hiện sự xác định này, do vậy thực tế rất khác
nhau. Phương pháp này qui định một qui trình tiêu chuẩn để thử nghiệm. Đôi khi dùng
sạch và sáng thay cho trong và sáng nhưng ý nghĩa là như nhau. Qui trình 1 qui định
phương pháp nhanh xác định đạt / không đạt về sự nhiễm bẩn. Qui trình 2 qui định sự
đánh giá tổng thể theo số về độ đục, như là một công cụ đánh giá sự nhiễm bẩn. Các
phương pháp thí nghiệm khác bao gồm TCVN….(ASTM D 2709), ASTM D 1744,
ASTM D 2276, và ASTM D 4860 cho phép xác định định lượng các chất nhiễm bẩn.
Không có mối liên hệ nào được thiết lập giữa qui trình 2 và các phương pháp định
lượng khác.
Ít phòng thử nghiệm đánh giá về độ trong và sáng của các mẫu là không đạt, như vậy
chứng tỏ rằng một thí nghiệm viên kinh nghiệm có thể chỉ phát hiện đến khoảng 40
ppm nước tự do trong nhiên liệu.
Một số khái niệm
- Trong và sáng (clear-and-bright) là điều kiện mà ở đó nhiên liệu không mờ hoặc
không vẩn đục.
- Nước tự do (free water) là nước trong nhiên liệu vượt quá giới hạn tan được ở nhiệt
độ thử nghiệm, và trong nhiên liệu xuất hiện như dạng vẩn đục hoặc mờ đục hoặc
giọt nhỏ.


15

-

Hạt (particulate) Các hạt rắn hoặc bán rắn có kích thước nhỏ, đôi khi xuất hiện như
cặn bùn hoặc cặn lắng, có thể lơ lửng hoặc không lơ lửng trong nhiên liệu, là kết
quả của sự nhiễm bẩn do bụi khí thổi, sự ăn mòn do sản phẩm, sự không ổn định

của nhiên liệu, hoặc sự xuống cấp của lớp lót bảo vệ.
Tóm tắt phương pháp
- Trong qui trình 1, lấy khoảng 900ml nhiên liệu cho vào cốc thủy tinh sạch dung tích
1000ml và kiểm tra độ trong bằng mắt thường. Sau đó lắc xoáy mẫu và bằng mắt
thường kiểm tra cặn hoặc nước hình thành bên dưới cuộn xoáy.
-

-

Trong qui trình 2, lấy khoảng 900ml nhiên liệu cho vào cốc thủy tinh sạch dung tích
1lit và kiểm tra độ trong bằng mắt thường. Độ trong của nhiên liệu được đánh giá
bằng cách đặt bảng biểu đồ thanh ở phía sau mẫu và so sánh bằng mắt thường ngoại
quan của nhiên liệu với các tấm ảnh chuẩn đánh giá độ đục. Sau đó lắc xoáy mẫu và
bằng mắt thường kiểm tra cặn hoặc nước hình thành bên dưới cuộn xoáy.
Khi thử nghiệm tại hiện trường, cả hai qui trình được thực hiện ngay sau khi lấy
mẫu và tại các nhiệt độ bảo quản.
Khi thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, cả hai qui trình được thực hiện ngay sau
khi mẫu được làm cân bằng tại điều kiện nhiệt độ thử qui định.

1.2.13. Phương pháp xác định thành phần cất ở áp suất khí quyển
Theo tiêu chuẩn TCVN 2698:2011- ASTM D86. Thành phần cất của nhiên liệu
là các phân đoạn có trong nhiên liệu sôi ở những giới hạn nhiệt độ khác nhau được biểu
diễn bằng % thể tích nhiên liệu chưng cất. Phương pháp này áp dụng cho xăng tự
nhiên, xăng ô tô, nhiên liệu phản lực, dầu hoả, dầu diesel. Đặc tính chưng cất (tính bay
hơi) của các nhiên liệu thường có ảnh hưởng đáng kể đến độ an toàn và sử dụng chúng.
Tính bay hơi là chỉ tiêu rất quan trọng của cả xăng ô tô và xăng máy bay, bởi vì nó ảnh
hưởng đến xu hướng tạo thành nút khí ở nhiệt độ cao hoặc ở trên cao, hoặc cả hai.
Ngoài ra có thể phản ánh sự tạo thành cặn cứng của nhiên liệu.
Tóm tắt qui trình
- Chuẩn bị nước ở bình ngưng:tuỳ thuộc vào mẫu phân tích mà ta chuẩn bị ( khoảng 0
- 4 0C đối với xăng, dầu hoả, và 40 - 60 0C đối với dầu diesel ).
- Đong 100 ml mẫu phân tích, rót vào bình cất ( chọn đúng loại bình cất đối với từng
loại nhiên liệu ). Ví dụ: Chọn bình cất 100 - 125ml (đối với xăng, dầu hoả ) và 200 250ml ( đối với dầu diesel ).


16
- Lắp nhiệt kế vào cổ bình chưng cất, bầu nhiệt kế đươc đặt chính giữa cổ bình. Gia
nhiệt của bình chưng cất điều chỉnh tốc độ gia nhiệt như trên bảng và đặt ống hứng.
Theo dõi các điểm sôi đối vơi mẫu cần phân tích. Ví dụ: Đối với xăng ta theo dõi
điểm sôi đầu, sôi 10%, sôi 50%, sôi 90%, điểm sôi cuối.
- Ngừng gia nhiệt, để nguội ( Đối với xăng khi tháo dụng cụ xong ta phải đong cặn và
xác định lượng hao hụt trong quá trình chưng cất ), sau đó mới rửa dụng cụ.
Báo cáo kết quả
Báo cáo các giá trị nhiệt độ thu được cần được hiệu chỉnh về áp suất 101,3 kPa,
tiêu chuẩn kỹ thuật của sản phẩm hoặc hợp đồng giữa hai bên mua và bán không yêu
cầu hiệu chỉnh. Trong trường hợp không hiệu chỉnh, báo cáo kết quả là các nhiệt độ tại
các điểm theo dõi.
Việc hiệu chỉnh tuân theo các công thức sau:
Cc = 0,0009.(101,3 - Pk ).( 273 + tc ).
Cc = 0,00012.(760 - p ).( 273 + tc ).
Cc = 0,0009(101,3 - Pk ).( 460 + tc ).
Cf = 0,00012(760 - p ).( 460 + tf ).
Trong đó
tc,tf : là nhiệt độ quan sát được theo 0C và 0F.
Cc,Cf : số hiệu chỉnh cộng thêm vào tc, tf.
Pk, p : áp suất trong thời gian kiểm nghiệm theo KPa và mmHg.
1.2.14. Phương pháp xác định độ ổn định ôxy hóa- phương pháp chu kỳ cảm ứng
Tiêu chuẩn TCVN 6778- 2000 qui định phương pháp xác định độ ổn định ôxy
hóa của xăng thành phẩm trong điều kiện ôxy hóa nhanh. Trong quá trình bảo quản,
vận chuyển và sử dụng xăng dễ bị oxy hóa bởi không khí và tạo thành các sản phẩm
chứa oxy rất đa dạng. Mức độ oxy hóa phụ thuộc nhiều vào chất lượng của xăng, cụ
thể là thành phần hóa học của xăng. Ví dụ : Xăng chưng cất chứa nhiều olefin nên độ
ổn định thấp, xăng reforming xúc tác gần như không chứa olefin nên độ ổn định rất
cao. Độ ổn định oxy hóa là một chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng đặc trưng cho khả năng
chống lại các biến đổi hóa học của xăng.
Tóm tắt phương pháp
- Mẫu được ôxy hóa trong bom đã nạp đầy ôxy hóa ngay từ đầu ở nhiệt độ từ 15 đến
25 0, áp suất 690 kPa (100 psi) và được gia nhiệt từ 98 đến 102 0C.


17

-

Đọc và ghi lại áp suất sau từng khoảng thời gian định trước cho tới khi đạt tới điểm
gãy.

-

Thời gian cần để mẫu đạt tới điểm gãy chính là chu kỳ cảm ứng đã quan sát tại
nhiệt độ thử, từ thời gian đó tính chu kỳ cảm ứng tại 100 0C.

1.2.15. Phương pháp lấy mẫu thủ công
Tiêu chuẩn TCVN 6777:2007 này quy định qui trình lấy mẫu đại diện bằng
phương pháp thủ công cho các sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng, bán-lỏng, hoặc rắn, có áp
suất hơi nhỏ hơn 101 kPa (14,7 psi) ở điều kiện môi trường. Nếu lấy mẫu để xác định
chính xác độ bay hơi thì áp dụng đồng thời với ASTM D, 5842 (API MPMS Chương
8.4). Trộn và bảo quản mẫu theo ASTM D 5854 (API MPMS Chương 8.3). Tiêu chuẩn
này không áp dụng để lấy mẫu các loại dầu cách điện và chất lỏng thủy lực.
Các loại mẫu lấy gồm
- Mẫu toàn phần (all level sample): Mẫu lấy được bằng cách nhúng chìm chai hay
bình đã nút kín đến điểm gần mức xả, sau đó mở nút và kéo lên với tốc độ sao cho
chất lỏng vào được xấp xỉ 3/4 bình khi kéo lên khỏi bề mặt chất lỏng.
- Mẫu đáy (bottom sample): Mẫu cục bộ được lấy ở đáy của bể chứa, thùng chứa
hoặc lấy ở điểm thấp nhất của đường ống. Trên thực tế, thuật ngữ mẫu đáy có nhiều

-

-

nghĩa khác nhau. Vì vậy, khi dùng thuật ngữ này qui định cụ thể vị trí lấy mẫu. Ví
dụ: cách đáy 15 cm (6 in.).
Mẫu nước đáy (bottom water sample): mẫu cục bộ của nước tự do lấy từ lớp đáy
dầu trong tầu thủy hoặc khoang tầu hoặc bể chứa.
Mẫu dưới cửa xuất (clearance sample): mẫu cục bộ được lấy bằng cách đặt cửa
vào của thiết bị lấy mẫu cách mép dưới của cửa xuất 10 cm (4 in.) (một vài nơi yêu
cầu 15 cm). Thuật ngữ này thường dùng đối với bồn chứa nhỏ (159 m3 hoặc 1000
Bbls hoặc nhỏ hơn), thường là các bồn cố định.
Mẫu gộp (composite sample) : mẫu pha trộn từ các mẫu cục bộ theo tỷ lệ thể tích.
Mẫu trong lòng (core sample): mẫu lấy ở mặt cắt ngang đồng nhất tại độ cao cho
trước của thùng chứa.
Mẫu xả (drain sample): mẫu lấy từ van xả nước ở bồn chứa. Đôi khi mẫu xả có thể
chính là mẫu đáy (ví dụ: trường hợp xi-téc ôtô).
Mẫu mái phao (floating roof sample): mẫu cục bộ được lấy ngay dưới bề mặt dùng
để xác định khối lượng riêng của chất lỏng mà mái phao nổi trên chất lỏng đó.


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×