ASTM D8183, dizel yakıtların belirtilen setan sayısını (ICN) sabit hacimli yanma odasında ölçen test yöntemidir. Yöntemi ASTM International yayımlar; yürürlükteki sürüm D8183-22’dir. Ölçümde yakıt, ısıtılmış ve basınçlandırılmış hava içeren odaya doğrudan püskürtülür ve tutuşma gecikmesi ölçülür. Cihaz referans yakıt karışımlarıyla kalibre edilir. ICN, cihaza özgü referans yakıt kalibrasyon eğrisinden doğrudan okunur. Yöntemin kesinliğiyle birlikte kapsadığı kalibre aralık 35 ile 85 ICN arasıdır. Cihaz bu aralığın dışında da ölçer, ancak orada kesinlik belirlenmemiştir.
Setan sayısı nedir ve neden ölçülür?
Setan sayısı, dizel yakıtın sıkıştırma ile tutuşma kalitesini gösteren ölçüdür. Referans yöntem ASTM D613’tür; ölçek 0 ile 100 arasında tanımlanır ve tipik test aralığı 30 ile 85 setan sayısıdır. ASTM D8183, ASTM D975 sınıf No. 1-D ve 2-D dizel yakıtlarına, EN 590 kapsamındaki yakıtlara ve CAN/CGSB-3.517 ile CAN/CGSB-3.520 ürünlerine uygulanır. Yöntem ayrıca biyodizele, biyodizel içeren dizel karışımlarına (ASTM D6751, ASTM D7467, EN 14214, EN 16734, EN 16709), petrol kökenli olmayan dizel yakıtlara, hidrokarbon yağlarına, harman bileşenlerine, havacılık türbin yakıtlarına ve polioksimetilen dimetil etere (OME) uygulanır.
ASTM D613 motor yöntemi ile yanma odası yöntemleri arasındaki fark nedir?
Fark, ölçümün motorda mı yoksa yanma odasında mı yapıldığıdır. ASTM D613 tek silindirli, dört zamanlı, değişken sıkıştırma oranlı ve dolaylı püskürtmeli bir dizel motor kullanır; yakıt bu motorda derecelendirilir. Sabit hacimli yanma odası (CVCC) yöntemlerinde motor yoktur. Yakıt, ısıtılmış ve sıkıştırılmış hava bulunan sabit hacimli bir odaya doğrudan püskürtülür; ölçülen büyüklük tutuşma gecikmesidir. ASTM D6890 ve ASTM D7668 bu gecikmeyi bir korelasyon denklemiyle türetilmiş setan sayısına (DCN) çevirir. ASTM D8183 ise denklem yerine referans yakıt kalibrasyon eğrisi kullanır ve sonucu belirtilmiş setan sayısı (ICN) olarak verir.
D6890, D7668 ve D8183 arasındaki fark nedir?
| Standart | Sonuç | Ölçülen büyüklük | Aralık | Durum |
|---|---|---|---|---|
| ASTM D613 | Setan sayısı | Değişken sıkıştırma oranlı tek silindirli motorda derecelendirme | Ölçek 0-100; tipik test 30-85 | Yürürlükte (D613-26) |
| ASTM D6890 | Türetilmiş setan sayısı (DCN) | Sabit hacimli odada tutuşma gecikmesi; korelasyon denklemi | 2,64-6,90 ms (75,1-31,5 DCN) | Yürürlükte (D6890-25) |
| ASTM D7668 | Türetilmiş setan sayısı (DCN) | Tutuşma gecikmesi ve yanma gecikmesi; dinamik basınç eğrisi | Tutuşma 1,9-25 ms, yanma 2,5-160 ms (30-70 DCN); kesinlik 38,45-64,35 DCN | Yürürlükte (D7668-25) |
| ASTM D8183 | Belirtilen setan sayısı (ICN) | Tutuşma gecikmesi; referans yakıt kalibrasyon eğrisi | 35-85 ICN | Yürürlükte (D8183-22) |
| ASTM D7170 | Türetilmiş setan sayısı (DCN) | Sabit aralıklı enjeksiyon süresi, sabit hacimli oda | 35,0-59,6 DCN | 2019’da geri çekildi |
| ASTM D4737 | Hesaplanmış setan indeksi | Yoğunluk ve distilasyon geri kazanım sıcaklıkları; ölçüm yok | Denklemle hesap | Yürürlükte |
Şartname hangi yöntemi istiyorsa sonuç o yöntemle üretilir. Bir yöntemin sonucu kendiliğinden diğerinin yerine geçmez.
Setan indeksi setan sayısının yerine geçer mi?
Geçmez. ASTM D4737, yoğunluk ve distilasyon geri kazanım sıcaklıklarından dört değişkenli denklemle setan sayısını tahmin eder. Yöntem metni bunu açıkça yazar: hesaplanmış setan indeksi, ASTM setan sayısını ifade etmenin seçimlik bir yolu değildir. D613 sonucu yoksa ve yakıtta setan iyileştirici katkı kullanılmamışsa tamamlayıcı araç olarak kullanılır. Biyodizel karışımları yöntemin dışındadır, çünkü denklemleri kuran veri setlerinde yer almamışlardır. İndeksin girdileri ayrı ölçümlerdir: ASTM D4052 yoğunluk ve ASTM D86 distilasyon sayfalarında anlatılır.
ASTM D8183 ölçümü nasıl yapılır?
Numune, sabit hacimli yanma odasına yüksek basınçlı enjektörle püskürtülür. AFIDA analizöründe oda sıcaklığı 580 °C, oda basıncı 17,5 bar, enjeksiyon basıncı 1000 bardır. Odaya verilen basınçlı havanın oksijen oranı yüzde 20,9 ± 0,5’tir. Test başına yaklaşık 40 ml numune gerekir; bu hacim analiz ve temizlik içindir. Cihazın ısınma süresi yaklaşık 45 dakikadır. Isınma bittikten sonra numune başına analiz süresi yaklaşık 25 dakikadır. Numuneler 36 konumlu otomatik örnekleyiciden sırayla alınır. Ölçüm, birincil referans yakıt karışımlarıyla oluşturulan kalibrasyon eğrisine göre ICN olarak raporlanır.
ASTM D8183 için hangi cihazlar kullanılır?
Türkiye’de bu ölçüm için AFIDA belirtilen setan sayısı analizörü (SA6000-0) kullanılır. Cihaz ölçümü ASTM D8183, BS EN 17155 ve IP 617 yöntemlerine göre yürütür. Yanma odası sabit hacimlidir; yakıt, sıcaklığı kontrol edilen piezo elektrikli enjektörle püskürtülür. Cihaz boyutu 130 x 80 x 60 cm’dir (platform hariç). Laboratuvarlar arası çalışmalarda, setan sayıları bilinen numunelerle karşılaştırıldığında belirleme katsayısı (R²) 0,98 bulunmuştur. 2-EHN setan iyileştiricinin taşınması üzerine yapılan çalışmada etki görülmemiştir. Üretici Stanhope-Seta’dır (Birleşik Krallık).
Antek Elektronik Sistemler 1984’te Ankara’da kuruldu ve Stanhope-Seta’nın Türkiye yetkili distribütörüdür. Türkiye’de 400’den fazla cihaz kurdu. Saha mühendislerinin tecrübesi 10 ile 30 yıl arasındadır, ortalaması 20 yıldır. Dizel ve yenilenebilir yakıt parametrelerinin tamamı yenilenebilir dizel ve denizcilik yakıtı testleri sayfasındadır.
Sık sorulan sorular
ICN ile DCN aynı şey midir?
Aynı değildir. DCN, ASTM D6890 ve ASTM D7668’de tutuşma gecikmesinin korelasyon denklemiyle çevrilmesiyle bulunur. ICN, ASTM D8183’te referans yakıt kalibrasyon eğrisinden okunur. İki sonuç farklı yöntem çıktısıdır ve şartnamede hangisi isteniyorsa o raporlanır.
AFIDA sonucu ASTM D613 motor testinin yerine geçer mi?
Bunu şartname belirler. ASTM D8183 ayrı bir test yöntemidir ve sonucu ICN olarak raporlanır. Şartname ASTM D613 setan sayısı istiyorsa, motor yöntemiyle üretilmiş sonuç gerekir.
Biyodizel ve yenilenebilir dizel bu yöntemle ölçülür mü?
Ölçülür. ASTM D8183 kapsamı biyodizeli, biyodizel içeren dizel karışımlarını (ASTM D6751, ASTM D7467, EN 14214, EN 16734, EN 16709), petrol kökenli olmayan dizel yakıtları ve havacılık türbin yakıtlarını içerir.
Setan iyileştirici katkılı yakıt ölçülebilir mi?
Ölçülebilir. ASTM D8183 kapsamı setan iyileştirici katkı içeren dizel yakıtlarını da içine alır. Buna karşılık ASTM D4737 setan indeksi, katkı kullanılan yakıtta tamamlayıcı araç olarak kullanılmaz.
Cihaz nasıl kalibre edilir?
Kalibrasyon, ASTM D613 setan motoru yönteminde tanımlanan birincil referans yakıtların karışımlarıyla yapılır ve cihaza özgü bir kalibrasyon eğrisi oluşturulur. Antek bu iş için AFIDA PRF kalibrasyon setini ve doğrulama sıvılarını sağlar.
Kaynaklar
- ASTM D8183-22, Standard Test Method for Determination of Indicated Cetane Number (ICN) of Diesel Fuel Oils using a Constant Volume Combustion Chamber, Reference Fuels Calibration Method; kapsam bölümü
- ASTM D613-26, Standard Test Method for Cetane Number of Diesel Fuel Oil; kapsam bölümü
- ASTM D6890-25, Standard Test Method for Determination of Ignition Delay and Derived Cetane Number (DCN) of Diesel Fuel Oils by Combustion in a Constant Volume Chamber
- ASTM D7668-25, Standard Test Method for Determination of Derived Cetane Number (DCN) of Diesel Fuel Oils
- ASTM D7170-16, 2019’da geri çekildi
- ASTM D4737-21, Standard Test Method for Calculated Cetane Index by Four Variable Equation; kapsam bölümü
- Cihaz, numune hacmi, süre ve çalışma koşulu verileri antek.com.tr AFIDA ürün sayfasından alındı.