ГОСТ Р 52068-2003

Группа Б19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БЕНЗИНЫ

Определение стабильности в условиях ускоренного окисления
(индукционный период)

Gasolines. Method for determination of oxidation stability (induction period)

ОКС 75.160.20
ОКСТУ 0209

Дата введения 2004-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 31 "Нефтяные топлива и смазочные материалы" (ОАО "ВНИИНП")

ВНЕСЕН Департаментом нефтепереработки Минэнерго РФ

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 4 июня 2003 г. N 180-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст ASTM D 525-99а "Стандартный метод определения окислительной стабильности бензина (индукционный период)"

1 Область применения

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает метод определения стабильности (индукционного периода) бензина в условиях ускоренного окисления.

Примечания

1 Этот метод не предназначен для определения стабильности компонентов бензина, в частности, компонентов с высоким процентом низкокипящих непредельных соединений, так как они могут создать взрывоопасные условия в аппаратуре, но из-за неизвестной природы определенных образцов для защиты оператора комплект бомбы должен включать взрывозащитный диск.

2 Определение окислительной стабильности бензина путем определения потенциальных смол указано в методе испытания или в методе .

3 Точностные данные получены на бензинах, полученных из источников углеводородов без кислородсодержащих соединений.

1.2 Давление измеряют в СИ в килопаскалях (кПа), а температуру - в градусах Цельсия (°С).

1.3 Настоящий стандарт может включать использование опасных материалов, операций и оборудования.

Соответствующие мероприятия по технике безопасности и охране здоровья устанавливает пользователь.

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

3.1 В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями.

3.1.1 точка перегиба: Точка на кривой давление-время, которой предшествует падение давления точно на 14 кПа в течение 15 мин и за которой следует падение давления не менее чем на 14 кПа через 15 мин.

3.1.2 индукционный период: Время, прошедшее между моментом помещения бомбы в баню и точкой перегиба при 100 °С.

4 Сущность метода

4.1 Образец окисляют в бомбе, предварительно наполненной кислородом при 15-25 °С и давлении 690-705 кПа, и нагревают до 98-102 °С.

Давление постоянно регистрируют или записывают через установленные интервалы до достижения точки перегиба.

За индукционный период при температуре испытания принимают время, необходимое для достижения образцом этой точки, по нему рассчитывают индукционный период при 100 °С .

Примечание - Предупреждение. Дополнительно к другим мерам техники безопасности бомбу следует снабдить соответствующим защитным экраном.

5 Значение и использование

5.1 Индукционный период характеризует также склонность бензина к образованию смол при хранении. Следует признать, что образование смол при хранении может значительно меняться в различных условиях хранения и с различными бензинами.

6 Аппаратура

6.1 Бомба для окисления, стеклянный сосуд для образца и крышка, вспомогательное оборудование, манометр и баня для окисления (приложение А).

6.2 Термометры 22С по спецификации Е1 или 24С по спецификации IP с пределами измерения 95-103 °С.

Примечание - Допускается использовать сенсорные температурные устройства, охватывающие необходимый температурный диапазон (термопары или платиновые термометры сопротивления), обеспечивающие равноценную или лучшую точность.

7 Реактивы и материалы

7.1 Растворитель смол

Смесь равных объемов толуола и ацетона чистотой не менее 99%.

7.2 Кислород

Сверхсухой кислород чистотой не менее 99,6%.

8 Отбор проб

8.1 Отбор проб - по ASTM D 4057.

9 Подготовка к испытанию

9.1 Стеклянный сосуд для образца промывают растворителем до полной очистки от смол. Тщательно ополаскивают водой и погружают сосуд для образца и крышку в моющий осветляющий раствор со слабощелочным или нейтральным рН. Тип моющего средства и условия его использования устанавливают в лаборатории.

Критерием удовлетворительной очистки использованных сосудов для образцов и крышек должно быть соответствие качеству очистки, достигаемому при использовании раствора хромовой кислоты (вымачивание в течение 6 ч в свежей хромовой кислоте с последующей промывкой дистиллированной водой и сушкой или использование некоторых других растворов, также сильно окисляющих, но не содержащих хромовой кислоты).

Для такого сравнения могут быть использованы визуальный осмотр или обнаружение потери массы при нагревании химической посуды в условиях испытания.

Чистка моющим средством позволяет избежать потенциальных опасностей и неудобств, связанных с использованием растворов коррозионно-агрессивной и сильно окисляющей кислоты, которая остается стандартной процедурой очистки и может быть альтернативой предпочтительной процедуре - очистке моющими средствами.

9.2 Вынимают сосуд и крышку из очищающего раствора с помощью коррозионно-стойкого стального пинцета и далее действуют только пинцетом.

Тщательно промывают их сначала водопроводной водой, затем дистиллированной водой и сушат в печи при 100-150 °С не менее 1 ч.

9.3 Сливают капли бензина из бомбы и вытирают внутреннюю поверхность бомбы и крышки сначала чистой тканью, смоченной растворителем смол, затем чистой сухой тканью.

Вынимают наливной стержень из ствола, тщательно очищают от малейших капель бензина и смолы ствол и игольчатый клапан растворителем смол.

Бомба, клапан и соединительные трубки должны быть тщательно высушены перед началом каждого испытания.

Примечание - Предостережение. Летучие перекиси, которые могли образоваться во время предыдущего испытания, могут скапливаться в оборудовании, создавая потенциально взрывоопасную среду, поэтому заливной стержень, ствол и игольчатый клапан необходимо тщательно очищать после каждого испытания.

10 Проведение испытания

10.1 Доводят бомбу и испытуемый бензин до температуры 15-25 °С. Помещают в бомбу стеклянный сосуд для образца и наливают (50±1) см образца или (50±1) см образца помещают в стеклянный сосуд и после этого помещают его в бомбу. Закрывают сосуд крышкой, закрывают бомбу и, пользуясь быстро деблокирующейся пневматической муфтой, вводят кислород до тех пор, пока не будет достигнуто давление 690-705 кПа. Дают возможность газу в бомбе медленно вытекать, чтобы удалить первоначально присутствовавший воздух. (Сбрасывают давление с равномерной скоростью не выше 345 кПа в 1 мин через игольчатый клапан).

Снова вводят кислород до достижения давления 690-705 кПа и проверяют на утечку, игнорируя первоначальное быстрое падение давления (обычно не более 40 кПа), которое может наблюдаться в результате растворения кислорода в образце.

Если скорость падения давления не превышает 7 кПа через 10 мин, считают, что утечек нет и приступают к испытанию без допрессовки.

10.2 Загруженную бомбу помещают в сильно кипящую водяную баню или соответствующую жидкостную баню, снабженную механическим перемешиванием, действуя осторожно, чтобы не допустить встряхивания, и записывают момент погружения как время начала испытания.

Поддерживают температуру жидкостной бани 98-102 °С. Во время испытания считывают температуру с точностью до 0,1 °С через определенные промежутки времени и записывают среднюю температуру с точностью до 0,1 °С как температуру испытания.

Ведут непрерывную запись давления в бомбе или, если используют индикаторный манометр, снимают показания давления через каждые 15 мин или более короткие интервалы.

Если в течение первых 30 мин испытания появляется утечка (о чем свидетельствует устойчивое падение давления, значительно превышающее 14 кПа за 15 мин), испытание бракуют.

Продолжают испытание до достижения точки, которой предшествует падение давления точно 14 кПа в течение 15 мин и за которой следует падение не менее чем на 14 кПа за 15 мин.

Примечание - Предостережение. Если испытание проводят в регионе, где атмосферное давление устойчиво ниже нормального (101,3 кПа), разрешается добавлять в водяную баню жидкость с более высокой температурой кипения для поддержания рабочей температуры бани как можно ближе к 100 °С.


При использовании жидкости, отличной от воды, необходимо проверить ее совместимость с уплотнителями бомбы.

10.3 За индукционный период при температуре испытания принимают время в минутах с момента помещения бомбы в баню до достижения точки перегиба.

10.4 Бомбу охлаждают менее чем за 30 мин до комнатной температуры, используя окружающий воздух или воду температурой менее 35 °С, затем медленно сбрасывают давление через игольчатый клапан со скоростью не более 345 кПа/мин.

При подготовке к следующему испытанию бомбу и контейнер для образца промывают.

11 Обработка результатов

11.1 Время от помещения бомбы в баню (в минутах) до достижения точки перегиба является измеряемым индукционным периодом при температуре испытания.

11.2 Метод расчета

Рассчитывают индукционный период при 100 °С по одному из следующих уравнений:

а) температура испытания выше 100 °С

Индукционный период при 100 °С, мин, =; (1)

б) температура испытания ниже 100 ° С

Индукционный период при 100 °С, мин, =; (2)

где - индукционный период при температуре испытания, мин;

- температура испытания, если она выше 100 °С;

- температура испытания, если она ниже 100 °С.

12 Запись результатов

12.1 Индукционный период при 100 °С, рассчитанный по 11.2, записывают с точностью до 1 мин.

12.2 Если испытание было остановлено до наблюдения падения давления, требуемого в 10.2, но после того, как была превышена спецификация продукта, то записывают результат как более минут, где - спецификация продукта в минутах.

13 Точность метода и отклонение

13.1 Точность метода согласно статистическому анализу результатов межлабораторных испытаний:

13.1.1 Повторяемость (сходимость)

Расхождение результатов двух определений, полученных одним и тем же оператором на одном и том же аппарате при постоянных рабочих условиях на идентичном испытуемом материале и длительном процессе работы при нормальном и правильном исполнении метода может превысить 5% только в одном случае из двадцати.

13.1.2 Воспроизводимость

Расхождение двух отдельных и независимых результатов испытания, полученных разными операторами, работающими в разных лабораториях на идентичном материале, в длительном процессе работы при нормальном и правильном исполнении метода может превысить 10% только в одном случае из двадцати.

13.2 Отклонение

Ввиду отсутствия критерия определения отклонения в сочетании испытание - продукт отклонение не может быть установлено.

Примечание - Значения точности, приведенные выше, для индукционного периода были получены при применении в качестве источника тепла кипящей водяной бани.


При применении других источников тепла эти значения точности нельзя применять к результатам испытаний.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное). Аппаратура, применяемая для определения стабильности

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)

А.1 Аппаратура

А.1.1. Аппаратура

А.1.1.1 Бомба

Бомба должна быть изготовлена из коррозионно-стойкой стали; внутренние размеры части, в которую помещают реакционную смесь бензина с кислородом, приведены на рисунке А.1.1.

На рисунке А.1.1 приведена бомба и относящаяся к ней аппаратура для выполнения методов испытания ASTM D 525, изготовленная разными производителями. Также пригодны бомбы, соответствующие методу испытания ASTM D 525/1980-1995, как и IP 40, но должен быть приложен диск, защищающий от взрыва. Небольшие вариации внешних размеров не влияют на результаты испытания, но специального изучения их потенциального влияния на метод, если оно есть, не проводилось.

В целях безопасности установлена минимальная толщина стенки, равная 5 мм.

Примечание - Осторожно! Компоненты комплекта бомбы, полученные от разных поставщиков, могут быть несовместимы.

А.1.1.1.1 Для облегчения чистки и предотвращения коррозии внутренние поверхности бомбы и крышки должны быть хорошо отполированы (шероховатость поверхности 0,20-0,40 мкм).

А.1.1.1.2 Способ закрывания, материал прокладки и внешние размеры (многоугольник или с насечкой) произвольны при условии соблюдения ограничений, перечисленных в А.1.1.1.3 и А.1.1.1.4.

Примечание - Чтобы гарантировать годность к эксплуатации, следует выполнять первоначальное испытание бомбы с периодической проверкой.

Рисунок А.1.1 - Бомба для определения стабильности бензина к окислению

A.1.1.1.3 Бомба должна выдерживать рабочее давление 1240 кПа при 100 °С, предел прочности должен быть равен пределу прочности бомбы, изготовленной из легированной стали, содержащей 18% (по массе) хрома, 8% (по массе) никеля. Подходящим материалом является легированная сталь, соответствующая спецификации из нержавеющей стали 303 или 304.

А.1.1.1.4 Уплотнение бомбы не должно давать утечки, когда бомба наполнена кислородом с давлением 690-705 кПа при 15-25 °С и погружена в баню при 100 °С.

Желательно, чтобы запирающее кольцо было изготовлено из сплава, отличающегося от корпуса, если сопрягающаяся резьба двух деталей должна двигаться относительно друг друга при приложении нагрузки для затягивания.

А.1.1.2 Прокладка

Используют любой подходящий прокладочный материал при условии, что он выдерживает испытание, указанное в А.1.1.2.1.

А.1.1.2.1 Помещают прокладку испытуемого типа в пустую бомбу и используют аналогичную прокладку для создания уплотнения с крышкой. Наполняют бомбу кислородом при давлении 690-705 кПа и погружают в баню при 100 °С.

Если давление не падает более чем на 14 кПа относительно максимального в течение периода 24 ч при постоянной температуре бани ±1,0 °С, прокладку можно считать удовлетворительной.

А.1.1.3 Размеры стеклянного сосуда для образца и крышки приведены на рисунке А.1.2.

А.1.1.3.1 Крышка, способная предотвращать попадание в образец вещества, стекающего обратно по стволу бомбы, и обеспечивать свободный доступ кислорода к образцу (рисунок А.1.2).

1 - слив; 2 - крышка; 3 - две прорези или углубления

Рисунок А.1.2 - Стеклянный сосуд для образца и крышка

А.1.1.4 Ствол бомбы

Ствол и наливной стержень должны быть изготовлены из того же материала, что и крышка бомбы. Размеры приведены на рисунке А.1.1.

А.1.1.4.1 Наливной стержень и внутренняя поверхность ствола должны быть хорошо отполированными (шероховатость поверхности 0,20-0,40 мкм), чтобы облегчить чистку и предотвратить коррозию.

Ствол должен быть установлен в положение, показанное на рисунке А.1.1, с круглой металлической пластиной диаметром 89 мм, которая служит крышкой для бани, когда бомба находится на месте.

А.1.1.5 Сборный диск

Ствол бомбы должен быть снабжен комплектом диска, защищающим от взрыва, из нержавеющей стали, разрушающейся при давлении более 1530 кПа ±10%.

Любой выталкиваемый газ должен быть направлен от оператора.

Примечание - Следует предусмотреть безопасный выпуск образующихся газов или пламени, а также меры безопасности, если произойдет разрыв диска, защищающего от взрыва.

А.1.1.6 Соединение

Необходимо обеспечить соединение манометра и герметично закрывающего игольчатого клапана со стволом бомбы (рисунок А.1.1).

Чтобы облегчить ввод кислорода в бомбу, необходимо использовать пневматическую муфту быстрого действия, установленную на игольчатом клапане.

А.1.1.7 Игольчатый клапан

Регулируемый клапан, пригодный для полного отключения, но оснащенный тонко заостренной иглой и отверстием.

Примечание - Клапан следует использовать во время продувки, повышения и понижения давления в бомбе с кислородом.

А.1.1.8 Манометр

Манометр индикаторного или записывающего типа для снятия показаний не менее 1380 кПа. Можно использовать датчики давления или устройства для цифрового считывания данных при условии точности определения.

А.1.1.8.1 Любая половина интервала шкалы (т.е. 345 кПа) между 690 и 1380 кПа должна быть длиной не менее 25 мм, измеренной по дуге шкалы. Цена деления должна быть 35 кПа или меньше. Точность должна быть 1% или менее всего интервала шкалы. Можно использовать другие равноценные метрические манометры.

А.1.1.8.2 Манометр может быть соединен с бомбой непосредственно или гибкой металлической или газостойкой полимерной трубкой, снабженной металлической оболочкой с сопротивлением давлению, удовлетворяющим вышеуказанные условия. Общий объем гибкой трубки, соединений и ствола с наливным стержнем на месте не должен превышать 30 см.

Примечание - Предостережение. Заказывая оборудование для этого испытания, необходимо требовать от изготовителя, чтобы манометр и игольчатый клапан были пригодны для использования с кислородом.

А.1.1.9 Баня для окисления

Жидкостная баня вместимостью не менее 18 дм для одной бомбы и дополнительные 8 дм для каждой дополнительной бомбы в составных комплектах. Размеры бани должны обеспечивать глубину жидкости в бане не менее 290 мм.

Все новые бани должны быть снабжены самовозвращающимся в исходное положение устройством для гарантии того, что обогреватель выключен, если уровень жидкости в бане падает ниже безопасного.

При использовании бань без этого устройства необходимо иметь ретросмонтированное оборудование для обеспечения безопасности эксплуатации.

А.1.1.9.1 Верхняя часть бани должна быть с отверстиями соответствующего диаметра, чтобы разместить бомбу и плотно установить закрывающую пластину, прикрепленную к стволу бомбы. Баня должна быть оснащена термометром, хорошо закрепленным в таком положении, чтобы отметка 97 °С на термометре была выше крышки бани.

Если для управления температурой бани применяется термометр, то должна быть предусмотрена такая позиция кармана термометра, чтобы метка термометра 97 °С находилась выше крышки бани.

Для других сенсорных температурных устройств необходимо обеспечивать контроль температуры.

А.1.1.9.2 Находясь на месте, верхняя сторона крышки бомбы должна быть погружена не менее чем на 50 мм от поверхности жидкости в бане.

А.1.1.9.3 Необходимы дополнительные крышки, чтобы закрывать отверстия, когда бомбы находятся вне бани.

Баня должна быть оснащена конденсатором и источником тепла для поддержания интенсивного кипения жидкости в бане.

При использовании жидкостной среды, отличающейся от воды, следует применять соответствующий механический смеситель, чтобы поддерживать однородность (равномерность) жидкостной бани при (100±2) °С.

Примечание - Применяемые электрические агрегаты (блоки, узлы) могут иметь теплоемкости, скорости нагрева и характеристики теплопередачи, отличающиеся от жидкостной бани. Агрегат электронагрева можно использовать вместо жидкостной бани до тех пор, пока наглядно видно, что скорость нагревания образца и температура образца такие же, как при применении жидкостной бани.

А.1.1.10 Термометр с диапазоном измерения 95-103 °С, удовлетворяющий требованиям, указанным в Спецификации E.I или Спецификациях на термометры IP.

Вместо термометров, указанных в 6.2, можно использовать сенсорные температурные устройства, охватывающие необходимый температурный диапазон (термопары и платиновые термометры сопротивления), способные обеспечить равноценную или лучшую точность.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное). Перечень нормативных документов, применяемых в настоящем стандарте

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(обязательное)

ASTM D 873 Метод определения окислительной стабильности авиационных топлив (Потенциальные смолы)

ASTM D 4057 Руководство по ручному отбору проб нефти и нефтепродуктов

Е1 Спецификация на термометры ASTM

IP 138 Метод определения окислительной стабильности авиационного бензина

ASTM Bulletin, (N 153, август 1948, с. 99-102, часть IV) Нефть и нефтепродукты




Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003

Природа индукционного периода при гидратации вяжущих является одним из наименее изученных вопросов химии цемента . В числе возможных причин замедления процесса гидратации называют образование поверхностного барьерного (пассивирующего) слоя, задержку зародышеобразования кристаллов гидратных фаз, концентрацию дефектов, сорбционное равновесие на поверхности гидратирующихся частиц вяжущего. Однако в ряде работ экспериментально установлено, что процесс гидратации прогрессирует под поверхностными гидратами, образование которых не может поэтому быть определяющей причиной возникновения индукционного периода.

Анализируя теории индукционного периода, X. Ф. У. Тейлор выделяет две группы гипотез, объясняющих замедление процессов гидратации вяжущих . Согласно первой группе гипотез, индукционный период имеет место из-за задержки зародышеобразования или формирования вторичных продуктов гидратации. Часть исследователей считает, что таким гидратом является гидроксид кальция (гипотеза 1), остальные - CSH (гипотеза 2). Во второй группе гипотез принято, что новообразования, сформировавшиеся на начальном этапе твердения, действуют как барьер и индукционный период оканчивается с его разрушением из-за фазового превращения или процессов старения (гипотеза 3) или из-за осмотического разрыва или подобного родственного эффекта (гипотеза 4). В последующем гипотезы 3 и 4 не получили экспериментального подтверждения. И. Джавед, Д. Менетрье, Дж. Скальпы в процессе электронноскопических исследований не наблюдали наличия однородных поверхностей защитного слоя и пришли к выводу, что образование поверхностных гидратов не может быть причиной индукционного периода. Значительный интерес представляет сопоставление сопутствующих индукционному периоду эффектов, зафиксированных различными экспериментальными методами. В ряде работ отмечается связь индукционного периода с концентрацией ионов Са2+, К+, Na+ Fe3+, SO2- и ОН- в жидкой фазе. Р. Гречухна на основании изучения концентрации различных ионов в жидкой фазе сделал вывод о периодическом чередовании процессов растворения безводных и осажденных гидратных продуктов. Индукционный период соответствует процессу растворения, а период схватывания - выпадению из жидкой фазы различных по составу новообразований.

Установлено, что реакционная способность клинкерных минералов зависит от концентрации СаО и SiO2 вблизи их поверхности. Отмечается, что на границе раздела твердой и жидкой фаз в индукционном периоде формируются крутые концентрационные градиенты, обусловливающие снижение реакционной способности вяжущего. Следует отметить существенное различие концентрации растворенных ионов в объеме жидкой фазы и у поверхности негидратированных частиц. В результате отсутствует тесная корреляция между концентрацией в объеме жидкой фазы (эти данные наиболее часто приводятся в публикациях) и торможением процесса гидратации. Согласно Р. Айлеру , степень пересыщения определяется функциональной зависимостью от значения энергии поверхностей раздела. В процессе твердения цемента в результате гидролиза, диспергации частиц, обнажения негидратированных поверхностей, изменения состояния жидкой фазы энергия поверхностей раздела периодически меняется, что в конечном счете сказывается на скорости зародышеобразования.

К. Фуджи при исследовании гидратации а-полуводного гипса, C3S в индукционном периоде зафиксировано образование адсорбционного слоя молекул воды на поверхности частиц и возникновение первичных зародышей типа CSH.

Показано также, что индукционный период заканчивается при достижении максимальной концентрации Са2+ в жидкой фазе. Период ускорения для C2S характеризуется кристаллизацией и ростом зародышей вторичного гидрата CSH.

Формирование специфического состояния жидкой фазы на начальных этапах твердения подтверждается экспериментальным ходом изменения диэлектрической проницаемости цементного теста. Эти данные свидетельствуют о переводе жидкости затворения в деформированное состояние под влиянием поверхностных сил и формировании поляризованной структуры пограничных жидких слоев.

Стокхаузен Н. указывает на изменение химической активности воды в зависимости от размера пор, в которых она находится. Согласно этим данным вободная вода наблюдается в порах размером свыше 100 нм (I тип). Вода, конденсированная в капиллярах, обладает пониженным химическим потенциалом «следствие взаимодействия с твердой поверхностью (II тип). В порах конденсированная вода является структурной. Межплоскостная вода, адсорбированная в виде слоев с толщиной, не превышающей 2,5 монослоя, относится к IV типу.

Исходя из этой классификации, индукционный период можно объяснить формированием на определенном этапе гвердения в результате диспергационных процессов и гидратообразования такой капиллярно-пористой структуры, когда в окружении негидратированных частиц преобладают поры размером менее 100 нм. В результате частички цемента окружены жидкой фазой с пониженным химическим потенциалом. Для возобновления интенсивной гидратации цемента необходима перестройка сформировавшейся первичной капиллярно-пористой структуры.

Важная роль в характере протекания индукционного периода отводится концентрации дефектов в решетке клинкерных минералов или наличию на поверхности негидратированных частиц активных центров.

П. Фиренс, И. Верхаген установили взаимосвязь между концентрацией активных центров и продолжительностью индукционного периода. Высказано предположение, что индукционный период включает три явления: основную реакцию и две вспомогательные. Основная реакция представляет собой хемсорбцию воды на активных центрах поверхности частиц. Вспомогательные реакции включают растворение небольших количеств вяжущего и гидратацию оксида кальция.

Для выяснения природы процессов происходящих в индукционный период, необходимо изучение взаимосвязи гидрато- и структурообразования в твердеющем цементном тесте. С учетом отмеченных выше закономерностей, сопровождающие индукционный период, были проанализированы кинетические зависимости свойств твердеющего цемента, полученные с использованием резонансной методики (см. рис. 7.7).

Владельцы патента RU 2310843:

Изобретение относится к лабораторным методам оценки эксплуатационных свойств моторных топлив, в частности к способам определения индукционного периода окисления топлив, и может быть использовано в нефтехимической, автомобильной, авиационной и других отраслях, на базах и хранилищах горюче-смазочных материалов (ГСМ) и других предприятиях, потребляющих и производящих автомобильные бензины. Способ определения длительности индукционного периода (ИП) бензинов включает отбор пробы, создание условий окисления нестабильных углеводородов пробы и последующую оценку индукционного периода по расчетной зависимости, причем дополнительно определяют йодное число анализируемой пробы, задают температурный коэффициент самопроизвольного нагрева пробы при перемешивании, окисление нестабильных углеводородов осуществляют путем порционного добавления при комнатной температуре 97,0-98,0% серной кислоты с постоянной скоростью при постоянном перемешивании, замеряют температуру начала и окончания окисления пробы, время подачи кислоты, длительность ИП рассчитывают по определенной зависимости:

где А и В - постоянные величины, полученные экспериментально, А=2550, В=218;

Т о и Т к - температура начала и окончания окисления пробы, °С;

t - подачи кислоты, мин;

I - йодное число пробы.

Достигается упрощение, ускорение и повышение безопасности определения. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к лабораторным методам оценки эксплуатационных свойств моторных топлив, в частности к способам определения индукционного периода окисления топлив, и может быть использовано в нефтехимической, автомобильной, авиационной и других отраслях, на базах и хранилищах горюче-смазочных материалов (ГСМ) и других предприятиях, потребляющих и производящих автомобильные бензины и прогнозирующих сроки хранения без изменения качества.

Одним из показателей качества эксплуатационных свойств автомобильных бензинов является химическая стабильность, характеризующая способность бензинов противостоять окислительным процессам в условиях хранения и применения.

Известно, что на длительность индукционного периода влияет количество содержащихся в пробе нестабильных углеводородов, которые представлены непредельными, ароматическими углеводородами, смолистыми соединениями, серу- и азотсодержащими углеводородами. Оценку количества непредельных углеводородов в топливе осуществляют по такому показателю качества, как йодное число, которое представляет количество граммов йода, пошедшего на титрование 100 г пробы. Таким образом, по йодному числу косвенно можно оценить длительность индукционного периода, но авторами не удалось обнаружить способа определения индукционного периода по йодному числу.

Индукционный период - это время устойчивости бензинов к изменению физико-химических свойств, в течение которого топливо, находящееся в условиях ускоренного окисления (100°C и повышенное давление), еще не вступает в реакцию с кислородом. По нормативным документам величина индукционного периода бензинов составляет 600-1200 минут. Для всех марок автобензинов, указанных в ГОСТе Р 51105-97 «Топливо для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин», установлены нормы по индукционному периоду - не менее 600 мин. Последний показатель обеспечивает гарантийный срок хранения бензинов 1 год со дня изготовления. Для топлив длительного хранения (до 5 лет) индукционный период установлен не менее 1200 мин.

Перед авторами стояла задача разработать способ определения индукционного периода автомобильного бензина, позволяющий оценить стабильность бензинов при длительном хранении без снижения требований по точности с одновременным снижением времени определения.

Известно, что существуют технические способы, решающие эту задачу - определения индукционного периода.

Известен способ определения индукционного периода топлив путем нагревания определенного количества пробы (10 см 3) до заданной температуры (200°C), термостатирования с периодическим отбором (через 1 мин) порций топлива по 1 см 3 и определением в них хроматографическим методом содержания растворенного кислорода с последующей фиксацией индукционного периода по разности времени от начала нагревания до момента резкого снижения содержания кислорода в отобранной пробе топлива (а.с. №104804, G01N 33/22).

В этом способе можно отметить высокую трудоемкость, связанную с необходимостью периодического отбора проб, а также дорогостоящую операцию, притом многократно повторяющуюся, хроматографическое определение содержания растворенного кислорода в пробах топлива.

Наиболее близким по технической сущности и взятым за прототип является стандартный способ определения индукционного периода окисления бензина , характеризующий склонность бензинов к окислению и смолообразованию в условиях хранения.

Сущность способа (метод Б) заключается в определении отрезка времени, в течение которого испытуемый бензин, находящийся в среде кислорода под давлением 700 кПа (7 кгс/см 2) и при температуре 100°С, практически не подвергаются окислению.

Этот способ включает размещение пробы анализируемого бензина в специально подготовленной бомбе, которую заполняют кислородом до давления 0,7 МПа, и погружение в кипящую баню. Момент погружения бомбы в кипящую воду считают за начало индукционного периода окисления. Далее до конца опыта давление в бомбе записывают через каждые 5 мин. Кислород и бензин в бомбе нагревают, и давление вначале возрастает. Достигнув максимального значения, некоторое время остается постоянным, а затем начинает снижаться. Нагрев бомбы и регистрацию давления прекращают, когда давление снизится на 0,06 МПа (0,6 кГс/см 2) от его максимального значения. За конец индукционного периода принимают время, когда началось непрерывное падение давления. Для окончательного определения длительности индукционного периода вводят поправку на запаздывание нагревания бензина до 100°С.

ИП=Т 2 -Т 1 -А,

где T 1 - время начала окисления (Р=max), мин.

Т 2 - время окончания окисления (момент начала непрерывного падения давления), мин.

А - поправка на запаздывание нагревания бензина (справочные данные), мин.

(Б.В.Белянин, В.Н.Эрих «технический анализ нефтепродуктов и газа», Л., »Химия», 1979, с.98-101).

Недостатком способа определения длительности индукционного периода по ГОСТ 4039-88 (прототипа) является длительность проведения анализа, громоздкость аппаратурного оформления, а также повышенные требования к технике безопасности, т.к. используется баллонный кислород, что сказывается на себестоимости способа контроля. Кроме того, как показала практика, возникают случаи, когда необходимо срочно определить индукционный период топлива, например, при заложении его на длительное хранение и пополнение запасов.

Технический результат изобретения - упрощение способа определения индукционного периода бензина, сокращение времени и повышение безопасности способа оценки без снижения достоверности результатов определения на автобензинах различных марок.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе определения длительности индукционного периода бензинов, включающем отбор пробы, создание условий окисления нестабильных углеводородов пробы и последующую оценку индукционного периода по расчетной зависимости, согласно изобретению дополнительно определяют йодное число анализируемой пробы, задают температурный коэффициент самопроизвольного нагрева пробы при перемешивании, окисление нестабильных углеводородов осуществляют путем порционного добавления при комнатной температуре 97,0-98,0% серной кислоты с постоянной скоростью при постоянном перемешивании, при этом перед подачей первой порции серной кислоты фиксируют время и температуру пробы, которую принимают за температуру начала окисления пробы, подачу кислоты прекращают после стабилизации температуры смеси, которую принимают за температуру окончания окисления нестабильных углеводородов пробы, замеряют отрезок времени от начала добавления кислоты до момента окончания ее подачи, а длительность индукционного периода рассчитывают по следующей зависимости:

где ИП - длительность индукционного периода, мин;

А и В - постоянные величины, полученные экспериментально,

А=2550, В=218;

Т к - температура окончания окисления пробы, °C;

Т о - температура начала окисления пробы, °C;

0,03 - постоянная величина, температурный коэффициент самопроизвольного нагрева пробы при перемешивании (определяется экспериментально);

ν - постоянная скорость подачи кислоты в пробу, см 3 /мин;

t - отрезок времени от начала до окончания подачи кислоты, мин;

I - йодное число пробы.

В заявляемом способе использование серной кислоты концентрации 97-98% объясняется тем, что существует способ определения ароматических углеводородов в нефтепродуктах (ГОСТ 6994-74 «Нефтепродукты светлые. Метод определения ароматических углеводородов»). В этом способе используется концентрированная (98,5-99%-ная) серная кислота для определения суммарного содержания непредельных и ароматических углеводородов в нефтепродуктах. Метод заключается в обработке испытуемого нефтепродукта 98,5-99%-ной серной кислотой, реагирующей с непредельными и ароматическими углеводородами, при этом объем используемой кислоты в 3 раза превышает объем пробы анализируемого продукта. По количеству прореагировавшей серной кислоты определяют суммарное содержание непредельных и ароматических углеводородов. Количество непредельных углеводородов в пробе определяют по йодному числу, а массовую долю ароматических углеводородов определяют как разницу между суммарным содержанием непредельных и ароматических углеводородов.

Однако известно, что использование кислоты с концентрацией более 98,0% приводит к сульфированию не только ароматических и непредельных, а также, частично, и парафинонафтеновых углеводородов [В.Н.Зрелов, Л.В.Красная и др. Достоверность определения содержания ароматических углеводородов в реактивных топливах сернокислотным методом. Химия и технология топлив и масел, 1979, №3, с.7-9], что снижает достоверность получаемых результатов по ГОСТ 6994-74.

Поэтому авторы, для того чтобы исключить влияние на реакцию взаимодействия всей группы ароматических, а также частично парафинонафтеновых углеводородов, используют серную кислоту с концентрацией 97-98% и добавляют ее порционно с небольшой скоростью при постоянном перемешивании.

Кроме того, известно, что нестабильные углеводороды в топливе представлены не только непредельными углеводородами, но и смолистыми соединениями, азот- и серусодержащими углеводородами. Поэтому при проведении экспериментов по разработке способа определения длительности индукционного периода бензинов авторы используют совокупность показателей: йодное число и скорость окисления нестабильных углеводородов при взаимодействии с 97-98%-ной серной кислотой, что дает наиболее точные результаты. Так как взаимодействие пробы с серной кислотой в заявляемом способе происходит при постоянном перемешивании, то возникла необходимость учета самопроизвольного нагрева пробы бензина при перемешивании (без серной кислоты). Был экспериментально определен коэффициент нагрева пробы в холостых опытах, и он равен 0,03. Скорость подачи кислоты была выбрана равной 1,2 см 3 /мин, скорость перемешивания на магнитной мешалке 860 об/мин.

Значение постоянных А и В было найдено по зависимости длительности индукционного периода от переменной X

переменная х, включающая в себя такие измеряемые параметры, как начальная температура пробы (Т о), конечная температура пробы (Т к), время подачи кислоты (t), йодное число пробы (I), а также постоянные величины - температурный коэффициент, равный 0,03, скорость добавления кислоты в пробу ν=1,2 см 3 /мин.

Значение А определено равным 2550, В - 218.

Способ осуществлялся следующим образом.

Пример. Отбирают 100 см 3 бензина каталитического крекинга (образец №5). Определяют по ГОСТ 2070-82 йодное число данного образца, для этого образца I=52,3. Помещают пробу в термоячейку, перед подачей первой порции серной кислоты замеряют время и температуру (Т о =18,7°С), при непрерывном перемешивании добавляют со скоростью 1,2 см 3 /мин серную кислоту. При стабилизации температуры в течении 1-2 мин, прекращают подачу серной кислоты и фиксируют температуру смеси и принимают ее за температуру окончания окисления (Т к =28,9°С). Определяют отрезок времени от начала подачи кислоты до окончания окисления (t=7 мин). Рассчитывают по формуле (2) значение Х 5 =0,023 и затем по формуле (3) длительность индукционного периода расчетную (ИПР=276).

Заявляемым способом были испытаны образцы:

№1 - Бензин каталитического риформинга

№2 - Бензин термического крекинга

№3 - Бензин неэтилированный марки Регуляр-92

№4 - Бензин каталитического риформинга

№5 - Бензин каталитического крекинга

№6 - Гидрированная фракция C 5 -C 9

№7 - Смесовой бензин из стабилизированных и нестабилизированных фракций

№8 - Газовый стабильный бензин

Кроме того, образец 7 был испытан при концентрации серной кислоты 96% и 99%.

Результаты испытаний образцов представлены в таблице.

Таблица Результаты испытаний образцов заявляемым способом*
Образец	Измеряемые величины	Задаваемые величины	Расчетные величины
Температура окончания окисления Т к, °С	Температура начала окисления Т о, °С	t, мин	Йодное число	С кис-ты, %	X i	ИПР заявляемым способом	ИП по прототипу (ГОСТ)
1	2	3	4	5	6	7	10	11
№1	19,4	16,9	4,73	1,62	97,0	0,260	880	870
№2	21,7	20,1	11,5	1,78	98,0	0,051	347	281
№3	42,9	20,0	7,75	39,43	97,5	0,062	375	441
№4	39,5	20,1	1,75	44,8	97,8	0,206	742	784
№5	28,9	18,7	7,0	52,33	97,5	0,023	276	233
№6	47,5	19,7	14,5	69,3	97,8	0,023	276	324
№7	47,2	20,75	8,5	63,79	98,0	0,040	319	314
№8	20,9	20,5	2,75	0,44	97,5	0,220	778	758
№9**	32,2	18,8	2,0	63,79	96,0	0,087	439	314
№10**	34,2	20,75	15,5	63,79	99,0	0,011	245	314
* - длительность индукционного периода , где: А=2550, В=218, постоянная скорость подачи кислоты в пробу ν=1,2 см 3 /мин; ** - испытания, проводившиеся в условиях, выходящих за границы параметров заявляемого способа

Из результатов испытаний образцов, приведенных в таблице, можно видеть, что как увеличение концентрации кислоты выше 98,0%, так и понижение концентрации кислоты ниже 97,0% приводит к недостоверным результатам определения. Таким образом, исследования показали, что этот способ позволяет достоверно определить индукционный период в бензинах при использовании серной кислоты с концентрацией от 97,0% до 98,0%. Время определения, затраченное на одну пробу, составляет не более 25 минут по сравнению с временем определения по прототипу, где время определения составляет не менее 3-4 часов для наиболее нестабильных бензинов (ИП=230) и более 20 часов для стабильных бензинов (ИП=1200).

Расчет коэффициентов А и В

На чертеже приведена зависимость индукционного периода (Y) от переменной X,

Как видно из полученных данных, зависимость индукционного периода от расчетной величины X имеет явную прямолинейную зависимость, выраженную уравнением

В полученном уравнении A=2550 и B=218, если подставить эти значения в уравнение 2, то по полученным экспериментально данным (T 0 , T к, t, I) получим результаты индукционного периода, расчетного для данного образца пробы.

Способ определения длительности индукционного периода бензинов, включающий отбор пробы, создание условий окисления нестабильных углеводородов пробы и последующую оценку индукционного периода по расчетной зависимости, отличающийся тем, что дополнительно определяют йодное число анализируемой пробы, задают температурный коэффициент самопроизвольного нагрева пробы при перемешивании, окисление нестабильных углеводородов осуществляют путем порционного добавления при комнатной температуре 97,0-98,0% серной кислоты с постоянной скоростью при постоянном перемешивании, при этом перед подачей первой порции серной кислоты фиксируют время и температуру пробы, которую принимают за температуру начала окисления пробы, подачу кислоты прекращают после стабилизации температуры смеси, которую принимают за температуру окончания окисления нестабильных углеводородов пробы, замеряют отрезок времени от начала добавления кислоты до момента окончания ее подачи, а длительность индукционного периода рассчитывают по следующей зависимости.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БЕНЗИНЫ АВТОМОБИЛЬНЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДУКЦИОННОГО ПЕРИОДА

ГОСТ 4039-88
(СТ СЭВ 5868-87)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Срок действия с 01 .01.89

до 01 .01.97

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает методы ( и ) определения индукционного периода, характеризующие склонность бензинов к окислению и смолообразованию при длительном хранении.

Сущность методов заключается в определении времени, в течение которого испытуемый бензин, находящийся в среде кислорода под давлением 700 кПа (7 кгс/см2) и при температуре 100 °С, практически не подвергается окислению.

Термины, применяемые в стандарте, и пояснения к ним приведены в приложении .

1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

Во избежание воздействия света пробу следует хранить в чистой и сухой склянке из темного стекла или в металлическом сосуде, исключающем медь.

МЕТОД А

Крышка бомбы должна свободно перемещаться по стержню грибка и вращаться над его расширенной частью, которая пришлифована к корпусу бомбы. При завинчивании крышки расширенная часть грибка герметично закрывает корпус бомбы.

1 - верхнее отверстие; 2 - вороток; 3 - шток клапана; 4 - вентиль; 5 - нижнее отверстие; 6 - тройник; 7 - грибок; 8 - крышка; 9 - корпус бомбы

2.1.2. Манометр кислородный класса 1,5, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне 0 - 1600 кПа (0 - 116 кгс/см2), или любой другой прибор с тем же диапазоном измерения и погрешностью не более 20 кПа (0,2 кгс/см2).

Трубка из углеродистой стали или меди и наружным диаметром 5 мм и толщиной стенки 1 см, согнутая в спираль и служащая для соединения бомбы с манометром.

Трубка медная высокого давления для присоединения редуктора к бомбе.

2.1.7. Баня с гнездами для бомб, высота бани не менее 400 мм. Количество гнезд в бане от двух и более. Диаметр гнезда около 80 мм (по диаметру бомбы).

Для заполнения бани используют воду или иной теплоноситель, обеспечивающий температуру 100 °С.

2.1.8. Бак высотой не менее 450 мм и диаметром около 350 мм для проверки герметичности бомбы и охлаждения бомбы после окисления бензина.

2.1.9. Штатив с держателем.

2.1.10. Щипцы тигельные никелированные.

2.1.11. Пинцет.

2.1.12. Термометр ТЛ-2-1-А 3 по ГОСТ 215-73.

2.1.13. Сосуд стеклянный (черт. ) для испытуемого бензина. В верхней части сосуда сделаны три выемки для свободного доступа кислорода.

2.1.14. Крышка стеклянная.

2.1.15. Воронка В-75- 140 ХС, В-100-150 ХС по ГОСТ 25336-82.

2.1.22. Смесь хромовая: 50 г бихромата калия (K2Cr2О7) растворяют в 1 дм3 концентрированной серной кислоты (ρ = 1,82 г/см3). Раствор хранят в толстостенных склянках с притертой пробкой.

2.1.24. Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76 .

2.2. Подготовка к испытанию

2.2.1. Новая бомба или после ремонта, а также после каждых 200 - 250 окислений должна быть подвергнута гидравлическому испытанию на 2000 кПа (20 кгс/см2).

Детали новой бомбы (корпус, крышка, грибок), манометр и трубка должны быть тщательно промыты смесью толуола с ацетоном или бензином-растворителем и высушены воздухом.

Тщательная промывка всех деталей необходима с целью предотвращения взрыва вследствие взаимодействия кислорода с остатками масла.

2.2.2. Перед испытанием промывают внутреннюю часть корпуса бомбы 25 - 40 см3 смеси толуола с ацетоном или бензином-растворителем и сушат струей воздуха.

Крышку бомбы и детали головки тщательно вытирают фильтровальной бумагой.

Стеклянный сосуд и крышку промывают смесью толуола с ацетоном или бензином-растворителем и высушивают в термостате или в струе воздуха.

При наличии смолистых остатков стеклянную посуду погружают в хромовую смесь на 6 ч. После этого сосуд извлекают пинцетом из нержавеющей стали, промывают водой, затем дистиллированной водой и высушивают.

2.2.3. Пробу испытуемого бензина объемом 120 - 150 см3 фильтруют через бумажный фильтр.

2.2.4. В стеклянный сосуд наливают при комнатной температуре 100 см3 испытуемого бензина.

Сосуд с бензином помещают внутрь бомбы и накрывают его стеклянной крышкой.

Бомбу закрывают крышкой и завинчивают. К боковому ответвлению, маркированному «М», присоединяют манометр.

2.2.5. Подготовленную бомбу, (ответвление, маркированное «К») присоединяют с помощью медной трубки к редуктору кислородного баллона.

2.2.6. После присоединения бомбы к редуктору открывают верхнее отверстие тройника головки бомбы, медленно (не менее 3 мин) наполняют бомбу кислородом до давления 200 кПа (2 кгс/см2) и верхнее отверстие тройника перекрывают клапаном.

Затем отвинчивают гайку, при помощи которой соединена трубка с бомбой, осторожно открывают верхнее отверстие тройника бомбы и медленно выпускают из нее кислород.

2.2.7. Продутую бомбу вновь наполняют кислородом до давления 750 кПа (7,5 кгс/см2), перекрывают клапаном верхнее отверстие тройника и отсоединяют бомбу от трубки.

Все операции производят при комнатной температуре.

Примечание. Если при наполнении бомбы кислородом из баллона через редуктор манометр бомбы не показывает давления, а манометр на редукторе указывает на расход кислорода, необходимо прекратить пуск кислорода и проверить исправность манометра.

2.2.8. Для испытания на герметичность наполненную кислородом бомбу вынимают из подставки и осторожно погружают полностью в бак с водой, температура которой 15 - 25 °С. Если при этом появляются пузырьки кислорода в воде, бомбу переносят в подставку, устраняют утечку кислорода подтягиванием соединительных элементов или заменой уплотнительной прокладки и повторяют испытания на герметичность. Испытания на герметичность повторяют до достижения полной герметичности, после чего давление в бомбе снижают до 700 кПа (7 кгс/см2). Окончательно установленное давление в бомбе должно быть (700 ± 20) кПа (7 ± 0,2) кгс/см2.

2.2.9. Одновременно с подготовкой бомбы для окисления испытуемого бензина воду в бане нагревают до кипения, причем вода в бане должна полностью закрывать крышку бомбы.

Примечание. Температура кипящей водяной бани должна быть (100 ± 1) °С в зависимости от барометрического давления. При очень низком барометрическом давлении в воду добавляют азотнокислый аммоний или глицерин в таком количестве, чтобы температура кипящей воды была (100 ± 1) °С.

2.3. Проведение испытания

2.3.1. Бомбу с испытуемым бензином, находящуюся под давлением кислорода 700 кПа (7 кгс/см2), переносят в водяную баню с температурой (100 ± 1) °С и погружают в воду до верхнего края крышки бомбы.

Момент погружения бомбы в баню фиксируют как начало окисления. В этот момент записывают время и начальное давление в бомбе. Далее до конца опыта давление в бомбе записывают через каждые 5 мин. Пример записи при проведении испытания приведен в приложении .

Примечание. При использовании самопишущего прибора для регистрации давления начало и конец окисления бензина ведется по картограмме.

2.3.2. С момента погружения бомбы в баню по мере нагревания кислорода и бензина давление в бомбе начинает повышаться. Достигнув определенного максимума, давление держится обычно некоторое время постоянным, а затем начинает снижаться. В отдельных случаях после небольшого (до 20 кПа) (0,2 кгс/см2) снижения давление в бомбе некоторое время держится постоянным, а затем вновь начинает непрерывно снижаться.

В первом случае за конец индукционного периода принимают начало непрерывного снижения давления (перегиб кривой давления), во втором случае - второй перегиб кривой.

Нагрев бомбы заканчивают при снижении давления на 60 кПа (0,6 кгс/см2) от максимального значения.

2.3.3. По окончании окисления бомбу сразу же осторожно вынимают из кипящей водяной бани и погружают полностью в бак с водой при температуре 15 - 25 °С. Вследствие снижения температуры бензина и кислорода давление в бомбе резко снижается.

Бомбу оставляют в воде в течение 15 мин для охлаждения, проверяют за это время ее герметичность. Если наблюдается появление пузырьков кислорода в воде, испытание повторяют сначала.

2.3.4. После охлаждения бомбу переносят в подставку и выпускают из нее кислород.

Затем крышку бомбы и головку со всеми деталями протирают сухим полотенцем для удаления влаги, после чего отвинчивают крышку бомбы и, не снимая грибок с корпуса, а только приподнимая крышку, обезвоживают выступающую часть грибка фильтровальной бумагой. После этого крышку с головкой снимают с корпуса бомбы.

2.3.5. Стеклянную крышку и сосуд с окисленным бензином извлекают из бомбы тигельными щипцами. Небольшое количество бензина, сконденсировавшегося в корпусе бомбы, переливают в сосуд, а затем в мерный цилиндр для измерения его количества. Если бензина окажется меньше 95 см3 при 20 °С, испытание повторяют.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Индукционный период испытуемого бензина определяют как разность продолжительности окисления и времени нагрева бензина в бомбе. Для определения индукционного периода из полученного времени окисления бензина вычитают 55 мин.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух определений.

2.5. Точность метода

2.5.1. Сходимость

2.5.2. Воспроизводимость

Два результата испытания, полученные разными исполнителями в двух разных лабораториях, следует считать достоверными с 95 %-ной доверительной вероятностью, если расхождения между ними не превышают 10 % от среднего арифметического результата.

МЕТОД Б

3.1. Аппаратура, материалы и реактивы

3.1.1. Прибор испытательный (черт. ), в комплект которого входят:

1) бомба из нержавеющей стали. Внутренние поверхности бомбы и крышки должны быть отполированы для того, чтобы облегчить очистку и предотвратить коррозию. Бомба должна выдерживать рабочее давление не менее 1240 кПа при температуре 100 °С:

2) прокладки, которые периодически и при разногласиях в оценке качества проверяют. Для этого в порожнюю бомбу устанавливают прокладку и уплотняют крышку прокладкой из того же самого материала. Собранную бомбу заполняют кислородом до избыточного давления 700 кПа и помещают в нагревательную баню с температурой 100 °С. Если давление в бомбе в течение 24 ч падает не больше чем на 14 кПа при температуре бани, которая не должна изменяться больше чем на ±1 °С, прокладку считают пригодной;

3) трубка загрузочная с запорной головкой 5 из нержавеющей стали, внутри с тонкой полировкой. На загрузочной трубке прикреплена металлическая пластина, служащая затвором для нагревательной бани при наличии в ней бомбы;

4) трубка напорная служит для соединения испытательного прибора с (прибором для измерения давления. Она изготовлена из медного сплава или гибкого металлоармированного шланга с резьбовыми присоединениями 2 к испытательному и измерительному приборам. Общий объем всех соединений от испытательного до измерительного прибора, включая загрузочную трубку, не должен превышать 30 см3.

3.1.2. Стержень вставной из нержавеющей стали с отполированной поверхностью (черт. ), который снизу ввинчивается в загрузочную трубку.

1 - напорная трубка; 2 - накидная гайка; 3 - прокладка: 4 - загрузочная труба; 5 - головка; 6 - крышка; 7 - прокладка из меди; 8 - прокладка из свинца; 9 - корпус бомбы

3.1.3. Подставка из нержавеющей стали (черт. ) для установки бомбы при ее завинчивании и заполнении кислородом.

3.1.4. Прибор показывающий или самопишущий для измерения давления с пределом не менее чем 1400 кПа.

3.1.5. Баня нагревательная электрическая водяная вместимостью не менее 18 см3 для одной бомбы и дополнительно 8 см3 для каждой следующей. Высоту слоя жидкости в бане следует поддерживать не менее 30 см. В крышке нагревательной бани должны быть отверстия для установки бомб, которые по размеру соответствуют металлической пластинке для перекрытия, прикрепленной на загрузочной трубке. Отверстие для термометра в бане должно быть расположено так, чтобы отметка шкалы термометра 97 °С находилась над крышкой. Погруженная в баню бомба должна быть на 5 см ниже уровня воды в бане. Крышка для перекрытия отверстий необходима в том случае, если в бане нет бомб.

Допускается применять нагревательный блок вместо водяной бани, если он обеспечивает те же самые температурные условия.

3.1.6. Термометр для нагревательной бани с диапазоном измерения температур от 95 до 103 °С, ценой деления шкалы 0,1 °С.

3.1.7. Сосуд стеклянный с крышкой для пробы (черт. ).

3.1.8. Шкаф сушильный, обеспечивающий поддержание температуры до 150 °С.

3.1.9. Цилиндр мерный вместимостью 100 см3 с ценой деления 1 см3.

3.1.10. Смесь толуола ч.д.а. и ацетона ч.д.а. в соотношении 1:1.

3.1.11. Кислород 98 - 99 %-ный в стальных баллонах под давлением.

3.1.12. Смесь хромовая: 50 г бихромата калия растворяют в 1 дм3 серной кислоты (ρ = 1,84 г/см3). Раствор хранят в толстостенных склянках с притертой пробкой.

3.1.13. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72 .

3.2. Подготовка к испытанию

3.2.1. Стеклянный сосуд промывают смесью растворителей для удаления всех смолистых остатков. Затем сосуд погружают в хромовую смесь, выдерживают не менее 6 ч и вынимают из хромовой смеси пинцетом из нержавеющей стали, промывают его водой, затем дистиллированной водой и высушивают в термостате 1 ч при температуре (140 ± 10) °С.

После обработки хромовой смесью сосуд нельзя трогать руками.

3.2.2. Перед началом работы из бомбы, в которой проводилось испытание, сливают бензин.

Бомбу и запорную головку вытирают увлажненной растворителем шерстяной или хлопчатобумажной тканью (без синтетического материала). Затем дополнительно чистят сухой и чистой тканью и удаляют оставшиеся остатки смолы и бензина из зазора между загрузочной трубкой и вставным стержнем.

Напорные трубки должны быть совершенно чистыми. Перед испытанием нужно просушить прибор и напорные трубки. Вставной стержень при необходимости вывинчивают с помощью отвертки снизу из загрузочной трубы и очищают от загрязнений.

3.3. Проведение испытания

3.3.1. Испытательный прибор и пробу бензина доводят до температуры (20 ± 5) °С. После этого стеклянный сосуд помещают в бомбу, наполняют его испытуемым бензином (50 ± 1) см3 и закрывают крышкой. Затем надевают запорную головку с загрузочной трубкой и вставным стержнем и завинчивают плотно с крышкой. Присоединяют измерительный прибор и кислородный баллон к испытательному прибору и наполняют последний кислородом до давления 700 кПа. После этого газ медленно выпускают из испытательного прибора для того, чтобы вытеснить присутствующий воздух. Наполнение кислородом повторяют до избыточного давления 700 кПа, обращая внимание на герметичность. Появляющееся вначале быстрое снижение давления до 50 кПа свидетельствует о растворении кислорода в пробе, оно может быть не принято во внимание.

Если снижение давления за 10 мин менее 7 кПа, то прибор герметичен. Отсоединяют кислородный баллон и приступают к испытанию.

3.3.2. Подготовленный по п. прибор осторожно погружают в нагревательную баню, имеющую постоянную температуру (100 ± 2) °С. Момент погружения прибора в баню принимают за начало испытания. Во время испытания температуру бани контролируют постоянно с точностью до 0,1 °С и для расчета индукционного периода вычисляют среднюю температуру испытания.

Давление в приборе непрерывно измеряют при одновременном измерении температуры бани или отсчитывают с интервалом не более 15 мин при применении самопишущего прибора для измерения давления. Если при испытании в течение первых 30 мин наблюдается негерметичность, о чем свидетельствует постоянное снижение давления более 14 кПа за 15 мин, необходимо снова проводить испытание и так до тех пор, пока обработка диаграммы давление - время не даст возможности определить точку перегиба.

Если атмосферное давление ниже 1013 кПа, можно добавить к воде этиленгликоль, чтобы поддержать рабочую температуру в нагревательной бане (100 ± 2) °С.

3.3.3. Прибор вынимают из бани и охлаждают, давление в нем медленно выравнивают в зависимости от условий окружающей среды. Затем прибор отсоединяют от прибора для измерения давления и готовят его к следующему испытанию.

3.4. Обработка и оценка результатов

3.4.1. За индукционный период при средней температуре испытания (100 ± 2) °С принимают промежуток времени от погружения прибора в кипящую водяную баню до появления точки перегиба.

3.4.2. Расчет индукционного периода проводят при 100 °С.

Если средняя температура испытания больше 100 °С, то индукционный период (ИП100) в минутах при 100 °С вычисляют по формуле

ИП100 = ИП(100+Δt ) · (1 + 0,101 · Δt ). (1)

Если средняя температура испытания ниже 100 °С, то индукционный период (ИП100) в минутах при 100 °С вычисляют по формуле

(2)

где ИП(100+Δt ) - индукционный период при средней температуре испытания свыше 100 °С, мин;

ИП(100-Δt ) - индукционный период при средней температуре испытания ниже 100 °С, мин;

Δt - алгебраическая разность средней температуры испытания и 100 °С, °С.

Полученные значения индукционного периода при 300 °С округляют до целого числа.

3.5. Точность метода

3.5.1. Сходимость

Два результата определения, полученные одним исполнителем на одном приборе, следует считать достоверными с 95 %-ной доверительной вероятностью, если расхождения между ними не превышают 5 % от среднего арифметического результата.

3.5.2. Воспроизводимость

Два результата испытания, полученные разными исполнителями в двух разных лабораториях, следует считать достоверными с 95 %-ной доверительной вероятностью, если расхождения между ними не превышают 10 % от среднего арифметического результата.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТАНДАРТЕ, И ПОЯСНЕНИЯ К НИМ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

Пример записи результатов измерений при проведении окисления бензинов по методу А

	Показания манометра во время окисления, кПа (кгс/см2)		Длительность периода окисления, мин

ГОСТ Р 52068-2003

БЕНЗИНЫ

Определение стабильности в условиях ускоренного
окисления (индукционный период)

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 31 «Нефтяные топлива и смазочные материалы» (ОАО «ВНИИНП»)

ВНЕСЕН Департаментом нефтепереработки Минэнерго РФ

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 4 июня 2003 г. № 180-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст ASTM D 525-99а «Стандартный метод определения окислительной стабильности бензина (индукционный период)»

ГОСТ Р 52068-2003

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БЕНЗИНЫ

Определение стабильности в условиях ускоренного окисления (индукционный период)

Gasolines. Method for determination of oxidation stability (induction period)

Дата введения 2004-01-01

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает метод определения стабильности (индукционного периода) бензина в условиях ускоренного окисления.

Примечания .

1 Этот метод не предназначен для определения стабильности компонентов бензина, в частности, компонентов с высоким процентом низкокипящих непредельных соединений, так как они могут создать взрывоопасные условия в аппаратуре, но из-за неизвестной природы определенных образцов для защиты оператора комплект бомбы должен включать взрывозащитный диск.

2 Определение окислительной стабильности бензина путем определения потенциальных смол указано в методе испытания или в методе .

3 Точностные данные получены на бензинах, полученных из источников углеводородов без кислородсодержащих соединений.

1.2 Давление измеряют в СИ в килопаскалях (кПа),а температуру - в градусах Цельсия (°С).

1.3 Настоящий стандарт может включать использование опасных материалов, операций и оборудования.

Соответствующие мероприятия по технике безопасности и охране здоровья устанавливает пользователь.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на нормативные документы, указанные в приложении .

3 Термины и определения

3.1 В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями.

3.1.1 точка перегиба: Точка на кривой давление - время, которой предшествует падение давления точно на 14 кПа в течение 15 мин и за которой следует падение давления не менее чем на 14 кПа через 15 мин.

3.1.2 индукционный период: Время, прошедшее между моментом помещения бомбы в баню и точкой перегиба при 100 °С.

4 Сущность метода

4.1 Образец окисляют в бомбе, предварительно наполненной кислородом при 15 -25 ° С и давлении 690 - 705 кПа, и нагревают до 98-102 С.

Давление постоянно регистрируют или записывают через установленные интервалы до достижения точки перегиба.

За индукционный период при температуре испытания принимают время, необходимое для достижения образцом этой точки, по нему рассчитывают индукционный период при 100 °С .

Примечание - Предупреждение. Дополнительно к другим мерам техники безопасности бомбу следует снабдить соответствующим защитным экраном.

5 Значение и использование

5.1 Индукционный период характеризует также склонность бензина к образованию смол при хранении. Следует признать, что образование смол при хранении может значительно меняться в различных условиях хранения и с различными бензинами.

6 Аппаратура

6.1 Бомба для окисления, стеклянный сосуд для образца и крышка, вспомогательное оборудование, манометр и баня для окисления (приложение ).

6.2 Термометры 22С по спецификации Е1 [ ] или 24 С по спецификации IP с пределами измерения 95 - 103 °С.

Примечание - Допускается использовать сенсорные температурные устройства, охватывающие необходимый температурный диапазон (термопары или платиновые термометры сопротивления), обеспечивающие равноценную или лучшую точность.

7 Реактивы и материалы

7.1 Растворитель смол

Смесь равных объемов толуола и ацетона чистотой не менее 99 %.

7.2 Кислород

Сверхсухой кислород чистотой не менее 99,6 %.

8 Отбор проб

8.1 Отбор проб -по ASTM D 4057.

9 Подготовка к испытанию

9.1 Стеклянный сосуд для образца промывают растворителем до полной очистки от смол. Тщательно ополаскивают водой и погружают сосуд для образца и крышку в моющий осветляющий раствор со слабощелочным или нейтральным рН. Тип моющего средства и условия его использования устанавливают в лаборатории.

Критерием удовлетворительной очистки использованных сосудов для образцов и крышек должно быть соответствие качеству очистки, достигаемому при использовании раствора хромовой кислоты (вымачивание в течение 6 ч в свежей хромовой кислоте с последующей промывкой дистиллированной водой и сушкой или использование некоторых других растворов, также сильно окисляющих, но не содержащих хромовой кислоты).

Для такого сравнения могут быть использованы визуальный осмотр или обнаружение потери массы при нагревании химической посуды в условиях испытания.

Чистка моющим средством позволяет избежать потенциальных опасностей и неудобств, связанных с использованием растворов коррозионно-агрессивной и сильно окисляющей кислоты, которая остается стандартной процедурой очистки и может быть альтернативой предпочтительной процедуре - очистке моющими средствами.

9.2 Вынимают сосуд и крышку из очищающего раствора с помощью коррозионно-стойкого стального пинцета и далее действуют только пинцетом.

Тщательно промывают их сначала водопроводной водой, затем дистиллированной водой и сушат в печи при 100 - 150 °С не менее 1 ч.

9.3 Сливают капли бензина из бомбы и вытирают внутреннюю поверхность бомбы и крышки сначала чистой тканью, смоченной растворителем смол, затем чистой сухой тканью.

Вынимают наливной стержень из ствола, тщательно очищают от малейших капель бензина и смолы ствол и игольчатый клапан растворителем смол.

Бомба, клапан и соединительные трубки должны быть тщательно высушены перед началом каждого испытания.

Примечание - Предостережение. Летучие перекиси, которые могли образоваться во время предыдущего испытания, могут скапливаться в оборудовании, создавая потенциально взрывоопасную среду, поэтому заливной стержень, ствол и игольчатый клапан необходимо тщательно очищать после каждого испытания.

10 Проведение испытания

10.1 Доводят бомбу и испытуемый бензин до температуры 15 - 25 °С. Помещают в бомбу стеклянный сосуд для образца и наливают (50 ± 1) см 3 образца или (50 ± 1) см 3 образца помещают в стеклянный сосуд и после этого помещают его в бомбу. Закрывают сосуд крышкой, закрывают бомбу и, пользуясь быстро деблокирующейся пневматической муфтой, вводят кислород до тех пор, пока не будет достигнуто давление 690 - 705 кПа. Дают возможность газу в бомбе медленно вытекать, чтобы удалить первоначально присутствовавший воздух. (Сбрасывают давление с равномерной скоростью не выше 345 кПа в 1 мин через игольчатый клапан).

Снова вводят кислород до достижения давления 690 - 705 кПа и проверяют на утечку, игнорируя первоначальное быстрое падение давления (обычно не более 40 кПа), которое может наблюдаться в результате растворения кислорода в образце.

Если скорость падения давления не превышает 7 кПа через 10 мин, считают, что утечек нет и приступают к испытанию без допрессовки.

10.2 Загруженную бомбу помещают в сильно кипящую водяную баню или соответствующую жидкостную баню, снабженную механическим перемешиванием, действуя осторожно, чтобы не допустить встряхивания, и записывают момент погружения как время начала испытания.

Поддерживают температуру жидкостной бани 98 - 102 °С. Во время испытания считывают температуру с точностью до 0,1 °С через определенные промежутки времени и записывают среднюю температуру с точностью до 0,1 °С как температуру испытания.

Ведут непрерывную запись давления в бомбе или, если используют индикаторный манометр, снимают показания давления через каждые 15 мин или более короткие интервалы.

Если в течение первых 30 мин испытания появляется утечка (о чем свидетельствует устойчивое падение давления, значительно превышающее 14 кПа за 15 мин), испытание бракуют.

Продолжают испытание до достижения точки, которой предшествует падение давления точно 14 кПа в течение 15 мин и за которой следует падение не менее чем на 14 кПа за 15 мин.

Примечание - Предостережение. Если испытание проводят в регионе, где атмосферное давление устойчиво ниже нормального (101,3 кПа), разрешается добавлять в водяную баню жидкость с более высокой температурой кипения для поддержания рабочей температуры бани как можно ближе к 100 °С.

При использовании жидкости, отличной от воды, необходимо проверить ее совместимость с уплотнителями бомбы.

10.3 За индукционный период при температуре испытания принимают время в минутах с момента помещения бомбы в баню до достижения точки перегиба.

10.4 Бомбу охлаждают менее чем за 30 мин до комнатной температуры, используя окружающий воздух или воду температурой менее 35 °С, затем медленно сбрасывают давление через игольчатый клапан со скоростью не более 345 кПа/мин.

При подготовке к следующему испытанию бомбу и контейнер для образца промывают.

11 Обработка результатов

11.1 Время от помещения бомбы в баню (в минутах) до достижения точки перегиба является измеряемым индукционным периодом при температуре испытания.

11.2 Метод расчета [ ]

Рассчитывают индукционный период при 100 °С по одному из следующих уравнений:

а) температура испытания выше 100 ° С

Индукционный период при 100 ° С, мин, = (IP t )(1 + 0,101(t а - 100)); (1)

б) температура испытания ниже 100 ° С

Индукционный период при 100 °С, мин, = (IP t )(1 + 0,101 100 - t b )); (2)

где IP t - индукционный период при температуре испытания, мин;

t a - температура испытания, если она выше 100 °С;

t b - температура испытания, если она ниже 100 ° С.

12 Запись результатов

12.1 Индукционный период при 100 °С, рассчитанный по , записывают с точностью до 1 мин.

12.2 Если испытание было остановлено до наблюдения падения давления, требуемого в , но после того, как была превышена спецификация продукта, то записывают результат как более N минут, где N - спецификация продукта в минутах.

13 Точность метода и отклонение

13.1 Точность метода согласно статистическому анализу результатов межлабораторных испытаний:

13.1.1 Повторяемость (сходимость)

Расхождение результатов двух определений, полученных одним и тем же оператором на одном и том же аппарате при постоянных рабочих условиях на идентичном испытуемом материале и длительном процессе работы при нормальном и правильном исполнении метода может превысить 5 % только в одном случае из двадцати.

13.1.2 Воспроизводимость

Расхождение двух отдельных и независимых результатов испытания, полученных разными операторами, работающими в разных лабораториях на идентичном материале, в длительном процессе работы при нормальном и правильном исполнении метода может превысить 10 % только в одном случае из двадцати.

13.2 Отклонение

Ввиду отсутствия критерия определения отклонения в сочетании испытание - продукт отклонение не может быть установлено.

Примечание - Значения точности, приведенные выше, для индукционного периода были получены при применении в качестве источника тепла кипящей водяной бани.

При применении других источников тепла эти значения точности нельзя применять к результатам испытаний.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

Аппаратура, применяемая для определения стабильности

А.1 Аппаратура

А.1.1 Аппаратура

А.1.1.1 Бомба

Бомба должна быть изготовлена из коррозионно-стойкой стали; внутренние размеры части, в которую помещают реакционную смесь бензина с кислородом, приведена на рисунке .

На рисунке приведена бомба и относящаяся к ней аппаратура для выполнения методов испытания ASTM D 525, изготовленная разными производителями. Также пригодны бомбы, соответствующие методу испытания ASTM D 525/1980-1995, как и IP 40, но должен быть приложен диск, защищающий от взрыва. Небольшие вариации внешних размеров не влияют на результаты испытания, но специального изучения их потенциального влияния на метод, если оно есть, не проводилось.

В целях безопасности установлена минимальная толщина стенки, равная 5 мм.

Примечание - Осторожно! Компоненты комплекта бомбы, полученные от разных поставщиков, могут быть несовместимы.

А.1.1.1.1 Для облегчения чистки и предотвращения коррозии внутренние поверхности бомбы и крышки должны быть хорошо отполированы (шероховатость поверхности 0,20 - 0,40 мкм)

А.1.1.1.2 Способ закрывания, материал прокладки и внешние размеры (многоугольник или с насечкой) произвольны при условии соблюдения ограничений, перечисленных в и .

Примечание - Чтобы гарантировать годность к эксплуатации, следует выполнять первоначальное испытание бомбы с периодической проверкой.

Рисунок А.1.1 - Бомба для определения стабильности бензина к окислению

А.1.1.1.3 Бомба должна выдерживать рабочее давление 1240 кПа при 100 °С, предел прочности должен быть равен пределу прочности бомбы, изготовленной из легированной стали, содержащей 18 % (по массе) хрома, 8 % (по массе) никеля. Подходящим материалом является легированная сталь, соответствующая спецификации из нержавеющей стали 303 или 304.

А.1.1.1.4 Уплотнение бомбы не должно давать утечки, когда бомба наполнена кислородом с давлением 690 - 705 кПа при 15 - 25 °С и погружена в баню при 100 ° С.

Желательно, чтобы запирающее кольцо было изготовлено из сплава, отличающегося от корпуса, если сопрягающаяся резьба двух деталей должна двигаться относительно друг друга при приложении нагрузки для затягивания.

А.1.1.2 Прокладка

Используют любой подходящий прокладочный материал при условии, что он выдерживает испытание, указанное в .

А.1.1.2.1 Помещают прокладку испытуемого типа в пустую бомбу и используют аналогичную прокладку для создания уплотнения с крышкой. Наполняют бомбу кислородом при давлении 690 - 705 кПа и погружают в баню при 100 ° С.

Если давление не падает более чем на 14 кПа относительно максимального в течение периода 24 ч при постоянной температуре бани ± 1,0 °С, прокладку можно считать удовлетворительной.

А.1.1.3 Размеры стеклянного сосуда для образца и крышки приведены на рисунке .

А.1.1.3.1 Крышка, способная предотвращать попадание в образец вещества, стекающего обратно по стволу бомбы, и обеспечивать свободный доступ кислорода к образцу (рисунок ).

1 - слив; 2 - крышка; 3 - две прорези или углубления

Рисунок А.1.2 - Стеклянный сосуд для образца и крышка

А.1.1.4 Ствол бомбы

Ствол и наливной стержень должны быть изготовлены из того же материала, что и крышка бомбы. Размеры приведены на рисунке .

А.1.1.4.1 Наливной стержень и внутренняя поверхность ствола должны быть хорошо отполированными (шероховатость поверхности 0,20 - 0,40 мкм), чтобы облегчить чистку и предотвратить коррозию.

Ствол должен быть установлен в положение, показанное на рисунке , с круглой металлической пластиной диаметром 89 мм, которая служит крышкой для бани, когда бомба находится на месте.

А.1.1.5 Сборный диск

Ствол бомбы должен быть снабжен комплектом диска, защищающим от взрыва, из нержавеющей стали, разрушающейся при давлении более 1530 кПа ± 10 %.

Любой выталкиваемый газ должен быть направлен от оператора.

Примечание - Следует предусмотреть безопасный выпуск образующихся газов или пламени, а также меры безопасности, если произойдет разрыв диска, защищающего от взрыва.

А.1.1.6 Соединение

Необходимо обеспечить соединение манометра и герметично закрывающего игольчатого клапана со стволом бомбы (рисунок ).

Чтобы облегчить ввод кислорода в бомбу, необходимо использовать пневматическую муфту быстрого действия, установленную на игольчатом клапане.

А.1.1.7 Игольчатый клапан

Регулируемый клапан, пригодный для полного отключения, но оснащенный тонко заостренной иглой и отверстием.

Примечание - Клапан следует использовать во время продувки, повышения и понижения давления в бомбе с кислородом.

А.1.1.8 Манометр

Манометр индикаторного или записывающего типа для снятия показаний не менее 1380 кПа. Можно использовать датчики давления или устройства для цифрового считывания данных при условии точности определения.

А.1.1.8.1 Любая половина интервала шкалы (т. е. 345 кПа) между 690 и 1380 кПа должна быть длиной не менее 25 мм, измеренной по дуге шкалы. Цена деления должна быть 35 кПа или меньше. Точность должна быть 1 % или менее всего интервала шкалы. Можно использовать другие равноценные метрические манометры.

А.1.1.8.2 Манометр может быть соединен с бомбой непосредственно или гибкой металлической или газостойкой полимерной трубкой, снабженной металлической оболочкой с сопротивлением давлению, удовлетворяющим вышеуказанные условия. Общий объем гибкой трубки, соединений и ствола с наливным стержнем на месте не должен превышать 30 см 3 .

Примечание - Предостережение. Заказывая оборудование для этого испытания, необходимо требовать от изготовителя, чтобы манометр и игольчатый клапан были пригодны для использования с кислородом.

А.1.1.9 Баня для окисления

Жидкостная баня вместимостью не менее 18 дм 3 для одной бомбы и дополнительные 8 дм 3 для каждой дополнительной бомбы в составных комплектах. Размеры бани должны обеспечивать глубину жидкости в бане не менее 290 мм.

Все новые бани должны быть снабжены самовозвращающимся в исходное положение устройством для гарантии того, что обогреватель выключен, если уровень жидкости в бане падает ниже безопасного.

При использовании бань без этого устройства необходимо иметь ретросмонтированное оборудование для обеспечения безопасности эксплуатации.

А.1.1.9.1 Верхняя часть бани должна быть с отверстиями соответствующего диаметра, чтобы разместить бомбу и плотно установить закрывающую пластину, прикрепленную к стволу бомбы. Баня должна быть оснащена термометром, хорошо закрепленным в таком положении, чтобы отметка 97 ° С на термометре была выше крышки бани.

Если для управления температурой бани применяется термометр, то должна быть предусмотрена такая позиция кармана термометра, чтобы метка термометра 97 ° С находилась выше крышки бани.

Для других сенсорных температурных устройств необходимо обеспечивать контроль температуры.

А.1.1.9.2 Находясь на месте, верхняя сторона крышки бомбы должна быть погружена не менее чем на 50 мм от поверхности жидкости в бане.

А.1.1.9.3 Необходимы дополнительные крышки, чтобы закрывать отверстия, когда бомбы находятся вне бани.

Баня должна быть оснащена конденсатором и источником тепла для поддержания интенсивного кипения жидкости в бане.

При использовании жидкостной среды, отличающейся от воды, следует применять соответствующий механический смеситель, чтобы поддерживать однородность (равномерность) жидкостной бани при (100 ± 2) °С.

Примечание - Применяемые электрические агрегаты (блоки, узлы) могут иметь теплоемкости, скорости нагрева и характеристики теплопередачи, отличающиеся от жидкостной бани. Агрегат электронагрева можно использовать вместо жидкостной бани до тех пор, пока наглядно видно, что скорость нагревания образца и температура образца такие же, как при применении жидкостной бани.

А.1.1.10 Термометр с диапазоном измерения 95 - 103 °С, удовлетворяющий требованиям, указанным в Спецификации Е.1 или Спецификациях на термометры IP .

Вместо термометров, указанных в

Е1 Спецификация на термометры ASTM

IP 138 Метод определения окислительной стабильности авиационного бензина

ASTM Bulletin , Нефть и нефтепродукты

с. 99 - 102, часть IV )

Ключевые слова: точка перегиба, бензин, индукционный период, стабильность к окислению