Государственный стандарт республики беларусь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
СТБ 1587-2005
Топлива авиационные и дистиллятные
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ПРОВОДИМОСТИ
Палiва авiяцыйныя i дыстылятныя
МЕТАДЫ ВЫЗНАЧЭННЯ ЭЛЕКТРЫЧНАЙ
ПРАВОДНАСЦI
(АSТМ D 2624-02, IDT)
БЗ 11-2005
Издание официальное
Госстандарт
Минск
СТБ 1587-2005
УДК 665.733.3.035.8(083.74)(476)
МКС 75.160.20
КП 03
IDT
Ключевые слова: топливо авиационное, топливо дистиллятное, метод определения, электрическая проводимость
Предисловие
Цели, основные принципы, положения по государственному регулированию и управлению в области технического нормирования и стандартизации установлены Законом Республики Беларусь
«О техническом нормировании и стандартизации»
1 ПОДГОТОВЛЕН научно-производственным республиканским унитарным предприятием «Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации (БелГИСС)»
ВНЕСЕН отделом стандартизации Госстандарта Республики Беларусь
2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Госстандарта Республики Беларусь
от 29 ноября 2005 г. № 56
3 Настоящий стандарт идентичен стандарту Американского общества по испытаниям и материалам ASTM D 2624-02 «Standard Test Method for electrical conductivity of aviation and distillate fuels»
(AСTM Д 2624-02 «Стандартные методы определения электрической проводимости авиационных и
дистиллятных топлив»).
Стандарт ASTM D разработан Комитетом ASTM D02 по нефтепродуктам и смазочным материалам, подкомитетом D02.J0 по авиационным топливам.
В стандарт внесено редакционное изменение: наименование настоящего стандарта изменено
относительно наименования американского стандарта с целью выполнения требований ТКП 1.5-2004
в части построения наименования стандарта.
Перевод с английского языка (en)
Официальный экземпляр стандарта, на основе которого подготовлен настоящий государственный стандарт, имеется в БелГИСС
Степень соответствия – идентичная (IDT)
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Настоящий стандарт не может быть тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта
Республики Беларусь
Издан на русском языке
II
СТБ 1587-2005
Содержание
1 Область применения ..............................................................................................................................1
2 Нормативные ссылки .............................................................................................................................1
3 Термины ..................................................................................................................................................1
4 Сущность метода....................................................................................................................................2
5 Назначение и применение .....................................................................................................................2
6 Аппаратура ..............................................................................................................................................2
7 Реактивы и материалы...........................................................................................................................3
8 Отбор проб ..............................................................................................................................................3
9 Методы очистки ......................................................................................................................................3
10 Калибровка ............................................................................................................................................3
11 Проведение испытания ........................................................................................................................4
12 Протокол испытаний.............................................................................................................................5
13 Точность и отклонение.........................................................................................................................5
14 Аппаратура ............................................................................................................................................7
15 Установка аппаратуры .........................................................................................................................7
16 Калибровка ............................................................................................................................................7
17 Проведение испытания ........................................................................................................................7
18 Измерение .............................................................................................................................................7
19 Протокол испытаний.............................................................................................................................7
20 Точность и отклонение.........................................................................................................................7
Приложения (обязательные) ....................................................................................................................9
А.1 Калибровка измерительного прибора Maihak (аналогового типа)..................................................9
А.2 Калибровка измерителя проводимости Emcee модели 1152 (цифрового типа)...........................9
А.3 Калибровка прибора Staticon для измерения электрической проводимости модели 1150
(встроенного).....................................................................................................................................10
А.4 Калибровка измерителя проводимости Maihak MLA 900 ..............................................................10
Приложения (справочные) ......................................................................................................................11
Х.1 Рассмотрение показателей точности результатов испытаний, проводимых в одном месте,
в сравнении с результатами испытаний, проводимых в разных местах (отчет RR:D02-1235) ........11
Х.2 Взаимосвязь температуры и удельной электрической проводимости.........................................12
III
СТБ 1587-2005
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Топлива авиационные и дистиллятные
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ
Палiва авiяцыйныя i дыстылятныя
МЕТАДЫ ВЫЗНАЧЭННЯ ЭЛЕКТРЫЧНАЙ ПРАВОДНАСЦI
Fuels aviation and distillate
Methods determination of electrical conductivity
Дата введения 2006-03-01
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт устанавливает методы определения удельной электрической проводимости авиационных и дистиллятных топлив с антистатической присадкой или без нее. Настоящие
методы применяют для измерения удельной электрической проводимости электрически нейтрального
топлива (так называемой нейтральной удельной электрической проводимости).
1.2 Существуют два метода испытаний удельной электрической проводимости топлива. Один из
этих методов предусматривает использование переносных измерительных приборов для измерений
непосредственно в емкостях или проб топлив в полевых или лабораторных условиях. Во втором
методе применяются встроенные измерительные приборы для непрерывного измерения удельной
электрической проводимости топлива в потоке. При применении любого типа приборов перед проведением измерения необходимо обеспечить снятие остаточных электрических зарядов и предотвратить загрязнение топлива. При проведении испытаний для подтверждения соответствия техническим
требованиям измерение удельной электрической проводимости следует проводить с использованием
переносных измерительных приборов.
1.3 Значения, выраженные в единицах системы СИ, следует считать стандартными.
1.4 Настоящий стандарт не рассматривает всех проблем безопасности, связанных с его применением, если они существуют. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за обеспечение техники безопасности, охрану здоровья человека и определяет необходимость использования регулирующих ограничений до его применения. Специальные предупреждения приведены в 7.1,
7.1.1 и 11.2.1.
2 Нормативные ссылки
2.1 В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ASTM D 4306 Руководство по испытанию пробоотборников для авиатоплив на присутствие следов загрязнения1)
ASТM D 4308 Метод определения электрической проводимости жидких углеводородов с использованием прецизионного счетчика1)
3 Термины
3.1 Определения
3.1.1 пикосименсы на метр: Единица измерения электрической проводимости, которая также
называется единицей удельной электрической проводимости (cu). Сименс в системе СИ является величиной, обратной ому, называемой (мо).
1 пСм/м = 1 × 10-12 Ом-1 м-1 = 1 cu = 1 пмо/м.
1)
(1)
Ежегодный сборник стандартов ASTM, том 05.02.
Издание официальное
1
СТБ 1587-2005
3.1.2 нейтральная удельная электрическая проводимость: Величина, обратная удельному
сопротивлению незаряженного топлива при отсутствии обеднения ионами или поляризации.
3.1.2.1 Нейтральной удельной электрической проводимостью является величина электрической
проводимости в начальный момент измерения тока после создания разности потенциалов между
электродами.
4 Сущность метода
4.1 Разность потенциалов создают между двумя электродами, погруженными в топливо. Полученное в результате значение тока принимают за величину удельной электрической проводимости.
При применении переносных измерительных приборов измерение тока производится сразу после
приложения напряжения, что позволяет избежать ошибок, связанных с обеднением ионами. Обеднение ионами или поляризацию в системах динамического контроля устраняют путем постоянной смены пробы в измерительной ячейке. При правильном выборе размеров электродов и приборов, измеряющих ток, метод может применяться для измерения удельной электрической проводимости величиной от 1 пСм/м и более. Применяемое оборудование, указанное в методах настоящего стандарта,
позволяет измерять удельную электрическую проводимость величиной до 2000 пСм/м с высокой точностью (см. раздел 12), хотя некоторые измерительные приборы могут считывать показания только
до 500 или 1000 пСм/м.
4.1.1 Измерительный прибор ЕМСЕЕ модели 1152 применяется в расширенном диапазоне измерений, однако точность метода с применением измерительных приборов с расширенным диапазоном
измерений не определена. Если необходимо измерить удельную электрическую проводимость, значения которой ниже 1 пСм/м, например для топлив, очищенных глиной, или углеводородных растворителей следует применять метод, установленный в ASTM D 4308.
5 Назначение и применение
5.1 Способность топлива рассеивать электрический заряд, образующийся при перекачивании и
фильтровании, контролируется по его электрической проводимости, которая зависит от содержания
ионов. Если значение удельной электрической проводимости достаточно высоко, электрический
заряд рассеивается довольно быстро и предотвращается его накопление, что позволяет избежать
образования опасно высокого напряжения в приемной емкости.
МЕТОД С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЕРЕНОСНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА
6 Аппаратура
6.1 Кондуктометрическая ячейка и приборы для измерения тока – так как электрическая проводимость углеводородов очень мала по сравнению с водными растворами, то требуется специальное оборудование, способное почти мгновенно определять удельную электрическую проводимость
после приложения напряжения2), 3).
6.2 Термометр, имеющий соответствующий диапазон для измерения температуры топлива в
полевых условиях. Термометр должен иметь держатель, так как может определяться температура
топлива, хранящегося в резервуарах, железнодорожных цистернах и автоцистернах.
6.3 Сосуд для проведения измерений – любой подходящий сосуд цилиндрический формы, способный вместить достаточное количество топлива для погружения электродов кондуктометрической
ячейки. Для оборудования, указанного в сноске 2, минимальная вместимость должна составлять 1 л.
2)
Для определения показателей точности применялось следующее оборудование, перечисленное в
RR:D02-1161 и RR:D02-1476: модели 1150, 1151 и 1152 приборов компании Emcee Electronics, Inc., 520 Cypress
Ave., Venice FL 3429; индикатор электрической проводимости Maihak и MLA 900 компании Maihak AG, Poppenbuetteler Bogen 9b, D-22399 Hamburg, Germany. Перечисленное оборудование не требует подтверждения соответствия ASTM.
3)
Устаревшая модель индикатора электропроводности Maihak (приложение А1) и прибор Emcee модели
1151 в настоящее время не производятся.
2
СТБ 1587-2005
7 Реактивы и материалы
7.1 Очищающие растворители – применяют изопропиловый спирт (Предупреждение – Огнеопасен),
если предполагается использование воды, с последующей обработкой химически чистым толуолом
(Предупреждение – Огнеопасен. Пары вредны).
7.1.1 Смесь, состоящая из 50 % (по объему) химически чистого изопропилового спирта и 50 %
(по объему) химически чистого гептана (Предупреждение – Огнеопасен. Пары вредны), может применяться взамен толуола.
8 Отбор проб
8.1 Для исключения изменений в пробе при перемещении измерение удельной электрической
проводимости топлива следует проводить на месте или в месте отбора проб. Если необходимо отобрать пробу для последующих анализов, то выполняют следующие действия и условия.
8.1.1 Если в ячейке находится вода и прибор включается, то происходит зашкаливание показаний
прибора. Если в ячейке ранее находилась вода, то ее необходимо тщательно промыть очищающим
растворителем (желательно изопропиловым спиртом) и высушить в потоке воздуха. В нагретой влажной среде в ячейке может произойти конденсация, которая может привести к завышенному считыванию нуля при калибровке и испытании пробы. Этого можно избежать, если хранить ячейку при температуре, которая на 2 °C – 5 °С выше максимальной температуры окружающей среды (если это практически выполнимо).
8.2 Объем пробы должен быть как можно больше, но не менее 1 л.
8.3 На удельную электрическую проводимость топлив, содержащих присадки для рассеивания
статического электричества, оказывают влияние солнечный свет и другие источники яркого света.
Пробы, содержащиеся в сосудах из прозрачного стекла, могут иметь значительную потерю электрической проводимости под действием солнечного света в течение 5 мин. Более подробная информация по этому вопросу приведена в ASTM D 4306.
Примечание 1 – Известно, что результаты, полученные при применении данного метода испытания, зависят
от наличия следов загрязнений сосудов для отбора проб. Сосуды для отбора проб, рекомендуемые для
использования, указаны в ASTM D 4306.
8.4 Все сосуды для отбора проб необходимо тщательно промыть очищающим растворителем и
высушить в потоке воздуха. Перед отбором проб все сосуды, а также укупорочные средства необходимо ополоснуть испытуемым топливом не менее трех раз.
8.5 Измерения удельной электрической проводимости следует проводить как можно быстрее после
отбора проб и желательно в течение 24 ч.
9 Методы очистки
9.1 Если в ячейке находится вода и прибор включается, происходит зашкаливание показаний
прибора. Если в ячейке ранее находилась вода, то ее необходимо тщательно промыть очищающим
растворителем (желательно изопропиловым спиртом) и высушить в потоке воздуха. Измерительный
прибор может показывать ненулевое значение вследствие образования конденсата в ячейке, если ее
берут из прохладной сухой среды и помещают в нагретую влажную среду. Такой ситуации можно
избежать, если хранить ячейку при температуре, которая на 2 °С – 5 °С выше температуры окружающей среды (если это практически выполнимо).
9.2 При правильном применении измерительное устройство переносных измерительных приборов следует очищать толуолом или смесью гептана и изопропилового спирта и высушивать воздухом
после использования, чтобы ионы веществ, абсорбированные на измерительном устройстве при проведении предыдущих испытаний, не загрязняли пробу и не приводили к ошибочному результату.
10 Калибровка
10.1 Порядок калибровки зависит от используемого оборудования. Процедуры калибровки приборов, указанных в сноске 2, приведены в приложениях А.1 – А.4.
3
СТБ 1587-2005
11 Проведение испытания
11.1 Специальные процедуры калибровки измерительных приборов, подробно изложенные в
приложениях А.1 – А.4, являются важной частью следующих обобщенных процедур. До начала выполнения последующих процедур необходимо пройти соответствующие стадии калибровки используемого
измерительного прибора.
11.2 Измерения в полевых условиях в резервуарах, железнодорожных цистернах, автоцистернах и т. д.
Для проведения измерений удельной электрической проводимости в полевых условиях применяют приборы, указанные в сноске 2. Использование таких приборов в опасных местах может ограничиваться уполномоченными органами. Каждый измерительный прибор обеспечивается или может
быть укомплектован удлинителем (тросом) для погружения ячейки в емкость. Ручные измерительные
приборы с высоким сопротивлением чувствительны к электрическим переходным процессам, связанным с распрямлением троса в процессе измерений. Если при проведении измерений прибор перемещается, то это может привести к существенному ухудшению точности результатов в сравнении со
значениями, указанными в таблице 1. К измерительным приборам, приведенным в сноске 2, относятся
следующие указания.
Таблица 1 – Показатели точности методаА, полученные для приборов моделей 1150, 1151, 1152 компании Emcee и индикатора электрической проводимости Maihak
Удельная электрическая
проводимость, пСм/м
Сходимость
Воспроизводимость
1
15
20
30
50
70
100
200
300
500
700
1000
1500
1
1
1
2
3
4
5
10
14
21
29
39
55
1
3
4
6
10
13
17
32
45
69
92
125
177
А
Показатели точности, приведенные в таблице 1, применимы при комнатной температуре; более высокая
точность (х2) может быть при температуре около 20°С.
11.2.1 В зависимости от используемого измерительного прибора проверяют калибровку согласно
приложениям А.1, А.2 или А.4. Присоединяют прибор к емкости и погружают кондуктометрическую
ячейку в емкость до требуемого уровня, не допуская при этом неполного погружения или контакта с
водой на дне емкости (если она имеется). Перемещают кондуктометрическую ячейку вверх и вниз для
удаления остатков предыдущего топлива. (Предупреждение – Чтобы предотвратить образование
электростатического разряда между заряженным топливом и кондуктометрической ячейкой, погружаемой в емкость, рекомендуется предпринять соответствующие меры предосторожности, а именно
произвести заземление и дождаться рассеивания заряда. Например, Американский институт нефти в
RP 2003 рекомендует после закачивания топлива в емкость для хранения подождать 30 мин, а затем
погрузить пробоотборное устройство в бак. Благодаря этому топливо будет электрически нейтральным).
11.2.2 После промывания ячейку удерживают неподвижно, а после включения прибора записывают максимальное показание после стабилизации показаний. Это должно произойти в течение 3 с.
Если прибор имеет несколько диапазонов измерений или шкал, то выбирают шкалу, которая позволяет с наибольшей чувствительностью определить значение удельной электрической проводимости.
Удостоверяются, что используется соответствующий множитель шкалы (или диапазона шкал). Записывают температуру топлива.
4
СТБ 1587-2005
11.3 Измерения отобранного топлива в лабораторных и полевых условиях
11.3.1 Подготовка сосудов (металлических или стеклянных). Перед отбором проб предпринимают
меры для того, чтобы все сосуды, включая сосуды для проведения измерений, были тщательно очищены. Предпочтительно, чтобы сосуды были очищены в лабораторных условиях перед отправкой их
к месту отбора проб ( раздел 8).
11.3.2 Измерение. Тщательно ополаскивают кондуктометрическую ячейку испытуемым топливом,
чтобы удалить остатки топлива в ячейке после предыдущих испытаний. Топливом наполняют сосуд
для проведения измерений и определяют удельную электрическую проводимость топлива, используя
подходящую для соответствующего прибора процедуру. Если для измерения удельной электрической
проводимости применяют один из приборов, указанных в сноске 2, то выполняют следующие действия. Ополаскивают кондуктометрическую ячейку, одновременно ополаскивая сосуд для проведения
измерений. Затем переносят пробу для испытания в чистый ополоснутый сосуд. Проверяют калибровку измерительного прибора согласно приложениям А.1 или А.2 (в зависимости от используемого
измерительного прибора). Полностью погружают кондуктометрическую ячейку в испытуемое топливо
и измеряют удельную электрическую проводимость в соответствии с 11.2.2 и соответствующим приложением настоящего стандарта. Записывают температуру топлива.
Примечание 2 – Чтобы избежать ошибочных показаний, следует обеспечить такие условия, чтобы дно кондуктометрической ячейки не касалось сосуда для проб. Данное требование касается всех сосудов, независимо от материала, из которого они изготовлены.
Примечание 3 – При использовании аналогового измерительного прибора возможно получение результатов,
превышающих диапазон измерений прибора. При использовании цифрового измерительного прибора
Emcee и измерительного прибора Maihak MLA 900 результаты измерений, превышающие диапазон измерений прибора, обозначаются цифрой «1» в левой части устройства индикации, где отображаются тысячные.
Предварительную оценку удельной электрической проводимости (для которой точность не была определена) можно проводить, погружая измерительное устройство в пробу до уровня первых отверстий, находящихся
около наконечника и расположенных в центре измерительного устройства. Так как показываемое значение
удельной электрической проводимости обратно пропорционально глубине погружения, то полученное значение (если таковое имеется) должно быть удвоено. Для определения удельной электрической проводимости,
значение которой менее 1 пСм/м и превышает 20 000 пСм/м применяют метод, указанный в ASTM D 4308.
12 Протокол испытаний
12.1 Записывают значение электрической проводимости топлива и температуру топлива, при
которой было выполнено измерение. Если прибор показывает значение, равное нулю, то записывают,
что удельная электрическая проводимость меньше 1 пСм/м.
Примечание 4 – Установлено, что электрическая проводимость топлива изменяется в зависимости от температуры, и эта зависимость оказывается разной для различных типов авиационного и дистиллятного топлив. Если возникает необходимость скорректировать значения удельной электропроводности для конкретной температуры, то каждая лаборатория должна будет определить эту зависимость для испытуемого топлива и рассматриваемого диапазона температур. Дополнительная информация о влиянии температуры на
электрическую проводимость топлива приведена в приложении Х.2.
13 Точность и отклонение4)
13.1 Точность настоящего метода испытания, определенная на основании статистического анализа результатов испытания, полученных двумя операторами при работе на двух приборах, выражается следующим образом. Показатели точности таблицы 1 не включают показателей для бензинов и
растворителей.
Примечание 5 – Программа расчета точности предназначена для определения единой формулировки точности для всех переносных измерительных приборов.
4)
Подтверждающая информация хранится в штаб-квартире ASTM и может быть получена по запросу отчетов RR: D02-1013, RR:D02-1476 и RR:D02-1161. Отчет RR:D02-1161 содержит подробные данные Института нефти (IP), которые представлены в таблице 1 для индикатора электропроводности Maihak и цифрового кондуктометра Emcee. Данные, содержащиеся в отчете RR:D02-1476, подтверждают точность прибора Maihak MLA-900.
5
СТБ 1587-2005
13.1.1 Сходимость (повторяемость)
Расхождение между последовательно измеренными значениями удельной электрической проводимости, полученными одним и тем же оператором на одном и том же приборе при постоянных условиях испытания на идентичном испытуемом топливе при одной и той же температуре топлива в течение длительного времени при правильном выполнении метода, только в одном случае из двадцати
может превышать значения, указанные в таблице 1.
13.1.2 Воспроизводимость
Расхождение между двумя отдельными и независимыми результатами измерений удельной
электрической проводимости, полученными разными операторами, работающими в одном и том же
месте (13.2) на идентичном испытуемом топливе при одной и той же температуре топлива в течение
длительного времени при правильном выполнении метода, только в одном случае из двадцати может
превышать значения, указанные в таблице 1.
13.2 В 1987 г. была выполнена программа испытаний для получения сведений о воспроизводимости результатов при перемещении проб между лабораториями (приложение Х.1)5).Хотя значения
воспроизводимости были схожи со значениями, указанными в таблице 1, было установлено, что требуемые значения воспроизводимости не были получены по причине изменений удельной электрической проводимости, произошедших вследствие перемещения и хранения проб. В случае возникновения спорных вопросов, касающихся удельной электрической проводимости перемещаемой пробы,
операторам рекомендуется измерить удельную электрическую проводимость топлива в месте его
хранения и свежеотобранных проб в соответствии с приведенными процедурами. Это гарантирует,
что одной или обеими сторонами испытывается проба, идентичная залитому топливу, и показатели
точности, указанные в таблице 1, могут применяться.
13.3 Прибор Maihak MLA 900 позволяет измерять температуру пробы. Точность измерения температуры не была определена. Показатели точности метода с применением прибора Maihak MLA 900
приведены в таблице 2.
13.4 Отклонение
Отклонение не может быть определено из-за отсутствия признанных стандартных образцов или
методов испытания для определения отклонений по описанным в настоящем стандарте методам измерения электрической проводимости.
Таблица 2 – Показатели точности методаА с применением измерительного прибора Maihak MLA 900
Удельная электрическая
проводимость, пСм/м
Сходимость
Воспроизводимость
1
15
20
30
50
70
100
200
300
500
700
1000
1500
0
2
2
3
5
7
9
17
23
36
47
64
89
0
2
2
3
5
7
9
16
22
34
46
61
86
А
Показатели точности, приведенные в таблице 2, применимы при комнатной температуре; более высокая
точность (х2) может быть при температуре около 20 °С.
5)
Краткое изложение данных и выводов по результатам данной программы содержится в приложении Х.1.
Более подробная информация о программе хранится в штаб-квартире ASTM и может быть получена по запросу
отчета RR:D02-1235.
6
СТБ 1587-2005
МЕТОД С ПРИМЕНЕНИЕМ ВСТРОЕННОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА ДЛЯ
НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ
14 Аппаратура6)
14.1 Непрерывные измерения могут выполняться, если соответствующие меры предосторожности
были предприняты для снятия электростатических зарядов перед прохождением потока топлива
через встроенную измерительную ячейку. Регулируемый непрерывный поток, проходящий через
ячейку, предотвращает обеднение ионами, обеспечивая тем самым непрерывное измерение эквивалентной нейтральной удельной электрической проводимости.
15 Установка аппаратуры
15.1 Аппаратура предназначена для стационарной установки в систему распределения топлива.
При установке прибора, регулировании потока топлива и в особенности обеспечении соответствующего времени релаксации необходимо следовать рекомендациям изготовителя. Прибор должен устанавливаться на расстоянии не менее 30 м вниз по потоку от системы ввода любых присадок, если не
используется смеситель, обеспечивающий соответствующее перемешивание присадок до отбора
проб. Термометр, имеющий соответствующий диапазон для измерения температуры топлива в полевых условиях, следует устанавливать вниз по потоку от испытательной ячейки.
16 Калибровка
16.1 Специальная процедура калибровки, изложенная в приложении А.4, является важной частью
общей процедуры и должна быть завершена до начала мониторинга и регулирования непрерывного
потока топлива. Калибровку сигнализаторов высокого и низкого уровня, если такие установлены, следует выполнять в соответствии с рекомендациями изготовителя.
17 Проведение испытания
17.1 Тщательно промывают ячейку, начиная регулируемую непрерывную подачу измеряемого
топлива. Удаление воздуха из ячейки и соответствующее промывание обычно проводят в течение
нескольких минут, но при калибровке прибора рекомендуется проводить более длительное промывание. Скорость потока должна соответствовать рекомендациям изготовителя. Очень быстрое или
очень медленное движение топлива приведет к неточностям при измерении удельной электрической
проводимости.
18 Измерение
18.1 После калибровки выбирают шкалу прибора с приблизительным диапазоном, предусмотренным для потока топлива, и начинают непрерывные измерения удельной электрической проводимости
топлива. Измерения проводят при температуре в измерительной ячейке (показываемой установленным термометром), которая должна быть приблизительно равной температуре топлива в системе.
19 Протокол испытаний
19.1 Записывают значения электрической проводимости топлива и температуру топлива, при которой было выполнено измерение (см. примечание А.1.1).
20 Точность и отклонение
20.1 Сходимость результатов, полученных с использованием прибора для непрерывного измерения, была установлена в пределах, приведенных для метода с применением переносных приборов
(см. 13.1.1)4).
6)
Считается, что требованиям установленной точности для настоящего метода испытания соответствует
следующее оборудование для непрерывного измерения: прибор для измерения электропроводности Staticon
модели 1150 и система впрыска, изготовленные компанией Emcee Electronics, 520 Cypress Ave., Venice FL 34292.
7
СТБ 1587-2005
20.2 Воспроизводимость не была определена.
20.3 Отклонение
Отклонение не может быть определено из-за отсутствия признанных стандартных образцов или
метода испытания, необходимых для определения отклонения по приведенным в настоящем стандарте методам.
8
СТБ 1587-2005
Приложения
(обязательные)
А.1 Калибровка измерительного прибора Maihak (аналогового типа)
А.1.1 Кондуктометрическую ячейку перед проведением калибровки следует очистить и высушить
(см. примечание 2 настоящего стандарта).
А.1.2 Существует четыре модели или серии измерительного прибора Maihak с различными характеристиками. Эти приборы имеют следующие обозначения:
Серия
1
2
3
4
Обозначение прибора
64001 – 64068, 64070
64069, 64071 – 64171
Prefix 2Prefix 3-
Приборы серии 2 и 3 могут быть модифицированы комплектующими, поставляемыми изготовителем; в этом случае к обозначению приборов добавляют индекс «М».
А.1.3 Проверка калибровки. Чтобы проверить показания при калибровке, нажимают кнопку зеленого цвета READ, когда кондуктометрическая ячейка находится в нейтральном положении по отношению к калибровочному резистору в корпусе. Показание измерительного прибора должно быть
(465 ± 10) пСм/м. Для подтверждения нажимают кнопку красного цвета 2Х, а затем опять нажимают
кнопку зеленого цвета READ, как указано выше. На измерительном приборе должно быть показание
(232 ± 10) пСм/м.
А.1.3.1 Чтобы выставить нулевое показание, кондуктометрическую ячейку слегка приподнимают в
корпусе, чтобы разомкнуть контакт с калибровочным резистором. Нажимают кнопку зеленого цвета
READ. Действие повторяют при нажатии кнопки 2Х. Для приборов серии 3 и 4 должно быть получено
нулевое показание. Для приборов серии 1 и 2 должны быть получены положительные значения от 10
до 30 пСм/м. Полученное значение следует вычесть из всех измеренных значений удельной электрической проводимости. Если показания не были получены в указанных пределах, необходимо провести осмотр и ремонт прибора.
Примечание А.1.1 – Если стрелка прибора колеблется во время измерения, то необходимо заменить батарейки.
А.1.4 Проверка рабочих характеристик измерительного прибора. Кондуктометрическую ячейку
полностью погружают в испытуемое топливо, держат неподвижно, а затем нажимают кнопку зеленого
цвета READ и записывают наибольшее показание, после того как стрелка прибора возвратится после
начального зашкаливания, вызванного инерцией. После зашкаливания стрелка должна возвращаться
быстрее чем за 1 с, и удельная электрическая проводимость не должна превышать 20 пСм/м. При
значениях удельной электрической проводимости от 500 до 1000 пСм/м необходимо нажимать и
удерживать нажатой кнопку красного цвета 2Х при нажатии кнопки READ. Для получения скорректированного значения удельной электрической проводимости результирующее показание по шкале умножают на 2. При значениях электрической проводимости менее 500 пСм/м этот способ также используется для проверки считывания.
Примечание А.1.2 – Было установлено, что приборы первых серий не работают соответствующим образом
при низкой температуре окружающей среды. Тем не менее приборы серии 3 и 4 работают удовлетворительно при температурах вплоть до минус 29 °С при условии, что время воздействия внешней среды составляет
не более 30 мин.
А.2 Калибровка измерителя проводимости Emcee модели 1152 (цифрового типа)
А.2.1 Присоединяют измерительное устройство к соединительному устройству цифрового измерителя проводимости Emcee и нажимают переключатель MEASURE (M), не погружая измерительное
устройство в пробу топлива. Должно быть нулевое показание 000 ± 001 (приблизительно через 3 с).
А.2.2 Если прибор не соответствует этому требованию, отсоединяют измерительное устройство и
нажимают переключатель MEASURE (M). Если прибор соответствует установленному требованию
без присоединенного измерительного устройства, то необходимо тщательно промыть устройство
изопропиловым спиртом и высушить его на открытом воздухе перед повторной проверкой нулевого
показания. Если прибор не соответствует требованию без присоединенного измерительного устройства, то необходимо выполнить процедуру настройки, приведенную в А.2.4.
9
СТБ 1587-2005
А.2.3 Необходимо обратить внимание на калибровочное число, выбитое на измерительном устройстве. Нажимают переключатель CALIBRATION (C), не погружая измерительное устройство в пробу
топлива. Показание должно быть в десять раз больше числа, выбитого на измерительном устройстве,
с допускаемым отклонением ± 005 (приблизительно через 3 с). Например, если на измерительном
устройстве выбито число 40, показание измерительного прибора должно быть 400 ± 005 (395 – 405).
Если прибор не соответствует этому требованию, то выполняют действия, указанные в А.2.5.
А.2.4 Настройку нуля выполняют, не присоединяя измерительное устройство и нажимая переключатель MEASURE (M). Вставляют отвертку в отверстие, обозначенное как Zero, и регулируют, пока
на устройстве индикации не появится показание 000 ± 001.
А.2.5 Калибровку выполняют, не присоединяя измерительное устройство и нажимая переключатель CALIBRATION (С). Вставляют отвертку в отверстие, обозначенное как CALIBRATE, и устанавливают значение, которое в десять раз больше калибровочного числа, выбитого на измерительном устройстве с допускаемым отклонением ± 002. Не следует настраивать измерительный прибор, используя закрытое отверстие, расположенное между отверстиями Zero и CALIBRATE .
А.3 Калибровка прибора Staticon для измерения электрической проводимости
модели 1150 (встроенного)
А.3.1 Перед проведением калибровки установленную кондуктометрическую ячейку промывают и
регулируют скорость потока топлива до рекомендуемого значения.
А.3.2 Перед калибровкой поворачивают переключатель электропитания в режим ON и устанавливают нулевое показание на измерительном приборе согласно рекомендациям изготовителя. Устанавливают функциональный переключатель в режим CALIBRATE. Нажимают кнопку измерительного
прибора и снимают показания. На каждой из трех шкал прибор должен показывать значение 100 пСм/м.
Если этого не происходит, прибор настраивают. Поворачивают функциональный переключатель в
режим сигнализации низкого уровня LOW ALARM и устанавливают требуемый уровень сигнализации.
Дополнительно сигнализатор высокого уровня можно калибровать аналогичным образом на измерительных приборах, которыми оснащено данное оборудование. Устанавливают функциональный переключатель в режим OPERATE и поднимают переключатель установки на нуль (лампа сигнализации
погаснет). Тогда регистрирующее устройство покажет удельную электрическую проводимость потока
топлива. Если удельная электрическая проводимость будет ниже (или выше) заданного уровня, сработает сигнализация и линия подачи топлива будет блокирована.
А.4 Калибровка измерителя проводимости Maihak MLA 900
А.4.1 Прибор MLA 900 состоит из измерительного устройства, устройства индикации, зажима
заземления и многожильных проводов измерительного устройства. Прибор в собранном виде должен
соответствовать требованиям безопасности действующего законодательства. Длина проводов измерительного устройства составляет 2 м или 10 м. Устройство индикации и измерительное устройство
являются согласованной парой комплектующих для оптимального функционирования прибора и
имеют одинаковый номер серии.
А.4.2 Соединения проводов, зажим заземления, заземляющее соединение или соединение сцеплением должны быть прочно закреплены перед началом измерений в опасном месте. Необходимо
удостовериться, что наружный цилиндр измерительного устройства прочно закреплен, а измерительное устройство – чистое и сухое. В противном случае необходимо очистить измерительное устройство
согласно указаниям, приведенным в разделе 9 настоящего стандарта.
А.4.3 Прибор включается при открывании крышки устройства индикации. Измерительное устройство во время открывания крышки устройства индикации должно находиться в подвешенном состоянии в воздухе. Измеренное значение удельной электрической проводимости должно быть от минус 2
до плюс 2 пСм/м. Если прибор показывает значение больше 2 пСм/м, необходимо тщательно очистить измерительное устройство и выполнить повторное измерение. Если прибор показывает значение менее минус 2 пСм/м, проверяют батарейку: на устройстве индикации должна появиться информация «BAT».
А.4.4 Поверхность измерительного устройства с надписью MAIHAK располагают около красного
диска устройства индикации. Должно быть показание (1000 ± 10) пСм/м.
А.4.5 Если получены неудовлетворительные результаты проверки калибровки прибора и после
выполнения приведенных выше указаний, прибор следует вернуть изготовителю для повторной
калибровки.
10
СТБ 1587-2005
Приложения
(справочные)
Х.1 Рассмотрение показателей точности результатов испытаний, проводимых в
одном месте, в сравнении с результатами испытаний, проводимых в разных местах
(отчет RR:D02-1235)4)
Х.1.1 Цель программы испытаний. Программа межлабораторных сличений5) была выполнена для
определения влияния доставки проб в различные лаборатории для испытаний на точность метода
испытания.
Х.1.2 Обоснование
Х.1.2.1 После выполнения предыдущих программ испытаний, результаты одной из которых
оформлены в виде отчета RR:D02-1013 (9/11/75)4), было установлено, что свойства проб могут изменяться в зависимости от времени. Поэтому показатели точности, приведенные в настоящем стандарте, были рассчитаны с применением данных, полученных в одном месте испытания. Показатели точности были определены при выполнении совместной программы испытаний 28 октября 1981 г. в лаборатории Mobil Paulsboro. Эти данные, зарегистрированные в отчете RR:D02-1161 в июне 1982 г.4), в
дальнейшем были проанализированы Американским институтом нефти с целью определения точности метода по данным сходимости и воспроизводимости, приведенным в настоящем стандарте.
Х.1.2.2 Тем не менее по-прежнему остался вопрос, был ли правильным вывод о том, что пробы,
доставляемые в различные лаборатории, не будут «идентичными». Поэтому для оценки точности результатов, получаемых при применении методов, установленных настоящим стандартом для проб,
которые перемещаются из лаборатории в лабораторию, была выполнена совместная программа испытаний. Результаты выполнения программы испытаний в 1987 г. оформлены в отчете RR:D02-12354).
Х.1.3 Программа испытаний
Х.1.3.1 Согласно программе, выполненной в 1987 г., было подготовлено десять топлив различного
типа со значением удельной электрической проводимости от 0 до 1000 пСм/м. Подробная информация о типах топлива и применяемых присадках приведена в дополнении I отчета о выполненной
исследовательской работе. Для испытаний использовались пробы топлив JetА, JetА-1, дизельного
топлива, топлив JP-4, JP-8 и Jet-В (соответствующих требованиям технических условий на продукцию
оборонного значения). Применялись присадки Stadis 450 и ASA-3 в авиационных топливах, присадки
Petrolite T-511 и Mobil Conductivity Improver в неавиационных топливах.
Х.1.3.2 Протокол испытания, предоставленный участникам программы, приведен в дополнении II
отчета о выполненной исследовательской работе. Испытания проводились только с использованием
цифрового измерителя проводимости Emcee модели 1152; участники программы измеряли удельную
электрическую проводимость непосредственно в емкостях.
Х.1.4 Данные
Х.1.4.1 Данные были получены в лаборатории при обычной (20 °С) и пониженной температурах.
Результаты, полученные при температуре 19 °С – 21 °С, были скорректированы на температуру 20 °С.
Х.1.4.2 Результаты, полученные при выполнении программы испытаний, а также результаты,
скорректированные по температуре, приведены в таблицах 1, 2 и 3 дополнения III отчета о выполненной исследовательской работе.
Х.1.5 Статистический анализ. Результаты, полученные при пониженной температуре, не использовались для расчета точности. Подробная информация о статистическом анализе приведена в дополнении IV отчета об исследовательской работе. Данные таблицы 3 дополнения III и данные, скорректированные по температуре, представлены в таблице Х.1.1. Информация, приведенная в таблице,
была взята из протокола от 7 апреля 1988 г. специальной группы по межлабораторным сличениям
результатов определения электрической проводимости, входящей в состав секции J-11 по электрическим характеристикам. Эти результаты были получены методами, установленными в настоящем
стандарте.
11
СТБ 1587-2005
Таблица Х.1.1 – Сравнение данных сходимости, полученных в одном и разных местах
Сходимость
Воспроизводимость
Удельная электрическая
проводимость, пСм/м
В одном месте
В разных местах
В одном месте
В разных местах
30
100
300
500
2
5
14
21
4
7
13
22
6
17
45
69
53
97
169
218
Х.1.6 Выводы
Х.1.6.1 Специальной группой рекомендовано ссылаться на результаты выполнения программы
(отчет RR:D02-1235)4) в настоящем стандарте и ASTM D 4308 и не перемещать пробы из лаборатории
в лабораторию для проведения испытаний по показателю электрическая проводимость. Основанием
для такой рекомендации является то, что требуемая воспроизводимость результатов не получена
для перемещаемых проб.
Х.1.6.2 На основании проведенных исследований невозможно сделать вывод, что проблема
перемещения проб из лаборатории в лабораторию имеется для какого-то типа топлива или определяется присадкой, а также что какой-то тип топлива менее подвержен изменению при перемещении и
хранении.
Х.1.6.3 Следовало бы определить более конкретные условия, в которых многие пробы можно
было бы доставлять в другие лаборатории и испытывать с приемлемой воспроизводимостью результатов. Тем не менее одной из причин изменения удельной электрической проводимости пробы является взаимодействие присадки проводимости с другими компонентами топлива, содержащимися в
малых количествах и не имеющими отношения к материалу сосуда, в котором находится топливо,
или другие условия. Так как вид и количество таких компонентов различны, невозможно спрогнозировать, будет или не будет подвержена их воздействию проба топлива. Данная проблема характерна
для всех типов топлива и присадок.
Х.2 Взаимосвязь температуры и удельной электрической проводимости
Х.2.1 Введение
Х.2.1.1 Удельная электрическая проводимость углеводородных топлив и растворителей обычно
изменяется в зависимости от температуры, главным образом из-за изменений подвижности проводящих элементов, которая определяется вязкостью топлива. Резкое изменение температуры при обращении с углеводородными продуктами может произойти при обработке топлива или растворителя
присадками для снятия статического электричества (улучшающими проводимость). Взаимосвязь температуры и удельной электрической проводимости топлив для реактивных двигателей, топлива для
отопительных целей № 2 и дизельного топлива была изучена7), хотя многие данные отсутствуют в
открытых изданиях. Исчерпывающие данные по другим углеводородным продуктам отсутствуют.
Х.2.1.2 В настоящем приложении содержатся указания по оценке необходимости понижения температуры и по проверке характера изменения зависимости электрической проводимости от температуры для топлива или растворителя.
Х.2.2 Основные соотношения
Х.2.2.1 Зависимость удельной электрической проводимости от температуры является полулогарифмической, но с некоторыми ограничениями, что определяется формулой Х.2.1
Log10 Kt1 = n(t1 – t2) + Log10 Kt2,
(Х.2.1)
где Kt1 и Kt2 – удельная электрическая проводимость при температурах t1 и t2;
n – коэффициент температуропроводности, выражаемый в единицах °F-1 или °С-1. Эти
единицы во избежание путаницы следует указывать.
7)
Gardner, L., Moon, F.G., “The Relationship Between Electrical Conductivity and Temperature of Aviation Fuels
Containing Dissipator Additives” (Зависимость между удельной электропроводностью и температурой авиационных
топлив, содержащих присадки гасителя статического электричества), NRC Report No. 22648, 1983.
12
СТБ 1587-2005
Приведенную формулу можно преобразовать
n=
Log10 K t 1 − Log10 K t 2
.
t1− t 2
(Х.2.2)
Таким образом, после измерения удельной электрической проводимости топлива при двух разных температурах можно вычислить значение n, а затем, используя формулу (Х.2.2), можно рассчитать удельную электрическую проводимость топлива при других температурах.
Х.2.2.2 Тем не менее существуют некоторые ограничения данного подхода. Исследования топлив7) для реактивных двигателей показали, что коэффициенты температуропроводности значительно
увеличиваются при температурах ниже минус 10 °С, т. е. полулогарифмическая зависимость не всегда является линейной для всего диапазона значений. Если удельная электрическая проводимость
при очень низких или высоких температурах представляет интерес, то вначале необходимо вычислить коэффициент изменения на основании фактических измерений при самых низких температурах.
Х.2.3 Практические расчеты
Х.2.3.1 Только очень чистые углеводороды имеют воспроизводимую зависимость электрической
проводимости от температуры. Большинство топлив содержат загрязнения в малых количествах или
присадки, которые сильно влияют на электрическую проводимость при изменении температуры. При
особых обстоятельствах топлива имеют более высокую электрическую проводимость при температуре
минус 20 °С, чем при температуре плюс 25 °С. Оценка присадок для снятия статического электричества в очищенном глиной топливе, а также в необработанном топливе показала, что следы загрязнений оказывают большое воздействие.
Х.2.3.2 Можно предположить, что коэффициент температуропроводности изменяется во всем
широком диапазоне температур, либо можно провести оценку нескольких топлив от конкретного изготовителя, чтобы определить, должен ли применяться ограниченный диапазон.
Х.2.3.3 Температуры, воздействию которых подвергается продукт, можно определить на основании температур окружающей среды за время его применения, хранения, объема и температуры продукта, необходимого для заполнения трубопровода.
Х.2.4 Типовые коэффициенты температуропроводности. Коэффициенты температуропроводности,
которые могут иметь углеводородные продукты, приведены ниже. Эти данные не являются представительными или ожидаемыми, не включают предельные значения, которые могут быть и имеют справочный характер.
Тип топлива
Авиационный бензин
Топливо для реактивных двигателей В (JP-4)
Топливо для реактивных двигателей А-1 (А)
№ 2, 2D
n (типовой), °С-1
0,006 – 0,014
0,007 – 0,015
0,013 – 0,018
0,015 – 0,022
Х.2.4.1 Из данных следует, что для авиационного бензина, так же как и для других топлив, коэффициент становится большим при очень низких температурах (таблица Х.2.1).
Х.2.5 Определение коэффициентов температуропроводности
Х.2.5.1 Измерения для определения коэффициентов температуропроводности просты и требуют
только некоторых элементарных мер предосторожности. При выполнении измерений обеспечивается
контроль над другими переменными и определяется влияние только температуры.
Х.2.5.2 Сосуды для испытаний должны соответствовать требованиям ASTM D 4306.
Х.2.5.3 Перед изменением температуры топливо должно храниться в сосуде для испытаний до
получения стабильного значения удельной электрической проводимости при комнатной температуре.
Для этого может потребоваться одна или две недели.
Х.2.5.4 Электрическую проводимость измеряют при комнатной температуре, а затем после выдержки в течение 24 ч при каждой заданной температуре испытания. Диапазон температур для испытаний должен включать все температуры, представляющие интерес.
7)
Gardner, L., Moon, F.G., “The Relationship Between Electrical Conductivity and Temperature of Aviation Fuels
Containing Dissipator Additives” (Зависимость между удельной электропроводностью и температурой авиационных
топлив, содержащих присадки гасителя статического электричества), NRC Report No. 22648, 1983.
13
СТБ 1587-2005
Х.2.5.5 Затем сосуд с продуктом выдерживают в течение 24 ч при комнатной температуре и повторно измеряют удельную электрическую проводимость. Полученное значение должно быть близким к первоначально измеренному значению.
Таблица Х.2.1 – Коэффициенты температуропроводности
Авиационный бензин
Очищенный А
Очищенный В
Среднее значение
14
Коэффициент температуропроводности/(°С)-1
от минус 30°С до 0°С
от 0°С до плюс 30°С
Среднее значение двух
коэффициентов
0,014007
0,009653
0,011830
0,005973
0,008371
0,007172
0,009990
0,009012
0,009501
Ответственный за выпуск В.Л. Гуревич
Сдано в набор 06.12.2005
Печать ризографическая
Подписано в печать 12.01.2006
Формат бумаги 60×84/8.
Усл. печ. л. 2,32
Уч.-изд. л. 1,15
Тираж
Бумага офсетная.
экз.
Заказ
Издатель и полиграфическое исполнение:
НП РУП "Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации (БелГИСС)"
Лицензия № 02330/0133084 от 30.04.2004
БелГИСС, 220113, г. Минск, ул. Мележа, 3