Определение температуры вспышки дизельного топлива в закрытом тигле
Приборы и оборудование:
1) аппарат для определения температуры вспышки;
Материалы:
1) дизельное топливо.
Температура вспышки - это минимальная температура, при которой пары топлива, нагреваемые в закрытом тигле, образуют с окружающим воздухом горючую смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.
Метод заключается в определении самой низкой температуры топлива, при которой в условиях испытания над его поверхностью образуется смесь паров с воздухом, которая вспыхивает при поднесении пламени, но не способна к дальнейшему горению.
Температуру вспышки дизельного топлива определяют либо на аппарате для определения температуры вспышки или прибором ПТВ-1.
В данной работе используется аппарат для определения температуры вспышки нефтепродуктов в закрытом тигле, который показан на рисунке 9. Тигель 8, крышка 6, заслонки 2 и мешалки 7 аппарата изготовлены из латуни. На крышке расположено зажигательное устройство 1, пружинный механизм 5 перемещения заслонки, переходная муфта 3 термометра 4. В комплект аппарата входят воздушная баня.
Рис. 9. Аппарат для определения температуры вспышки
1- зажигательное устройство; 2 – заслонка; 3 – переходная муфта термометра; 4 – термометр; 5 – пружинный механизм; 6 – крышка; 7– мешалка; 8 – тигель; 9 – штифт крышки.
Тигель из гнезда бани вынимают с помощью ухвата. На внутренней стороне тигля выполнен круговой уступ, указывающий уровень испытуемого дизельного топлива. Три отверстия трапецеидальной формы в крышке закрывают заслонкой 2. При вращении заслонки рукояткой отверстия крышки открываются, и зажигательная лампочка наклоняется к отверстию. В первоначальное положение заслонка и лампочка возвращается под действием принудительного механизма Б, расположенного в рукоятке перемещения заслонки. Дизельное топливо перемешивается мешалкой с лопастями, приводимой во вращение электродвигателем; частота вращения мешалки 90... 120 мин-1. Аппарат снабжен регулятором скорости нагревания, который обеспечивает повышение температуры испытуемого нефтепродукта в тигле аппарата в режимах 5...6°С за 60 с, 1°С за 40...60 с и 1°С за 30..40 с.
К зажигательному и запальному устройствам подводится газ, давление которого должно быть не более 50 кПа (0,5 кгс/см2), контрольный шарик аппарата диаметром 3...4 мм служит для регулирования формы пламени зажигательного устройства, Электрическое питание аппарата - от сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 11 Гц; мощность, потребляемая аппаратом, не более 1000 В А.
Для контроля вспышки дизельного топлива используют стеклянный термометр типа ТН-1 № 1 со шкалой от 0 до +170 0С.
Перед испытанием образец дизельного топлива встряхивают 5 мин в бутылке, заполненной не более чем на 2/3 ее вместимости. Затем топливо охлаждают до температуры, которая ниже предполагаемой температуры вспышки дизельного топлива (разница до 17°С).
Если в дизельном топливе содержится воды (не более 0,05 %), его обезвоживают свежепрокаленным хлористым натрием, хлористым кальцием или сернокислым натрием и фильтруют. На испытание берут верхний слой дизельного топлива.
Прибор устанавливают на столе и с трех сторон окружают экраном для защиты от потоков воздуха. Освещение несколько уменьшают, чтобы хорошо была видна вспышка. Тигель и крышку прибора промывают растворителем, высушивают и охлаждают. Тигель должен иметь температуру испытуемого топлива, а нагревательная ванна - температуру окружающей среды.
Используемое дизельное топливо наливают в тигель до указателя уровня топлива, при этом смачивание стенок тигля выше этого уровня не допускается. Тигель закрывают крышкой, помещают в нагревательную ванну, устанавливают в переходную муфту термометр и зажигают лампочку зажигательного устройства. Пламя лампочки регулируют таким образом, чтобы форма ее соответствовала форме контрольного шарика диаметром 3...4 мм. Нагревательную ванну включают в электрическую сеть и нагревают испытуемое дизельное топливо в тигле. Топливо мешалкой должно перемешиваться при частоте вращения 90... 120 мин-1. По термометру следят за повышением температуры дизельного топлива в тигле, которая не должна повышаться более чем на 5...6°С в минуту. Барометром измеряют барометрическое давление.
Испытания на вспышку начинают в тот момент, когда температура топлива на 17°С ниже предполагаемой температуры вспышки. В момент испытания мешалку выключают, приводят в действие расположенный в крышке механизм, который открывает заслонку. Опускают пламя, в паровое пространство тигля за 0,5 с, оставляют в нижнем положении 1 с и затем поднимают в верхнее положение. За температуру вспышки дизельного топлива принимают показания термометра при четком появлении первого синего пламени над поверхностью топлива внутри тигля. За вспышку нельзя принимать голубоватый ореол, который иногда окружает пламя перед тем, как произойдет фактическая вспышка. В случае появления неясной вспышки опыт повторяют при температуре на 1...2°С выше. Если при этом вспышки нет, испытания повторяют. Во время испытания газовая зажигательная лампочка должна гореть постоянно.
Обработка результатов. При давлении выше или ниже 101,325 кПа (760 мм рт. ст.) вводят поправку на стандартное давление, ее определяют по формуле:
∆t = (101,325 – р)/3,3*0,9
или
∆t = 0,0362*(760 – р'),
где р и р' - фактическое барометрическое давление, соответственно кПа и мм рт. ст.
Можно также пользоваться поправками, приведенными в табл. 4 Температуру вспышки с поправкой вычисляют алгебраическим сложением найденной температуры и поправки. За результат испытаний принимают среднее арифметическое двух последовательных определений.
Таблица 4
Поправка на стандартное давление
| кПа | мм рт.ст. | Поправка °С |
| 84,8…88,4 88,5…92,1 92,2…95,7 95,8…99,4 103,2…106,8 | 636…663 664…691 692…718 719…746 774…801 | +4 +3 +2 +1 -1 |
Температура вспышки в закрытом тигле должна быть для дизельного топлива летнего не ниже 40°С, зимнего - не ниже 35 и арктического - не ниже 30°С. Чем выше температура вспышки, тем меньше пожарная опасность топлива.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое плотность вещества, как ее определяют?
2. Каким показателем оценивается наличие органических кислот в топливе?
3. Что такое фракционный состав топлива и как он определяется?
4. Какое свойство топлива характеризует фракционный состав?
5. С каким показателем бензина связано давление насыщенных паров. 6. Дайте определение давлению насыщенных паров.
7. Что такое индукционный период топлива?
8. Какое влияние оказывают фактические смолы в топливе?
9. Что характеризует температура вспышки дизельного топлива и как она определяется?
10.Дайте определение температуре помутнения и температуре застывания дизельного топлива.