Группа Б09
М Е Ж Г О С У ДАРСТВЕН Н Ы Й С Т А И Д А Р Т
НЕФТЕПРОДУКТЫ
М
ГОСТ
21261—91
Oil products. Method lor the determination of gross calon ic value
and calculu l on of net іаіопііс value
•МКС 75.1)80
ОКС1У 0209
Дата введения 01.07.92
Настоящий стандарт распространяется на жидкие топлива (мазут, бензин, бытовое, газотурбинное и дизельное*, углеводородные и кислоро содержащие компоненты жидких топлив н устанавливает метод определения высшей теплоты сгорания калориметрическим методом в изотермическом и адиабатическом режимах при постоянном объеме и вычисление низшей теплоты сгорания.
Сущность метода заключается в полном сжигании массы испытуемого жидкого тогьлива в калориметрической бомбе в среде сжатого кислорода и измерении количества теплоты, выделившейся при сгорании топлива и вспомогательных веществ. а также при образовании водных растворов азотной и серной кислот в условиях испытания.
ОТБОР И ПОДГОТОВКА ПРОБ
Отбор и подготовка проб — по ГОСТ 2517.
При испытании нефтепродуктов с температурой вспышки ниже 38 'С перед заполнением ампулы пробы охлаждают втечение 15-20 мин во4 "С для предотвращения потерьлегких фракций.
При испытании дизельных, котельных и топлив про.мьшьлсішо-бытового назначения с температурой вспышки выше 38 "С допускается проводить испытания без герметизации пробы полимерной пленкой.
АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
Калориметры сжигания с бомбой жидкостные типов В-08. В-09. В-08МЛ. В-08.МБ с изотермической водяной оболочкой по ТУ 25 11.1426 и другие калориметры, обеспечивающие получение результатов определений в пределах допускаемых расхождений, указанных в разд. 6.
Примечание. При изотермическом режиме нодяпая оболочка должна быть снабжена средством поддержания постоянной температуры с not речивостью до ± 0.1 С. Польем температуры сосуда требует введения поправки на теплообмен калориметра с окружающей средой. При азнабат внеском режиме водяная оболочка должна быть снабжена нагревателем. способным поддерживать температуру в оболочке, оіли'іающсйся от температуры сосуда после сжигания пробы гоплива нс более чем на 0.1 ЬС. Когда усгаїивлпвастся равновесие при 25 ‘С, изменение температуры сосуда калориметр* нс должно превышать 0.0005 'С/мин. Польем температуры сосуда не требует введения поправки на теплообмен клюримегрі с окружающей средой.
Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания во 200 г не ниже 2-го класса и с наибольшим пределом взвешивания во 10 кг не ниже 4-го класса по ГОСТ 24104*.
• С I июля 2002 г. введен в де ствие ГОСТ 24104—2001.
И здание официальное ★
Термометры:
стеклянный ртутный с равноделеииой шкалой, рассчитанной на измерения температур в диапазоне 4 't'uc ценой деления шкалы 0.01 'С по ГОСТ 13646;
метастатический переменного наполнения с пределом намерения основной шкалы от 0 по 5 "С и с ценой деления 0,01 "С;
термометры сопротивления платиновые (ГСП) с диапазоном измеряемых температур от минус 50 до плюс 150 'С.
Для считывания показаний термометра применяют:
оптическое устройство с увеличением в 5—9 раз с поірешностью отсчета не более 0.002 ‘С;
регистратор, состоящий нз измерительного блока и цифрового вольтметра с пределом допускаемой погрешности в диапазоне от 1.000 до 3.000 В не болеет 0,15 % и любой прибор для измерения температуры, который после корректировки имеет погрешность измерения не более 0.002 "С.
Термометр с диапазоном измерения температуры от 0 ио 100 "С и пеной деления 0,1 "С по ГОСТ) 28498.
Прибор переносной комбинированный электроизмерительный по ГОСТ 10374 или миллиом- метр К-6 — 12 по 1 ОСТ 23706.
Тигель для сжигания из жаропрочной нержавеющей стали, хромоникелевого сплава, кварца или платины диаметром основания 15 25 мм, высотой 14- 20 мм, толщиной стенок кварцевого 1,5 мм, а металлического — 0.5 мм.
Тигель с бортиком 5—6 мм для герметизации испытуемого нефтепродукта коллодиевой пленкой.
Редуктор кислородный с манометром высокого давления на 24.5 29,4 МПа для контроля давления в баллоне и манометром низкого давления па 0 5 МПа для измерения давления в бомбе или манометр с игольчатым вентилем и предохранительным клапаном, срабатывающим при давлении 3.3 3.5 МПа. установленный па подводящей липни дтя предохранения переполнения бомбы.
Грубки металлические цельнотянутые кислородпс тзодяшие с ниппелями.
Секундомер или устройство для измерения времени с погрешностью не более I с. Оно может быть снабжено звуковым сшиалом с интервалом в 30 с.
Пипнет для закрепления проволоки для запала па внутренней армаїуїре бомбы
Посуда и оборудование лабораторные стеклянные по ГОСТ 25336:
стакан вместимостью 400 или 600 см3;
колба типа Кн вместимостью 250 іын 500 см’, исполнений 1 и 2:
стаканчик для взвешивания типа СВ или колба типа Кн с притертой пробкой вместимостью 10 и 25 см5;
воронка стеклянная лабораторная;
эксикатор диаметром 190 мм.
Бюретка вместимостью 25 или 50 см’ по Н ГД.
Пипетка вместимостью 1 и 2 см’ по НТД.
Промывалка вместимостью 500—1000 см’ с резиновой или пластмассовой грушей.
Шприц медицинский вместимостью I 10 см5.
Вставка дтя эксикатора диаметром 175 мм по ГОС Г 9147.
Проволока дія запала:
константановая неизолированная мягкая диаметром 0.1 —0.15 мм с удельной теплотой сгорания 3140 кДж/кг по ГОСТ 5307;
медная круглая электротехническая марки ММ диаметром 0,1 —0,15 мм с удельной теплотой сгорания 2510 кДж/кт по ТУ 16. К71-87,
никелевая диаметром 0.1 -0.2 мм с удельной теплотой сгорания 3240 кДж/кг по ГОСТ 2179;
желе тая или стальная диаметром 0.1—0.2 мм с удельной теплотой сгорания соответственно 7500 и 6690 кДж/кт.
Бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026.
Пленка полиэтилентерефталатиая но ГОСТ 24234 или любая другая, хорошо сіорающая в атмосфере к іс.чорода.
Нить хлопчатобумажная с теплотой сгорания 16240 кДж/кг по ГОСТ 6309.
Асбест волокнистый, прокаленный при температуре 850 "С. Хранитель в эксикаторе над осушающим веществом.
Кислота бензойная ос. ч. — образцовая мера по ТУ 6 09—4985, аттестованная по теплоте сгорания при 25 *С; дія бензойной кислоты чистотой не менее 99.9 % стандартная удельная теплота сгорания составляет 26454 кДж/кг при взвешивании в воздухе и 26434 кДж/кг для массы навески приведенной к вакууму.
Коллодий медицинский иди полиграфический, раствор в этиловом эфире.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Кислород в баллоне газообразный технический и медицинский по ГОСТ 5583 Не допускается применять кислород, полученный метолом электролиза воды.
Калия гидроокись по ГОС Г 9285 или натрия гидроокись по ГОСТ 4328. раствор 0.1 моль/дм3, приготовленный по ГОСТ 4919.1.
Индикатор метиловый красный. I %-пый спиртовой раствор.
Углерода двуокись (сухой лед) по ГОСТ 12162.
Ангидрид фосфорный по ТУ 6 —09 4173, кальции хлористый по ГУ 6 —09 4711 или м пни! хлорнокислый, безводный (аніндрон) по ТУ 6—09—3880.
Анетой по ГОСТ 2768.
Спирт этиловый по ГОСТ 18300.
ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
Требования безопасности
Калориметрические измерения теплоты сгорания необходимо проводить в отдельной комнате. Помещение должно быть защищено от прямого действия солнечных лучей. В помещении не должно быть установок, интенсивно излучающих тепло и создающих сильный поток воздуха. Изменение температуры окружающего воздуха за время работы калориметра не должно быть более I "С в течение 30 мин.
Правила безопасности работы с калориметрической установкой — по МИ 2096.
Определение эффективной теплоемкости
Метод определения эффективной теплоемкости заключается в проведении градуировки калориметра эмпирическим определением его эффективной теплоемкости при сжигании навески аттестованного образна вещества (бензойной кислоты) на той же аппаратуре и с теми же реактивами и материалами, что и при определении теплоты сгорания жидкого топлива. Эффективная теплоемкость калориметра это количество теплоты, необходимое для подъема температуры калориметра на I “С при температуре 25 'С.
Эффективную теплоемкость калориметра необходимо определять ежеквартально. Внеочередную поверку проводят при изменении температуры помещения более чем на 5 “С, при замене частей бомбы, сосуда, термометров и т. д.
Эффективную теплоемкость в изотермическом режиме определяют по МИ 2096.
При определении эффективной теплоемкости в адиабатическом режиме после перемешивания воды в течение К) мин снимают показание температуры (температура зажигания (.,) с погрешностью не более 0.002 "С. Зажигают пробу бензойной кислоты и через 5 мни считывают показания температуры с интервалом в 1 мин в течение 10 мин. Период между зажиганием пробы (/„) и снятием показания конечной температуры (г„) определяют как средний результат не менее шести измерений с погрешностью не более I мии. Устанавливают самый короткий период в минутах от зажигания пробы до второю из трех последовательных показаний, которые отличаются не более чем на 0,001 "С. Перемешивание воды выполняют с постоянной скоростью, обеспечивающей продолжительность этого интервала не более 10 мни. Заранее установленный интервал используют при всех определениях теплоты сгорания до тех пор. пока не будет установлено новое значение согласно п. 3.2.2.
Подготовка дизельных и котельных топлив без герметизации тигля
Навеску топлива массой оз- 0.6 до 0.8 г с погрешностью не более 0.0002 г, взятую из тщательно перемешанной пробы, помещают в предварительно прокаленный до постоянно t массы и взвешенный тигель.
Запальную проволоку прикрепляют к внутренней арматуре бомбы, плотно присоединяя один конец к кислородоподводящей трубке, другой к токоведущему штифту, и вытягивают среднюю часть отрезка проволоки, не свертывая ее в петлю. Тигель с навеской нефтепродукта помещают в кольцо токоведушего штифта Вытянутая средняя часть укрепленного отрезка проволоки погружа ется в нефтепродукт, находящийся в тигле. Проволока не должна касаться тигля.
Определяют массу запальной проволоки, применяемой для зажигания вещества. Для этого взвешивают с нотрешиостью не более 0,0002 г 10—15 отрезков длиной от 65 до 70 мм и вычисляют среднюю массу одного отрезка.
Подготовка полимерной пленки
Пленку массой 0,5—1.0 г. определенной е погрешностью не более 0.0002 г. плотно свертывают, обвязывают хлопчатобумажной нитью известной массы и присоединяют к запальной проволоке. Дія обеспечения нормального теплообмена при сжигании пленки температура воды в сосуде должна быть па 0.5—0,8 'С ниже температуры воды в оболочке для калориметров типов В-08 и В 09.
Подготовка жидких топлив с использованием гигля, герметизированного пленкой
Из пленки вырезают запальную полоску .глиной 30 35 мм шириной 6—8 мм и кружок несколько большего диаметра, чем диаметр тигля с бортиком. Для покрытия тигля применяют только цельную пленку без отверстий, наносят стеклянной палочкой каплю раствора пленки в ацетоне или раствора коллодия в этиловом эфире па внутреннюю стенку чашечки и прикрепляют к стенке чашечки запальную полоску, опуская копен до дна тигля. Затем смазывают раствором бортик тигля и накладывают па него приготовленный кружок пленки, следя за тем, чтобы он полностью соприкасался с бортиком. Обрезают выступающий край кружка пленки и осторожно смазывают тонким слоем раствора край бортика, достигая поли и герметичности в месте соприкосновения пленки с бортиком гигля. После нанесения щенки тигель оставляют па воздухе для просушки пленки. После этого делают надрез в выступающем копне запальной полоски, взвешивают тигель и определяют массу нанесенной пленки.
В тигель, приготовленный по п. 3.5.1. шприцем или пипегкои. осторожно прокатывая пленку, вводят 0.5—0.6 г испытуемого нефтепродукта, затем взвешивают его и определяют массу нефтепродукта с погрешностью не более 0.0002 г.
Тигель с навеской нефтепродукта укрепляют па кольце токоведущего штифта. Изгибают середину запальной проволоки в виде петли, которую продевают в надрез запальной полоски так. чтобы копен запальной полоски и запальная проволока находились над серединой тигля. Проволоку прикрепляют к внутренней арматуре бомбы, плотно присоединяя один конец к кислородпроводящей трубке, второй — к токоведущему штифту.
Подготовка жидких топлив с использованием полимерных а м п ул
Для изготовления ампул в соответствии с чертежом используют шаблон, состоящий из двух металлических деталей грушевидной или другой формы, скрепляемых в верхней части винтом, позволяющим свободное вращение и закрепление обеих половин. Два кусочка чистой пленки, предварительно протертых спиртом и высушенных, помещают между деталями шаблона, зажимают и аккуратно обрезают ножницами так, чтобы края пленки выступали снаружи примерно на I мм.
Шаблон зажимают между двумя вращающимися вокруг своих осей стержнями, чтобы было удобнее сваривать края пленки. Несварепиым оставляют только горлышко ампулы для после дующего введения обраша.
Плоскую ампулу горлышком плотно надевают и укрепляют на коническом наконечнике (без иглы) медицинского шприца с выдвинутым поршнем. Опускаю) ампулу в горячую воду (80 “С) так. чтобы вода не попала внутрь ампулы, и осторож ю раздувают ее воздухом при помощи шприца.
Изготовленную таким обртзом ампулу сушат воздухом, взвешивают с погрешностью не более 0.0002 г.
Медицинский шприц вместимостью ОТ I ,ю 2 см наполняют испытуемым продуктом и вводят иглу через горлышко .то дна ампулы. Заполняют ампулу осторожно, не допуская перелива жидкости через горлышко.
После заполнения горлышко ампулы на расстоянии примерно 4—5 мм от края перехватывают тонким зажимом с губками из вакуумной резины, которые достаточно надежно предотвращают вытекание жидкости из заполненной ампулы. Если в верхней части горлышка остается жидкость, ее удаляют воздухом. Убедившись, что через зажатое горлышко не просачивается жидкость. заваривают верх ампулы ири помощи нагретой электроспирали или других приспособлений, не допуская обугливания.
Если на поверхности заполненной ампулы имеются подтеки жидкого образна, ее опускают пинцетом в спирт, смывают остатки жидкости, обдувают сухим воздухом и взвешивают с погрешностью не более 0.0002 г. Определяют массу испытуемого образца по разности результатов. В течение 5 мни наблюдают за массой ампулы. Если масса не изменяется, то ампула герметична и
допускается к дальнейшему испытанию. В случае негерметичности ампулы повторяют процедуру по пп. 3.6.4 3.6.7 с другой ампулой.
Подготовка калориметрической бомбы, сосуда и оболочки
При использовании для испытаний бомбы с клапанами в верхней части (тип I) в корпус бомбы наливают 1 см дистиллированной воды, вкладыш опускают в корпус бомбы и навинчивают па него гайку.
