Нагревают термометр до температуры, соответствующей его самой высокой температуре (отметке), и выдерживают при этой температуре в течение 5 мин. Охлаждают термометр либо в естественных условиях, либо постепенно в испытуемой бане до температуры на 20 °С выше температуры окружающей среды или до 50 °С (в зависимости от того, какая температура ниже), а затем определяют погрешность при выбранной эталонной температуре (точке). При естественном охлаждении на воздухе погрешность определяют в течение 1 ч. Еще раз нагревают термометр до температуры, соответствующей самой высокой отметке по шкале, и выдерживают его при этой температуре в течение 24 ч, охлаждают до одной из указанных температур при скорости, приведенной в первой части испытания, и повторно определяют погрешность. В таблице 2 приведены технические характеристики термометров ASTM 7C (-2 + 300) °С и ASTM 8C (-2 + 400) °С. 5.1.8.2 Термометр стеклянный ртутный по ГОСТ 400 типа ТИН 4-1 и ТИН 4-2. 5.1.9 Вещества обезвоживающие: натрий сернокислый безводный (сульфат натрия) по ГОСТ 4166, натрий хлористый по ГОСТ 4233 или любые другие обезвоживающие реагенты. 5.1.10 Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026. 5.1.11 Секундомер не ниже 2-го класса точности. 5.1.12 Барометр. 5.2 Отбор пробОтбор проб - по ГОСТ 2517. 5.2.1 При испытании нефтепродукта 1-й группы с давлением паров по Рейду порядка 65,5 кПа или выше склянку с пробой охлаждают до температуры от 13 до 18 °С. Пробу отбирают в предварительно охлажденную склянку, если это возможно, погружением склянки в нефтепродукт, при этом первую налитую порцию выливают. Если погружение склянки невозможно, пробу отбирают в предварительно охлажденную склянку таким образом, чтобы свести к минимуму перемешивание. Немедленно закрывают склянку плотно прилегающей пробкой, помещают ее в ледяную баню или холодильник и хранят до начала испытания при температуре не выше 15 °С. Нефтепродукты 2, 3 и 4-й групп испытывают без предварительного охлаждения. 5.2.2 Пробы продуктов, в которых явно присутствует вода, для испытаний не пригодны. Если проба обводнена и предполагаемая температура кипения ниже 66 °С, для проведения испытания следует взять другую пробу, в которой отсутствует взвешенная вода. Если предполагаемая температура начала кипения равна или выше 66 °С, пробу встряхивают с безводным сульфатом натрия или другим соответствующим осушителем и после отстаивания отделяют пробу от осушителя путем декантации. 5.3 Подготовка аппаратуры5.3.1 В соответствии с таблицей 1 и 5.1.8.2 выбирают термометр, который необходим для испытания образца. Температуру пробы нефтепродукта, колбы, термометра, мерного цилиндра, прокладки для колбы и кожуха доводят до температуры, необходимой для начала испытания и приведенной в таблице 1. 5.3.2 Заполняют охлаждающую баню холодильника, например, колотым льдом, водой, льдом с солью и водой или раствором этиленгликоля так, чтобы вся трубка холодильника находилась в охлаждающей жидкости. При использовании колотого льда добавляют достаточное количество воды для того, чтобы покрыть всю трубку холодильника. Для сохранения необходимой температуры в бане холодильника при необходимости применяют циркуляцию, перемешивание или продувку воздухом. Аналогичные меры следует предусмотреть для поддержания температуры охлаждающей бани для мерного цилиндра (см. таблицу 1). 5.3.3 Остатки жидкости удаляют из трубки холодильника, протирая ее куском мягкой ткани без ворса, прикрепленной к жгуту или медной проволоке. 5.3.4 Отбирают 100 см3 пробы мерным цилиндром и переносят по возможности полностью в колбу для перегонки, соблюдая все меры предосторожности так, чтобы ни одна капля жидкости не попала в пароотводную трубку. 5.3.5 Вставляют термометр через отверстие плотно пригнанной пробки в горловину колбы так, чтобы ртутный шарик термометра располагался по центру горловины колбы и нижний конец капилляра находился на одном уровне с самой высокой точкой нижней внутренней стенки пароотводной трубки (см. рисунок 5). Рисунок 5 - Положение термометра в перегонной колбе 5.3.6 Колбу с пробой устанавливают на подставку и с помощью пробки, через которую проходит пароотводная трубка, плотно соединяют ее с трубкой холодильника; закрепляют колбу в вертикальном положении так, чтобы пароотводная трубка входила в трубку холодильника на расстояние от 25 мм до 50 мм. 5.3.7 Мерный цилиндр, которым отмеряли пробу для испытания, помещают без высушивания в баню для цилиндра под нижний конец трубки холодильника с таким расчетом, чтобы конец трубки холодильника находился в центре цилиндра и входил в него на расстояние не более 25 мм, но не ниже отметки 100 см3. Плотно закрывают цилиндр куском фильтровальной бумаги или другого аналогичного материала, подобранного так, чтобы он плотно прилегал к трубке холодильника. Если температура воздуха, окружающего цилиндр, не отвечает требованиям таблицы 1, используют охлаждающую баню (5.1.7), а цилиндр погружают так, чтобы жидкость покрывала отметку 100 см3. 5.3.8 Записывают барометрическое давление и проводят перегонку в соответствии с 5.4. 5.4 Проведение испытания5.4.1 Нагревают колбу для перегонки с ее содержимым. Регулируют нагрев так, чтобы период времени между началом нагрева и температурой начала кипения соответствовал указанному в таблице 1. 5.4.2 После того, как отмечена температура начала кипения, цилиндр ставят так, чтобы кончик холодильника соприкасался с его внутренней стенкой, а конденсат стекал по стенке. Продолжают регулировать нагрев с таким расчетом, чтобы скорость перегонки от 5 %-ного отгона до получения 95 см3 отгона в мерный цилиндр была постоянной для всех групп (см. таблицу 1). Если перегонка не удовлетворяет требованиям, приведенным в таблице 1, то ее следует повторить. 5.4.3 От начала кипения до конца испытания записывают все необходимые данные для расчета. Результаты испытания записывают в соответствии с 5.5. Эти данные включают показания термометра при указанном проценте отгона или процент отгона при заданном показании термометра, или то и другое. Объемы продукта в мерном цилиндре измеряют с погрешностью не более 0,5 см3, а все показания термометра - с погрешностью не более 0,5 °С до 300 °С и не более 1 °С до 370 °С. 5.4.4 При наблюдаемом начале разложения продукта, если при перегонке температура поднимается до 370 °С, прекращают нагревание и продолжают испытание в соответствии с 5.4.7. В остальных случаях руководствуются требованиями 5.4.5. 5.4.5 Регулируют нагрев так, чтобы время от образования 95 см3 отгона до температуры конца кипения соответствовало требованиям, указанным в таблице 1. Если это условие не выполнено, то испытание повторяют, изменяя условия регулирования нагрева. 5.4.6 Отмечают температуру конца кипения (температуру вскипания) или температуру конца перегонки (температуру выпаривания). При необходимости записывают оба значения и прекращают нагревание. Если по достижении температуры конца кипения (температуры выкипания) не вся жидкость испарилась со дна колбы, объем этой жидкости принимают за остаток (5.5). 5.4.7 По мере поступления конденсата через конденсаторную трубку в цилиндр отмечают его объем с интервалом в 2 мин до тех пор, пока два последовательных измерения не дадут одинаковых результатов. Тщательно измеряют этот объем, записывают его значение с точностью до 0,5 см3 как процент отгона (выхода). 5.4.8 После охлаждения колбы ее содержимое выливают в конденсат, собранный в цилиндре, и дают ему стечь до тех пор, пока не будет наблюдаться значительное увеличение объема жидкости в мерном цилиндре, записывают этот объем с точностью до 0,5 см3 как восстановленный общий процент продукта. Допускается измерять объем охлажденного остатка, содержащегося в колбе, сливая его в цилиндр вместимостью 10 см3, за общий восстановленный процент принимают сумму значений установленного объема и объема конденсата. 5.4.9 Процент потерь равен разности 100 и общего восстановленного процента. 5.5 Обработка результатов5.5.1 По каждому проведенному испытанию образца нефтепродукта вычисляют и записывают все данные, требуемые в нормативной документации на нефтепродукты или обычно устанавливаемые при испытании пробы. Если в нормативной документации не указаны особые данные, записывают температуру начала кипения, конца кипения (температуру выкипания), или температуру конца перегонки (температуру выпаривания), или оба значения показания термометра при 5- и 95 %-ном отгонах и при кратном 10 %-ном отгоне (объеме отогнанного продукта) от 10 до 90 % включительно. 5.5.2 Записывают значения всех объемов в процентах с погрешностью не более 0,5, показания термометра с погрешностью не более 0,5 °С до 300 °С и не более 1 °С до 370 °С и барометрическое давление с погрешностью не более 0,05 кПа (0,5 мбар) (0,38 мм рт. ст.). 5.5.3 При испытании авиационных турбинных топлив или аналогичных продуктов часть шкалы термометра может быть закрыта пробкой. Для получения необходимых данных следует провести перегонку новой порции продукта в соответствии с условиями, установленными для группы 3 (таблица 1) и 5.1.8.2 с применением термометра ТИН 4-2 (или ASTM 7C). В этих случаях в отчете об испытаниях необходимо указать замененные данные. Если по соглашению сторон эти данные не записывают, это должно быть указано в протоколе испытания. 5.5.4 Если данные должны быть основаны на показаниях термометра, скорректированного по барометрическому давлению 101,3∙103 Па (1013 мбар) (760 мм рт. ст.), применяют поправку С на барометрическое давление к каждому показанию термометра по формуле (1) или используют данные таблицы 3. После внесения поправок и округления каждого результата до 0,5 °С во всех дальнейших расчетах и записи результатов следует использовать скорректированные показания термометра. Поправку С прибавляют алгебраически к отмеченному показанию термометра (см. таблицу 3). С = 0,00009 (101,3∙103 - Рb)∙(273 + t0), (1) где Рb - барометрическое давление, преобладающее во время испытания, Па; t0 - наблюдаемые показания термометра, °С. Таблица 3 - Приближенные скорректированные показания термометра в °С
Показания термометра, используемые в классификации или спецификации на продукт (или в том и другом случае), должны быть основаны на барометрическом давлении 101,3 кПа (1013 мбар) (760 мм рт. ст.). При сравнении данных испытания или оценки их соответствия техническим условиям отмеченные показания термометра должны быть скорректированы на давление 101,3 кПа (1013 мбар) (760 мм рт. ст.). Если результаты испытания не нужны для сравнения с другими данными, скорректированными на 101,3 кПа (1013 мбар) (760 мм рт. ст.) или если испытание проводилось для проверки соответствия техническим условиям, которыми не предусматривается корректировка данных на 101,3 кПа (1013 мбар), использование барометрических поправок не обязательно. Это должно быть указано при записи данных испытания. 5.5.5 После внесения поправок на барометрическое давление записывают скорректированную температуру начала и конца кипения, температуру полного выпаривания, температуру разложения, объем отгона, восстановленный общий объем, каждый кратный 10 %-ный отгон (объемы отогнанного продукта) и соответствующие им температуры. Потери и остаток вычисляют в соответствии с 3.8 и 3.9, в процентах. 5.5.6 При испытании бензинов или других продуктов, классифицированных по группе 1 таблицы 1, объем выпаривания нормируется в том случае, если потери составляют 2 % и более, в отчет записывают показания термометра и процент выпаривания (3.10) и производят расчет по 5.5.7 и 5.5.8. В остальных случаях за результаты испытания принимают показания термометра и соответствующие им проценты испарения или отгона. В каждом отчете следует указать используемую систему построения отчета. Обработка результатов по объему выпаривания (с учетом потерь) должна быть указана при записи данных. 5.5.7 Для записи результатов испытания по проценту выпаривания при определенных показаниях термометра прибавляют процент потерь к каждому проценту отогнанного продукта при установленном показании термометра и выражают эти результаты как соответствующий процент выпаривания. 5.5.8 При записи результатов испытания по показаниям термометра при указанном проценте выпаривания применяют один из двух методов, приведенных в 5.5.8.1 и 5.5.8.2, и указывают в отчете, какой из двух методов (графический или расчетный) был использован. Для построения графика на миллиметровую бумагу по оси ординат наносят все показания термометра по 5.5.5 с поправкой на барометрическое давление, если это необходимо, а по оси абсцисс - соответствующие проценты отгона. Наносят начальную температуру кипения при нулевом проценте отгона. Строят кривую, соединяющую эти точки. Из каждого установленного процента выпаривания вычитают потери при перегонке с целью вычисления соответствующего процента отгона и определяют по графику показания термометра, соответствующие этому проценту отгона (см. примечание). Значения, полученные методом графической интерполяции, зависят от точности построения кривых. Примечание - Пример, иллюстрирующий графический метод, приведен в приложении Б. Для получения соответствующего процента отгона вычитают потери при перегонке из каждого установленного процента испарения. Каждое требуемое показание термометра t, °С, рассчитывают по формуле , (2) где V - объем отгона, соответствующий заданному объему выпаривания, минус потери, %; Vn - объем отгона, равный заданному объему выпаривания, %; Vn-1 - предыдущий по отношению к Vn объем отгона, если после начала кипения первым отмечается 5 %-ный отгон, то Vn-1 = 0, %; tn - температура, соответствующая объему отгона Vn, °C; tn-1 - температура, соответствующая объему отгона Vn-1, °С. Значения, полученные расчетным методом, зависят от степени отклонений кривой перегонки от прямой линии. Расстояния между последовательными точками, наносимыми на любой стадии испытания, должны быть не более чем указано в 5.5.1. Не допускается проводить расчет методом экстраполяции. Пример, иллюстрирующий расчетный метод, приведен в приложении Б. 5.5.9 Если спецификация включает максимальный процент потерь или минимальный процент отгона, или то и другое, то фактически потери должны быть скорректированы на 101,3 кПа (1013 мбар) (760 мм рт. ст.) атмосферного давления в соответствии с приведенным уравнением. Соответствующий скорректированный процент отгона определяют как сумму процента отгона и значения, на которое скорректированные потери меньше фактических потерь. Скорректированные потери VK вычисляют по формуле VK = AL + В, (3) где L - потери при испытании, %; А и В - константы, которые зависят от барометрического давления. Значения этих констант при различных давлениях приведены в таблице 4. Все скорректированные данные должны быть соответствующим образом включены в отчет с целью определения соответствия спецификации. Таблица 4 - Константы А и В, используемые при получении скорректированной величины потерь при перегонке
5.6 Точность метода, определенная статистическим исследованием результатов межлабораторных испытаний.5.6.1 Сходимость Два результата определений, полученные последовательно одним исполнителем, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения, определенного по номограмме (см. рисунок 6). 5.6.2 Воспроизводимость Два результата испытания, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения, определенного по номограмме (см. рисунок 6). 5.6.3 Скорость изменения показания термометра в градусах Цельсия на процент испарения или процент отгона (см. примечание) в любой точке между температурами начала кипения и конца кипения или температурами начала кипения и полного выкипания, принимают за среднюю скорость между двумя точками, равноотстоящими ниже или выше определяемой точки. Рассматриваемый интервал не должен превышать 10 %-ного испарения или отгона в любом случае и не должен превышать 5 %, если определяемая точка не входит в диапазон отгона или выпаривания 10 - 90 %. Для температуры начала кипения и конца кипения или температуры полного выкипания скорость изменения показаний термометра принимают за среднюю скорость между крайними точками (начало и конец кипения). Значение не должно превышать 5 % испарения или отгона. Примечание - Скорость изменения показаний термометра С, °С/%, вычисляют по формуле , (4) где ∆t = t4 - t3 - повышение температуры в рассматриваемом интервале, °С; V3 - минимальный объем отгона или выпаривания в начале рассматриваемого интервала перегонки, %; V4 - максимальный объем отгона или выпаривания в конце рассматриваемого интервала перегонки, %; t3 - температура, при которой достигается минимальный объем отгона V3, °C; t4 - температура, при которой достигается максимальный объем отгона V4, °C. 5.6.4 Чтобы облегчить проведение горизонтальной линии через график на требуемом уровне любым удобным способом, на рисунке 6 левая и правая шкалы, характеризующие скорость изменения показаний термометра, идентичны. Отмечают точку пересечения этой линии с соответствующей шкалой. Участок, на котором происходит пересечение этой линии с вертикальными линиями, указывает на шкалы, соответствующие сходимости и воспроизводимости результатов. t1 - температура начала кипения, °С; t2 - температура конца кипения или температура полного выкипания нефтепродукта, °С; t - температура при заданном проценте испарения или отгона, °С; V - процент испарения или отгона при заданной температуре Рисунок 6 - Точность метода Перегонка выполнена правильно, если результаты двух испытаний не превышают значений, полученных с помощью номограммы. 6. Метод Б
|
Поправки на 10 мм рт. ст. |
|
11 - 20 |
0,35 |
21 - 30 |
0,36 |
31 - 40 |
0,37 |
41 - 50 |
0,38 |
51 - 60 |
0,39 |
61 - 70 |
0,41 |
71 - 80 |
0,42 |
81 - 90 |
0,43 |
91 - 100 |
0,44 |
101 - 110 |
0,45 |
111 - 120 |
0,47 |
121 - 130 |
0,48 |
131 - 140 |
0,49 |
141 - 150 |
0,50 |
151 - 160 |
0,51 |
161 - 170 |
0,53 |
171 - 180 |
0,54 |
181 - 190 |
0,55 |
191 - 200 |
0,56 |
201 - 210 |
0,57 |
211 - 220 |
0,59 |
221 - 230 |
0,60 |
231 - 240 |
0,61 |
241 - 250 |
0,62 |
251 - 260 |
0,63 |
261 - 270 |
0,65 |
271 - 280 |
0,66 |
281 - 290 |
0,67 |
291 - 300 |
0,68 |
301 - 310 |
0,69 |
311 - 320 |
0,71 |
321 - 330 |
0,72 |
331 - 340 |
0,73 |
341 - 350 |
0,74 |
351 - 360 |
0,75 |
Примечания
1. Поправки прибавляют при барометрическом давлении ниже 100,0∙103 Па (750 мм рт. ст.) и вычитают при барометрическом давлении выше 102,4∙103 Па (770 мм рт. ст.). В пределах барометрического давления от 100,0∙103 Па (750 мм рт. ст.) до 102,4∙103 Па (770 мм рт. ст.) поправки не вносят (при наблюдении заданной температуры поправки вносят заранее с обратным знаком).
2. Поправка (°С) на 1,33∙103 Па (10 мм рт. ст.) разности между 101,3∙103 Па (760 мм рт. ст.) и фактическим давлением Па (мм рт. ст.):
3 °С - для температуры 50 %-ного отгона;
7 °С - для температуры 90 %-ного отгона;
10 °С - для температуры 96 - 98 %-ного отгона и температуры конца кипения.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Определение фракционного состава при помощи автоматического аппарата
А.1 Назначение и область применения (см. раздел 1 настоящего стандарта)
А.2 Сущность метода
100 см3 образца перегоняют в автоматическом аппарате для перегонки в определенных условиях, соответствующих его природе (таблица А.1). Автоматический аппарат дублирует условия перегонки, указанные в ручном методе.
Таблица А.1 - Условия испытаний (условия испытаний в основном те же, что и приведенные в таблице 1)
Значения для групп |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
1. Характеристика образца |
|
||||
1.1 Давление пара, кПа |
³ 65,5 |
< 65,5 |
|||
1.2 Температура начала кипения1), °С |
- |
£ 100 |
> 100 |
||
1.3 Конечная точка2), °С |
£ 250 |
> 250 |
|||
2. Подготовка аппаратуры |
|
||||
2.1 Выбор температурного диапазона, °С |
0 - 300 |
0 - 400 |
|||
2.2 Внутренний диаметр отверстия прокладки для колбы, мм |
37,5 или 50 |
50 |
|||
3. Условия испытания |
|
||||
3.1 Температура колбы и термопары термометра сопротивления, °С |
13 - 18 |
£ температуры окружающей среды |
|||
3.2 Температура прокладки для колбы и кожуха, °С |
£ температуры окружающей среды |
- |
|||
3.3 Температура приемника и 100 см3 пробы, °С |
13 - 18 |
От 13 до температуры окружающей среды |
|||
3.4 Колба, см3 (см. А.4.2) |
125 |
||||
4. Условия проведения испытания |
|
||||
0 - 1 |
0 - 4 |
0 - 601) |
|||
4.2 Температура среды, окружающей приемник, °С |
13 - 18 |
В пределах температуры пробы для перегонки ±3 °С |
|||
4.3 Время от момента нагревания до температуры начала кипения2), мин |
5 - 10 |
5 - 15 |
|||
4.4 Время от начала кипения до 5 %-ного отгона, с |
60 - 75 |
- |
|||
4.5 Стандартная средняя скорость конденсации от 5 %-ного отгона до образования 5 см3 остатка в колбе2), см3/мин |
4 - 5 |
||||
4.6 Время от образования 5 см3 до конечной точки, мин |
3 - 5 |
£ 5 |
|||
1) Как указано в таблице 1. 2) Эти параметры установлены по контролю программ |
|||||
Условия выбираются из программы контроля, прилагаемой к аппарату. Аппарат регистрирует показания температуры, соответствующие проценту отгона конденсата в виде плавной кривой.
Используя построенную кривую, получают значения температуры, скорректированные на барометрическое давление или процент отгона, или на то и другое.
А.3 Определения - см. 3.
А.4 Аппаратура
А.4.1 Аппарат для автоматической перегонки, способный контролировать испытание в соответствии с условиями, указанными в таблице А.1. Выбранная программа может включать использование детектора конца перегонки и системы охлаждения (если необходимо) в зависимости от природы образца.
Технические требования к прибору указаны в инструкции изготовителя.
Примечание - Аппарат для автоматической перегонки дает или температуру конца перегонки, или температуру выкипания. Если необходимо зафиксировать температуру конца перегонки, аппарат снабжают оптическим детектором температуры конца перегонки и используют чистые оптические колбы. Хорошие результаты дает визуальное определение в чистых колбах для перегонки.
А.4.2 Колба вместимостью 125 см3 (рисунок 3).
Примечание - При определении температуры конца перегонки целесообразно применять колбы с дном и стенками одинаковой толщины.
А.4.3 Холодильник и охлаждающая баня (5.1.2).
А.4.4 Металлический экран или кожух для колбы.
А.4.4.1 Комплект колбы и нагревателя должен быть смонтирован в кожухе, который защищает их от сквозняков. Пригоден металлический кожух с открытым верхом и двойными стенками.
А.4.4.2 Дно кожуха должно иметь такую форму, чтобы выплеснувшийся образец мог стекать в приемник. Верх отверстия для стока должен быть закрыт закрепленной проволочной сеткой, чтобы предотвратить поступление горящего образца в систему стока.
А.4.4.3 Система регулирования высоты нагревателя должна обеспечивать правильное центрирование колбы с входом холодильника. Для удобства в эксплуатации регулировочный шпиндель системы должен проходить сквозь стенки кожуха.
А.4.5 Источник нагрева
Электронагреватель, который обеспечивает нагрев от холодного состояния до падения первой капли за установленный период времени и проведение перегонки с заданной скоростью. Для этой цели подходит электронагреватель мощностью от 0 до 1000 Вт.
А.4.6 Подставка для колбы
А.4.6.1 Верхняя часть электронагревателя состоит из керамической прокладки или другого жаропрочного материала с центральным отверстием установленного размера. Толщина по ободу отверстия от 3 до 7 мм.
Нагреватель должен иметь удобное устройство для установки прокладки на основании.
А.4.6.2 Нагревательное устройство должно перемещаться таким образом, чтобы конвективный теплообмен с колбой осуществлялся только через отверстие прокладки для колбы.
А.4.7 Приемник вместимостью 100 см3 с ценой деления 1 см3. Соответствующие цилиндры поставляются изготовителями.
А.4.8 Самописец для регистрации диаграмм в соответствии с таблицей Б.1.
А.4.9 Датчики температуры
Следует применять платиновые термометры сопротивления или термопары с характеристиками скорости нарастания температуры, аналогичными характеристикам стеклянных ртутных термометров. Система измерения температуры должна быть сконструирована таким образом, чтобы показания температуры в соответствующих интервалах включали те же самые погрешности на выступающий столбик ртути, как в термометрах IP5C и 6С, ASTM 7Г, 7С, 8Г, 8С. Термопары следует калибровать не реже одного раза в месяц.
А.4.10 Стандартизация
Аппаратуру следует стандартизовать по аппарату для ручной дистилляции.
А.5 Отбор проб - по 5.2.
А.6 Подготовка аппаратуры
Прибор готовят в соответствии с инструкциями изготовителя. Термопару или платиновый термометр сопротивления и температурные пределы калибруют.
А.6.1 Термопару калибруют потенциометрическим способом.
А.6.2 Для платинового термометра сопротивления используют стандартный магазин сопротивления.
Показание индикатора температуры следует проверять при перегонке чистого толуола (температура кипения (110,6 ± 0,3) С при 101,3 кПа).
А.7 Подготовка аппаратуры
А.7.1 Доводят относительные температуры колбы, термопары термометра сопротивления, приемника, прокладки для колбы и среды вокруг приемника до температур, необходимых для начала испытаний, и устанавливают прибор в соответствии с инструкциями изготовителя.
А.7.2 Заполняют охлаждающую баню холодильника с таким расчетом, чтобы покрыть всю трубку холодильника невоспламеняющимся охладителем, пригодным для поддержания температур, указанных в таблице А.1, например колотым льдом, водой, раствором этиленгликоля. Допускается механическое охлаждение.
При использовании колотого льда добавляют достаточное количество воды для того, чтобы была покрыта вся трубка холодильника.
А.7.3 Удаляют остаточную жидкость в трубке холодильника, протирая ее кусочком мягкой ткани без ворса, прикрепленной к жгуту.
А.7.4 Доводят температуру пробы до пределов, указанных в таблице А.1. Отмеряют 100 см3 пробы в мерный цилиндр и переносят ее в колбу для дистилляции, принимая меры к тому, чтобы жидкость не попала в пароотводную трубку.
А.7.5 Вставляют термопару/термометр сопротивления с пробкой из полихлоропрена, силиконовой резины, корки или аналогичного материала плотно в горловину колбы так, чтобы термопара/термометр сопротивления находились точно на уровне пароотводной трубки (см. инструкции изготовителя).
А.7.6 Колбу с пробой устанавливают на прокладку и с помощью пробки (из полихлоропрена, силиконовой резины, корки и аналогичного соответствующего материала), через которую проходит пароотводная трубка, плотно соединяют ее с трубкой холодильника. Закрепляют колбу в вертикальном положении так, чтобы пароотводная трубка входила в трубку холодильника на расстояние от 25 до 50 мм.
А.7.7 Приемный цилиндр помещают в отделение для приемника, чтобы нижний конец холодильной трубки находился в центре приемника и входил в него на расстояние не менее 25 мм, но не ниже отметки 100 см3.
А.7.8 Записывают барометрическое давление и сразу проводят перегонку.
А.8 Проведение испытания
А.8.1 Устанавливают регуляторы прибора в позиции, соответствующие образцу и условиям испытания для данной группы (см. примечание к 4.1). Нажимают кнопку начала испытания.
А.8.2 Прибор автоматически регистрирует температуру начала кипения, температуру выкипания и записывает кривую разгонки в координатах температуры испарения - процент отгона. Прибор контролирует промежуток времени между началом испытания и температурой начала кипения, установленную скорость перегонки и окончательное регулирование нагрева. После завершения перегонки прибор автоматически выключается.
А.8.3 После охлаждения колбы сливают охлажденную жидкость, оставшуюся в колбе, в маленький мерный цилиндр с ценой деления 0,1 см3 и отмечают объем. Прибавляют отмеченный объем к проценту отгона, чтобы получить общий процент отгона.
А.8.4 Вычитают общий процент отгона из 100, чтобы получить нескорректированный процент потерь.
А.9 Обработка результатов
А.9.1 По каждому испытанию вычисляют и записывают все данные, требуемые техническими условиями, или значения, обычно устанавливаемые при испытании пробы.
А.9.2 Заполняют диаграммную карту на самописце, записывают все проценты отгона с точностью до 0,5 %, все показания температуры с точностью до 0,5 °С и барометрическое давление с точностью до 0,1 кПа (1 мбар). Если используется печатающее устройство, проценты отгона выражают в миллиметрах, а температуру с точностью до 0,5 °С.
А.9.3 Если в отчете записывают температуру, скорректированную на барометрическое давление 101,3 кПа (1013 мбар) (см. последний абзац настоящего пункта), поправку следует применять к каждому показанию температуры при помощи формулы (А.1) Сиднея-Янга, как приведено ниже, или используя данные таблицы 3.
После внесения поправок и округления каждого результата с точностью до 0,5 °С во всех дальнейших расчетах и составлении отчета следует применять скорректированные показания температуры.
Поправку С0 прибавляют алгебраически к отмеченному показанию температуры t0 (см. таблицу 3).
С0 = 0,00009 (101,3 - Р0) (273 + t0), (A.1)
где Р0 - барометрическое давление, кПа, преобладающее во время испытания;
t0 - отмеченное показание температуры, °С.
Показания температуры должны быть скорректированы на давление 101,3 кПа (1013 мбар), за исключением случаев, когда в характеристике продукта, технических условиях или соглашении между покупателем и продавцом указано, что поправки не нужны или поправку следует сделать на другое давление. При составлении отчета следует указать отмеченное давление и внесение поправок.
А.9.4 После внесения поправок на барометрическое давление в показания термометра, если это требуется, нет необходимости производить дальнейшие вычисления для записи температуры начала кипения, температуры конца перегонки, конечной точки (температуры выкипания), температуры разложения, процента отгона, общего процента отгона и всех пар соответствующих значений, включающих процент отгона и показания термометра. Процент потерь и процент остатка вычисляют в соответствии с разделом 3.
А.9.5 Желательно, чтобы запись данных основывалась на соотношении показаний термометра и процента выпаривания при анализе проб бензина или другого продукта группы 1 по таблице А.1, или в том случае, если процент потерь больше 2,0. В противном случае запись данных основывается на соотношении показаний термометра и процента выпаривания или отгона.
В каждом отчете должно быть четко указано, на чем основана запись данных.
А.9.6 Для составления отчета по проценту выпаривания при определенных показаниях термометра прибавляют процент потерь к каждому получаемому проценту отгона при установленном показании термометра и записывают эти результаты как скорректированный процент выпаривания.
А.9.7 Для внесения в отчет показаний термометра при указанном проценте выпаривания применяют графический и расчетный методы и указывают в отчете, какой из методов был применен.
а) Графический метод
Из каждого установленного процента выпаривания вычитают потери при перегонке с целью вычисления соответствующего процента отгона и определяют по кривой перегонки показание термометра, соответствующее этому проценту отгона.
б) Расчетный метод
Для получения соответствующего процента отгона вычитают потери при перегонке из каждого установленного процента испарения. Используя кривую перегонки, полученную с помощью автоматического прибора, или кривую зависимости процента отгона от нескорректированной температуры, вычисляют требуемое показание термометра Т в °С при установленном проценте отгона R по формуле (А.2).
где ТH - показание температуры, соответствующее проценту отгона RH, °C;
TL - показание температуры, соответствующее проценту отгона RL, °C;
R - процент отгона, соответствующий установленному проценту выпаривания;
RH - процент отгона, близкий и выше R, при котором отмечалось показание температуры ТH;
RL - процент отгона, близкий и ниже R, при котором отмечалось показание температуры TL.
Примечания
1. Значения, полученные расчетным методом, зависят от степени отклонения кривой перегонки от прямой линии.
По расчетному методу процентные интервалы между последовательными точками данных температур должны быть не более, чем указано для точек температур начала кипения, температуры выкипания, температуры конца перегонки, 5 % и 95 % отгона и при каждом кратном 10 %-ном отгоне от 10 до 90 % включительно.
2. Пример, иллюстрирующий расчетный и графический методы, приведен в приложении Б.
А.9.8 Если показания температуры скорректированы на давление 101,3 кПа (1013 мбар), то фактические потери должны быть скорректированы на давление 1013 мбар в соответствии с нижеприведенным уравнением (А.3). Соответствующий скорректированный процент отгона рассчитывается на основе процента отгона, превышающего фактический на то же значение, на которое скорректированы потери меньших фактических потерь.
При составлении отчета следует отметить применение поправок.
Скорректированные потери = AL + В, (А.3)
где L - процент потерь, рассчитанный на основе данных испытания;
А и В - числовые константы, зависящие от преобладающего барометрического давления. Значения этих констант приведены в таблице 4.
А.10 Точность
Точность метода приведена в таблице А.2.
Таблица А.2
Сходимость, °С |
Воспроизводимость, °С |
|
1. Отгон: |
|
|
20 - 70 % |
1,2 + 1,38S |
2,9 + 3,94S |
10 - 80 % |
1,2 + 1,38S |
3,0 + 2,63S |
5, 90 и 95 % |
1,1 + 1,08S |
2,0 + 2,49S |
2% |
3,5 |
2,6 + 1,87S |
2. Температура: |
|
|
начало кипения конец кипения |
3,5 3,5 |
8,5 10,5 |
Примечание - S - среднее значение уклона кривой перегонки в (°С) на процент отгона. |
Значения точности для типичных значений уклона приведены в таблице А.3.
Таблица А.3 - Точность для типичных значений уклона
Уклон, °С |
Сходимость, °С |
Воспроизводимость, °С |
|
1. Отгон: |
|
|
|
20 - 70 % |
0,5 |
1,5 |
4,5 |
1,0 |
2,5 |
6,5 |
|
1,5 |
3,0 |
8,5 |
|
2,0 |
4,0 |
10,6 |
|
2,5 |
4,5 |
12,5 |
|
10 - 80 % |
0,5 |
1,5 |
4,0 |
1,0 |
2,5 |
5,5 |
|
1,5 |
3,0 |
7,0 |
|
2,0 |
4,0 |
8,0 |
|
2,5 |
4,5 |
9,5 |
|
1,0 |
2,0 |
4,5 |
|
5, 90 и 95 % |
2,0 |
3,0 |
7,0 |
3,0 |
4,0 |
9,5 |
|
4,0 |
5,0 |
12,0 |
|
2 % |
2,0 |
3,5 |
6,0 |
3,0 |
3,5 |
8,0 |
|
4,0 |
3,5 |
10,0 |
|
5,0 |
3,5 |
12,0 |
|
2. Температура: |
|
|
|
начало кипения |
|
3,5 |
8,5 |
конец кипения |
|
3,5 |
10,5 |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)
Пример определения температуры при заданном объеме выпаривания (5.5.6).
Б.1 Допустим, что при перегонке получены следующие результаты:
Температура начала кипения, °С - 36,5
5 % отгона получено при температуре, °С - 45,5
10 % » » » » - 54
20 % » » » » - 65,5
30 % » » » » - 77
40 % » » » » - 89,5
50 % » » » » - 101,5
60 % » » » » - 115
70 % » » » » - 131
80 % » » » » - 149
90 % » » » » - 171
95 % » » » » - 186,5
Температура конца кипения или выпаривания, °С - 209
Получено отгона, % - 97,5
Остаток в колбе, % - 1,0
Потери при перегонке, % - 1,5
Б.2 Для применения графического метода наносят на график данные Б.1, как описано в 5.5.8.1 (рисунок Б.1).
Для определения температур при заданных объемах выпаривания записывают заданные объемы выпаривания и соответствующие объемы отгона (равные заданному объему выпаривания минус потери при перегонке) и по графику (рисунок Б.1) находят температуры, соответствующие высчитанным объемам отгона (таблица Б.1).
Рисунок Б.1 - Кривая перегонки
Таблица Б.1
Расчетный объем отгона, % |
Найденная по графику температура, °С |
|
5 |
3,5 |
43 |
50 |
48,5 |
100 |
90 |
88,5 |
167 |
Б.3 При применении расчетного метода подставляют данные Б.1 в общую формулу, приведенную в 5.5.8.2, следующим образом:
Б.3.1 Температура при 5 %-ном испарении (3,5 % отгона), °С,
Б.3.2 Температура при 50 %-ном испарении (48,5 % отгона), °С,
Б.3.3 Температура при 90 %-ном испарении (88,5 % отгона), °С,
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(справочное)
Сравнение результатов автоматической и ручной перегонки (таблицы B.1 - B.3).
Все показания термометра скорректированы на давление 101,3 кПа (1013 мбар). В таблицах В.2 и В.3 цифры слева представляют результаты, полученные при испытании вручную, справа - при использовании автоматического прибора.
Таблица В.1 - Разница температур испытания вручную и с автоматическим прибором
Бензин: 26 лабораторий - 14 образцов
Образец |
Температура начала кипения, °С |
Температура при отгоне, °С |
Температура конца кипения, °С |
Образец |
||||||||||
5 % |
10 % |
20 % |
30 % |
40 % |
50 % |
60 % |
70 % |
80 % |
90 % |
95 % |
||||
1 |
+1,1 |
+1,9 |
+2,2 |
+1,6 |
+1,4 |
+0,7 |
+0,8 |
+0,7 |
+0,7 |
+0,1 |
+0,4 |
+0,7 |
-0,4 |
1 |
2 |
(+0,9) |
(+0,0) |
+0,8 |
+0,5 |
+0,4 |
+0,6 |
+0,2 |
+0,1 |
+0,1 |
+0,4 |
(+4,7) |
(+1,3) |
(-1,2) |
2 |
3 |
+0,7 |
+1,4 |
+1,6 |
+1,0 |
+0,8 |
+0,6 |
+0,3 |
+0,1 |
+0,2 |
+0,9 |
+0,5 |
+0,1 |
-0,8 |
3 |
4 |
+0,3 |
+0,6 |
+0,8 |
+0,8 |
+0,3 |
+0,7 |
+0,6 |
+0,8 |
+1,1 |
+1,2 |
+0,8 |
+0,5 |
-0,9 |
4 |
5 |
+0,5 |
+1,3 |
+1,3 |
+1,3 |
+1,2 |
+1,0 |
+0,9 |
+0,6 |
+0,8 |
+1,0 |
+0,4 |
+0,4 |
-0,9 |
5 |
6 |
+1,2 |
+1,2 |
+1,6 |
+1,2 |
+1,2 |
+1,1 |
+0,8 |
+1,1 |
+1,2 |
+0,2 |
-0,1 |
+0,2 |
-0,3 |
6 |
7 |
+0,3 |
+0,8 |
+0,8 |
+0,7 |
+0,8 |
+0,8 |
+1,0 |
+1,5 |
+1,6 |
+1,6 |
+1,5 |
+1,7 |
-0,7 |
7 |
8 |
+0,3 |
+0,5 |
+0,7 |
+0,6 |
+0,7 |
+1,2 |
+1,2 |
+1,1 |
+1,3 |
+1,9 |
+1,1 |
+1,2 |
-0,8 |
8 |
9 |
+1,7 |
+2,0 |
+1,8 |
+1,5 |
+1,5 |
+1,5 |
+1,2 |
+0,9 |
+1,3 |
+0,6 |
-0,4 |
+0,4 |
-1,2 |
9 |
10 |
+1,5 |
+1,5 |
+1,2 |
+0,7 |
+0,4 |
+0,6 |
+0,9 |
+1,0 |
+1,4 |
+1,9 |
+0,9 |
+0,1 |
-2,1 |
10 |
11 |
+0,9 |
+1,1 |
+1,2 |
+0,8 |
+0,7 |
+0,6 |
+1,1 |
+1,0 |
+0,4 |
+0,5 |
-0,4 |
+0,1 |
-0,8 |
11 |
12 |
+1,0 |
(+2,4) |
+2,3 |
+1,2 |
+1,2 |
+1,2 |
+1,2 |
+0,9 |
+1,1 |
+0,2 |
-0,7 |
(-0,8) |
-0,9 |
12 |
13 |
+0,3 |
+0,3 |
+0,4 |
+0,3 |
+0,2 |
+0,9 |
+1,4 |
+1,0 |
+0,1 |
+1,1 |
+1,2 |
+1,0 |
-1,2 |
13 |
14 |
+0,5 |
+0,4 |
+0,7 |
+0,5 |
+0,8 |
+1,1 |
+1,7 |
+1,7 |
+1,0 |
+0,8 |
+0,3 |
0,0 |
-0,8 |
14 |
Примечания 1. Образцы 13 и 14 - нефтяные гидроксилсодержащие соединения. 2. Значения в скобках не включены в анализ точности. |
Таблица В.2 - Керосин: 4 лаборатории - 8 испытаний вручную; 3 лаборатории - 6 испытаний с автоматическим прибором
Температура, °С |
||||||||||
Начало кипения |
10 %-ный отгон |
50 %-ный отгон |
90 %-ный отгон |
Конец кипения |
||||||
Максимальное |
176,5 |
174,5 |
193,5 |
193 |
215,5 |
215,5 |
248 |
248,5 |
268 |
268,5 |
Минимальное |
171,5 |
172 |
191 |
190,5 |
213,5 |
214 |
245,5 |
246,5 |
264 |
265 |
Среднее |
174,5 |
173,5 |
191 |
|
214,5 |
214,5 |
246 |
247 |
265,5 |
266,5 |
Таблица В.3 - Дизельное топливо:
5 лабораторий - 10 испытаний вручную и с автоматическим прибором
Температура, °С |
||||||||||
Начало кипения |
10 %-ный отгон |
50 %-ный отгон |
90 %-ный отгон |
Конец кипения |
||||||
Максимальное |
190,5 |
189 |
215 |
218 |
268,5 |
269 |
322 |
323 |
341,5 |
343 |
Минимальное |
179,5 |
179,5 |
208,5 |
208,5 |
264 |
264 |
318 |
316 |
337 |
338,5 |
Среднее |
185,5 |
184,5 |
213 |
214 |
266 |
266 |
319,5 |
318,5 |
340 |
340,5 |
ПРИЛОЖЕНИЕ
(справочное)
Библиография
[1] Е1-83 Спецификация термометров ASTM
[2] ТУ 38.110266-85 Аппарат для разгонки нефтепродуктов. Технические условия
[3] ТУ 92.887019-90 Термометры стеклянные для испытания нефтепродуктов. Технические условия
Ключевые слова: нефтепродукты, фракционный состав, давление насыщенных паров, перегонка, температура начала кипения, температура конца кипения, термометр, колба.
ГОСТ 2177-99 расположен в сборниках: |
Нравится
Твитнуть |