Способ определения термоокислительной стабильности топлива Советский патент 1986 года по МПК G01N33/22 

Изобретение относится к исследованию моторных, в частности ре;активных, топлив, и может быть использовано в

нефтехимической, автомобильной и авиа ционной про1-а.гашенности для определения термоокислительной стабильности (ТОС) свойств топлив.

Цель изобретения - повышение достоверности определений ТОС топлив и снижение времени определения.

На фиг. 1 приведена схемй устройства для определения ТОС топлив; на фиг. 2 - график, поясняющий определение ТОС и контроль правильности работы установки.

Устройство (фиг. 1) содержит систему 1 предварительной фильтрации и заправки TonjoiBa, включающую заправочную емкость 2, жиклер 3, фильтр 4 предварительной очистки топлива. Устройство включает компенсационный бачок 5 с учетом манометра 6, корпус 7, состоящий из подъемной трубы 8 с заглушкой 9 и нагревателем 10, холо- дилып ка 11, контрольного фильтра 12 и соединительные трубы - верхнюю 13 и нижнюю 14, штуцер 15, расположенный :на трубе 14, содержащи: обратный кла- 1пан 16 и шприц 17, термопар 18 и 19, заправочного и сливного кранов 20 и 21.

ТОС топлива определяется следующим обр.азом.

Устройство собирают согласно фиг. 1. В заправочную емкость 2 заливают испытуемое топливо, при этом заглушка 9, компенсационный бачок 5, узел манометра 6 и шприц 17 не устанавливают. Открывают кран 20, регулируя им скорость .заполнения устройства топливом, таким образом, чтобы оно не попало на контрольный фильтр 12 через подьемную трубу 8 раньше, чем заполнится холодильник 11 и узел контрольного фильтра, в противном случае под фильтром может остаться пузырь воздуха, препятствуюнц-гй циркуляции топлива. После заполнения устройства топливом устанавливают компенсационный бачок 5, заглушку 9, дозаправляют устройство топливом и устанавливают узел манометров.

Подают электрическое напряжение на нагреватель, регулируя его так, чтобы температура топлива у контрольного фильтра t| достигла заданной за определенное время (например 180 С за 20 мин) , пос;ле чего поддерживают

12575172

заданную температуру в течение всегс испытания. При этом на выходе из холодильника автоматически устанавливается определенная температура, величина которой зависит от плотности топлива. Если топливо имеет высокую ТОС, то контрольный фильтр остается чистым, степень циркуляции не меняется и tj сохраняется неизменной в те10 чение 3-4 ч времени. Если ТОС низкая, то контрольный фильтр забивается осадком, образовавшимся при окислении топлива кислородом, растворенным в топливе и находящимся в газовой фазе

5 компенсационного бачка. При этом

повьш1ается гидравлическое сопротивление магистрали и снижается степень циркуляции топлива, оно переохлаждается в холодильнике, о чем свидетель20 ствует снижение температуры на выходе

t (см. фиг. 2). Сниотносительно его

первоначального значения в момент выхода на режим соответствует забивке

контрольного фильтра 12 на 80%. Снииз холодильника t жение t-, на

жение t,

30

35

40

45

50

55

при

const свидетельствует также о наличии циркуляции топлива в установке и таким образом о правильности ее работы. В этом случае специальный контроль за работой устройства не требуется. Отсутствие изменения 12 (что может означать или высокую ТОС топлива - фильтр остается чистым, или прекращение циркуляции топлива, т.е. неправильное функционирование устройства) приводит к снижению достоверности определения ТОС, а в эксплуатации к допуску нестабильного топлива к применению на технике, в том числе и авиационной. В случае отсутствия изменешш t в течение 3-4 ч работы от начала испытания допускается колебание ее на 1-2 С за это время, что может быть связано с изменением окружающей температуры (без остановки испытания предлагается применять специальный контроль за правильностью работы устройства). Сущность такого контроля заключается в том, что при отсутствии изменения tj в течение 3-4 ч или прекращении его изменения предварительно подготовленное контрольное топливо, представляющее собой смесь испытуемого топлива и 0,8-1,0% присадки ХТ-5, вводят в работающее yc-j - ройство в количестве 2,5-3,0 от общего количества топлива посредстся и tj сохраняется неизменной в те10 чение 3-4 ч времени. Если ТОС низкая, то контрольный фильтр забивается осадком, образовавшимся при окислении топлива кислородом, растворенным в топливе и находящимся в газовой фазе

5 компенсационного бачка. При этом

повьш1ается гидравлическое сопротивление магистрали и снижается степень циркуляции топлива, оно переохлаждается в холодильнике, о чем свидетель20 ствует снижение температуры на выходе

t (см. фиг. 2). Сниотносительно его

первоначального значения в момент выхода на режим соответствует забивке

контрольного фильтра 12 на 80%. Снииз холодильника t жение t-, на

жение t,

при

const свидетельст

вует также о наличии циркуляции топлива в установке и таким образом о правильности ее работы. В этом случае специальный контроль за работой устройства не требуется. Отсутствие изменения 12 (что может означать или высокую ТОС топлива - фильтр остается чистым, или прекращение циркуляции топлива, т.е. неправильное функционирование устройства) приводит к снижению достоверности определения ТОС, а в эксплуатации к допуску нестабильного топлива к применению на технике, в том числе и авиационной. В случае отсутствия изменешш t в течение 3-4 ч работы от начала испытания допускается колебание ее на 1-2 С за это время, что может быть связано с изменением окружающей температуры (без остановки испытания предлагается применять специальный контроль за правильностью работы устройства). Сущность такого контроля заключается в том, что при отсутствии изменения tj в течение 3-4 ч или прекращении его изменения предварительно подготовленное контрольное топливо, представляющее собой смесь испытуемого топлива и 0,8-1,0% присадки ХТ-5, вводят в работающее yc-j - ройство в количестве 2,5-3,0 от общего количества топлива посредстBOM медицинского шприца 17, конус которого герметично крепят к внутреннему конусу обратного клапана 16 (фиг. 1). В случае, если через некоторое время температура tj начинает снижаться (например на 1-2°С в минуту), то можно сделать вывод, что устройство работает правильно (см.фиг.2, кр. 3).

Для доказательства эффективности предлагаемого способа были проведены сравнительные испытания определения ТОС предлагаемым способом и способом- прототипом (см. табл. 1). Оценка ТОС проводппась по скорости забивки фильтра W, характеризуемой отношением изменения tj температуры на выходе из холодильника ко времени изменения этой температуры, W , °С/час.

Из табл. 1 видно, что при испытаНИИ топлив способом-прототипом на отдельных образцах топлив существует вероятность ( ) прекращения их циркуляции в устройстве, что снижает достоверность результатов, требует проведения большого числа последовательных определений (не менее 5) и в связи с этим требует контрольной проверки правильности работы устройства.

Результаты исследований влияния на ТОС топлива, оцениваемой по скорости изменения tg, количества контрольного топлива и содержания в нем присадки ХТ-5 (исл 3 ч, t:,180 c/ W u ti/t , ;С/ч)

Из данных табл. 2 следует, что оптимальной концентрацией присадки ХТ-5 для приготовления контрольного топлива является 0,8-1,0%, а оптимальное количество контрольного топлива, вводимого в устройство 2,5-3,0%, поскольку скорость изменения температуры

s

О 5

0 5

0

о

5

на вькоде из холодильника (W) при этих соотношениях максимальная. Таким образом время определения ТОС значительно сокращается.

Для обоснования момента ввода онтрольного топлива также проводили исследования, результаты которых приведены в таблице 3.

Из данных таблицы 3 следует, что достоверность результатов оценки ТОС проявляется к 3 ч испытания и практически не. изменяется после 4 ч.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить время определения на стадии контрольной проверки (после ввода контрольного топлива), снизить количество определений термоокислительной стабильности топлив и повысить их достоверность.

Формула изобретения

Способ определения термоокисли- тельной стабильности топлива, включающий прокачивание его через нагреваемый контрольный элемент и холодильник с оценкой стабильности топлива по скорости изменения температуры на выходе из холодильника, о т л и - чающийся тем, что, с целью повьщгения достоверности определения и снижения его времени, процесс ведут при добавлении в исследуемое топливо при его прокачивании 2,5 - 3 об.% контрольного топлива, представляющего собой смесь исследуемого топлива с 0,8-1,0 мас.% дипитрозо-К,К-дидецил- -н-фенилендиамином, причем момент ввода контрольного топлива выбирают ри сохранении температуры на выходе из холодильника постоянной в течение 3-4 ч от начала определения.

n)

a s c;

Ю

rt

H

с; ю nj f01

X (U

о

tt о л G

Изобретение относится к исследованию моторных топлив, в частности к способу определения их термоокислительной стабильности. С целью повьше- ния достоверности определения и снижения его времени определение ведут при добавлении в исследуемое топливо при его прокачивании через нагреваемый контрольный элемент 2,5-3 об.% контрольного топлива, представляющего собой смесь исследуемого топлива с 0,8-1,0 мас.% динитрозо-Н,Ы-дидецил- -н-: енилендиамином, причем момент ввода контрольного топлива выбирают при сохранении температуры на выходе из холодильника постоянной в течение 3-4 ч от начала определения. Способ позволяет получать более достоверные результаты за более короткий срок. 3 табл., 2 ил. Q сл Is9 СП м

01« О-..

Z(би ояо

(Чр,t 0)оо.

Sво

fM го

II П

э о

8

н

к

П

S X

Таблица 2

tf ц с

УО

г

Г7

t,, С 180

BSof тоят/6й С /чриса ной

/

/

С

234

gflfM t, .

Редактор А. Долинич

Составитель Н. Богданова

Техред Л.Олейник Корректор М. Демчик

Заказ А910/41Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4