NB/SH/T 0811-2010 未使用过的烃类绝缘油氧化安定性测定法

本标准规定了未使用过的烃类绝缘油在加速氧化条件下氧化安定性的测定方法。

证据说明:本页按2010同版原件作历史方法学习的局部补充。旧官方记录仍列现行,而2023版记录及能源局附件列其代替2010版并于2024年6月28日实施,状态衔接保留核实;不将本版称为当前适用。完整仪器、安全及独立技术复核待完成,不替代受控作业文件或批次证书。

适用范围

本标准规定了未使用过的烃类绝缘油在加速氧化条件下氧化安定性的测定方法。 适用于未使用的、未加和添加了抑制剂的矿物绝缘油。 不适用:现有资料未提供。 采用范围说明:本标准只采纳了 IEC 61125—1992 中 C 法的相关内容,不包括 A 法与 B 法的内容。

版本身份:封面载明2010-05-01发布、2010-10-01实施。封面的IEC 61125—1992、MOD与前言对应;两日期是2010版身份信息,不能据此判断现在的适用状态。

MOD表示修改采用;本版按IEC 61125—1992及AMD1—2004重新起草并作国内调整,只采纳C法。附录A为规范性、附录B为资料性,不把章条对应表当成全部技术内容等同采用。

方法原理

在待测样品中放入固体铜催化剂,恒速通入空气,在 120 ℃ 温度下保持一定时间后,通过测定氧化后油品的挥发性酸值、油溶性酸值和沉淀物含量来评价抗氧化能力。

主要仪器

加热设备 4.1.1 用恒温控制铝合金加热器或油浴将氧化管中的绝缘油保持在 120 ℃±0.5 ℃(见图1和图2)。氧化管中装填油并浸没温度计,使温度计距氧化管内底部 5 mm 以内再放入加热浴中,读出温度。 4.1.2 顶部绝热层上表面保持60 ℃±0.5 ℃,以测温铝块测温孔内温度计测量;测温块除与加热器直接接触的面外,用4 mm适当绝热材料保护,放在接近使用口的加热器上表面。 4.1.3 氧化管插入铝合金加热孔内最大150 mm,加热部分中孔的深度至少125 mm;125 mm不是孔直径。使用短铝合金环包围氧化管以保证150 mm管段受热;使用油浴时浸没137 mm,最长150 mm。 4.1.4 两种加热装置中,氧化管露出上表面的长度为60 mm,孔径应使管可插入;松配合时可用内径25 mm的O形环套在氧化管上后插进绝热层,或将该环塞入氧化管与绝热层之间的缝中。加热设备应配备支撑吸收管的支架。原注要求避免日晒和空气流通;油浴通风安排须按受控安全程序审查。 4.2 氧化管:由耐热玻璃制成,带φ24/29 mm磨口接头,尺寸见表1和图4。 表1 氧化管尺寸(mm):外管总长210±2,外径26±0.5,外管壁厚1.4±0.2,头部高28±2,进气管外径5.0±0.4,进气管壁厚0.8±0.1。进气末端距氧化管底2.5±0.5 mm,与水平轴成60°。此为原件尺寸学习,完整图示与装配检定仍待技术复核。 4.9气源按原章条归位:4.9.1为空气气源的干燥、净化,原文列浓硫酸洗瓶、玻璃棉与碱石灰塔,并允许等效干燥剂;4.9.2为干燥气体进入氧化管前的多路控制,每路有空气流量开关和精密针形阀;4.9.3为气体流速测量,采用皂泡流量计或校正的流量计。此处区分气源、分路控制和测量,不把净化步骤错排到4.9.2。 4.11 温度计:符合 GB/T 514 中 GB—59 号温度计的要求。 4.12 具塞锥形烧瓶:500 mL。 图1为典型8孔(4×2)铝合金加热器;图2为试验管在油浴中的位置;图3为铝合金测温块;图4为氧化管、吸收管及其组装;图5为量程0–10 mL的皂泡流量计。

图1至图3的关系:氧化管置入加热孔或油浴,油温与顶部绝热层温度分别测量。测温块放在接近使用孔的加热器上表面,其接触面以外包覆4 mm绝热材料;测温块不代替浸入氧化管油中的温度计。

4.1.4及图2、图3已按物理第4页补回。60 mm为氧化管露出上表面的长度,25 mm为松配合O形环内径,不能当作氧化管外径或加热孔深度。

4.3吸收管与氧化管轴距150±50 mm,连接尽可能短,吸收管位于加热装置外。4.4玻璃滤器容量35 mL、孔径4–10 μm,最大孔隙直径按附录A检验;4.5蒸发皿50 mL;4.8计时器分度0.2 s;4.10滴定管10 mL、分度0.01 mL。图4、气源4.9.1–4.9.3与器具编号分别对应,不移用2023版的新增器具。

图5的0–10 mL是皂泡流量计体积刻度,不是每小时氧化空气流量;第9章仍为0.15±0.015 L/h。

试剂与标准物质

5.1 试剂 5.1.1 正庚烷:分析纯。 5.1.2 乙醇(95%):分析纯。 5.1.3 碱性蓝 6B 指示剂:每 100 mL 乙醇(95%)含有 2 g 碱性蓝 6B。配制:称取碱性蓝 2 g,加在 100 mL 煮沸的乙醇(95%)中,水浴中回流 1 h,冷却后过滤。必要时,煮热的澄清滤液用 0.1 mol/L 盐酸溶液中和,直至加入 1 滴~2 滴碱溶液能使指示剂溶液从蓝色变成浅红色而在冷却后又能恢复成为蓝色为止。 5.1.4 酚酞指示剂:每 100 mL 乙醇(95%)含 1 g 酚酞指示剂。 5.1.5 滴定溶剂:甲苯与乙醇(95%)3∶2(体积比)混合。 5.1.6 氢氧化钾-乙醇溶液:0.1 mol/L 乙醇溶液。 5.1.7 氧化气体:空气。 5.1.8 盐酸:0.1 mol/L 水溶液。 5.1.9 氯仿:分析纯。 5.1.10 丙酮:分析纯。 5.2 材料 5.2.1 催化剂:软电解铜线,直径约为 1 mm~2 mm。 5.2.2 砂布:220 号碳化硅砂布(符合 GB/T 2480)。

关键条件

试样质量:25 g±0.1 g。 9.2 氧化气体:空气。 9.3 气体流速:0.15 L/h±0.015 L/h。 9.4 试验温度:120 ℃±0.5 ℃。 9.5 试验时间:164 h。氧化安定性改善后的油品可能需要更长的试验时间,此时试验时间可采用 168 h 的倍数,直到出现明显的氧化。 注:仅用于一般性指导,根据现有经验,164 h 对于评价未加抑制剂矿物绝缘油已经足够。含抑制剂绝缘油需要更长的试验时间,500 h 适合于大多数的商品油。 9.6 如用于测定诱导期,试验应持续到挥发性酸值明显超过 0.1 mgKOH/g。 9.7 催化剂:表面积 28.6 cm²±0.3 cm² 的一定长度的铜线(见第7章)。 9.8 挥发性酸由含酚酞的水溶液吸收。

计算与结果

原式(1):SA=M×56.1×(V₂−V₁)×5/G;式(2):VAᵢ=M×56.1×V/G;式(3):VA=ΣVAᵢ;式(4):TA=SA+VA,酸值单位mgKOH/g。M为氢氧化钾乙醇溶液浓度mol/L,G为试样质量g;V₂为100mL试样正庚烷混合液滴定体积,V₁为100mL正庚烷加入100mL滴定溶剂的空白滴定体积,V为各次挥发性酸滴定体积,均为mL。油溶性酸先定容500mL、取100mL并进行三次酸值滴定;保留原×5,不以SA空白或分取量替VA单次体积。此处仅解释原式,不提供实机计算器。

10.3.1的沉淀物包括两部分:正庚烷洗涤、过滤收集的一部分,以及从铜线圈、试验氧化管和通气管用氯仿提取残留得到的一部分;两者合并,以初始试样质量计质量百分数。300 mL正庚烷用于最初清洗氧化管、铜线圈和通气管;混合液20±5℃避光放置24 h后过滤;150 mL用于后续抽滤清洗。氯仿提取总量30 mL,相关收集部分按原条款105℃干燥至恒重。不要将两部分分开当作总沉淀物,也不能把氯仿替成2023版的丙酮。

沉淀物处理与油溶性酸分取是不同环节。油溶性酸滴定取过滤后的正庚烷混合液定容、分取,滴定环境不高于25℃;500 mL与100 mL对应原SA式中的×5。未增加任何实机计算或操作自动化。

质量控制

第12章以95%置信水平表述,表2精密度来自未加抑制剂矿物绝缘油164h试验;X为测试结果算术平均值。重复性为同一操作者、相同仪器、同试样结果差的限值;再现性为不同操作者、不同实验室和仪器对同试样结果差的限值。原注每个实验室结果是符合12.1的两个结果平均值。

原表2精密度学习对照
项目重复性r再现性R
总酸值(mgKOH/g)16%X52%X
沉淀物(质量分数%)24%X87%X

百分数乘X不是固定绝对误差。原注未建立加抑制剂矿物绝缘油的精密度;诱导期氧化曲线斜率与突变会影响精密度,不套用同一限值。方法精密度不能作为商品批次证书不确定度。

引用文件

GB/T 514 石油产品试验用玻璃液体温度计技术条件 GB/T 2480 普通磨料碳化硅 GB/T 5654 液体绝缘材料工频相对介电常数、介质损耗因数和体积电阻率的测量 IEC 61125—1992 未使用烃类绝缘油氧化安定性评价方法(包括 IEC 61125 AMD1—2004 修改件1) 注:附录B 对照表中提及 IEC 60628—1985(原文注:表中的章条以外的本标准其他章条编号和 IEC 60628—1985 章条编号均相同且内容相对应)

取样、结果报告与历史边界学习

第8章玻璃滤器先105℃干燥1h,或用8μm膜过滤,弃前25mL滤液。第10.2.2每日检查温度和空气流速;诱导期可选24/48h、周末72h间隔测挥发性酸。9.6的明显超过0.1mgKOH/g为继续试验条件,10.3.7从累计挥发性酸值曲线读0.1mgKOH/g对应时间为诱导期,两用途不混同。

介质损耗试样在20±5℃保存24h沉降后不搅动,约80%油样转入测试杯,按GB/T5654在90℃测定。报告标准方法与试验时间;TA精确0.01mgKOH/g,沉淀物精确0.01%质量分数,介质损耗精确0.001,诱导期精确1h。以上为方法处理条件,不作为商品储存或服役寿命承诺。

原164h基准与延长采用168h倍数分别保留,不统一;500h仅指导注。附录A规范性、B资料性,B标题IEC61125而脚注IEC60628衔接留技术核实。完整设备图、剩余待核文字及受控安全程序未全面审核;本页仅为2010历史方法学习,不替代2023版或原受控文件。

第6章清洗横跨物理第6、7页:原文对试验管和吸收管先作溶剂去污、水洗,再进入清洗液浸泡及冲洗、干燥阶段。此处只补步骤所属关系,危险清洗液配制及操作仍以受控文件为准。

16 h是清洗液中至少浸泡的时间,105℃至少3 h属于冲洗后的器皿干燥;不要与第8章过滤器105℃预干1 h混用。铜催化剂制成外径2 cm、长5 cm的螺旋,制备后防污染,使用镊子拿取,铜线不可重复使用。吸收管装25 mL蒸馏水并加几滴酚酞,空气流速在吸收管出口接流量计核查,而非仅看气源入口读数。

10.3.5以各间隔测得的挥发性酸值及对应时间表示氧化率变化;10.3.7以累计挥发性酸值对氧化时间读诱导期,两种曲线不混用。介损只取规定转移部分,剩余沉淀物和氧化油不用于介质损耗测定。

规范性附录A用于与4.4相连的烧结玻璃过滤器最大孔隙直径检验,以气体穿过浸湿滤器出现首批气泡时的压力评价。原式A.1印为D=400δ/P,并将D标为mm、δ标为N/m、P标为Pa;系数、单位与A.7压力范围衔接存在疑点,尚无受控澄清,本文不擅改400为4000,不据此提供计算值或合格判定。A.4中“膜”的措辞亦保留原件疑点。

资料性附录B是本版与IEC 61125—1992的章条对应索引;第2章对应的横线不猜填,不由章号映射宣称技术等效。表题写IEC 61125—1992,而表下注写IEC 60628—1985,受控澄清仍缺,不能自动改成同一个编号。

附录A与附录B:检验条件及章条索引

附录A(物理第11页,规范性):以浸湿过滤器出现首批气泡所需的空气压力表征最大孔径,关联正文4.4的烧结玻璃过滤器。它检验滤器,不是油样的氧化时间或氧化气体工作流量。

A.3的对象为最大孔径4 μm~10 μm的过滤器,原文列水或四氯化碳作为试验液体。A.4要求清洗后的滤器表面由试验液润湿、再接入检验装置;该条原件把表面液层写作“膜”,此处不推定膜的材料,也不把“几毫米”转成滤器孔径。

A.5在过滤器上施加均匀增加的压力,出现一个或两个气泡时记录压力;该读数用于最大孔径,不是按稳定鼓泡后的流量判定。图A.1表示过滤后的空气入口、微调阀、盛试验液的滤器和压力计之间的连接,压力计读数与滤器对应。

A.6原式为D = 400δ / P。原符号说明分别列D:孔隙直径,mm;δ:液体表面张力,N/m;P:表压力,Pa。这是原件所载的系数和单位,尚未消除彼此衔接的疑点,不据此生成计算值、规格承诺或合格判定。

A.7原件在同一4 μm~10 μm对象下,把水作为试验液时的压力表读数列作72 kPa~29 kPa,把四氯化碳对应读数列作26 kPa~10.5 kPa。这里保留原件数字及排列方向,不将其换算为A.6的已核计算结果。

附录B(物理第12页,资料性):下表是本标准章条与IEC 61125—1992的章条索引,不代表每一章技术等效。第2章原表未列对应项,不能按前后章号推算。

物理第12页表B.1章条对应索引
本标准章条IEC 61125—1992章条
14.1
2原表未列对应条款
34.1
41.4
51.5
61.6
71.7
81.8
94.2
104.3、4.4
114.5
124.6

原表下注另写IEC 60628—1985,与表题IEC 61125—1992不一致;两处各自保留,不自动改号。本文只补清晰可读的章条对应,不以此关闭原件编号疑点。

公开关联商品

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核验说明

前次补文对应原PDF物理第1–9页;本次补入物理第11、12页清晰可读的附录条件与章条索引,原件疑点继续单独标出。物理第10页表2已在前次修订中列明,物理第13页为出版页,无新增技术正文;两页本次不计作补文。尚未关闭的具体疑点在物理第11页附录A的系数/单位和A.4措辞、物理第12页附录B的IEC编号衔接。未取得受控澄清前,不将其称为已核实或用作作业与判定依据。