NB/SH/T 0906-2015 发动机油热稳定性的测定 热管试验法

本标准规定了使用热管试验仪或其他等效设备测定发动机油热稳定性能的测试步骤。

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适用范围

本标准规定了使用热管试验仪或其他等效设备测定发动机油热稳定性能的测试步骤。 适用于测定发动机油(如船用发动机油、汽油机油、柴油机油和二冲程发动机油)的热稳定性能。 通过方法A(热管颜色评级标准)或方法B(沉积物质量)进行评价。 不适用范围:现有资料未提供。

方法原理

将试验油注入高温热管,垂直插入加热炉,然后从热管底部通入压缩空气,压缩空气流量为 10.0 cm²/min,注油速度为 0.31 cm³/h,试验持续时间为 16 h,试验过程中,试验油会在玻璃热管内壁形成漆膜。 试验结束后,用石油醚冲洗试验热管,干燥后,用颜色评级标准对试验热管漆膜进行评级,结果报告至 0.5 级。或对试验结束后的热管中的漆膜或热管中的沉积物进行称重。

主要仪器

试验热管:由耐热玻璃制作成图2所示形状;边缘A在制作时需适度进行圆整,防止切断O型环;性能应满足 HG/T 3115 或小松工程公司专用热管的要求。图2标注:内径 2±0.1(单位原文为毫米,〔原文不清〕〔待核〕)、内径 4±0.2、总长 385±0.5。 6.2 加热炉:用来加热试验热管,由金属浴、绝热层、温度计和加热器组成。 6.2.1 金属浴:一种直径 90 mm 的金属质地的模块,作用是使温度变化最小化,并防止试验过程中温度的变化;放置试验热管的孔道、六个放置加热器的孔道和2个放置热传感器的孔道均从金属浴中穿过。 6.2.2 绝热层:紧密包围在金属浴周围以防止金属浴向外进行热辐射;绝热层的底部和顶部由 13 mm 的空气层和 20 mm 的绝热材料组成,四周由 5 mm 的空气层和 30 mm 的绝热材料组成。 6.2.3 温度计:铠装热电偶(镍铬合金-镍铝合金);若使用其他类型的热电偶,则要求其在高温氧气条件下具有耐性,在 300 ℃ 左右时,与铠装热电偶温度敏感性和温感精确性相当;当温度控制器和该类型的热电偶一起使用,采用比例微分积分(PID)类型的温度控制模式能够得到更精确的温度控制。 6.2.4 加热器:每个加热器的输出功率不低于 60 W;六个加热器、试验热管和温度计的相对位置分布见图3。 6.3 注油单元:在试验的 16 h 内,能够以 0.31 cm³/h±0.01 cm³/h 的速率推动6个注射器将试验油注入试验热管中,如图4所示。注:固定注射器所用的圆形凹槽是用透明塑料制成,圆柱形凹槽上刻有试验油量的水平刻度线。 6.4 试验油容器(注射器):容积为 5 cm³,可装载 0 cm³~5 cm³ 的试验油。注:此注射器活塞直径设计为 12.1 mm~12.4 mm。 6.5 压缩空气供给单元:由空压机提供的 200 kPa~400 kPa 的压缩空气经减压阀调整成压力为 30 kPa~45 kPa;经气体分配器平均分配到6个塑料管中;每个塑料管中的空气流量应调整为 10 cm³/min±0.5 cm³/min,可用精密的流量控制阀进行调节使压缩空气进入丙烯酸制成的部件中。 6.6 丙烯酸树脂部件:应有T型通路的结构,由透明的非油溶性塑料制成,以便用于观察油在通路中的流动;空气链接管和油管分别连接在丙烯酸树脂部件的底部和侧边的接头上;测试用的试验热管在丙烯酸树脂部件顶部用O型橡皮圈固定连接,并用蝶阀螺帽在丙烯酸树脂部件底部进行固定,以防止空气和油品泄漏。 6.7 连接管:用来提供空气和试验油的管路,即空气连接管和油管,需柔软且透明(内径 4 mm),应用不溶于油品和石油醚的材料制备而成。 6.8 烘箱:试验结束后经石油醚清洗干净的试验热管在烘箱中进行干燥,建议使用防爆烘箱。

试剂与标准物质

水:应符合 GB/T 6682—2008 中三级水的要求。 7.2 正庚烷:化学纯。 7.3 清洗溶剂:石油醚,60 ℃~90 ℃。注:挥发性溶剂,请勿靠近火源。 7.4 盐酸:分析纯,质量分数约为 36%,制备成质量分数为 5% 的稀盐酸。

关键条件

空气流量:10.0 cm²/min(4.1);试验步骤中为 10 cm³/min±0.5 cm³/min(6.5、9.1.3、9.1.9)。 注油速度:0.31 cm³/h(4.1);注油单元速率 0.31 cm³/h±0.01 cm³/h(6.3)。 试验持续时间:16 h(4.1、6.3、9.4.1)。 试验温度(5.1):汽油机油 280 ℃~310 ℃;柴油机油、二冲程发动机油和船用发动机油 280 ℃~320 ℃;二冲程发动机油 260 ℃~290 ℃;船用发动机油 300 ℃~330 ℃(原文该段〔原文不清〕存在错位,温度与油品对应关系〔待核〕(〔原文不清〕))。 加热炉温度调节:8.1.2 设定 290 ℃;8.1.3 稳定后温度应在 290 ℃±1 ℃之内;8.1.4 在 310 ℃ 下再测温;8.1.5 其他试验温度按产品规格或协议要求,按相同方式测温。 温度波动:达到试验温度且温度波动在 ±1 ℃ 之内时试验正式开始(9.3.4)。 空气压力:减压阀调整至 30 kPa~45 kPa(9.1.1)。

计算与结果

方法A:将试验后的试验热管与热管颜色评级标准进行对比,比对区域应为试验热管中距离漆膜中央 30 mm 的范围内。 10.2 方法B:按照式(1)计算试验热管的增重(W),mg: W = W₂ − W₁ ……………………………………(1) 式中:W₁——试验前试验热管的质量,单位为毫克(mg);W₂——试验后试验热管的质量,单位为毫克(mg)。(原文〔原文不清〕中符号与下标存在错位,〔待核〕(〔原文不清〕)) 11.1 报告结果颜色评级与试验温度,颜色评级精确到 0.5 级,试验温度精确到 1 ℃。 11.2 报告试验热管的增重与试验温度,试验温度精确到 1 ℃。

质量控制

热管评级超过 7.0 级时,按下述规定判断试验结果的可靠性(95% 的置信水平)。方法B未确定精密度(原文表述为“方法上未确定精密度”,〔原文不清〕〔待核〕)。 12.1 重复性:同一操作者,在同一实验室,使用同一仪器,对同一试样进行测定所得的两个连续试验结果之差不大于 1.0 级。 12.2 再现性:不同操作者,在不同实验室,使用不同的仪器,按照相同的方法,对同一试样分别进行测定得到的两个单一、独立的试验结果之差不大于 2.0 级。

引用文件

GB/T 6682—2008 分析实验室用水规格和试验方法 HG/T 3115 硼硅酸盐玻璃3.3 的性能 GB/T 1.1—2009(前言中提及,作为标准起草依据)

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核验说明

〔待核〕和〔原文不清〕标明仍需核对标准原文的具体位置,并不表示已经核实。请勿将这些数值或步骤直接用于作业依据。