Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7169:2010 (ASTM D 1094-07) về Nhiên liệu hàng không - Phương pháp thử phản ứng nước

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7169:2010

ASTM D 1094-07

NHIÊN LIỆU HÀNG KHÔNG - PHƯƠNG PHÁP THỬ PHẢN ỨNG NƯỚC

Standard test method for water reaction of aviation fuels

Lời nói đầu

TCVN 7169:2010 thay thế cho TCVN 7169:2006.

TCVN 7169:2010 chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D 1094-07 Standard test method for water reaction of aviation fuels với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D 1094-07 thuộc bản quyền của ASTM quốc tế.

TCVN 7169:2010 do Tiểu ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC28/SC2 Nhiên liệu lỏng - Phương pháp thử biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

NHIÊN LIỆU HÀNG KHÔNG - PHƯƠNG PHÁP THỬ PHẢN ỨNG NƯỚC

Standard test method for water reaction of aviation fuels

1. Phạm vi áp dụng

1.1.Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định sự có mặt của các cấu tử có khả năng trộn lẫn với nước trong xăng hàng không và nhiên liệu tuốc bin hàng không và tác động của các cấu tử này lên sự thay đổi về thể tích và bề mặt phân pha của nhiên liệu - nước.

1.2. Các giá trị tính theo hệ SI là giá trị tiêu chuẩn. Trong tiêu chuẩn này không dùng các đơn vị khác.

1.3. Tiêu chuẩn này không đề cập đến tất cả các vấn đề liên quan đến an toàn khi sử dụng. Người sử dụng tiêu chuẩn này có trách nhiệm thiết lập các nguyên tắc về an toàn và bảo vệ sức khỏe cũng như khả năng áp dụng phù hợp với các giới hạn quy định trước khi đưa vào sử dụng. Tiêu chuẩn này liên quan đến việc sử dụng các hóa chất nguy hiểm, các hóa chất này được nêu trong Điều 7. Trước khi áp dụng tiêu chuẩn này, chú ý các nhãn hiệu an toàn của nhà cung cấp, phiếu an toàn hóa chất và các tài liệu kỹ thuật khác.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi (nếu có).

TCVN 2703 (ASTM D 2699), Phương pháp xác định trị số octan nghiên cứu cho nhiên liệu động cơ đánh lửa.

TCVN 6593 (ASTM D 381), Nhiên liệu lỏng - Xác định hàm lượng nhựa thực tế - Phương pháp bay hơi.

TCVN 7272 (ASTM D 3948), Nhiên liệu tuốc bin hàng không - Phương pháp xác định trị số tách nước bằng máy đo loại xách tay (separometer).

ASTM D 611, Test methods for aniline point and mixed aniline point of Petroleum products and hydrocarbon solvents (Phương pháp xác định điểm anilin và điểm anilin hỗn hợp của các sản phẩm dầu mỏ và dung môi hydrocacbon).

ASTM D 1836, Specification for commercial hexanes (Quy định kỹ thuật của hexan thương phẩm).

ASTM D 2700, Test method for motor octane number of spark ignition engine fuel (Phương pháp xác định trị số octan mô tơ cho nhiên liệu động cơ đánh lửa).

IP Standard test methods vol 2, Appendix B, Specification for Petroleum spirits (Các phương pháp thử tiêu chuẩn, Tập 2, Phụ lục B - Quy định kỹ thuật của các spirit dầu mỏ).

3. Thuật ngữ, định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa sau:

3.1.

Màng (film)

Lớp mỏng, trong mờ, không bám vào thành ống đong thủy tinh.

3.2.

Dây (lace)

Sợi dày hơn sợi tóc dạng hợp thành màng vụn hoặc có hơn 10 % số dây đó đan xen vào nhau, hoặc cả hai.

3.3.

Dây chùng hoặc váng mỏng, hoặc cả hai (Bảng 2, chỉ số 3) (loose lace or slight scum, or both) Sự đánh giá khi bề mặt chung của dung dịch chất đệm/nhiên liệu được phủ với diện tích từ hơn 10 %, đến ít hơn 50 % dây hoặc màng, mà không lan rộng vào hai lớp đó.

3.4.

Váng (scum)

Lớp dày hơn màng, hoặc lớp bám được vào thành ống đong, hoặc cả hai.

3.5.

Màng vụn (shred)

Các sợi giống sợi tóc, trong đó có ít hơn 10 % số sợi đan xen vào nhau.

3.6.

Màng vụn, dây hoặc màng tại bề mặt phân pha (Bảng 2, chỉ số 2) (shred, lace or film at interface)

Sự đánh giá khi bề mặt chung của dung dịch chất đệm/nhiên liệu có hơn 50 % là các bọt khí trong hoặc có ít hơn 10 % là màng vụn, dây, màng hoặc cả hai.

3.7.

Dây dày hoặc váng dày, hoặc cả hai (Bảng 2, chỉ số 4) (tight lace or heavy scum, or both)

Sự đánh giá rằng bề mặt phân pha của dung dịch chất đệm/nhiên liệu được phủ hơn 50 % bằng lớp dây hoặc váng, hoặc cả hai, mà có thể lan rộng vào cả hai lớp hoặc tạo thành nhũ tương, hoặc cả hai.

3.8.

Đánh giá tình trạng bề mặt phân pha của phản ứng nước (water reaction interface condition rating)

Sự đánh giá định tính về khuynh hướng tạo màng mỏng hoặc tạo chất kết tủa trên bề mặt phân pha của hỗn hợp nước và nhiên liệu tuốc bin hàng không.

3.9.

Mức độ phân ly của phản ứng nước (water reaction separation rating)

Sự đánh giá định tính về khuynh hướng của dụng cụ thủy tinh chưa đủ sạch tạo nhũ hoặc tạo kết tủa hoặc tạo cả hai loại trên trong hai lớp phân tách riêng biệt nước và nhiên liệu.

3.10.

Sự thay đổi thể tích của phản ứng nước (water reaction volume change)

Chỉ thị định tính sự có mặt của các cấu tử nước hòa tan trong xăng hàng không.

4. Tóm tắt phương pháp

Mẫu nhiên liệu được lắc bằng kỹ thuật lắc tiêu chuẩn ở nhiệt độ phòng với dung dịch đệm phosphat trong ống đong đã được làm sạch kỹ. Độ sạch của ống đong thủy tinh phải được kiểm tra. Sự thay đổi thể tích lớp nước và sự xuất hiện của bề mặt phân pha được coi là phản ứng nước của nhiên liệu.

5. Ý nghĩa và ứng dụng

Đối với xăng hàng không, sự thay đổi về thể tích của phản ứng nước cho thấy sự có mặt của các cấu tử có thể hòa tan trong nước như ancol. Đối với các nhiên liệu tuốc bin hàng không, việc đánh giá bề mặt phân pha của phản ứng nước sử dụng kỹ thuật không phù hợp để phát hiện sự có mặt của các chất hoạt động bề mặt làm mất tác dụng của các máy lọc - tách: cho phép nước tự do và các chất dạng hạt đi qua bộ lọc. Các phương pháp thử khác, ví dụ ASTM D 3948 có thể phát hiện các chất hoạt động bề mặt trong nhiên liệu hàng không.

6. Thiết bị và dụng cụ

Ống đong thủy tinh chia độ, có nút mài bằng thủy tinh, dung tích 100 mL, có các vạch chia 1 mL. Khoảng cách giữa vạch 100 mL và mép đỉnh của ống đong phải nằm trong khoảng 50 mm đến 60 mm.

7. Thuốc thử

7.1. Độ tinh khiết của thuốc thử

Trong tất cả các phép thử phải dùng hóa chất loại tinh khiết hóa học. Nếu không có quy định nào khác tất cả các thuốc thử phải phù hợp với các quy định hiện hành. Có thể sử dụng các loại khác với điều kiện đủ tinh khiết, không làm giảm độ chính xác của phép thử.

7.2. Độ tinh khiết của nước

Nếu không có quy định nào khác, nước dùng trong tiêu chuẩn này được hiểu là nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương, khi sử dụng không làm ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả thử.

7.3. Axeton (CẢNH BÁO: Dễ cháy. Có hại cho sức khỏe).

7.4. Dung dịch làm sạch thủy tinh, axit sulfuric bão hòa (H₂SO₄; khối lượng riêng 1,84) với kali dicromat (K₂Cr₂O₇) hoặc natri dicromat (Na₂Cr₂O₇). (CẢNH BÁO: Có tính ăn mòn. Có hại cho sức khỏe. Là tác nhân oxy hóa).

7.5. n-Hexan, phù hợp với ASTM D 1836 hoặc n-heptan phù hợp với vật liệu sử dụng trong tiêu chuẩn ASTM D 611, TCVN 6593 (ASTM D 381), TCVN 2703 (ASTM D 2699), và ASTM D 2700 hoặc spirit dầu mỏ 60/80 phù hợp với tiêu chuẩn IP về yêu cầu kỹ thuật đối với spirit dầu mỏ hoặc tiêu chuẩn tương đương (CẢNH BÁO: Dễ cháy. Có hại cho sức khỏe).

7.6. Dung dịch đệm phosphat (pH 7)- Hòa tan 1,15 g kali monohydro phosphat khan (K₂HPO₄) và 0,47 g kali dihydro phosphat khan (KH₂PO₄) trong 100 mL nước. Có thể chuẩn bị dung dịch đệm phosphat có thể tích lớn hơn, với điều kiện là nồng độ của K₂HPO₄ và KH₂PO₄ trong dung dịch nước tương đương với quy định nêu trên. Cách khác là phòng thí nghiệm có thể dùng dung dịch bán sẵn.

8. Chuẩn bị thiết bị

8.1. Rửa thật sạch ống đong trước khi tiến hành thử. Chỉ sử dụng các ống đong sạch.

8.1.1. Tẩy sạch các vết dầu bám vào ống đong và nắp bằng cách xả nước nóng, cọ sạch bằng chổi rửa nếu cần. Cách khác là có thể dùng n-hexan hoặc n-heptan hoặc spirit dầu mỏ 60/80 phù hợp tiêu chuẩn IP để làm sạch các vết dầu trên ống đong và nắp. Tráng bằng axeton, sau đó tráng bằng nước vòi.

8.1.2. Tiếp theo quá trình tẩy rửa 8.1.1, ngâm ống đong và nút trong (1) dung dịch tẩy rửa loại không-ion (không phân cực), hoặc (2) dung dịch làm sạch thủy tinh đã nêu ở 7.4. Loại chất tẩy không-ion và điều kiện sử dụng cần thiết lập riêng cho từng phòng thử nghiệm. Tiêu chí đánh giá chất lượng làm sạch đạt yêu cầu là phải tương đương với quy trình làm sạch bằng dung dịch rửaaxit cromic. Phương pháp làm sạch bằng axit cromic vẫn được dùng để làm phương pháp làm sạch chuẩn và dùng thay thế cho phương pháp làm sạch hiện đang ưa dùng sử dụng dung dịch tẩy rửa loại không-ion khi cần thiết. Tiếp theo rửa bằng dung dịch tẩy rửa loại không-ion hoặc bằng dung dịch làm sạch thủy tinh, tráng bằng nước vòi, sau đó tráng bằng nước cất và cuối cùng tráng bằng dung dịch đệm phosphat và làm khô.

8.1.3. Dụng cụ thủy tinh làm sạch không đạt yêu cầu có thể làm cho kết quả đánh giá độ nhiễm bẩn của nhiên liệu bị sai lệch. Chỉ dùng các ống đong đã rửa sạch. Các ống đong khô ráo, sạch được coi là đủ sạch. Nói cách khác, nếu mức đánh giá (xem Bảng 1) bằng 2 hoặc thấp hơn thì dụng cụ thủy tinh được coi là đủ sạch.

9. Chuẩn bị mẫu

9.1. Lấy mẫu ít nhất là 100 mL để tiến hành thí nghiệm. Yêu cầu dụng cụ chứa phải sạch.

9.2. Trong mọi trường hợp, không lọc mẫu sau khi lấy mẫu. Các thiết bị lọc có thể giữ các chất hoạt động bề mặt, mà việc phát hiện ra các chất này là một trong các mục đích của phương pháp. Nếu mẫu nhiên liệu thử bị nhiễm tạp chất dạng hạt thì để lắng trước khi thử nghiệm.

CHÚ THÍCH 1: Các kết quả thử theo phương pháp này rất nhạy cảm với vết bẩn của các bình chứa mẫu.

10. Cách tiến hành

10.1. Đo 20 mL dung dịch đệm phosphat ở nhiệt độ phòng vào xyranh và ghi thể tích thực chínhxác đến 0,5 mL. Tại nhiệt độ phòng, cho thêm 80 mL nhiên liệu thử vào ống đong và đóng nút lại.

10.2. Lắc ống đong trong vòng 2 min ± 5 s, lắc hai đến ba lần trong một giây, với biên độ lắc 12 cm đến 25 cm (5 in đến 10 in). (CẢNH BÁO: Cẩn thận tránh tạo xoáy trong khi lắc để tránh làm phá vỡ thể nhũ tương được tạo thành).

10.3. Đặt ngay ống đong lên bề mặt tĩnh và để yên trong 5 min.

10.4. Không nhấc ống đong lên, ghi các kết quả quan sát được dưới ánh sáng khuyếch tán theo:

10.4.1. Sự thay đổi thể tích của lớp nước, chính xác đến 0,5 mL.

10.4.2. Trạng thái bề mặt phân pha theo quy định ở Bảng 2.

10.4.3. Đánh giá mức độ phân lớp của hai pha theo Bảng 1.

10.4.4. Trong kết quả không tính đến màng sương hơi mờ xuất hiện ở lớp nhiên liệu, nhưng không nhìn thấy nữa khi đặt ống đong ở phía trước một nền màu trắng.

Bảng 1 - Phân lớp

11. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gồm các thông tin sau:

11.1. Sự thay đổi thể tích của lớp chất lỏng, chính xác đến 0,5 mL

11.2. Đánh giá tình trạng bề mặt phân pha (xem Bảng 2).

11.3. Đánh giá mứcđộ phân ly (xem Bảng 1).

12. Độ chụm và độ chệch

12.1. Độ chụm

Sự thay đổi về thể tích của lớp nước là phép xác định phản ứng nước trong xăng hàng không và là chỉ số định tính các cấu tử có thể hòa tan được trong nước và không cần quy định về độ chụm.

Thông thường không chỉ rõ độ chụm của việc đánh giá bề mặt phân pha khi xác định phản ứng nước của nhiên liệu tuốc bin hàng không, vì các kết quả đánh giá đã nêu trong Bảng 2 chỉ là địnhtính. Bảng 2 quy ước các số tương ứng với các mô tả bề mặt phân pha để tiện cho việc đánh giáđịnh tính.

12.2. Độ chệch

Không quy định độ chệch, vì giá trị về sự thay đổi thể tích và đánh giá bề mặt phân pha chỉ được xác định trong phạm vi phương pháp này.

Bảng 2 - Trạng thái bề mặt phân pha^A

^A Điều 3 định nghĩa các thuật ngữ sử dụng trong bảng này.