Определение плотности авиационных топлив, авиац..

ФЕДЕРАЛЬОЕ АГЕНСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
Сибирский государственный аэрокосмический университет
им. ак. М.Ф. Решетнева













Лабораторная работа


Определение плотности авиационных топлив, авиационных масел
и рабочих жидкостей (ГОСТ 3900-85)






















г. Красноярск 2009


Цель работы:
1. Определить с помощью ареометра плотность топлива при комнатной температуре и привести это значение к стандартному.
2. То же самое для масла.

Теоретические сведения.
Плотность это масса вещества, заключенная в единице объема. Единица измерения плотности килограмм на метр кубический или грамм на сантиметр кубический (кг/м3 или г/см3). Плотность топлива изменяется с изменением температуры, поэтому для получения сравнимых результатов плотность следует измерять при одной и той же температуре. Если измерения производятся при другой температуре, то результаты необходимо привести к стандартной температуре 20 °С. В зарубежных и некоторых отечественных стандартах пределы плотности устанавливают при 15°С.
Плотность авиационных топлив, согласно техническим условиям, не должна быть меньше определенной величины. Например, плотность топлива ТС-1 при температуре 20 °С не должна быть меньше 775 кг/м3. В стандартах на автомобильные и авиационные бензины плотность не нормирована, однако определять её обязательно. Плотность получаемых и отпускаемых нефтепродуктов нужно знать для пересчёта из единиц массы в единицы объёма и обратно.
В процессе длительного хранения плотность авиационных топлив практически не изменяется, поэтому расхождения значений при определении плотности могут появляться только за счет возможных ошибок при ее измерениях в результате неправильного отбора проб или при случайном смешении авиационных топлив различных марок.
Плотность авиационных топлив измеряется ареометром для нефти по ГОСТ 390085 (рис.1), гидростатическими весами или пикнометром. В лабораториях ГСМ предприятий ГА плотность авиационных топлив обычно измеряется ареометром. Плотность авиационных масел и рабочих жидкостей также измеряется ареометром для нефти по ГОСТ 390085. Особенность измерения плотности авиационных масел и рабочих жидкостей, в отличие от измерения плотности авиационных топлив, заключается в том, что в этом случае следует учитывать вязкость, так как в вязкие нефтепродукты ареометр погружается с трудом. Поэтому вязкие авиационные масла и рабочие жидкости необходимо предварительно разбавлять растворителем.
Ареометр (нефтеденсиметр) представляет собой стеклянный пустотелый поплавок, внизу которого находится балласт, а сверху тонкая трубка со шкалой. Некоторые ареометры снабжены внутренним термометром.
Аппаратура, реактивы и материалы
Ареометр для нефти АНТ-1 или АНТ-2, или АН по ГОСТ 1848181.
Цилиндр для ареометра стеклянный по ГОСТ 1848181.
Термометр ртутный стеклянный с ценой деления не более 1 °С по ГОСТ 21573 или 40080.
Примечание. Если следует измерить плотность авиационного масла, имеющего вязкость при температуре 50 °С более 200 мм2/с (сСт), то необходимо иметь разбавитель известной плотности, например, бензин Б-70 по ТУ 38-10191382 или бензин для промышленно-технических целей по ГОСТ 850580, или бензин-растворитель для резиновой промышленности по ГОСТ 44376.



Подготовка к испытанию
Испытуемое авиационное топливо в плотно закрытой бутылке выдерживают при температуре окружающей среды до тех пор, пока его температура не будет отличаться от температуры окружающей среды не более чем на ± 3°С.
Цилиндр, в котором предполагается производить измерения плотности выбирают такой вместимости, чтобы при помещении в пробу авиационного топлива объемом 250 см3 ареометра последний мог погружаться на всю высоту и при этом не касаться стенок.
Пробы авиационных масел, плотность которых необходимо определить, выдерживаются в плотно закрытой посуде до тех пор, пока их температура не станет равной температуре окружающей среды. Обычно для этого достаточно нескольких часов.

Проведение испытания
Чистый и сухой ареометр медленно и осторожно погружают, держа его за верхний конец, в пробу авиационного топлива до деления на шкале плотности, соответствующего ожидаемой плотности или пока не станет очевидным, что он плавает. После того, как ареометр установится и прекратятся его колебания, производят отсчет по верхнему краю мениска. При отсчете глаз оператора должен находиться на уровне мениска. Ареометр не должен касаться стенок или дна цилиндра. На поверхности ареометра не должно быть пузырьков воздуха.
Температуру авиационного топлива в цилиндре определяют по термометру ареометра. Если в ареометре нет термометра, температуру авиационного топлива определяют другим метром до и после измерения плотности.
Измерение плотности авиационных масел, имеющих вязкость при температуре 50 °С менее 200 мм2/с (сСт), например, масла МС-8, вязкость которого при этой температуре 8 мм2/с (сСт), производят так же, как и измерение плотности авиационных топлив. При этом температурную поправку определяют по табл. 2.
Авиационные масла, имеющие вязкость при температуре 50 °С более 200 мм2/с (сСт), разбавляют точно равным объемом авиационного топлива известной плотности. Определение плотности маловязких авиационных масел и рабочих жидкостей проводится по методике определения плотности авиационных топлив.

Обработка результатов
Плотность авиационного топлива при температуре испытания определяется путем отсчета по шкале ареометра.
Для приведения измеренной плотности к плотности при температуре 20 °С (р20) пользуются формулой
р20 =
·t +
·(t-20)
где
·t плотность авиационного топлива при температуре испытания, кг/м3;

· средняя температурная поправка плотности, которую
определяют по табл. 1;
t температура, при которой проводится испытание, °С.
Результат расчета округляют до тысячных долей.
Расхождения между последовательными определениями не должны превышать при измерении ареометрами: АНТ-1 и АН 0,5 кг/м3; -АНТ-2 1 кг/м3.
Пример 1. Температура, при которой проводится испытание, равна 25 °С, установившийся уровень авиационного топлива на ареометре находится между делением 778 и 779. Можно выбирать любое значение. Выбрав значение 778, по табл. 8.1 находим, что для данного значения плотности средняя температурная поправка составляет 0,805. Определяем плотность при температуре 20 °С.
р20= 778 + 0,805 (25 - 20) = 782. р20 = 782 кг/м3.
Пример 2. Температура, при которой проводится испытание, равна -5 °С, установившийся уровень авиационного топлива на ареометре находится на делении 797. По таблице находим, что для данного значения плотности средняя температурная поправка составляет 0,778. Определяем плотность при температуре 20 °С.
р20 = 797 + 0,778 (-5 - 20) = 797 - 25·0,778 = 797 - 19 = 778. р20 = 778 кг/м3.
Таблица 1
Средние температурные поправки
при определении плотности авиационных топлив.
Плотность, кг/м3
Температурная поправка на 1°С

690,0-699,9
0,910

700,0-709,9
0,897

710,0-719,9
0,884

720,0-729,9
0,870

730,0-739,9
0,857

740,0-749,9
0,844

750,0-759,9
0,831

760,0-769,9
0,818

770,0-779,9
0,805

780,0-789,9
0,792

790,0-799,9
0,778

800,0-809,9
0,765

810,0-819,9
0,752

820,0-829,9
0,738

830,0-839,9
0,725

840,0-849,9
0,712


Таблица 2
Средние температурные поправки при определении плотности авиационных масел и рабочих жидкостей
Плотность, г/см3
Температурная поправка на 1°С, г/см3
Плотность, г/см3
Температурная поправка на 1 "С, г/см3

0,85000,8599 0,86000,8699 0,87000,8799 0,88000,8899 0,89000,8999 0,90000,9099 0,91000,9199
0,000699
0,000686
0,000673
0,000660
0,000647
0,000633
0,000620
0,92000,9299 0,93000,9399 0,94000,9499 0,95000,9599 0,96000,9699 0,97000,9799 0,98000,9899 0,99001,0000
0,000607
0,000534
0,000581
0,000567
0,000554
0,000541
0,000528
0,000515


Плотность высоковязких авиационных масел (
·) определяют по формуле

· = 2
·1
·2,
где
·1 плотность смеси авиационного масла с разбавителем, г/см3;

·2 плотность разбавителя, г/см3.
Расхождения между последовательными определениями не должны превышать:
при применении ареометров АН, АНТ-10,0005 г/см3;
при применении ареометра АНТ-20,001 г/см3.

Практические рекомендации
При измерениях плотности авиационного топлива, величина которой заранее неизвестна, необходимо пользоваться набором ареометров для нефти. Начинать измерения следует ареометром, шкала плотности которого имеет наименьшие значения, а затем, если он не погружается до уровня шкалы, выбирать ареометр со шкалой плотности больших значений и т.д.
Измерительный цилиндр устанавливают на прочной подставке и наклеивают на него бумажную метку на уровне 250 см3. Ареометр в авиационное топливо следует погружать осторожно, так как иначе он может удариться о дно измерительного цилиндра и разбиться.
Проба авиационного топлива должна иметь температуру окружающей среды посредством естественного нагрева при отстаивании. Производить принудительный нагрев пробы авиационного бензина запрещается.
При подготовке к испытанию в целях сокращения времени анализа целесообразно температуру пробы авиационного масла и рабочей жидкости доводить до температуры окружающей среды путем принудительного нагрева или охлаждения с соблюдением мер предосторожности, определяемых правилами пожарной безопасности.
Если измеряется плотность высоковязких авиационных масел т. е. в том случае, когда разбавителем является керосин, необходимо выровнять температуру авиационного масла и разбавителя а затем перемешать смесь до получения однородной массы В противном случае в верхнем и нижнем слоях смеси вязкость может существенно отличаться.
Равные по объему части авиационного масла и рабочей жидкости и разбавителя отмеряются измерительным цилиндром.

Контрольные вопросы.
1. Дать определение плотности.
2. В каких единицах измеряется плотность в системе СИ?
3. Какой фактор влияет на изменение плотности?
4. Какая температура считается стандартной при определении плотности?
5. Для чего необходимо знать плотность топлива?
6. От чего зависит плотность авиационных масел?
7. Какие способы существуют для определения плотности?
8. На чем основан ареометрический способ определения плотности?
9. Определить плотность авиационного топлива при 20°С, если . При температуре испытания - 6°С, установившийся уровень топлива ареометра находиться на делении 798.
10. Как измеряют плотность маловязких и высоковязких авиационных масел?
11. Пределы изменения плотности авиабензинов, ракетных топлив (например ТС-1), авиационных масел и рабочих жидкостей.
12. На какие эксплуатационные свойства влияет плотность топлив?


15

Приложенные файлы

  • doc 6757707
    Размер файла: 675 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий