ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
стандарт
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
|
ГОСТР
54191-
2010
(ЕН 15103:2009)
|
Биотопливо твердое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ
EN 15103:2009
Solid biofuels - Determination of bulk density
(MOD)
|
Москва
Стандартинформ
2012
|
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в
Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а
правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р
1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным
государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский
центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ»
(ФГУП«ВНИЦСМВ») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык
стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по
стандартизации ТК 179 «Твердое минеральное топливо»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ
Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от
21 декабря 2010 г. № 963-ст
4 Настоящий
стандарт является модифицированным по отношению к европейскому региональному
стандарту ЕН 15103:2009 «Биотопливо твердое. Определение насыпной плотности» (EN 15103:2009 «Solid biofuels - Determination of bulk density») путем изменения отдельных
фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту
публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные
стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно
издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае
пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление
будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе
«Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты
размещаются также в информационной системе общего пользования - на
официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и
метрологии в сети Интернет
Содержание
1 Область применения. 3
2 Нормативные ссылки. 3
3 Термины и определения. 4
4 Символы и обозначения. 4
5 Сущность метода. 4
6 Оборудование и требования к нему. 4
7 Отбор и подготовка проб. 5
8 Проведение испытания. 5
9 Обработка результатов. 6
10 Протокол испытаний. 6
11 Прецизионность. 7
Приложение А (справочное) Относительное
приращение определений насыпной плотности для твердого биотоплива. Применение
метода с ударным воздействием в сравнении с безударным воздействием.. 8
Приложение ДА (справочное) Сведения
о соответствии ссылочных национальных стандартов европейским региональным
стандартам и документам, использованным в качестве ссылочных в примененном
европейском региональном стандарте. 8
Библиография. 9
|
Введение
Насыпная плотность является одним из основных качественных
параметров при поставках биотоплива по объему и вместе с теплотой сгорания
определяет энергетическую ценность топлива. Исходя из величины насыпной
плотности определяют условия хранения и транспортировки биотоплива. Настоящий
стандарт устанавливает метод определения насыпной плотности твердого
биотоплива.
Для определения насыпной плотности применяют контейнеры
объемом 5 или 50 л. Настоящий стандарт не распространяется на некоторые виды
биотоплива из-за ограниченного объема этих контейнеров, например на древесные
поленья, неизмельченную кору, кипы биотоплива и большие брикеты. Насыпная
плотность таких биотоплив может быть рассчитана по их массе и объему
контейнеров или кузовов грузовых автомобилей, используемых для транспортировки.
Помещение для хранения твердого биотоплива выбирают в
зависимости от требуемых условий хранения (например, высоты бурта, влажности
помещения и др.).
В стандарте описан метод, включающий в себя определенное
ударное воздействие на насыпанный материал. Предпочтительно проводить
определения этим методом по нескольким причинам. Во-первых, происходит
некоторое сокращение объема топлива из-за эффекта уплотнения материала,
происходящего в процессе производственной цепочки. Этот эффект уплотнения
объясняется главным образом тем, что топливо обычно транспортируется и/или
складируется в контейнерах или силосах, которые намного больше, чем
измерительный контейнер. Таким образом, на практике большая масса груза
приводит к повышенному давлению груза и оседанию топлива, которое также может
быть дополнительно усилено вибрациями во время транспортировки. Во-вторых, на
практике при погрузке или разгрузке обычно используют большую высоту падения,
чем при проведении анализа. В-третьих, материал уплотняется сильнее из-за
увеличивающегося воздействия кинетической энергии падения частиц.
Метод с применением контролируемого удара позволяет наиболее
достоверно определить насыпную плотность.
Это особенно актуально в том случае, когда масса
доставляемого топлива должна быть оценена по объему загрузки автомобиля (в
котором осуществляется транспортировка), что является единой процедурой во
многих странах.
В приложении А приведены исследования о восприимчивости
различных твердых биотоплив к ударным воздействиям. Данные показывают, что
эффект уплотнения для топлива из биомассы составляет от 6 % до 18 %.
ГОСТ Р 54191-2010
(EH 15103:2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Биотопливо
твердое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ
Solid biofuels. Determination of bulk
density
Дата введения - 2012-07-01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на все виды твердого
биотоплива с номинальным верхним размером кусков 100 мм и устанавливает метод
определения насыпной плотности с использованием контейнера.
Насыпная плотность - величина непостоянная, поэтому условия
ее определения должны быть стандартизированы для получения сравнительных
результатов измерений.
Применения
1 Максимальный размер определяют как размер ячейки сита,
через которую проходит не менее 95 % от массы материала [1].
2 Насыпная плотность твердого биотоплива зависит от
следующих параметров: вибрация, удары, давление, биологический распад,
высыхание и увлажнение. Поэтому насыпная плотность биотоплива может изменяться
в зависимости от различных условий его транспортировки, хранения и отгрузки.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на
следующие стандарты:
ГОСТ
Р 54186-2010 (ЕН 14774-1:2009) Биотопливо твердое. Определение содержания
влаги высушиванием. Часть 1. Общая влага. Стандартный метод
ГОСТ Р 54187-2010
(CEN/TS 14779:2005) Биотопливо твердое. Отбор проб. Общие требования
ГОСТ
Р 54192-2010 (ЕН 14774-2:2009) Биотопливо твердое. Определение содержания
влаги высушиванием. Часть 2. Общая влага. Ускоренный метод
ГОСТ Р 54212-2010
(CEN/TS 14780:2005) Биотопливо твердое. Методы подготовки проб
ГОСТ Р
54217-2010 (CEN/TS 14778-1:2005) Биотопливо твердое. Отбор проб. Часть 1.
Методы отбора проб
ГОСТ
Р 54218-2010 (CEN/TS 14778-2:2005) Биотопливо твердое. Отбор проб. Часть 2.
Методы отбора проб зернистых материалов, перевозимых грузовыми автомобилями
ГОСТ Р 54219-2010 (ЕН
14588:2010) Биотопливо твердое. Термины и определения
Примечание - При
пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных
стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном
сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети
Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные
стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по
соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным
в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании
настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным)
стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором
дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ Р 54219.
Примечание - В научно-технической
литературе и в производственной практике в настоящее время наряду с термином
«насыпная плотность» используют термин «плотность насыпной массы».
4 Символы и обозначения
Обозначения, используемые в настоящем стандарте:
(BD)d - насыпная плотность на рабочее состояние топлива, кг/м3;
(BD)r - насыпная плотность в пересчете на сухое вещество, кг/м3;
- массовая доля общей влаги, %
масс;
m1 - масса
пустого контейнера, кг;
m2 - масса
заполненного контейнера, кг;
V - чистый объем контейнера,
м3.
5 Сущность метода
Пробу помещают в стандартный контейнер заданного размера и
формы и затем взвешивают. Насыпную плотность рассчитывают по весу нетто
стандартного объема и с учетом одновременно определенного содержания влаги.
6 Оборудование и требования к нему
6.1 Стандартные контейнеры
6.1.1 Общие требования
Контейнер цилиндрической формы из ударопрочного материала с
гладкой поверхностью, устойчивый к деформации для предотвращения изменений
формы и объема, водонепроницаемый, с наружными захватами для облегчения работы
и с соотношением высоты и диаметра в пределах от 1,25 до 1,50.
6.1.2 Большой контейнер
Большой контейнер объемом (50 ± 1) л (допускаемое отклонение
±2 % от номинального объема) с внутренним диаметром 360 мм и внутренней высотой
491 мм (см. рисунок 1). Отклонение от этих параметров допустимо, если
соотношение высоты и диаметра соответствует 6.1.1.
Рисунок
1 - Измерительный контейнер (большой)
6.1.3 Малый контейнер
Малый контейнер объемом (5 ± 0,1) л (допускаемое отклонение
±2 % от номинального объема) с внутренним диаметром 167 мм и внутренней высотой
228 мм (см. рисунок 2). Отклонение от этих параметров допустимо, если
соотношение высоты и диаметра соответствует 6.1.1.
Рисунок
2 - Измерительный контейнер (малый)
6.2 Весы
6.2.1 Весы1
Весы с точностью взвешивания до 10 г при использовании
больших контейнеров.
6.2.2 Весы 2
Весы с точностью взвешивания до 1 г при использовании малых
контейнеров.
6.3 Брус
6.3.1 Брусок из древесины твердых пород
длиной около 600 мм с поперечным сечением 50 ´
50 мм для удаления излишка материала с поверхности контейнера.
6.3.2 Прочный брус из твердого дерева
высотой 150 мм для определения высоты, с которой сбрасывают контейнер.
6.4 Деревянная доска
Плоская деревянная отшлифованная доска толщиной около 15 мм
и достаточных размеров, чтобы контейнер свободно поместился на ней при
сбрасывании.
7 Отбор и подготовка проб
Отбор проб проводят по ГОСТ Р
54217 и ГОСТ
Р 54218. При необходимости проба может быть разделена по ГОСТ Р 54212. Объем пробы
должен превышать объем контейнера на 30 %.
Примечание - Необходимо
следить, чтобы влага испытуемой пробы была равномерно распределена внутри
образца для предотвращения потери влаги.
8 Проведение испытания
8.1 Определение объема контейнера
Перед использованием контейнера определяют его массу и
объем. Взвешивают пустой, чистый и сухой контейнер на весах (см. 6.2.1, 6.2.2).
Затем полностью заполняют контейнер водой и добавляют несколько капель
смачивающего вещества (например, жидкое мыло) и снова взвешивают его. Вода
должна иметь температуру 10-20 °С. Затем рассчитывают объем контейнера (V) с учетом веса нетто воды и плотности воды 1000 кг/м3
и записывают результат с точностью до 0,00001 м3для больших
контейнеров и с точностью до 0,000001 м3 для малых контейнеров.
Примечания
1 Влиянием температуры на
плотность воды пренебрегают.
2
Объем контейнера должен регулярно контролироваться.
8.2 Выбор контейнера
Большие контейнеры (см. 6.2.1) используют для всех
видов топлива, включенных в настоящий стандарт. Для топлива с номинальным
верхним размером кусков до 12 мм и диаметром частиц, не превышающим 12 мм, применяют
малый контейнер.
8.3 Проведение измерения
Измерения проводят следующим образом:
а) в контейнер засыпают образец материала с высоты от 200 мм
до 300 мм над верхним краем контейнера, пока не образуется конус максимально
возможной высоты.
Примечание - Перед
использованием контейнера необходимо убедиться, что он сухой и чистый;
б) заполненный контейнер встряхивают для равномерного
распределения материала. Для этого его сбрасывают с высоты от 150 мм на
деревянную доску (см. 6.4), которую размещают на ровном жестком полу.
Необходимо убедиться, что доска плотно прилегает к полу. При столкновении с
доской контейнер должен находиться в вертикальном положении. Повторяют данную
процедуру 2 раза. Затем заполняют пустое пространство в контейнере в
соответствии с 8.3.
Примечание - Для
правильного определения расстояния между доской и заполненным контейнером
необходимо его поместить на высоту бруса в 150
мм (см. 6.3.2);
в) удаляют излишек материала с помощью небольшого бруска
(см. 6.3.1)
вращающими движениями по поверхности контейнера. Если образец из грубого
материала и его частицы не дают бруску свободно двигаться, то их удаляют
вручную. При удалении большого количества материала вновь заполняют
пространство контейнера и вновь проводят процедуру удаления;
г) взвешивают контейнер;
д) смешивают использованный материал с неиспользованным и
повторяют измерение по 8.3 а) – 8.3 д) еще раз;
е) определяют массовую долю влаги в образце по ГОСТ
Р 54186 и ГОСТ
Р 54192 сразу после определения насыпной плотности.
9 Обработка результатов
9.1 Насыпная плотность на рабочее
состояние топлива
Насыпную плотность образца (BD)', выраженную в кг/м3 на рабочее состояние
топлива, рассчитывают по формуле
Результат каждого отдельного определения вычисляют и
округляют до первого десятичного знака после запятой, а среднюю насыпную
плотность - как среднеарифметическое значение насыпной плотности и округляют до
10 кг/м3.
9.2 Насыпная плотность в
пересчете на сухое состояние топлива
Насыпную плотность образца (BD)d, выраженную
в кг/м3 на сухое состояние топлива, рассчитывают по формуле
Примечание - Формула (2) не
учитывает усадку или расширение материала в зависимости от влажности волокон.
Древесному топливу свойственно содержание влаги ниже точки насыщения волокон,
которая составляет около 25 % в зависимости от породы дерева. Поэтому
корректное сравнение результатов измерений возможно только на образцах с аналогичным
содержанием влаги. Если необходимо сравнить образцы с различным содержанием
влаги и влажность хотя бы одного образца ниже точки насыщения волокна, то
эффект набухания или усадки составляет порядка 0,7 % изменения объема,
связанного с отличием влажности образца от влажности точки насыщения волокна.
Для сравнения измерений на образцах с аналогичным содержанием влаги может быть
использован этот поправочный коэффициент.
10 Протокол испытаний
Протокол испытаний должен содержать:
а) наименование лаборатории и дату проведения испытаний;
б) наименование продукции или образца для испытаний по ГОСТ Р 54187;
в) ссылку на настоящий стандарт;
г) описание размера используемого контейнера;
д) любое отклонение от стандарта;
е) условия, замечания и отклонения входе процедуры
испытания, которые могут повлиять на его результат;
ж) результаты определения содержания влаги согласно 9.1
(обязательно) или 9.2 (желательно).
11 Прецизионность
11.1 Повторяемость
Максимально допустимые расхождения между результатами
измерений насыпной плотности при доверительной вероятности Р = 0,95 на
сухое состояние топлива:
- для образцов с насыпной плотностью меньше 300 кг/м3..........................3,0
%;
- для образцов с насыпной плотностью, равной и большей 300
кг/м3.......2,0 %.
Результаты двух параллельныхопределений (проведенных в
течение краткого промежутка времени, но не одновременно), выполненных в одной и
той же лаборатории одним исполнителем с использованием одной и той же
аппаратуры на двух представительных образцах, взятых из одной и той же пробы
для испытаний, не должны отличаться друг от друга более чем на значения,
указанные в 11.1.
11.2 Воспроизводимость
Разность результатов двух параллельных определений насыпной
плотности на сухое состояние топлива при доверительной вероятности Р = 0,95,
выполненных в двух различных лабораториях на представительных образцах,
взятых из одной и той же пробы для испытаний, не должны отличаться друг от
друга более чем на следующие значения:
- для образцов с насыпной плотностью меньше 300 кг/м3..........................6,0%;
- для образцов с насыпной плотностью, равной и большей 300
кг/м3.......4,0%.
Приложение А
(справочное)
Относительное приращение определений насыпной плотности
для твердого биотоплива.
Применение метода с ударным воздействием в сравнении с безударным воздействием
Рисунок
А.1 - Относительное отклонение неударного применения
Относительный эффект ударного воздействия по сравнению с
неударным воздействием при определении насыпной плотности, приведенной для
контейнера объемом 50 л, который был понижен в три раза до загрузки,
выравнивания поверхности и взвешивания. Высокой насыпной плотностью считается
плотность более 180 кг/м3, низкой насыпной плотностью - менее 180
кг/м3.
Приложение
ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных национальных
стандартов
европейским региональным стандартам и документам, использованным
в качестве ссылочных в примененном европейском региональном стандарте
Таблица
ДА.1
Обозначение ссылочного
национального стандарта
|
Степень
соответствия
|
Обозначение и наименование ссылочного европейского
регионального стандарта, документа
|
ГОСТ
Р 54186-2010
(ЕН 14774-1:2009)
|
MOD
|
ЕН 14774-1:2009 «Биотопливо
твердое. Определение содержания влаги высушиванием. Часть 1. Общая влага.
Стандартный метод»
|
ГОСТ Р 54187-2010
(CEN/TS 14779:2005)
|
MOD
|
СЕН/ТС 14779:2005
«Биотопливо твердое. Отбор проб. Методы подготовки планов отбора проб и актов
отбора проб»
|
ГОСТ
Р 54192-2010
(ЕН 14774-2:2009)
|
MOD
|
ЕН 14774-2:2009 «Биотопливо
твердое. Определение содержания влаги высушиванием. Часть 2. Общая влага.
Ускоренный метод»
|
ГОСТ Р 54212-2010
(CEN/TS 14780:2005)
|
MOD
|
СЕН/ТС 14780:2005
«Биотопливо твердое. Методы подготовки проб»
|
ГОСТ Р
54217-2010
(CEN/TS 14778-1:2005)
|
MOD
|
СЕН/ТС 14778-1:2005
«Биотопливо твердое. Отбор проб. Часть 1. Методы отбора проб»
|
ГОСТ
Р 54218-2010
(CEN/TS 14778-2:2005)
|
MOD
|
СЕН/ТС 14778-2:2005
«Биотопливо твердое. Отбор проб. Часть 2. Методы отбора проб зернистых
материалов, перевозимых грузовыми автомобилями»
|
ГОСТ Р 54219-2010
(ЕН 14588:2010)
|
MOD
|
ЕН 14588:2010 «Биотопливо твердое.
Терминология. Определение и описание»
|
Примечание - В
настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени
соответствия стандартов:
- MOD -
модифицированные стандарты.
|
Библиография
[1] ГОСТ Р 54188-2010 (CEN/TS 15149-1:2010) Биотопливо твердое. Определение
гранулометрического состава. Часть 1. Метод ситового анализа на плоских ситах с
размером отверстий 3,15 мм и более
Ключевые
слова: биотопливо твердое, насыпная плотность, методы определения