ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

СЖАТЫЙ ВОЗДУХ

Часть 2

Методы контроля содержания масел в виде аэрозолей

(ISO 8573-2:2018, ЮТ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2019

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (ЗАО «НИЦ КД») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 184 «Обеспечение промышленной чистоты»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 августа 2019 г. № 568-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 8573-2:2018 «Сжатый воздух. Измерение загрязнения. Часть 2. Содержания масел в виде аэрозолей» (ISO 8573-2:2018 «Compressed air — Contaminant measurement — Part 2: Oil aerosol content. IDT»).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО 8573-2-2005

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «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 (www.gost.ru)

© ISO, 2018 — Все права сохраняются ©Стандартинформ, оформление. 2019

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии II

проб, рассчитанном для сбора достаточного количества масла для удовлетворения требований масляной массы — объема растворителя, используемого при определении характеристик отклика измерительного оборудования. Верхний предел скорости воздуха перед измерительной мембраной (при рабочем давлении) равен 1 м/с.

Так как данный метод служит для определения сравнительно малых концентраций масел в воздухе, особое внимание следует уделять чистоте контрольного оборудования и другим мерам предосторожности, например продувке клапанов и стабилизации условий контроля. Применение точного аналитического оборудования позволяет улучшить доверительный интервал измерений. При крайне низкой концентрации масла рекомендуемое время отбора проб должно быть увеличено.

8.1.1 Мембрана

Для получения высокой точности контроля необходимо использовать высокоэффективную мембрану из микроволокнистой стеклоткани. Для достижения точности измерений, заданной для выбранного метода (см. таблицу 2), мембрана может быть изготовлена из трех последовательно и плотно соприкасающихся слоев стеклоткани и таким образом удовлетворять нижеприведенным требованиям.

Таблица 2 — Типичные свойства высокоэффективной мембраны из микроволокнистой стеклоткани

Параметр Спецификация Эффективность удаления частиц (1 и 2). % > 99,995 Поверхностная масса, г/м2 От 130 до 150 (для стекловолокна) От 80 до 90 (для кварцевого волокна) Примечание 1— Эффективность удаления частиц обычно измеряют в соответствии с ЕН 1822-3 (3). Примечание 2 — Эквивалентная оценка проникновения частиц составляет 1 мкм задерживания частиц при фильтрации жидкости Подходящие мембраны для отбора проб из чистого стекловолокна обычно имеют толщину 0.7 мм. поверхностную массу 140 г/м2 и сопротивление воздуха 95 мбар на мембрану, без кварцевого волокна толщиной 0.4 мм, поверхность массы 85 г/м2 и сопротивление воздуха 50 мбар

8.1.2    Держатель мембраны

Для предотвращения разрушения мембраны она должна быть установлена в держатель, изготовленный из инертного материала, который достаточно прочен, чтобы выдерживать перепад давления на мембранах, используемый во время отбора проб. Потери падения давления от держателя должны быть сведены к минимуму для того, чтобы пропускаемый поток сжатого воздуха проходил с минимальным сопротивлением (см. приложение В).

8.1.3    Трубы и клапаны

Для минимизации потерь следят за тем. чтобы внутренний диаметр трубы от точки подключения в систему сжатого воздуха до держателя пробоотборника был постоянным и расщепляемым.

Клапаны (например, см. рисунок 5, 8) должны быть полнопоточными, а отверстие в шаре соответствовать диаметру и отверстию в трубе

Обводная труба (см. рисунок 5. б) должна быть гибкой, и несмотря на то. что указан полнопоточный шаровой клапан (см. рисунок 5. 8), может быть любого удобного типа.

8.1.4    Держатель пробоотборника

Конструкция держателя мембраны для отбора проб должна быть такой, чтобы поток воздуха равномерно распределялся по поверхности во избежание смачивания, которое может привести к неравномерной загрузке масла или даже поврехадению поверхности пробоотборника. Пример конструкции держателя мембраны для отбора проб приведен на рисунке В.З приложения В.

Когда только часть мембраны для отбора проб анализируют путем экстракции растворителем, в ходе испытания должно быть установлено, что масло распределяется равномерно по всей поверхности. а измеренное количество корректируется в соответствии с отношением анализируемой площади к общей площади, используемой во время отбора проб.

8.1.5    Конструкционные материалы

Не допускается использовать алюминий и его сплавы для изготовления деталей, которые могут находиться в контакте с растворителями.

8.2 Устройство для отбора проб

8.2.1 Оборудование для отбора проб. Метод В1

Общее расположение типичного оборудования для отбора проб приведено на рисунке 5.

—[X-

1 — точка отбора проб сжатого воздуха, 2 — попмопоточмый шаровой клапан (открытый); 3 — измеритель-определение точки росы. 4 — датчик температуры; 5 — манометр; 6 — обводная труба фильтр для отбора; 7 — полнопоточный шаровой клапан (закрытый); 8 — полнопоточный шаровой клапан (открытый); 9 — держатель пробоотборника; 10 — полнопоточный шаровой клапан (открытый); 11 — полно поточный шаровой клапан (закрытый). 12 — многооборотный регулирующий клапан.

13 — расходомер. 14 — глушитель

Рисунок 5 — Типовое расположение оборудования для использования метода В1

При использовании метода В1 отобранный воздушный поток отводят через пробоотборное оборудование с помощью соответствующих встроенных клапанов, которые ранее проверены на предмет соответствия имеющемуся уровню масленого загрязнения.

8.2.2 Оборудование для отбора проб. Метод В2 — частичный отбор проб Общее расположение типичного оборудования для отбора проб приведено на рисунке 6.

3    4    5

1 — точка отбора проб сжатого воздуха, 2— попмопоточмый шаровой клапан (закрытый); 3 — измеритель-определение точки росы; 4 — датчик температуры; 5 — манометр; б — полнопоточный шаровой клапан (открытый); 7 — точка вставки иэокиметиче-ского зонда (см рисунок 7). 8 — полнопоточный шаровой клапан (открытый); 9 — многооборотный регулирующий клапан;

10 — попмопоточмый шаровой клапан (открытый), 11 — глушитель, 12 — держатель пробоотборника много обо ротный регулирующий клапан. 13 — пробоотборный клапан для пробоотборника; 14 — попмопоточмый шаровой клапан (открытый); 15 — много-оборотный регулирующий клапан; 16 — расходомер; 17— тушитель

Рисунок 6 — Типовое расположение оборудования для использования метода В2

При применении метода В2 часть воздушного потока отбирают с помощью пробоотборника, работающего в изокинетических условиях, что позволяет проводить отбор пробы воздуха из системы сжатого воздуха при одинаковых скоростных условиях. Испытательное устройство прикрепляют к любой секции системы сжатого воздуха с использованием подходящих соединений и клапанов, которые должны быть предварительно проверены относительно того, что они не способствуют увеличению уровня уже имеющегося загрязнения масла. Зонд может быть вставлен приблизительно в центральное положение по диаметру основной трубы, также рекомендуется проводить ряд предварительных испытаний.

Для определения условий отбора проб необходимо знать расход сжатого воздуха и скорость потока.

Уплотнители, используемые в соединении зонд/держатель не должны выделять углеводород 8 раствор при контакте с анализирующим растворителем. Нецелесообразно возвращать поток пробы в поток основной трубы ниже держателя пробоотборной мембраны, поэтому поток направляют, как правило. в атмосферу.

8.2.3 Оборудование для изокинетического отбора проб

Установка изокинетического пробоотборника в точке ввода исследуемой системы сжатого воздуха приведена на рисунке 7.

1 — изокинвтичвский пробоотборник в основной трубе. 2 — регулируемый сальник, позволяющий регулировать зонд. а — внутренний диаметр внутренней трубы D; ь — минимальная прямая длина перед зондом, г 10D; с— точка введения зонда при минимуме г 30;а — внутренний диаметр зонда (!„;* — направление потока

Рисунок 7 — Типовая установка ввода зонда для изокинетического отбора

Для отбора проб из систем с высокими скоростями потока изокинетический отбор проб может быть использован при отсутствии пристеночного потока.

8.2.4 Расход сжатого воздуха для изокинетических условий

Скорости потоков воздуха в системе сжатого воздуха и внутри зонда должны быть одинаковыми на протяжении всего периода отбора проб. Это достигается путем регулировки контроллеров потока для обеспечения соответствующих показаний на расходомерах.

Соответствие скоростей может быть оценено с помощью следующих процедур.

Если известен размер мембраны    Если    известен    размер    зонда

q_m — поток через трубу подачи сжатого воздуха, л/с (при исходных условиях);

q_r — внутренний диаметр зонда, мм;

с/„ — поток через зонд изокинетического образца, л/с (в исходных условиях);

D — внутренний диаметр трубы, мм;

D_m —диаметр диска для отбора проб, мм;

р — давление в системе, бар.

Примечание — Проверка турбулентных условий основана на вычисленном числе Рейнольдса, превышая 4000

8.3 Оборудование и подготовка мембраны

Метод отбора проб масляного аэрозоля на мембране для отбора проб одинаков для методов В1 и В2. Если концентрация аэрозоля неизвестна, может быть проведено пробное испытание для установления приблизительного уровня концентрации.

8.3.1 Подготовка оборудования

Перед подключением к системе оборудование для отбора проб должно быть очищено от масла и других загрязняющих веществ. Это особенно важно для деталей между точкой подключения и дер-10

жателем пробоотборника. После того как держатель очищен, обрабатывают его только в полиэтиленовых перчатках для защиты от загрязнения консистентной смазкой. С помощью пинцета загружают держатель (см. В.З приложения В) с соответствующими пробоотборными мембранами в специальное уплотнение со стороны входного потока наружного диаметра для обеспечения цельности уплотнения.

Примечание — Очистка оборудования имеет особое значение, если оборудование используют в разных местах в ходе испытаний или на разных испытательных площадках

Затем камеру надлежащим образом зажимают снаружи для того, чтобы обеспечить давление в соответствии с системой. Устанавливают держатель в трубку для отбора проб таким образом, как схематически показано на рисунках В.1 и В.2 приложения В.

Оборудование не должно вносить собственный углеводородный фон; проверки для установления этого могут быть выполнены путем анализа растворителя, используемого для очистки перед применением.

8.3.2    Пары масла

Для предотвращения конденсации паров масла необходимо обеспечить изотермические условия между основным потоком и потоком проб на период испытания.

8.3.3    Температура

Температуру измеряют в градусах Цельсия с точностью выше 1 °С.

8.3.4    Обработка

Чистые пробоотборные мембраны следует хранить таким образом, чтобы они были защищены от пыли и атмосферного загрязнения. Рекомендуется использовать два пинцета: один для взятия и размещения и другой для вынимания из держателя пробоотборника. После завершения измерения и перед анализом открытые мембраны для отбора проб следует хранить и защищать от постороннего загрязнения.

Примечание — Для защиты пробы от воздуха и света подходит затемненный стеклянный флакон с крышкой

Не следует хранить пробоотборные мембраны в контейнерах, изготовленных из органических или углеводородных материалов. Во избежание испарения мембраны следует хранить в прохладном месте с температурой ниже 6 °С.

8.3.5    Проверка загрязнения пробной мембраны

Для проверки чистоты мембраны выбирают случайный образец, и его. как правило, называют «холостая проба». Анализируют образец на предмет присутствия масел. Кроме того, должны быть выполнены следующие условия:

a)    лабораторная проба, которая отобрана из оригинальной упаковки;

b)    полевая проба, которая отобрана на месте измерения.

Холостую пробу в лаборатории анализируют перед началом отбора, затем после проведения основного испытания. При обнаружении в ней масел информацию об этом фиксируют в протоколе.

8.4 Процедура отбора проб сжатого воздуха

8.4.1    Типовой метод В1

8.4.1.1    Начальный этап

Содержание аэрозолей масла измеряют с помощью мембраны для отбора проб, которую помещают в держатель (см. рисунок 5 и пункт 8.2.1). Перед установкой отводят воздух через обводную трубу следующим образом:

a)    поворачивают шаровой клапан полного потока в обводной трубе в открытое положение (см. рисунок 5. 8):

b)    закрывают клапаны (см. рисунок 5, 7 и 11). Далее удаляют воздух, который проходит через обводную трубу (см. рисунок 5, б);

c)    помещают держатель пробоотборника с помощью клапана (см. рисунок 5, 10),

d)    открывают патрон (см. рисунок 5, 9) и в него последовательно помещают трехслойную мембрану и держатель для более подробной информации, касающейся расположения мембран для отбора проб в держателе (см. рисунок В 2 приложения В);

e)    закрывают клапан сброса давления и держатель пробоотборника (см. рисунок 5. 10).

8.4.1.2    Отбор проб

После того как измерительное устройство подготовлено, его используют следующим образом:

a)    осторожно открывают запорный клапан таким образом, чтобы в патрон под давлением поступал воздух (см. рисунок 5. 7);

b)    открывают запорный клапан (см. рисунок 5. 11) и осторожно закрывают клапан (см. рисунок 5. 8). вентиль регулирования потока (см. рисунок 5. 12) следует установить в положение, обеспечивающее требуемый поток через мембрану, как показано на устройстве для измерения расхода (см. рисунок 5. 13). Максимальный расход через мембрану для отбора проб не должен иметь скорость выше 1 м/с (см. 8.1);

c)    время сбора масла должно быть не менее 2 мин, отбор пробы прекращают после открытия запорного клапана (см. рисунок 5, 8) и закрытия клапана (см. рисунок 5. 11):

d)    запорный клапан (см. рисунок 5. 7) закрывают и при помощи клапана сброса (см. рисунок 5, 10) воздух удаляют из патрона мембраны;

e)    мембрану извлекают и помещают в контейнер, не содержащий углеводородов. Необходимо следить за чистотой мембраны.

Анализ результатов и расчет количественного содержания масла проводят в соответствии с разделом 9.

8.4.2 Типовой метод отбора проб В2

8.4.2.1    Начальный этап

Содержание аэрозолей масла измеряют с помощью мембраны для отбора проб, которую помещают в держатель (см. рисунок 6 и 8.2.6). Перед установкой сбрасывают давление следующим образом:

a)    поворачивают шаровой клапан полного потока (см. рисунок 6. 6. 8 и 14) в закрытое положение для того, чтобы изолировать устройство от подачи сжатого воздуха;

b)    вынимают держатель пробоотборной мембраны с помощью клапана (см. рисунок 6. 13) и снимают держатель пробоотборника (см. рисунок 6. 12):

c)    открывают патрон (см. рисунок 6. 12) и в него последовательно помещают трехслойную мембрану и держатель (холостая мембрана должна быть размещена после основных (ниже по потоку)) (см. рисунок В.2 приложения В);

d)    вновь устанавливают держатель пробоотборника на точку вставки изокинетического зонда (см. рисунок 6. 7);

e)    закрывают клапан сброса давления (см. рисунок 6. 13).

8.4.2.2    Отбор проб

После того как измерительное устройство подготовлено, его используют следующим образом:

a)    аккуратно открывают клапаны подачи сжатого воздуха (см. рисунок 6. 2 и б) для создания необходимого давления;

b)    открывают запорный клапан (см. рисунок 6. 8). вентиль регулирования потока (см. рисунок 6. 9) следует установить в положение, обеспечивающее требуемый поток через мембрану, в соответствии с показаниями устройства для измерения расхода (см. рисунок 6. 10):

c)    открывают запорный клапан (см. рисунок 6. 14) и осторожно закрывают клапан (см. рисунок 6. 15). предварительно настроенный для обеспечения необходимого расхода (см. рисунок 6. 16). Максимальный расход через мембрану для отбора проб не должен иметь скорость выше 1 м/с (см. 8.1);

d)    время сбора масла должно быть не менее 2 мин. отбор пробы прекращают после открытия запорного клапана (см. рисунок 6. 14):

e)    поворачивают клапан (см. рисунок 6. 8) в закрытое положение, а затем закрывают клапан подачи сжатого воздуха (см. рисунок 6. 6) и вынимают держатель пробоотборника с помощью клапана (см. рисунок 6. 13):

О снимают держатель пробоотборной мембраны и изокинетический пробоотборник с точки вставки пробоотборника (см. рисунок 6. 7) и удаляют пробоотборные мембраны либо помещают всю сборку в герметичный контейнер без углеводородов с защитой от посторонних загрязнений.

Анализ результатов и расчет количественного содержания масла проводят в соответствии с разделом 9.

9 Аналитическая процедура для методов В1 и В2

9.1 Общие положения

Примеры аналитических процедур для методов В1 и В2 и ИК-метода приведены в приложении С и в приложении D (для метода газового хроматографа с плазменно-ионизационным детектором (ГХ-ПИД)).

9.2 Оборудование

9.2.1    Лабораторная посуда

Очищают стеклянную лабораторную посуду в соответствии с чистотой, необходимой для анализа.

9.2.2    Инфракрасный спектрометр (ИК)

Применяют двухлучевой или однокюветный спектрометр с преобразованием Фурье, охватывающий диапазон измерений как минимум от 3400 до 2500 см^-1 и с воспроизводимостью коэффициента пропускания не менее 0.3 %.

9.2.3    Газовый хроматограф с плазменно-ионизационным детектором (ГХ-ПИД)

Применяют газовый хроматограф, оборудованный недискретной системой входа и плазменно-ионизационным детектором (ГХ-ПИД).

9.3    Аналитическая процедура проверки линейности

Должен быть проведен линейный регрессионный анализ методом наименьших квадратов для установления того, что реакция прибора, полученная с помощью методов ИК-анализа или ГХ-ПИД. является линейной во всем диапазоне откликов прибора. Вычисленная линейность, указанная коэффициентом детерминации R², должна быть не менее 0,995, в противном случае анализ должен быть повторен.

9.4    Аналитическая процедура установления коэффициента извлечения масла

Для того чтобы установить, что выбранный растворитель имеет достаточный коэффициент извлечения для исследуемого масла, мембрану загружают точно известным количеством масленого аэрозоля. которое впоследствии извлекают и массу рассчитывают с использованием коэффициента отклика (см. С.1.7.3 приложения С и D.1.7.2 приложения D). Извлеченную массу сравнивают непосредственно с исходной массой и рассчитывают коэффициент извлечения.

Данную процедуру следует выполнять три раза с использованием 10 %. 50 % и 90 % от максимально возможной массы, которую возможно собрать на мембрану.

Средний коэффициент извлечения масла, рассчитанный на основе всех девяти загруженных пробоотборных мембран, не должен отклоняться более чем на (1 ± 0,15). Коэффициент извлечения равен 1, если извлеченное масло в точности равно количеству масла, которое загружено.

Для определения дозированного коэффициента извлечения масла можно использовать процедуру, описанную в С.1.5 приложения С для ИК-спектроскопии или в D.1.5 приложения D для ГХ-ПИД.

9.5    Предел обнаружения

Предел обнаружения определяют в соответствии с DIN 32645.

9.6    Расчет результатов испытаний

9.7    Общие положения

Массу масла т определяют после извлечения из держателя мембраны и изокинетического пробоотборника (при использовании), полученных в процессе аналитических процедур (см. приложение С или D). затем подставляют значения в формулу (2) для определения содержания масла в исследуемом образце сжатого воздуха.

10 Представление результатов

Минимальные данные, подлежащие регистрации, и форма их представления приведены в приложении А. они включают следующее:

-    дату испытания:

-    место испытания;

-    используемое оборудование;

-    продолжительность отбора;

-    тип масла и эталон;

-    концентрацию масла;

-    температуру;

-    давление;

-    полный поток;

-    поток проб;

-    используемую аналитическую методику (ИК или ГХ-ПИД);

-    данные поверки прибора;

-    коэффициент линейности;

-    коэффициент извлечения;

-    метод испытаний.

11 Неопределенность метода

При использовании испытательного оборудования в соответствии с требованиями настоящего стандарта и инструкцией по эксплуатации неопределенность метода составляет ±10 % от измеренного значения.

Приложение А (справочное)

Типовой протокол испытаний

Установлено, что при измерении в условиях, указанных ниже, проба сжатого воздуха, проанализированная по методу (А, В1 или В2). содержит X. мг/м³. масла в жидкой или аэрозольной форме Условия

Проба отобрана (например, из приемника, основной трубы, патрубка и т д )

В точке отбора проб преобладали следующие условия:

Ссылка на испытания Дата испытаний: Место нахождения Давление: кПА(бар) Температура °С Скорость потока л/с

Система сжатого воздуха имела следующую конфигурацию (указывают при необходимости):

Общее

Компрессор 1 работает на % нагрузки Компрессор 2 работает на % нагрузки Компрессор 3 работает на % нагрузки Компрессор п работает на % нагрузки Примечание

Приложение В (справочное)

Типовая компоновка оборудования и детали измерений

В.1 Метод В1

Общее расположение испытательного оборудования в точке измерения приведено на рисунке В.1. Описание указанного держателя для отбора проб приведено в В.З. Тип держателя фактически может быть любым коммерчески доступным, оснащенным круглой площадкой, как показано на рисунке В.1 (б).

Испытательное устройство, включая сборку держателя пробоотборного диска, особенно перед отбором проб, должно быть выдержано при такой же температуре, что и испытательный воздух, иначе может произойти конденсация или испарение.

2    3    4

Рисунок В.1 — Типовое испытательное оборудование для метода В1: отбор полного потока

В.2 Метод В2

В.2.1 Изокинетический отбор. Общие положения

Испытательное устройство, включающее в себя зонд изокинетического пробоотборника и сборки держателей пробоотборных мембран, особенно перед отбором должны быть выдержаны при той же температуре, что и испытательный воздух, в противном случае может произойти конденсация или испарение.

Устройства для отбора в иэокинетических условиях проб должны обладать следующими характеристиками:

a)    размер зонда должен быть минимум 10 диаметров трубы от изгибов или ограничений по верхнему краю и тремя диаметрами от нижних изгибов или ограничений;

b)    размер зонда не должен влиять на воздушный поток Сопла могут иметь различную форму и конструкцию;

c)    должны быть соблюдены меры предосторожности, необходимые для предотвращения поверхностной конденсации паров масла

Для отбора проб требуются условия турбулентного течения в основном воздушном потоке (число Рейнгольдов превышает 4000).

При нормальном промышленном использовании сжатый воздух находится в состоянии турбулентного потока. который возникает, когда поток q, выраженный в литрах в секунду в исходных условиях, в трубе соответствует условию по формуле

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины и определения...............................................................1

4    Единицы измерения..................................................................2

5    Стандартные условия.................................................................2

6    Руководство по выбору метода отбора проб..............................................2

7    Метод А. Описание, процедура измерений и расчет    результатов.............................2

8    Метод В. Описание, процедура измерения и расчет    результатов.............................6

9    Аналитическая процедура для методов В1 и В2..........................................12

10    Представление результатов..........................................................13

11    Неопределенность метода...........................................................14

Приложение А (справочное) Типовой протокол испытаний...................................15

Приложение В (справочное) Типовая компоновка оборудования и детали измерений............16

Приложение С (справочное) Пример ИК-анализа и расчета результатов испытаний

для метода В ...........................................................20

Приложение D (справочное) Пример анализа с использованием газового хроматографа с плазменно-ионизационным детектором и расчет результатов испытаний

для метода В ...........................................................27

Приложение Е (справочное) Альтернативное определение масляных аэрозолей................37

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

национальным и межгосударственным стандартам ..........................38

Библиография.......................................................................39

где D — диаметр трубы, мм

Испытательная установка для изокинетического условия включает элементы, приведенные на рисунке В.2. Клапан (8) и расходомер (9) позволяют регулировать и измерять поток проб соответственно.

Рисунок В.2 — Типовое испытательное оборудование для метода В2. изокинетические условия для отбора проб (показана вставка зонда)

В.З Конструкция держателя пробоотборника

На рисунке В 3 приведены указания по размеру различных элементов, используемых при построении держателя пробоотборной мембраны. Конструкция, показанная на рисунке В.З, облегчает использование мембран диаметром 55 мм.

Введение

Настоящий стандарт предполагает использование специальных растворителей для извлечения масла из пробы отобранного воздуха. В результате международных соглашений, таких как Монреальский протокол по сокращению озоноразрушающих веществ, количество используемых растворителей, например 1,1.2-трихлортрифторэтана (TCTFE). значительно сократилось. По итогам пересмотра, выполненного в 2007 г. в ИСО 8573-2. отсутствовали указания на конкретный растворитель, но при этом были приведены требуемые характеристики.

В настоящем стандарте описано использование оборудования, не требующего применения специфических растворителей, а также рассмотрены альтернативные растворители.

Настоящий стандарт также включает руководство по методам, позволяющим получить представление о содержании масляного аэрозоля в сжатом воздухе.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СЖАТЫЙ ВОЗДУХ Часть 2

Методы контроля содержания масел в виде аэрозолей

Compressed air Part 2 Test methods (or otl aerosol content

Дата введения — 2019—12—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы отбора проб для количественной оценки содержания масел в аэрозольной и жидкой формах, присутствующих в сжатом воздухе. Методы испытаний паров масла исключены из настоящего стандарта, так как приведены в ИСО 8573-5.

В настоящем стандарте представлены два метода контроля А и В: метод В включает в себя две методики отбора проб для количественного анализа содержания масел; метод А — отбор проб с содержанием масла через объединенные фильтры. Причем при применении метода В для отбора проб используют мембраны, пропитанные растворителем и закрепленные в держателе, которые могут напрямую быть проанализированы ИК-спектрометром или газовым хроматографом с ионизирующим плазменным детектором.

Настоящий стандарт также содержит описание альтернативных методов обнаружения масленых аэрозолей с помощью устройств индикаторного типа (см. приложение Е).

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ISO 3857-4. Compressors, pneumatic tools and machines — Vocabulary — Part 4: Air treatment (Компрессоры, пневматические инструменты и оборудование. Термины и определения. Часть 4. Обработка воздуха)

ISO 8573-1, Compressed air — Part 1: Contaminants and purity classes (Сжатый воздух. Часть 1. Загрязнения и классы чистоты)

ISO 8573-5, Compressed air — Part 5: Test methods for oil vapour and organic solvent content (Сжатый воздух. Часть 5. Методы контроля содержания паров масла и органических растворителей)

ISO 12500-1, Filters for compressed air — Test methods — Part 1; Oil aerosols (Фильтры для сжатого воздуха. Методы испытаний. Часть 1. Масла в виде аэрозолей)

DIN 32645, Chemical analysis — Decision limit, detection limit and detemiination limit under repeatability conditions — Terms, methods, evaluation (Химический анализ. Границы распознавания, регистрации и определения в условиях повторяемости. Термины и определения, методы, оценка)

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 3857-4 и ИСО 8573-1.

ИСО и МЭК поддерживают терминологические базы данных для использования при стандартизации по следующим адресам:

Издание официальное

-    интернет-платформа просмотра ИСО. которая доступна по адресу: www.iso.org/obp:

-    интернет-платформа просмотра МЭК. которая доступна по адресу: www.electropedia.org.

4    Единицы измерения

Рекомендуется использовать физические величины и соответствующие единицы измерения международной системы (СИ). Могут быть использованы другие единицы измерения, допускаемые ИСО (см. таблицу 1).

1 бар= 100 ООО Па.

Примечание — Единицы бар использованы для указания эффективного давления выше атмосферного

1 л (литр) = 0.001 м³.

5    Стандартные условия

Условия, при которых определяют объем газа, должны соответствовать следующим значениям:

-    температура воздуха — 20 °С:

-    абсолютное давление воздуха —100 кПа = 1 бар:

-    относительное давление водяного пара — 0.

6    Руководство по выбору метода отбора проб

Методы отбора проб могут быть использованы в любой точке системы сжатого воздуха. Выбор метода А или метода В зависит от фактического уровня загрязнения маслами, присутствующими в системе сжатого воздуха, как показано в таблице 1. При наличии потока, проникающего через стенки, следует использовать метод А.

Таблица 1— Руководство по выбору метода отбора проб

Параметр Метод А Метод В1. Метод В2 Полный поток Полный поток Частичный поток Минимальный предел обнаружения > 1 мг/м3 От 0,001 до 10 мг/м3 Время отбора (типичное) От 50 до 200 ч От 10 мин до 10 ч Конструкция фильтра Коалесцирующий линейный фильтр Мембрана

7 Метод А. Описание, процедура измерений и расчет результатов

7.1    Описание оборудования и метода отбора проб

7.1.1    Общие положения

Данный метод отбора проб подходит только для полного потока, при этом проба проходит через два высокоэффективных последовательно объединенных фильтра и определяет как аэрозольную, так и поточную форму.

Данный метод отбора проб может быть использован в любой точке системы сжатого воздуха, в которой существуют высокие уровни загрязнения маслами.

7.1.2    Оборудование для отбора проб

7.1.2.1 Общее описание

Типичное расположение оборудования, используемого в методе отбора проб, показано на рисунке 1 Оборудование для отбора проб не должно влиять на пробу Оборудование включают в следующей последовательности.

1 — точка отбора проб сжатого воздуха. 2 — полмопоточмый шаровой клапан. 3 — иэмерителыопределемие точки росы. 4 — датчик температуры. 5 — кинометр; 6 — фильтр для отбора; 7 — резервный фильтр. 8 — дифференциальный манометр; 9 — вентиль регулирования потока; 10 — расходомер. 11 — тушитель

^л Для сбора жидкости.

Рисунок 1 — Типовое расположение оборудования при использовании метода А

a)    Точка отбора проб сжатого воздуха (см. рисунок 1. 1)

Точка отбора проб сжатого воздуха является контрольной точкой в номинальном месте исследуемой системы сжатого воздуха.

b)    Полнопоточный шаровой клапан (см. рисунок 1, 2)

Этот элемент предназначен для удобного подключения к точке отбора проб сжатого воздуха и имеет тот же канал.

c)    Измерение точки росы под давлением (см. рисунок 1, 3)

Датчик определения точки росы используется для определения влажности отбираемого сжатого воздуха.

d)    Измерение температуры (см. рисунок 1.4)

Датчик температуры используется для указания температуры в точке отбора проб сжатого воздуха во время испытания.

e)    Измерение давления (см. рисунок 1. 5)

Устройство для измерения давления/индикации используется для подтверждения того, что объединенные фильтры работают в соответствии со спецификациями изготовителя.

f)    Пробоотборный фильтр (см. рисунок 1. 6)

Фильтр для отбора проб представляет собой высокоэффективный фильтр, способный удалять масло, концентрация которого снижается по потоку до 0,01 мг/м³. что соответствует ИСО 12500-1.

Фильтр для отбора проб должен соответствовать рекомендациям изготовителя.

Измерения действительны только после того, как фильтр достиг равновесного состояния (см. рисунок 2).

д) Резервный фильтр (см. рисунок 1. 7)

Этот фильтр идентичен фильтру для отбора проб и. в случае неисправности основного, производит отбор проб.

h)    Дифференциальный манометр (см. рисунок 1. 8)

Датчики определяют падение давления на основном и резервном фильтрах.

i)    Клапан регулирования расхода (см. рисунок 1.9)

Клапан предназначен для точной регулировки потока.

j)    Измерение потока (см. рисунок 1. 10)

Для определения объема проб воздуха, который должен быть отнесен к исходным условиям, используют соответствующий расходомер с точностью ±5 % от фактического значения.

k)    Глушитель (см. рисунок 1, 11)

Предназначен для ограничения шума во время работы и соответствия требованиям, предъявляемым к снижению шума.

7.2 Процедура отбора проб

7.2.1 Начало испытания

Пользователь должен убедиться в том. что оборудование, выбранное для измерения, безопасно для использования при рабочем давлении и температуре, при которых происходит отбор.

Вначале полностью открывают проточный шаровой клапан (см. рисунок 1. 2) на оборудовании для отбора проб. В соответствии с требуемыми условиями потока регулируют расход с помощью кла-

пана регулирования потока (см. рисунок 1,9) по значениям, отображаемым на расходомере (см. рисунок 1. 10).

7.2.2 Стабилизирующий фильтр для отбора проб

Фильтрующий элемент для отбора проб (см. рисунок 1. б) работает в условиях насыщенного равновесия. и для достижения этого условия должно быть отведено время. Равновесие считается достигнутым, когда масленый аэрозоль находится в нижней части корпуса, в которой расположен фильтр для отбора проб, и скорость изменения падения давления составляет менее 1 %/ч от измеренного падения давления.

Начиная с этого момента жидкость, собранную из дренажа фильтров отбора проб и резервных фильтров (см. рисунок 1, б и 7 соответственно), подают в устройство отбора, а массу или объем измеряют с помощью подходящего измерительного устройства.

При заборе жидкости следует соблюдать необходимые меры предосторожности, контролировать поток и переход из сжатого воздуха, который может привести к образованию вспененного масла. Кроме того, если в собранной жидкости появляются пузырьки воздуха, ее объем определяют только после оседания. Массу непосредственно измеряют путем взвешивания, выраженную в миллиграммах.

Измерение следует производить только в том случае, если перепад давления на фильтре отбора проб достигает стабильной части графика (от точки А до точки X. см. рисунок 2) и масло появляется в фильтре отбора проб (рисунок 1. б).

X — время; У — падение давления; А — положение перепада давления (изменение перепада давления составляет менее 1 %/ч от измеренного падения давления). --характеристическая    кривая    для неиспользованного фильтра; -----характеристическая    кривая    для ранее используемых фильтров

Рисунок 2 — Типовые характеристические кривые для пробоотборных фильтров

Устойчивый перепад давления фиксирует дифференциальный манометр (см. рисунок 1, 8). Неиспользованный фильтр для отбора проб может потребовать больше времени для достижения стабильного состояния в отличие от ранее использованного. Время, необходимое для достижения устойчивого падения давления, зависит от соотношения масло/вода.

7.2.3 Измерение масла

Собирают пробу из фильтра отбора проб (см. рисунок 1. б) и переносят в подходящий измерительный цилиндр. Интервалы измерения зависят от количества собранной жидкости. Выдерживают время для расслоения жидкости и во избежание неправильного измерения вследствие вспенивания. Записывают объем собранного масла, выраженный в миллилитрах. В качестве альтернативы собранное масло взвешивают и массу регистрируют в миллиграммах.

Первый фильтр для отбора проб (см. рисунок 1. б) собирает масло с требуемой точностью. Резервный фильтр (см. рисунок 1, 7) используют для обеспечения правильного функционирования первого фильтра для отбора проб. Любые признаки масла во втором фильтре могут указывать на необходимость замены первого фильтрующего элемента.

7.2.4 Измерения соотношения масло/вода

Отобранная жидкость состоит из воды, эмульсии масло-вода и масла. В зависимости от типа может происходить разделение эмульсии масло-вода, что позволяет сливать воду и измеряемое масло (см. рисунки 3 и 4).

При возникновении водно-масляной эмульсионной зоны сливают воду без масла, затем добавляют измеренное количество растворителя и перемешивают для растворения масла (см. рисунок 4).

Собранное масло и растворитель взвешивают, при этом массу регистрируют в миллиграммах, с вычетом массы растворителя.

1 — масло; 2 — эмульсия масло-еода; 3— вода Рисунок 3 — Сепаратор масло-вода

JT

1 — вода. 2 — масло-растворитель. Рисунок 4 — Сепаратор масло-растворитель/вода

Сливают тяжелый раствор масло-растворитель и измеряют фактическое количество отобранного масла путем вычитания измеренного количества растворителя из общего количества. Записывают объем собранного масла, выраженный в миллилитрах. В качестве альтернативы собранное масло взвешивают. массу регистрируют в миллиграммах.

7.2.5    Расход воздуха (сброс)

Измерение расхода воздуха должно иметь точность более 5 % при измерении фактического расхода.

7.2.6    Температура

Температуру измеряют в градусах Цельсия с точностью выше 1 °С.

7.3 Расчет результатов испытаний

7.3.1    Общие положения

Точность результатов испытаний зависит от объема собранного масла и возрастает с увеличением объема масла и времени сбора. Необходимо обеспечивать стабильность и повторяемость результатов и подтверждать это расчетами.

7.3.2    Содержание масла

При измерении объема собранного масла содержание X. выраженное в миллиграммах масла на кубический метр воздуха, рассчитывают по формуле

8 Метод В. Описание, процедура измерения и расчет результатов

8.1 Общее описание метода и пробоотборного оборудования

Метод применяют для отбора проб и контроля содержания аэрозольных частиц в потоке воздуха с постоянной скоростью. С учетом вышеизложенных ограничений метод позволяет проводить количественную оценку содержания частиц масел в виде аэрозолей в системе сжатого воздуха при условии, что загрязнения в пристеночном течении отсутствуют.

Метод подразделяют на процедуры В1 и В2. При использовании процедуры В2 применяют такое же оборудование для отбора проб, что и при проведении процедуры В1. только с добавлением пробо-отборного зонда для обеспечения возможности отбора части пробы потока в изокинетических условиях из основной трубы при превышении ограничения скорости воздуха. Точность и ограничения соответствуют методу В1.

Оптимальную длительность контроля определяют после проведения первичной оценки и получения приблизительной величины концентрации масел. При выполнении контроля во всем потоке воздуха допускается возврат пробы обратно в систему или ее выброс в атмосферу (для предотвращения потери воздуха). При использовании любого метода контроля следует определять расход воздуха. Ввиду того, что применяемое оборудование является переносным, точки отбора проб могут быть выбраны произвольно, если при этом не нарушаются условия контроля, а также имеются клапаны для присоединения оборудования.

Оборудование для отбора проб и проведения анализа должно иметь точность выше ±10 % для концентрации масел от 0.001 до 10 мг/м³ при отборе пробы в течение минимального времени отбора