TCVN7169:2010

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 f uels 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 o f 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 c ấ u 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 chu ẩ n 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 kh ỏe cũng như khả năng áp dụng phù hợp với các giới hạn quy định trước khi đưa vào sử dụng. Tiêu chu ẩ n 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 chu ẩ n n à y, chú ý các nhãn hiệu an toàn của nh à 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 t à i 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 ph á p 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 p roducts 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, Speci f ication 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 l ử a) . IP Standard test methods vol 2, Appendix B, Speci f ication for Petroleum spirits (Các phương ph á p th ử 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 th ủy 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 (B ả ng 2, ch ỉ số 3) (loose lace or slight scum, or both) Sự đánh giá khi bề mặt chung của dung dịch chất đệm/nhi ê n 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, ch ỉ số 2) (shred, lace or film at inter f ace) Sự đánh giá khi bề mặt chung của d ung dịch chất đệm/nhiên liệu có hơn 50 % là các bọt khí trong hoặc có ít hơn 10 % là màng vụn, d â y, màng hoặc cả hai. 3.7 . Dây d ày hoặc váng d ày, 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 c ả hai, mà có thể lan rộng vào cả hai lớp hoặc tạo thành nhũ tương, hoặc cả hai. 3.8. Đánh giá t ì nh trạng bề mặt phân pha của ph ả n ứng nước ( w ater reaction inter f ace 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 ph â n ly của phản ứng nước (water reaction separation rating) Sự đánh giá định t í nh về khuynh hư ớ ng của dụng cụ thủy tinh chưa đủ sạch tạo nhũ hoặc tạo kết tủa hoặc tạo cả hai loại tr ê n trong hai lớp phân tách riêng biệt nước và nhiên liệu. 3.10 . Sự thay đổi thể tích của phản ứng nước ( w ater reaction volume change) Chỉ thị định tính sự có mặt của các cấu tử nước h òa tan trong xăng hàng không. 4. Tóm tắt phương pháp Mẫu nhiên liệu được lắc bằng kỹ thuật lắc tiêu chu ẩ n ở nhiệt độ phòng với dung dịch đệm phosphat trong ống đong đã được làm sạch kỹ. Độ sạch của ố ng đong th ủy 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 đ á nh 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 Ố ng đong th ủy tinh chia độ, có nút mài bằng th ủy 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 th ử Trong tất cả các phép thử phải dùng hóa chất loại tinh khiết hóa học. N ế u 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 chu ẩ n 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 th ủy tinh , axit sul f uric bão h òa (H 2 S O 4 ; khối lượng riêng 1,84) với kali dicromat (K 2 Cr 2 O 7 ) hoặc natri dicromat (Na 2 Cr 2 O 7 ). ( C Ả NH 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 m ỏ 60/80 phù hợp với tiêu chuẩn IP về yêu cầu kỹ thuật đối với spirit dầu mỏ hoặc tiêu chuẩn tương đương ( C Ả NH BÁO : Dễ cháy. Có hại cho sức khỏe ). 7.6. Dung dịch đệm phosphat (pH 7) - H òa tan 1,15 g kali monohydro phosphat khan (K 2 HPO 4 ) và 0,47 g kali dihydro phosphat khan (KH 2 PO 4 ) trong 100 mL nước. Có thể chuẩn bị dung dịch đệm phosphat có thể tích lớn hơn, với điều kiện là nồng độ của K 2 HPO 4 và KH 2 P O 4 trong dung dịch nước tương đương với quy định nêu trên. Cách khác là phòng th í 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. Ch ỉ 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 chu ẩ n 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 t ẩ y 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 th ủy tinh đã nêu ở 7.4. Loại chất tẩy không-ion và điều kiện sử dụng cần thiết lập riêng cho từng phòng th ử nghiệm. Tiêu chí đánh giá chất lượng làm sạch đạt yêu cầu là phải tương đương với quy trình làm sạch b ằ ng dung dịch rửa axit cromic. Phương pháp làm sạch bằng axit cromic vẫn được dùng để làm phương pháp làm sạch chu ẩ n 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 b ằ ng dung dịch làm sạch th ủy tinh, tráng b ằ ng nước vòi, sau đó tráng b ằ ng nước cất và cuối cùng tráng bằng dung dịch đệm phosphat v à làm khô. 8.1.3. Dụng cụ th ủy tinh làm sạch không đạt yêu cầu có thể làm cho kết quả đánh giá độ nhiễm bẩn của nhiên liệu b ị 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 h ơ n thì dụng cụ th ủy tinh được coi là đủ sạch. 9. Chuẩn bị mẫu 9.1. Lấy mẫu ít nhất l à 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 l ắ ng trước khi thử nghiệm. CHÚ THÍCH 1: Các kết quả thử theo phương pháp này rất nh ạ y cảm với vết bẩn của các bình chứa mẫu. 10. Cách tiến hành 10.1. Đo 20 mL d ung dịch đệm phosphat ở nhiệt độ phòng vào xyranh và ghi thể tích thực chính xác 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 : C ẩn thận tránh tạo xoáy trong khi lắc để tránh làm phá vỡ thể nhũ tương được tạo thành). 10.3. Đặt ngay ống đong l ê n bề mặt t ĩ nh 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 l ớ p 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 Mức đánh giá Ngoại quan (1) Hoàn toàn không có các chất nhũ tương và/hoặc các chất kết tủa trong các lớp nhiên liệu hoặc phía trên của lớp nhiên liệu. (2) Cũng như (1), trừ những hạt khí nhỏ hoặc các hạt nước nh ỏ trong lớp nhiên liệu. (3) Nhũ tương và/hoặc chất kết tủa trong các lớp, hoặc phía trên của lớp nhiên liệu, và/hoặc các giọt trong lớp nước hoặc bám vào thành ống, trừ phần thành ống phía trên lớp nhiên liệu. 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, ch í nh xác đến 0,5 mL 11.2. Đánh giá tình trạng bề mặt ph â n pha (xem Bảng 2). 11.3. Đánh giá m ứ c độ phân ly (xem Bảng 1). 12. Độ chụm và độ chệch 12.1. Độ chụm Sự thay đổi về th ể tích của lớp nước l à phép xác định phản ứng nước trong xăng hàng không và là chỉ số định tính các cấu tử có thể h òa tan được trong nước và không cần quy định về độ chụm. Thông thường không ch ỉ 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 ch ỉ là định tính. Bảng 2 quy ước các số tương ứng với các mô tả bề mặt phân pha để tiện cho việc đánh giá định 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 ph â n pha A Ch ỉ số phân tách bề mặt Ngoại quan 1 Trong và sạch 1b Các bọt khí trong không chiếm quá 50 % bề mặt phân pha, không có màng vụn, dây hoặc mảng ở bề mặt phân pha 2 Có màng vụn, dây hoặc màng ở bề mặt phân pha 3 Có dây chùng hoặc váng mỏng, hoặc cả hai 4 Có dây dày hoặc váng dày, hoặc cả hai A Điều 3 định nghĩa các thuật ngữ sử dụng trong bảng này.