Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7758 : 2007 ASTM D 6079 - 04 NHIÊN LIỆU ĐIÊZEN - PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ BÔI TRƠN BẰNG THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỘNG KHỨ HỒI CAO TẦN (HFRR) Diesel fuels - Evaluating lubricity by the high-frequency reciprocating rig (HFRR) Lời nói đầu TCVN 7758 : 2007 xây dựng sở hoàn toàn tương đương với ASTM D 6079 - 04 e1 Standard Test Method for Evaluating Lubricity of Diesel Fuels by the High-Frequency Reciprocating Rig (HFRR) với cho phép ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA Tiêu chuẩn ASTM D 6079 - 04e1 thuộc quyền ASTM quốc tế TCVN 7758 : 2007 Tiểu ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC28/SC2 Nhiên liệu lỏng - Phương pháp thử biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố NHIÊN LIỆU ĐIÊZEN - PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ BÔI TRƠN BẰNG THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỘNG KHỨ HỒI CAO TẦN (HFRR) Diesel fuels - Evaluating lubricity by the high-frequency reciprocating rig (HFRR) Phạm vi áp dụng 1.1 Tiêu chuẩn qui định phương pháp đánh giá độ bôi trơn nhiên liệu điêzen thiết bị chuyển động cao tần (HFRR) 1.2 Phương pháp áp dụng cho nhiên liệu chưng cất trung bình có hàm lượng lưu huỳnh thấp loại 1D, 2D, nhiên liệu điêzen có hàm lượng lưu huỳnh thấp loại 1D, 2D phù hợp với tiêu kỹ thuật ASTM D 975 nhiên liệu gốc dầu mỏ tương tự khác dùng cho động điêzen CHÚ THÍCH Hiện chưa rõ phương pháp thử có dự đốn hiệu tổ hợp nhiên liệu phụ gia hay không Các nghiên cứu xác lập mối tương quan nghiên cứu hồn tất cần soát xét phương pháp thử 1.3 Các giá trị tính theo hệ SI giá trị tiêu chuẩn 1.4 Tiêu chuẩn không đề cập đến tất vấn đề liên quan đến an toàn sử dụng Người sử dụng tiêu chuẩn có trách nhiệm thiết lập nguyên tắc an toàn bảo vệ sức khoẻ khả áp dụng phù hợp với giới hạn quy định trước đưa vào sử dụng Các qui định cảnh báo nêu phần Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi (nếu có) TCVN 6777 : 2007(ASTM D 4057-06) Dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp lấy mẫu thủ công ASTM D 975 Specification for diesel fuel oils (Nhiên liệu điêzen - Yêu cầu kỹ thuật) ASTM D 4177 Practice for automatic sampling of petroleum and petroleum products (Phương pháp lấy mẫu tự động dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ) ASTM D 4306 Practice for aviation fuel sample containers for tests affected by trace contamination (Bình chứa mẫu nhiên liệu hàng không - Phương pháp kiểm tra vết nhiễm bẩn) ASTM D 6078 Test Method for evaluating lubricity of diesel fuels by the scuffing load ball-on- cylinder lubricing evaluator (SLBOCLE) (Phương pháp đánh giá độ bôi trơn nhiên liệu điêzen thiết bị đánh giá độ bôi trơn dùng viên bi có tải trọng mài mịn xylanh (SLBOCLE) ASTM E18 Test Method for Rockwell hardness and Rockwell superficial hardness of metallic materials (Phương pháp xác định độ cứng Rockwell độ cứng biểu kiến Rockwell vật liệu kim loại) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn AISI E-52100 Chromium alloy steel (Thép hợp kim crôm) ANSI B 3.12 Metal ball (Viên bi kim loại) Thuật ngữ, định nghĩa 3.1 Các thuật ngữ, định nghĩa dùng tiêu chuẩn này: 3.1.1 Bôi trơn giới hạn (boundary lubrication) Điều kiện mà ma sát mài mòn xảy hai bề mặt chuyển động tương đối xác định thuộc tính bề mặt, thuộc tính chất lỏng tiếp xúc, khác với trường hợp chất lỏng có độ nhớt lớn 3.1.1.1 Giải thích - Việc tiếp xúc kim loại kim loại xảy kéo theo phản ứng hóa học hệ thống Các màng mỏng mềm (thường mỏng) hấp phụ vật lý phản ứng hóa học chịu tải trọng tiếp xúc với nhau, kết việc mài mịn khơng thể tránh khỏi 3.1.2 Độ bơi trơn (lubricity) Thuật ngữ mang tính định tính, mơ tả khả bơi trơn chất lỏng, ảnh hưởng đến ma sát mài mòn bề mặt có tải trọng chuyển động tương 3.1.2.1 Giải thích - Trong phương pháp độ bôi trơn chất lỏng đánh giá theo vết bị mài mịn, tính micromet, sinh viên bi dao động tiếp xúc với đĩa tĩnh ngâm chất lỏng, trình diễn điều kiện xác định kiểm soát Tóm tắt phương pháp 4.1 Lấy ml mẫu nhiên liệu cho vào bình thử thiết bị HFRR điều chỉnh nhiệt độ chuẩn thích hợp (25 °C 60 °C) Nhiệt độ thử thường sử dụng 60 °C, trừ trường hợp phải lưu ý đến mát nhiên liệu bay suy giảm chất lượng nhiên liệu nhiệt độ 4.2 Khi nhiệt độ nhiên liệu ổn định, hạ thấp cần rung giữ viên bi thép không quay, chịu tải trọng 200 g viên bi tiếp xúc với đĩa thử ngập hoàn toàn nhiên liệu thử Viên bi va trượt đĩa với khoảng cách mm, tần số 50 Hz vòng 75 phút 4.3 Viên bi lấy khỏi cần rung làm Đo đường kính phụ vết mòn nhân với 100 ghi lại kết Ý nghĩa sử dụng 5.1 Thiết bị phun nhiên liệu điêzen liên quan đến độ bôi trơn nhiên liệu điêzen, phận động bơm phun nhiên liệu vịi phun có tuổi thọ ngắn, bị quy lý nhiên liệu điêzen không đủ độ bôi trơn 5.2 Độ bôi trơn yếu tố ảnh hưởng đến vận hành phận, kết phép thử HFRR cho thấy nguy mài mòn phận bơm phun nhiên liệu, kết chứng minh phép thử thiết bị bơm tổ hợp thiết bị/nhiên liệu 5.3 Vết bị mài mòn sinh phép thử HFRR nhạy cảm với nhiễm bẩn chất lỏng, vật liệu thử nhiệt độ phép thử Việc đánh giá độ bôi trơn nhạy cảm với chất bẩn (dạng vết) lẫn vào lấy mẫu nhiên liệu thử trình bảo quản 5.4 Thiết bị HFRR thiết bị đánh giá độ bơi trơn viên bi có tải trọng mài mịn xy lanh (SLBOCLE, ASTMD 6078) hai phương pháp dùng để đánh giá độ bôi trơn nhiên liệu điêzen Khơng có tương quan tuyệt đối hai phương pháp thử 5.5 Phương pháp HFRR dùng để đánh giá hiệu tương đối nhiên liệu điêzen việc ngăn ngừa mài mòn điều kiện thử cho trước Tương quan kết thử theo phương pháp HFRR với tính trường hệ thống phun nhiên liệu điêzen chưa xác lập 5.6 Phương pháp thử nhằm đánh giá độ bôi trơn giới hạn Do có ảnh hưởng độ nhớt đến độ bơi trơn phương pháp thử này, cần giảm thiểu tối đa Thiết bị, dụng cụ 6.1 Thiết bị chuyển động cao tần (HFRR) (Xem Hình 1) có khả tạo cọ sát viên bi thép có tải trọng 200 g lên mặt đĩa tĩnh ngập hoàn toàn nhiên liệu thử Thiết bị tạo khoảng cách va trượt viên bi thép lên mặt đĩa mm với tần số 50 Hz 75 phút Toàn điều kiện vận hành nêu Bảng 6.2 Bình chứa, có khả chứa đĩa thử nằm nhiên liệu thử Duy trì nhiệt độ bình chứa này, nhiên liệu thử cách dùng gia nhiệt kiểm soát điện, áp sát vào bình chứa LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 6.3 Bộ phận điều khiển, dùng để điều khiển khoảng cách va đập, tần số, nhiệt độ bình chứa, lực ma sát, điện tiếp xúc, thời gian thử, với hệ thống điều khiển thu thập số liệu điện tử Hình - Sơ đồ thiết bị HFRR Bảng - Các điều kiện thử Thể tích chất lỏng ml ± 0,20 ml Độ dài va trượt mm ± 0,02 mm Tần số 50 Hz ± Hz Nhiệt độ chất lỏng 25 °C ± °C Hoặc 60 °C ± °C Độ ẩm tương đối > 30% Tải trọng áp vào 200 g ± g Thời gian thử 75 phút ± 0,1 phút Diện tích bề mặt bể cm2 ± cm2 6.4 Kính hiển vi, có khả phóng đại 100 lần với thang chia 0,1mm khả phóng đại tăng lên với thang chia 0,01 mm 6.4.1 Thước đo micro loại trượt, thủy tinh với thang chia đến 0,01 mm 6.5 Bể làm sạch, đúc thép khơng gỉ, có dung tích phù hợp công suất làm lớn 40 w 6.6 Bình hút ẩm, chứa chất làm khơ, có khả chứa đĩa thử, viên bi dụng cụ thử Thuốc thử vật liệu 7.1 Axeton, cấp thuốc thử (Cảnh báo - Rất dễ cháy Hơi gây phát tia lửa) 7.2 Khơng khí nén, chứa hydrocacbon nhỏ 0,1 ppmv 50 ppmv nước (Cảnh báo - Khí nén áp suất cao Đặc biệt cẩn thận sử dụng có chất dễ cháy) 7.3 Bao tay, làm từ vải bơng, sạch, khơng dính sợi bơng 7.4 Các chất lỏng chuẩn 7.4.1 Chất lỏng A - Chất chuẩn có độ bôi trơn cao (Cảnh báo - Dễ cháy) Bảo quản bình thủy tinh borosilicat sạch, nắp đậy có lót giấy nhơm, bình chứa kim loại có lót tồn epoxy Bảo quản chỗ tối 7.4.2 Chất lỏng B - Chất chuẩn có độ bơi trơn thấp (Cảnh báo - Dễ cháy Hơi có tính độc) Bảo quản bình thủy tinh borosilicat sạch, nắp đậy có lót giấy nhơm, bình chứa kim loại có lót tồn epoxy Bảo quản chỗ tối 7.5 Bi thử (cấp 24 theo ANSI B 3.12), làm từ thép có ký hiệu AISI E - 52100, đường kính 6,00 mm, có độ cứng Rockwell 58 - 66 thang “C” (HRC) phù hợp với ASTM E18 độ nhám bề mặt nhỏ 0,05 µm Ra (có thể sử dụng bi thử làm từ loại thép khác có tính chất tương đương) 7.6 Đĩa thử, có đường kính 10 mm, làm từ tơi có mác thép AISI E-52100, độ cứng Vicker “HV 30” phù hợp với ASTM E 92, số thang đo 190 - 210, tiện, mài đánh bóng bề mặt nhỏ 0,02 µm Ra LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 7.7 Toluen, cấp thuốc thử (Cảnh báo - Dễ cháy Độc hít phải) 7.8 Khăn lau, vải khơng có sợi bơng hydrocacbon Lấy mẫu bình chứa mẫu 8.1 Ngoại trừ mẫu đặc biệt, nói chung, mẫu lấy theo TCVN 6777 (ASTM D 4057) ASTM D 4177 8.2 Do phép đo độ bôi trơn nhạy cảm tạp chất dạng vết, có bình sau sử dụng làm bình chứa mẫu: bình kim loại có tráng epoxy, bình thủy tinh borosilicat, bình polytetrafluoretylen (PTFE), bình phải tráng ba lần sản phẩm lấy mẫu quy định bình chứa mẫu để thực phép thử bôi trơn theo ASTMD 4306 8.3 Nên dùng bình mới, dùng bình cũ phải theo quy trình làm cho loại bình dùng để đựng mẫu cho phép thử này, theo ASTM D 4306 Chuẩn bị thiết bị 9.1 Các đĩa thử: 9.1.1 Các đĩa cần phải ngâm toluen 12 trước làm qui định từ 9.1.2 đến 9.1.5 9.1.2 Lấy đĩa khỏi toluen đặt đĩa vào cốc Rót lượng toluen vào cốc cho đĩa nằm ngập toluen 9.1.3 Đặt cốc vào thiết bị làm siêu âm cho máy hoạt động phút 9.1.4 Dùng kẹp để gắp đĩa làm chuyển vào cốc lặp lại quy trình làm từ 9.1.2 với axeton vịng phút 9.1.5 Làm khơ bảo quản đĩa bình hút ẩm CHÚ THÍCH Q trình làm khơ tốt dùng dịng khơng khí nén có áp suất từ 140 kPa đến 210 kPa 9.2 Các viên bi thử (nhận được), Các viên bi thử làm theo quy trình làm đĩa thử qui định từ 9.1.1 đến 9.1.5 9.3 Dụng cụ, Tất dụng cụ tiếp xúc với đĩa thử, bi thử, nhiên liệu thử phải làm cách rửa cẩn thận với toluen, làm khơ dùng aceton để tráng, sau làm khơ bảo quản bình hút ẩm 10 Kiểm tra thiết bị thử 10.1 Nhiệt độ - Dùng dụng cụ đo nhiệt độ hiệu chuẩn để kiểm tra điều khiển nhiệt độ bình thử 10.2 Tần số - Dùng máy đo tần số hiệu chuẩn để kiểm tra tần số phận rung 10.3 Độ dài va trượt - sau tiến hành phép thử với chất lỏng chuẩn B, dùng kính hiển vi đo vết mòn vẹt đĩa để kiểm tra độ dài va trượt Lấy chiều dài vết mòn vẹt trừ chiều rộng vết mòn vẹt cho độ dài va trượt thực 10.4 Thời gian thử nghiệm - Dùng đồng hồ bấm giây hiệu chuẩn để kiểm tra thời gian thử nghiệm (không bắt buộc) 10.5 Thiết bị thử - Sau 20 phút thử, cần tiến hành lần phép thử chất lỏng chuẩn để kiểm tra độ xác tính thiết bị thử Cần thực hai phép thử chất lỏng chuẩn nhiệt độ thử mà thiết bị cần kiểm tra Nếu hai đường kính vết mịn (W sDs) hai chất lỏng chênh lớn 80 µm phải thử tiếp có hiệu chỉnh để xác minh độ xác tính thiết bị thử Nếu giá trị trung bình hai phép thử chênh lệch 80 µm so với giá trị trung bình đường kính vết mài mòn sinh thử với chất lỏng A B nhiệt độ 25°C 60°C, cần tiếp tục thử hiệu chỉnh để xác minh độ xác tính thiết bị thử 11 Cách tiến hành 11.1 Bảng tổng hợp tóm tắt điều kiện thử 11.2 Có mối liên quan chặt chẽ yêu cầu làm quy trình làm Trong trình bảo quản lắp đặt thiết bị phải bảo vệ phận làm (đĩa, bi, bình chứa phận khác) cách dùng kẹp sạch, mang bao tay vải LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 11.3 Dùng kẹp đặt đĩa thử vào bình thử, mặt bóng lên Định vị đĩa thử vào bình, sau cố định bình vào thiết bị thử Cần đảm bảo cặp nhiệt điện đặt vị trí bình thử Độ ẩm tương đối phịng thí nghiệm phải lớn 30 % 11.4 Dùng kẹp đặt viên bi vào giá đỡ, gắn chặt giá đỡ vào đầu cần rung Giữ giá đỡ nằm ngang trước xiết chặt cố định 11.5 Dùng pipét cho vào bể ml ± 0,2 ml nhiên liệu thử 11.6 Dùng phận điều khiển nhiệt độ để đạt nhiệt độ mong muốn (25 °C 60 °C, thường hay đặt 60 °C, xem 4.1) gia nhiệt Đặt chiều dài va trượt mm Đặt tần số rung 50 Hz 11.7 Khi nhiệt độ ổn định, hạ thấp cần rung treo tải trọng 200 g vào, bật thiết bị rung 11.8 Phép thử tiến hành 75 phút Khi phép thử hoàn tất, tắt máy rung tắt phận gia nhiệt Nâng cần rung lên tháo giá đỡ bi thử 11.9 Tráng viên bi thử (vẫn nằm giá đỡ) dung môi sạch, dùng khăn lau khô Dùng dụng cụ đánh dấu vịng mài mịn bi thử 11.10 Tháo bình thử ra, lấy đĩa thử lau Đặt đĩa vào bao bì bảo quản (bao nhựa) đánh dấu chất chuẩn thử 11.11 Đặt giá đỡ viên bi kính hiển vi đo đường kính vết mòn phù hợp với điều 12 11.12 Sau đo vết mòn xong, lấy bi khỏi giá đỡ bảo quản chỗ với đĩa thử 12 Đo vết mài mịn 12.1 Bật cơng tắc nguồn sáng kính hiển vi, đặt viên bi thử vào kính hiển vi có độ phóng đại 100 lần 12.2 Điều chỉnh tiêu điểm kính hiển vi, điều chỉnh vị trí vết mài mòn nằm trung tâm vùng quan sát 12.3 Đưa vết mài mịn vào chỗ có thang chia chuẩn điều khiển học Đo trục vết mài mịn xác đến 0,01 mm, ghi lại số đo 12.4 Đưa vết mài mịn vào chỗ có thang chia chuẩn điều khiển học Đo trục phụ vết mài mịn xác đến 0,01 mm, ghi lại số đo 12.5 Ghi lại tình trạng vết mài mịn có khác biệt với phép thử mẫu chuẩn, mảng màu, hạt khơng bình thường, dạng mài mịn, vết rộp thấy được,… có mặt hạt cặn bình thử 13 Tính tốn 13.1 Tính đường kính vết mòn sau: WSD = (M + N)/2.1000 Trong WSD đường kính vết mịn, tính micromet; M trục chính, tính milimet; N trục phụ, tính milimet 14 Báo cáo kết 14.1 Báo cáo thông tin sau: 14.1.1 Độ dài trục trục phụ xác đến 0,01 mm, đường kính vết mài mịn xác đến 10 µm 14.1.2 Mơ tả diện tích vết mài mịn 14.1.3 Nhiệt độ nhiên liệu 14.1.4 Mô tả nhiên liệu thử ngày lấy mẫu 14.1.5 Nhận dạng mẫu thử 14.1.6 Ngày tiến hành thử 14.1.7 Ghi lại khác biệt so với điều kiện thử nêu Bảng 15 Độ chụm độ lệch LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 15.1 Độ chụm - Độ chụm xây dựng cho nhiên liệu có đường kính vết mài mịn nằm khoảng 143 µm 772 µm 25 °C (175 µm 1000 µm 60 °C) Các thông số độ chụm xây dựng chương trình hợp tác thử nghiệm phịng thí nghiệm Mỹ Châu Âu Có chất lỏng khác phịng thí nghiệm cung cấp 18 chất lỏng để thử, chất lỏng mã hóa cho thí nghiệm viên khơng biết mẫu Một dãy phép thử cho người thí nghiệm viên tiến hành thử 18 mẫu thiết bị, phịng thí nghiệm thử máy HFRR 25 °C 10 phịng thí nghiệm thử máy HFRR 60 °C 15.1.1 Sự chênh lệch hai kết thử liên tiếp nhận thí nghiệm viên tiến hành thiết bị, điều kiện thử không đổi, mẫu thử, thời gian dài với thao tác bình thường xác phương pháp thử này, hai mươi trường hợp vượt giá trị đây: Độ lặp lại 25 °C = 62 µm Độ lặp lại 60 °C = 80 µm 15.1.2 Sự chênh lệch hai kết thử độc lập, nhận hai thí nghiệm viên khác làm việc hai phịng thử nghiệm khác nhau, mẫu thử, thời gian dài với thao tác bình thường xác phương pháp thử này, hai mươi trường hợp vượt giá trị giá trị Độ tái lập 25 °C = 127 µm Độ tái lập 60 °C = 136 µm 15.2 Độ chệch - Qui trình nêu phương pháp khơng có độ chệch, độ bơi trơn khơng phải đặc tính khơng thể đo được, độ bôi trơn xác định theo phương pháp LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162