ANSI/ASHRAE 172-2024
Метод испытания нерастворимых материалов в смазочных и холодильных системах
- Стандартный №
- ANSI/ASHRAE 172-2024
- Дата публикации
- 2024
- Разместил
- American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE)
- Последняя версия
- ANSI/ASHRAE 172-2024
- сфера применения
-
Техническая интерпретация стандарта ANSI/ASHRAE 172-2024
Стандарт ANSI/ASHRAE 172-2024 «Метод испытаний на наличие нерастворимых веществ в смазочных материалах и системах хладагентов» является ключевым техническим стандартом для холодильной промышленности и кондиционирования воздуха, заменяющим издание 2017 года. Этот стандарт определяет методы испытаний на образование нерастворимых веществ в смесях смазочных материалов и хладагентов и имеет решающее значение для оценки совместимости и надежности холодильных систем.
Предыстория и технологическое развитие
С непрерывным развитием холодильных технологий постоянно появляются новые комбинации хладагентов и смазочных материалов, и совместимость этих материалов при определенных условиях температуры и давления становится все более важной. Некоторые растворимые вещества растворяются в холодильных системах при определенных условиях, но выпадают в осадок при других, образуя отложения, которые серьезно влияют на надежность системы. В критически важных компонентах, таких как расширительные устройства, даже мельчайшие отложения могут привести к изменению размера пор или полной закупорке, что значительно снижает эффективность оборудования или даже приводит к его полному отказу.
Версия стандарта 2024 года претерпела значительные изменения по сравнению с версией 2017 года, в основном в следующих аспектах: стандартизация двух методов испытаний: герметичная стеклянная трубка и металлическая испытательная ячейка, улучшение правил безопасности и повышение точности испытаний. Стандарт устанавливает более строгие требования безопасности и более точные методы измерений для обеспечения надежности и повторяемости результатов испытаний.
Определения основных терминов и технических требований
Глава 3 стандарта четко определяет основные термины, используемые в процессе испытания:
Термины Определение Технические требования Осадок Материал, который отделяется от смеси смазочного материала и хладагента при определенной температуре Включает присадки к смазочным материалам, загрязняющие вещества, производственные химикаты, экстрагируемые вещества и т. д. Температура осаждения Температура, при которой смесь смазочного материала и хладагента образует осадок, видимый невооруженным глазом Требование к точности испытания ±1°C Герметичная стеклянная трубка Трубка из боросиликатного стекла с круглым дном на одном конце и герметичной круглой головкой на другом конце Должна выдерживать максимальное давление хладагента в условиях испытания Металлическая испытательная ячейка Стальная испытательная ячейка, включая заправочный клапан и смотровое окно Должна быть оснащена устройством сброса давления, материал которого совместим с испытуемым веществом Требования к испытательной аппаратуре и оборудованию
В главе 5 стандарта подробно описаны технические требования к аппаратуре и оборудованию, необходимым для испытания:
Герметичная стеклянная трубка Должна быть изготовлена из боросиликатного стекла с толщиной стенки, достаточной для защиты оператора и выдерживания температуры и давления испытания. Подготовка стеклянных трубок должна выполняться квалифицированным стеклодувом. Необходимо учитывать такие факторы, как правильное хранение, чистота, обрезка до получения плоского конца, использование небольшого острого пламени горелки, работающей на смеси кислорода и газа, равномерная толщина стенок и соответствующие меры безопасности. Конструкция металлической испытательной ячейки должна обеспечивать возможность заправки хладагента и смазки, а также визуализацию жидкой и паровой фаз. Испытательная ячейка изготовлена из нержавеющей стали и оснащена смотровым стеклом из боросиликатного стекла высокого давления. Конструкция должна включать заправочное отверстие, дополнительный порт для измерения температуры и устройство сброса давления. Зарядный коллектор состоит из коллектора (металлического или стеклянного), вакуумного насоса, манометра, вакуумметра высокого вакуума, баллона с хладагентом, клапана и заправочного отверстия. Его функция заключается в вакуумировании трубок, дегазации смазки, добавлении хладагента и герметизации. В главе 4 стандарта подчеркивается важность соблюдения безопасности во время испытаний, особенно при работе с герметичными стеклянными или металлическими контейнерами. Абсолютное давление внутри испытательной трубки может превышать 6000 кПа (870 фунтов на кв. дюйм), и стеклянная трубка нередко может разрушиться.
Средства безопасности Технические требования Требования к защите Защитный щиток Большой щиток из безопасного стекла или пластика должен защищать голову, лицо и тело оператора Средства индивидуальной защиты Капюшон, плотный лабораторный халат, плотные перчатки Маска должна доходить до низа, чтобы защищать шею и верхнюю часть груди Требования к перчаткам Изоляционный материал, устойчивый к воздействию тепла и холода Должен предотвращать травмы рук в случае разрушения стеклянной трубки Подготовка и Требования к чистоте
Глава 6 стандарта определяет спецификации и требования к подготовке испытуемых материалов:
Стеклянные трубки должны быть исключительно чистыми и храниться в герметичных контейнерах, которые не будут собирать загрязнения. Перед использованием стеклянные трубки необходимо промыть дистиллированной или деионизированной водой, затем промыть ацетоном или другим подходящим растворителем. Высушить при температуре 125 °C (257 °F) и охладить в эксикаторе. Улучшенный метод очистки заключается в отжиге стеклянных трубок при температуре 580 °C (1076 °F) в течение одного часа.
Хладагент должен быть известной чистоты и соответствовать стандарту AHRI 700. Баллоны для перекачки хладагента должны быть оснащены устройствами сброса давления и регулируемыми игольчатыми клапанами. Смазочные материалы для хладагента должны быть изолированы от атмосферной влаги и света. Содержание влаги следует измерять с использованием ASTM D1533 или ASTM D6304, а значение указывать в окончательном отчете. Глава 7 стандарта подробно описывает процедуру испытания, включая такие этапы, как заправка смазкой, заправка хладагента, герметизация пламенем и измерение температуры: Заправка смазкой в стеклянную трубку: Используйте шприц, снабженный достаточно тонкой иглой, чтобы ввести смазку в стеклянную трубку. Будьте особенно осторожны, чтобы не оставить смазку в верхней части стеклянной трубки, так как эта область будет герметизирована пламенем после заправки хладагента. Формирование капилляров: Используя кислородно-ацетиленовое пламя, уменьшите трубку до размера капилляра, который пройдет через иглу 18-го калибра на расстоянии 60 мм (2,4 дюйма) от незапечатанного конца. Эта операция должна выполняться квалифицированным стеклодувом. Заправка хладагентом: Хладагент добавляется в трубки очень точно, контролируя изменение давления по вакуумметру. Зная начальное давление газа в коллекторе и объем коллектора, закон идеального газа используется для расчета изменения давления, связанного с известной массой хладагента, перенесенного в трубки. Измерение температуры осаждения и интерпретация результатов: Глава 7.11 стандарта определяет метод измерения температуры осаждения: Погрузите герметичную стеклянную трубку (или металлическую испытательную ячейку) в термостатированную ванну, содержащую устройство для измерения температуры. Начальная температура ванны должна быть окружающей среды. Начните охлаждать ванну до температуры ниже окружающей среды со скоростью приблизительно 0,25 °C (0,25 °F) в минуту. Для каждого снижения температуры на 5 °C (41 °F) удерживайте образец при фиксированной температуре в течение 10 минут, чтобы позволить кристаллам или твердым веществам осаждаться. Наблюдайте за растворами смазочного материала и хладагента в трубках на признаки разделения фаз или образования твердых веществ во время охлаждения. Используйте миллиметровую бумагу с минимум 20 линиями на 1,0 дюйм (25,4 мм) в качестве фоновой сетки, чтобы помочь обнаружить первые признаки образования осадка или твердых веществ. Температура, при которой наблюдаются первые видимые признаки образования осадка, регистрируется как результат испытания.
Значение и применение результатов испытаний
Глава 8 стандарта объясняет значение результатов испытаний: Этот метод испытаний предназначен для простого и эффективного метода скрининга характеристик растворимости веществ в смесях хладагентов/смазок или для оценки тенденции разработанных смазочных материалов к образованию осадков в присутствии хладагентов.
Отчет должен включать следующую информацию: испытанные смазочный материал и хладагент, концентрация смазочного материала в хладагенте, температура, при которой наблюдалось изменение внешнего вида, и описание наблюдаемого изменения. Этот тип испытаний дает ценную информацию относительно пригодности комбинации смазочного материала/хладагента для использования в холодильном оборудовании. Однако этот стандарт не может быть использован для окончательного определения пригодности. Окончательное одобрение смеси хладагента/смазки для коммерческого использования может быть продемонстрировано только в результате долгосрочных испытаний, спонсируемых OEM-производителем, в полных системах.
Рекомендации по внедрению и передовой опыт
Основываясь на содержании стандарта, предлагаются следующие рекомендации по внедрению:
Безопасность прежде всего: Всегда ставьте безопасность на первое место и строго соблюдайте требования безопасности, изложенные в Главе 4, особенно при работе с герметичными контейнерами высокого давления. Убедитесь, что все операторы прошли полное обучение и понимают потенциальные опасности.
Калибровка оборудования: Регулярно калибруйте всё измерительное оборудование, включая приборы для измерения температуры и манометры, для обеспечения точности и повторяемости результатов испытаний. Точность оборудования для измерения температуры должна составлять ±1°C (±1°F).
Совместимость материалов: Убедитесь, что все конструкционные материалы испытательной установки, контактирующие с испытываемым материалом, обладают достаточной совместимостью, чтобы предотвратить разрушение оборудования или общий отказ.
Меры по охране окружающей среды: Соблюдайте местные, региональные и федеральные правила утилизации отходов и растворителей. Используйте установку для сбора хладагента для правильной утилизации неиспользованного хладагента.
Сравнение стандартов и разработка технологий
Сравнение версий Стандарт ANSI/ASHRAE 172-2017 Стандарт ANSI/ASHRAE 172-2024 Методы испытаний Основное внимание уделяется методу герметичной стеклянной трубки Добавление методов металлических испытательных ячеек, предоставляющих больше возможностей Требования безопасности Основные требования безопасности Более подробные и строгие правила безопасности Требования к точности Общие требования к точности Более высокая точность испытаний и требования к повторяемости Область применения В основном для традиционных хладагентов Расширено для включения новых экологически безопасных хладагентов и смазочных материалов Техническое развитие настоящего стандарта отражает растущий спрос холодильной промышленности на совместимость материалов и надежность систем. С продвижением и применением новых хладагентов с низким ПГП требования к испытаниям на совместимость смазочных материалов и хладагентов также становятся все более строгими. Стандарт 172-2024 предоставляет отрасли более полный и надежный метод испытаний, помогающий обеспечить долгосрочную стабильную работу холодильных систем.
ANSI/ASHRAE 172-2024 Ссылочный документ
- ASTM E220 Стандартный метод испытаний для калибровки термопар методами сравнения
ANSI/ASHRAE 172-2024 История
- 2024 ANSI/ASHRAE 172-2024 Метод испытания нерастворимых материалов в смазочных и холодильных системах
- 2017 ANSI/ASHRAE 172-2017 Стандарт ANSI/ASHRAE 172-2017. Метод испытания нерастворимых материалов в синтетических смазочных материалах и системах хладагента с ГФУ.
