ASTM D5275-17
Стандартный метод испытаний топливных форсунок на сдвиговую устойчивость (FISST) для жидкостей, содержащих полимеры
- Стандартный №
- ASTM D5275-17
- Дата публикации
- 2017
- Разместил
- American Society for Testing and Materials (ASTM)
- состояние
- быть заменен
- ASTM D5275-20
- Последняя версия
- ASTM D5275-20
- сфера применения
-
Углубленный технический анализ ASTM D5275-17
ASTM D5275-17, «Стандартный метод испытаний на сдвиговую стабильность форсунок для полимерсодержащих жидкостей (FISST)», является важным стандартом для оценки стабильности вязкости полимерсодержащих жидкостей в условиях высокого давления сдвига. Первоначально этот стандарт был опубликован как Процедура B Стандарта D3945, но позже стал отдельным стандартом из-за различий между Процедурами A и B.
Принцип испытания и конфигурация оборудования
Метод испытаний FISST основан на системе дизельного инжектора. Он имитирует условия высокого сдвига, возникающие в реальных условиях эксплуатации, путем многократного пропускания полимерсодержащей жидкости через сопло под давлением 20,7 МПа. Испытательное оборудование в основном состоит из двух резервуаров для хранения жидкости, одноплунжерного дизельного насоса высокого давления, системы привода электродвигателя, игольчатой форсунки для впрыска топлива и автоматизированной системы контрольно-измерительных приборов.
Компоненты оборудования Характеристики Функции Дизельный инжекторный насос Модель Waukesha 106712G Обеспечивает стабильное давление 20,7 МПа Узел форсунки Номер детали Waukesha A75067E Создает поле с высокой скоростью сдвига Приводной двигатель 2,25 кВт (3 л.с.), 1725 об/мин Обеспечивает стабильную выходную мощность Счетчик циклов Настройка 20 циклов Контролирует количество циклов испытаний
Ключевые этапы процедуры испытаний
Процесс испытаний состоит из четырех основных этапов: калибровка оборудования, подготовка образцов, испытание на сдвиг и измерение вязкости. Каждый этап подчиняется строгим рабочим процедурам и требованиям контроля качества.
Требования к калибровке оборудования
Калибровка имеет решающее значение для обеспечения точности результатов испытаний. Во-первых, давление открытия клапана дизельного инжекторного узла должно быть установлено на 20,7±0,35 МПа. Затем скорость подачи насоса регулируется до 534±12 см³/мин. Проверка жесткости сдвига выполняется с использованием эталонного масла TL-11074. Общая потеря кинематической вязкости при 100 °C после сдвига должна быть в диапазоне 2,0-2,2 мм²/с.
Процедура обработки образцов
Перед испытанием промойте оборудование четырьмя порциями испытательного масла по 20 см³, чтобы обеспечить чистоту системы. Во время формального испытания используется образец объемом 100 см³, который 20 раз сдвигается через сопло. Каждый цикл включает перекачку масла из нижнего бака через сопло в верхний бак и его последующий слив обратно в нижний бак через сливной клапан с электромагнитным управлением.
Метод расчета и выражение результата
Процент потери вязкости рассчитывается по формуле: VL = 100 × (Vu - Vs)/Vu, где VL — процент потери вязкости, Vu — кинематическая вязкость несдвиговой нефти при 100 °C, а Vs — кинематическая вязкость сдвинутой нефти при 100 °C.
Параметр Символ Единица Описание Вязкость без сдвига Vu мм²/с Начальная кинематическая вязкость при 100°C Вязкость при сдвиге Vs мм²/с Кинематическая вязкость при сдвиге при 100°C Потеря вязкости VL % Процент потери вязкости
Анализ точности и смещения
Стандарт устанавливает строгие требования к точности: повторяемость 1,19% и воспроизводимость 5,22%. Эти показатели точности основаны на результатах испытаний 10 моторных масел и 6 гидравлических жидкостей, проведенных пятью лабораториями США и одной европейской лабораторией.
Сравнение методов
По сравнению с европейским методом испытания дизельных форсунок в стандарте D3945, метод FISST продемонстрировал лучшую повторяемость (1,19% против 1,43%), но несколько более низкую воспроизводимость (5,22% против 4,57%). Два метода испытаний были по существу эквивалентны с точки зрения строгости испытаний с коэффициентом корреляции 0,982.
Рекомендации по внедрению стандарта
При применении ASTM D5275-17 обратите особое внимание на следующие аспекты:
Точки обслуживания оборудования
Точные компоненты оборудования впрыска топлива (плунжер и цилиндр насоса, узел клапана форсунки) требуют специальной защиты для предотвращения повреждений. Техническое обслуживание рекомендуется выполнять специалисту по дизельным насосам впрыска или в соответствии с руководством по техническому обслуживанию производителя.
Процедуры безопасной эксплуатации
Во время испытаний трубопровод между насосом и держателем форсунки находится под высоким давлением; убедитесь, что защитное ограждение установлено. Жидкость, выбрасываемая из форсунки, имеет высокоскоростную ударную силу, которая может нанести серьезную травму человеку. Во время работы необходимо принимать соответствующие защитные меры.
Меры контроля качества
Рекомендуется проверять жесткость сдвига оборудования с использованием эталонного масла после каждых 20 испытаний. Если оборудование не используется более одной недели, необходимо выполнить проверку калибровки перед испытанием дополнительных образцов. Если вязкость после сдвига эталонного масла выходит за пределы указанного диапазона, необходимо исследовать механическое повреждение или проблемы с методикой испытания.
Технологическое развитие и разработка стандартов
Стандарт ASTM D5275 претерпел несколько пересмотров с момента своей первой публикации в 1992 году. В издании 2017 года в основном обновлено содержание Раздела 9.3, а в издании 2016 года добавлен Раздел 10.2.2. Эти пересмотры отражают развитие технологий и накопление практического опыта.
Тенденция развития стандартов показывает, что методы испытаний движутся в сторону более высокой степени автоматизации, лучшей повторяемости и более широкого спектра применений. В связи с постоянным появлением новых полимерных материалов методы испытаний также должны быть соответствующим образом скорректированы для адаптации к новым техническим требованиям.
Стандарт ASTM D5275-17 обеспечивает надежную методологическую основу для оценки сдвиговой устойчивости полимерсодержащих жидкостей, однако в реальных условиях применения результаты необходимо интерпретировать с учетом конкретного типа полимера и условий эксплуатации. Результаты лабораторных испытаний нельзя просто экстраполировать для прогнозирования эксплуатационных характеристик на месте.
ASTM D5275-17 Ссылочный документ
- ASTM D2603 Метод испытания устойчивости полимерсодержащих масел к сдвигу при звуковом сдвиге
- ASTM D3945 Метод испытания на сдвиговую устойчивость полимеров, содержащих жидкости
- ASTM D445 Стандартный метод определения кинематической вязкости прозрачных и непрозрачных жидкостей (расчет динамической вязкости)
ASTM D5275-17 История
- 2020 ASTM D5275-20 Стандартный метод испытаний топливных форсунок на сдвиговую устойчивость (FISST) для жидкостей, содержащих полимеры
- 2017 ASTM D5275-17 Стандартный метод испытаний топливных форсунок на сдвиговую устойчивость (FISST) для жидкостей, содержащих полимеры
- 2016 ASTM D5275-16 Стандартный метод испытаний топливных форсунок на сдвиговую устойчивость (FISST) для жидкостей, содержащих полимеры
- 2011 ASTM D5275-11 Стандартный метод испытаний топливных форсунок на сдвиговую устойчивость (FISST) для жидкостей, содержащих полимеры
- 2003 ASTM D5275-03 Стандартный метод испытаний топливных форсунок на сдвиговую устойчивость (FISST) для жидкостей, содержащих полимеры
- 1992 ASTM D5275-92(1998)e1 Стандартный метод испытаний топливных форсунок на сдвиговую устойчивость (FISST) для жидкостей, содержащих полимеры
