Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности

Содержание статьи:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ТОПЛИВО ТВЕРДОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ГОСТ 2160-92

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

Содержание

Дата введения 01.07.93

Настоящий стандартраспространяется на бурые и каменные угли, антрацит, горючие сланцы, брикеты,породные прослойки, сопровождающие пласты угля, и устанавливает методыопределения действительной и кажущейся плотности.

Сущность методаопределения действительной плотности заключается в определении массы и объемаиспытуемой пробы топлива взвешиванием в воздухе и в пикнометрической жидкости.

Сущность методаопределения кажущейся плотности заключается в определении массы испытуемойпробы топлива и измерении её объема взвешиванием в воздухе и жидкости.Определение проводят двумя методами — гидростатического взвешивания игравиметрическим с парафинированием образца топлива.

1. МЕТОДЫ ОТБОРАПРОБ

Отбор и подготовка проб -по ГОСТ10742 и ГОСТ9815.

Для определениядействительной плотности используют аналитическую пробу топлива крупностьюменее 0,2 мм.

Для определения кажущейсяплотности используют пробу топлива крупностью 13-25мм, массой не менее 3кг.

2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ

2.1. Аппаратура, материалы и реактивы

Пикнометры типа ПЖ2 по ГОСТ 22524 или мерная колба вместимостью 50 см³по ГОСТ1770 с притертыми пробками или пробками по ТУ 381051835.

Весы лабораторные общегоназначения с погрешностью взвешивания не более 0,0002г.

Термостат водяной, обеспечивающийтемпературу в пределах (20±0,1) °С.

Баня водяная илипесчаная.

Эксикатор вакуумный.

Термометр ртутный илижидкостный стеклянный с ценой деления шкалы 0,1 °С по ГОСТ 27544 или ГОСТ28498.

Лодочка или бюкса длявзятия навески.

Пипетка вместимостью 1-3см³ с тонкооттянутым концом.

Воронка стеклянная илиметаллическая.

Колба мерная вместимостью0 см³ по ГОСТ25336.

Бумага фильтровальная по ГОСТ12026.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Кислота уксусная по ГОСТ 61,раствор 250 г/дм³.

Спирт этиловый по ГОСТ5962.

Смачиватели из группыповерхностно-активных веществ (ОП-7, ОП-10, ДБ, контакт Петрова и т. д.),растворы 5 г/дм³.

Для приготовленияраствора в стакан вместимостью 300 см³ помещают 5г смачивателя и приливают небольшое количества горячейводы, раствор переливают в мерную колбу вместимостью 0 см³,охлаждают до комнатной температуры, приливают 3 см³ уксусной кислотыи доливают до метки свежепрокипяченной и охлажденной до (20±0,1)°С воды.

2.2. Подготовка к испытанию

2.2.1. Определениевместимости пикнометра

Чистый и сухой пикнометр(или мерную колбу) вместе с пробкой взвешивают, заполняют до меткидистиллированной водой, доведенной до 20 °С, закрывают пробкой и помещают втермостат с водой при температуре (20±0,1) °С. Уровень воды в термостате долженбыть немного ниже метки пикнометра. Приводят в движение мешалку термостата и15-20 мин выдерживают в нем пикнометр с водой. Доводят уровень воды впикнометре до метки, используя воду из запасного пикнометра, выдержанного втермостате. При помощи фильтровальной бумаги удаляют капли воды с внутреннихстенок шейки пикнометра. Пикнометр вынимают из термостата, закрывают пробкой,тщательно вытирают и взвешивают.

Определение повторяют трираза и перед каждым взвешиванием пикнометр выдерживают в термостате притемпературе (20±0,1) °С не менее 15 мин.

За результат определенияпринимают среднее арифметическое результатов трех взвешиваний, если они неотличаются между собой более чем на 0,01г.

Вместимость пикнометраопределяют через каждые 50 определений.

Вместимость пикнометра (V1),см³, вычисляют по формуле

гдеm1 — масса пикнометра с дистиллированной водой притемпературе 20 °С, г;

m2 -масса пустого пикнометра, г;

0,9982 — плотность воды при температуре 20°С, г/см³.

2.2.2 Определениеплотности спирта

Плотность спиртаопределяют в калиброванном пикнометре (п. 2.2.1).

Плотность спирта (ρm), г/см³, при температуре 20°С, вычисляют по формуле

гдеm3 -масса пикнометра со спиртом при температуре 20 °С, г.

За результат принимаютсреднее арифметическое не менее трех результатов определений, проведенных вразных пикнометрах. Результат определения вычисляют до пятого десятичного знакаи округляют до четвертого десятичного знака. Расхождение между результатамиопределений не должно превышать 0,0002 г/см³.

2.3. Проведение испытания

2.3.1.Определяют массовую долю влаги аналитической пробы топлива по ГОСТ11014 или ГОСТ 27314.

2.3 2.При испытании с использованием воды из аналитической пробы в бюксу или лодочкуотбирают навеску топлива массой (5±0,2) г и через воронку переносят в сухойпикнометр.

В пикнометр постепенноприливают 30 см³ свежеприготовленного раствора смачивателя,вращательным движением тщательно перемешивают содержимое пикнометра и открытымставят на 60 мин в вакуумный эксикатор. Для удаления пузырьков воздуха вместовакуумного эксикатора можно применять кипячение на водяной или песчаной бане втечение 60 мин. При этом пикнометр периодически встряхивают и следят за тем,чтобы не было выброса топлива в шейку пикнометра.

Далее пикнометр вынимают,охлаждают до комнатной температуры и приливают раствор смачивателя до уровня на1-2 ммниже метки.

Пикнометр помещают втермостат при температуре (20±0,1) °С и выдерживают 15-20 мин. Затем пипеткойдобавляют раствор смачивателя до метки, при помощи фильтровальной бумагиудаляют капли раствора с внутренних стенок шейки пикнометра, вынимают его изтермостата, закрывают пробкой, тщательно вытирают и взвешивают.

2.3.3. При испытании сиспользованием спирта из аналитической пробы отбирают навеску топлива по п. 2.3.2.

В пикнометр с пробойвливают 30 см³ спирта при температуре 20°С, закрывают пробкой ивстряхивают в течение 3 мин. Остатки пробы с пробки и шейки пикнометраополаскивают таким количеством спирта, чтобы уровень его находился несколькониже метки. Пикнометр периодически слегка встряхивают для удаления всехпузырьков воздуха с поверхности пробы.

Примечание. Дляудаления пузырьков воздуха можно применять вакуумный эксикатор.

После полного удаленияпузырьков воздуха пикнометр наполняют спиртом до уровня на 1-2мм ниже метки, выдерживают в термостате при температуре(20±0,1) °С в течение 15 мин. Добавляют до метки в пикнометр спирт (температура20 °С), закрывают, вытирают и взвешивают.

2.3.4. Все взвешиваниепроводят с погрешностью не более 0,0002г.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Действительную плотностьтоплива в сухом состоянии  г/см³вычисляют по формулам:

при испытании с водой

гдет — масса навески топлива, г;

W^a  -массовая доля влаги в аналитической пробе, %;

 — плотность раствора смачивателя, условно принятаяравной 1 г/см³ при температуре 20°С;

т2— масса пикнометра с раствором смачивателя, г,определяемая в соответствии с п. 2.3.1;

т4 — масса пикнометра с навеской топлива и растворомсмачивателя, г;

при испытании со спиртом

где m5 — масса навески топлива в сухом состоянии, г, вычисленная по формуле

 — плотность спирта, г/см³;

m6 -масса пикнометра со спиртом, г;

т7 — масса пикнометра с навеской топлива и спиртом,г;

1,0018 — коэффициент, см³/г.

2.4.2.Результаты анализа вычисляют до третьего десятичного знака и округляют его довторого десятичного знака.

2.4.3. Допускаемыерасхождения между результатами двух параллельных определений не должныпревышать значений, указанных в табл. 1.

Таблица 1

2.4.4.За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двухпараллельных определений.

2.4.5. Еслирасхождения между результатами двух параллельных определений превышаютдопускаемые, проводят третье определение и за окончательный результат испытанияпринимают среднее арифметическое значение двух наиболее близких результатов впределах допускаемых расхождений.

2.4.6.Если результат третьего определения находится в пределах допускаемыхрасхождений по отношению к результатам каждого из двух предыдущих определений,за результат испытаний принимают среднее арифметическое результатов трехопределений.

3. МЕТОДЫОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЖУЩЕЙСЯ ПЛОТНОСТИ

3.1. Метод гидростатического взвешивания

3.1.1. Аппаратура,материалы и реактивы

Весы лабораторные общегоназначения 3-го класса точности по ГОСТ24104 с наибольшим пределом взвешивания 500г или 1 кг.

Корзинка проволочнаяцилиндрической формы диаметром: 80мм и высотой 110мм из металлической сетки с квадратными отверстиямиразмером 5×5 мм по ГОСТ3306.

Сосуд цилиндрическийСЦ-2,0 по ГОСТ25336.

Бумага фильтровальная по ГОСТ12026.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

3.1.2. Подготовкак испытанию

3.1.2.1. Определяютмассовую долю общей влаги испытуемой пробы топлива Wt по ГОСТ11014 или ГОСТ 27314.

3.1.2.2. Снимают левуючашку весов и на ее место укрепляют пустую корзинку, которая по массе легче,чем плечо рычага с чашкой весов. Уравновешивают плечи весов компенсирующимгрузом К1 Устанавливаютсосуд с жидкостью (температура 20°С) под пустой корзинкой. Погружают пустуюкорзинку в жидкость. Изменение в равновесии выравнивают другим компенсирующимгрузом К2.Компенсирующие грузы массой K1 и К2не должны изменяться при условии, что используемая аппаратура и плотностьжидкости остаются постоянными. Затем корзинку вынимают из сосуда и дают стечьбольшей части жидкости. Корзинку ставят на чистую фильтровальную бумагу,которую меняют пять раз за 5 мин, или до тех пор, пока она будет оставатьсясухой.

Подвешивают высушеннуюкорзинку на левое плечо весов с компенсирующим грузом К1 и взвешивают ввоздухе. Полученное значение соответствует массе жидкости, оставшейся накорзинке (m11).Это значение необходимо проверять перед каждой серией определений.

3.1.3. Проведениеиспытания

От пробы топлива отбираютне менее 10 кусков, тщательно очищают их жесткой щеткой от мелких частиц угля,помещают в сухую корзинку, уравновешивают компенсирующим грузом К1 и взвешивают в воздухес точностью до 0,01 г(m8).Корзинку с топливом помещают в сосуд, наполненный жидкостью, добавляюткомпенсирующий груз К2и после полного удаления воздушных пузырьков (встряхиванием корзинки) определяютмассу топлива в воде (m9).Корзинку вынимают из сосуда и дают жидкости стечь в течение того же времени,что и при гидростатическом взвешивании корзины. После того как жидкость стечет,убирают компенсирующий груз K2. Взвешивают топливо,смоченное жидкостью, в воздухе вместе с подвешенным компенсирующим грузом (m10).

3.1.4. Обработкарезультатов

3.1.4.1. Кажущуюсяплотность топлива (d^ra), г/см³, вычисляют

по формуле

гдеm8-— масса топлива, взвешенного в воздухе, г;

 — плотность жидкости, г/см³;

т — масса топлива, взвешенного в жидкости, г;

т10 — масса топлива, смоченного жидкостью вместе смассой, жидкости, оставшейся в корзинке, взвешенные на воздухе, г;

m11 – масса жидкости, оставшейся на корзинке, г.

3.1.4.2. Вычислениерезультатов — по п. 2.4.2.

3.1.4.3. Допускаемыерасхождения между результатами двух параллельных определений в одной и той жежидкости не должны превышать: 0,03 г/см³ — для одной лаборатории и0,06 г/см³ — для разных лабораторий.

3.1.4.4. За результатиспытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельныхопределений.

3.1.4.5. Если расхождениямежду результатами двух параллельных определений превышают допускаемые, далеепоступают, как указано в пп. 2.4.5 и 2.4.6.

3.2. Гравиметрический метод с парафинированиемобразца топлива

3.2.1. Аппаратура,материалы и реактивы

Аппаратура и материалы поп. 3.1.1.

Парафин по ГОСТ 23683.

Игла стальная по ГОСТ8030.

3.2.2. Проведениеиспытания

Для испытания используютне менее 10 образцов топлива массой 200-300г каждый. От каждого образца поперек наслоения отделяютчасть пробы массой 50- гдля определения общей влаги Wt по ГОСТ 27314или ГОСТ11014 и зольности A^d поГОСТ 11022. Остальную часть образца поперек наслоения разделяют пополам иполученные куски используют для определения кажущейся плотности.

Примечание. При проведении испытаний для керновых пробдопускается использование 2-5 кусков массой 50- г.

Кусок топлива тщательноочищают жесткой щеткой от мелких частиц угля и взвешивают в воздухе. Затемплотно обвязывают его тонкой, желательно шелковой нитью, и опускают на 1-2 с всосуд с парафином, расплавленным до температуры 80-90 °С. Пузырьки воздуха,образующиеся в остывающей парафиновой пленке, удаляют нагретой иглой,прокалывая каждый пузырек и обеспечивая при этом герметичность образующейсяпарафиновой пленки. После затвердения пленки кусок взвешивают в воздухе. Затемкусок помещают в корзинку и взвешивают его в воде в соответствии с пп. 3.1.2 и 3.1.3.

3.2.3. Обработкарезультатов

3.2.3.1. Кажущуюся плотность куска топлива (da), г/см³,вычисляют по формуле

гдеm12 — масса испытуемогокуска топлива, взвешенного в воздухе, г;

0,9982 — плотность водыпри температуре 20 °С, г/см³;

m13 — масса испытуемого куска топлива, покрытого слоем парафина и взвешенногов воздухе, г;

т14 — масса куска топлива, покрытого слоем парафина вводе, г;

 — плотность парафина, равная 0,89 г/см³.

3.2.3.2. Из двух параллельных определений в кусках топливарассчитывают среднее арифметическое значение кажущейся плотности образца.

3.2.3.3. Среднюю кажущуюся плотность исследованного количества образцовтоплива (dacр), г/см³,вычисляют по формуле

гдеd‘а— среднее значение кажущейся плотности для образца топлива, г/см³;

п — количество испытуемых образцов топлива.

3.2.3.4. Допускаемыерасхождения между результатами двух параллельных определений не должныпревышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

3.2.3.5.Результаты испытания вычисляют в соответствии с пп. 2.4.5и 2.4.6.

3.2.3.6. Аналогичновычисляют соответствующие среднюю общую влагу  и зольность . На основании определения кажущейся плотности в отдельныхкусках может быть установлена количественная связь плотностью топлива с егозольностью.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН ТК179 «Уголь и продукты его переработки»

РАЗРАБОТЧИКИ:

Г.А. Малюков, А.С. Арцер,Л.Ф. Шакиро, Л.В. Романова

2.УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации иметрологии СССР от 27.03.92 № 293

3.Срок первой проверки — 1998 г.,

Периодичность проверки -5 лет

4.ВЗАМЕН ГОСТ 2160-82

5. ССЫЛОЧНЫЕНОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Поиск по каталогу, статьям, СНиПам:

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > https://resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.