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石油蠟針入度測定法根據(jù)國標GB-T4985-2010進行,本標準修改采用美國試驗與材料協(xié)會標準ASTMD1321-04《石油蠟針入度測定法》(英文版)。根據(jù)以下標準,可以選擇上海密通SYP4100針入度測定儀
本標準根據(jù)ASTMD1321-04《石油蠟針入度測定法》重新起草。
考慮到我國國情,在采用ASTMD1321-04時,本標準做了一些修改。本標準與ASTM
D1321-04的主要差異:
--本標準規(guī)范性引用文件采用了我國相應(yīng)的國家標準和行業(yè)標準;
--本標準刪除了ASTMD1319-04的“意義和用途"章;
--本標準取消了ASTMD1319-04的“關(guān)鍵詞"章。
本標準代替GB/T4985-1998《石油蠟針入度測定法》,GB/T4985-1998是等同采用
ASTMD1321-95《石油蠟針入度測定法》制定。
本標準與GB/T4985-1998的主要差異:
--本標準在“規(guī)范性引用文件"章中增加熔點測定法;
--本標準在“術(shù)語和定義"章中增加部分內(nèi)容;
--本標準增加了部分數(shù)值的允許公差;
--本標準取消了“針尖恰好接觸試樣的蠟表面5min后釋放滑桿"的規(guī)定;
--本標準刪除了附錄A“小水浴恒溫儀"及相關(guān)內(nèi)容;
--本標準不再列出水浴溫度計的具體技術(shù)要求。
本標準由全國石油產(chǎn)品和潤滑劑標準化技術(shù)委員會提出。
本標準由全國石油產(chǎn)品和潤滑劑標準化技術(shù)委員會石油蠟類產(chǎn)品分技術(shù)委員會歸口。
本標準起草單位:中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院。
本標準主要起草人:趙彬、齊邦峰。
本標準shou次發(fā)布于1985年3月,于1998年6月第一次修訂。
1
石油蠟針入度測定法
1范圍
本標準規(guī)定了通過測量標準針刺入深度,評價石油蠟硬度的方法。
本標準適用于針入度值不大于250的石油蠟。
注:本方法與測定瀝青針入度的GB/T4509方法相似,潤滑脂和石油脂的錐入度測定法見GB/T269。
本標準采用國際單位制[SI]單位。
本標準涉及某些有危險的材料、操作和設(shè)備,但是無意對與此有關(guān)的所有安全問題都提出建議。因此,使用者在使用本標準之前應(yīng)建立適當(dāng)?shù)陌踩头雷o措施,并確定有適用性的管理制度。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修gai單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。
GB/T514石油產(chǎn)品試驗用玻璃液體溫度計技術(shù)條件
GB/T2539石油蠟熔點的測定冷卻曲線法(GB/T2539-2008,IDTISO3841:1977)
SH/T0132石油蠟凍凝點測定法
3術(shù)語和定義
本標準采用下列術(shù)語和定義。
3.1
石油蠟針入度penetrationofpetroleumwax
在規(guī)定的條件下,標準針垂直刺入蠟試樣的深度,以1/10mm為單位。例如,針入度計刻度盤示數(shù)85表示刺入深度是8.5mm。
3.2
針入度計penetrometer
用于測定固體或半固體原料稠度或硬度的儀器,測定規(guī)定重量的針或錐在重力作用下刺入原料的深度。本標準中,用標準針(5.3)來測定蠟的硬度,總負荷包括標準針、滑桿和50g砝碼共100g。
4方法概要
加熱試樣至其預(yù)期凍凝點或熔點以上至少17℃,倒入成型器中,在控制條件下置于空氣中冷卻,然后在水浴中將試樣溫度控制在試驗溫度,用針入度計測量其針入度,將針入度計的標準針在100g負荷下刺入試樣5s。
5儀器
5.1針入度計:用于使標準針接觸試樣表面并且在當(dāng)試驗完結(jié)時測量刺入深度。針入度計應(yīng)按如下方式構(gòu)建:在指示器讀數(shù)為"零"時,針尖應(yīng)能準確置于試樣的水平面上。圖1中的裝置是兩種調(diào)節(jié)方式的組合圖:一種帶有可調(diào)節(jié)測試臺;另一種帶有可調(diào)節(jié)針組件,二者任選其一。在釋放帶負荷的針時,針必須在無明顯的阻力下脫落。儀器上備有水平調(diào)節(jié)螺絲和水準儀,以保證滑桿軸處于真正的垂直位置。指示器的刻度應(yīng)標定為1/10mm,刻度范圍應(yīng)不少于250個1/10mm。
5.2計時器
可以使用針入度計附帶的自動計時釋放機械裝置,或者選擇精度0.1s的停止秒表。
5.3標準針和滑桿
標準針的尺寸要求見圖2,針長約83mm。針的一末端被對稱地逐漸尖細成圓錐形,整個錐體長度的錐角應(yīng)在8°55″~9°25″范圍內(nèi),錐體軸與針桿軸重合,最大偏心率(指示器全程刻度)在0.13mm之內(nèi)。錐體部分要用充分硬化并回火的的不銹鋼制作,440-C級或者相當(dāng),洛氏硬度C57~C60。錐體漸變細后,磨掉jian端使之成為截頂圓錐體,小頭的截面直徑為0.14mm~0.16mm。截面與針軸成直角,允許偏離在2°以內(nèi),邊緣應(yīng)銳利而無芒刺,錐面與截面頂?shù)墓鉂嵍葹?.2μm(rms)。標準針的實際重量為2.5g±0.05g(通過桿鉆孔和調(diào)整長度達到規(guī)定重量),滑桿的總重量為47.5g±0.05g,滑桿上加50g±0.05g的砝碼。
注:標準針要經(jīng)計量部門按上述要求檢定。
5.4試樣成型器
為兩端開口的黃銅圓筒,內(nèi)徑25.4mm±1.6mm,高31.8mm±1.6mm,壁厚3.2mm±1.6mm。為避免過硬蠟樣滑動,在筒內(nèi)壁的中心部位刻上少量螺紋或溝槽。在試樣成型時,將成型器置于用等體積甘油和水混合物潤濕過的黃銅板上。
5.5試驗室或試驗箱能保持23.9℃±2.2℃。
5.6水浴
水浴的容積不少于10L,能保持試驗溫度準確至±0.1℃。水浴用玻璃或者其他合適的透明材料制作,或開一可以水平觀察試樣的看窗。應(yīng)能浸沒試樣的深度不少于102mm,并由離水浴底不少于51mm的多孔調(diào)節(jié)架支撐試樣。水浴也應(yīng)在低于水面約51mm處裝備一剛性的多孔試樣架,用來支撐針刺入時的試樣。
5.7溫度計
用于水浴溫度測量的精密溫度計,全浸型,刻度范圍25℃~55℃。符合GB/T514GB-71
溫度計的要求。
5.8黃銅板
規(guī)格為長63.5mm±1.6mm、寬38mm±1.6mm、厚6.4mm±1.6mm,用于樣品準備成型時承托試樣。該板在樣品冷卻期間置于絕熱的材料如軟木塞或橡膠塞上。
6試樣制備
將蠟樣加熱至其預(yù)期凍凝點或熔點以上至少17℃(分別用SH/T0132或GB/T2539方法測定),防止局部過熱。充分攪拌確保使蠟樣均勻并使氣泡逸出。在23.9℃±2.2℃的試驗室或試驗箱內(nèi),將黃銅板置于穩(wěn)定支撐物如塞子或者軟木塞上。然后用等體積甘油和水混合物潤濕黃銅板的上表面。將成型器放在黃銅板上,然后將蠟樣倒入成型器內(nèi),使其形成凸彎月面。將其在23.9℃±2.2℃的溫度下冷卻1h。然后刮去成型器頂部多余的蠟,取下黃銅板,將與黃銅板接觸的蠟表面朝上,在試驗溫度±0.1℃的水浴中放置lh。
注:很硬的蠟有時因收縮而與試樣成型器壁分離,在這種情況下允許用楔形物將成型器中的蠟樣塞緊。
7試驗步驟
7.1將針入度計基座轉(zhuǎn)向背后,使針入度計的頭部置于水浴邊緣,并置于支承試樣的多孔試驗架的上方??赡苄枰卺樔攵扔嫽戏乓恢匚铮云胶忸^部(見注)。將針入度計和水浴中的多孔試驗架調(diào)至水平。
注:做為選擇,也可將針入度計置于水浴中。同樣地也可將一小水浴置于針入度計臺架上,保持小水浴中的水溫在試驗溫度(在±0.l℃之內(nèi))和試樣上下面必需的水循環(huán);在測定每個樣品前,用5.7中所規(guī)定的溫度計立即測量小水浴的溫度。溫度計露出部分校正值等于或超過0.05℃時需加校正值。如果針入度計是可調(diào)工作臺型的,要求選擇以上可供選擇中的一種。
7.2將裝有試樣的成型器置于多孔試驗架上,使與黃銅板接觸過的光滑面朝上,并要確保
測試過程中成型器和試驗架不晃動。調(diào)整水面至高于試樣上表面至少25mm,保持在試驗溫度。
注:試驗溫度可以執(zhí)行25℃~55℃范圍內(nèi)的任一溫度,通常使用的是25℃、35℃、45℃或50℃。
7.3加5Og砝碼于針入度標準針上,使針及其附件的總質(zhì)量為l00g±0.15g。檢查釋放機構(gòu)是否卡桿,指示器應(yīng)在"零"位。按針入度計不同類型調(diào)節(jié)指示器組件或調(diào)節(jié)臺,調(diào)到針尖幾乎觸及蠟的表面,并在此位置安全地鎖定可移動的組件。
7.4用微調(diào)法使針尖恰好接觸試樣的蠟表面,觀察針尖投影有助于準確調(diào)節(jié)。確定浴溫在規(guī)定范圍內(nèi)后,釋放滑桿并持續(xù)5s±0.1s,用自動計時器或用精度0.1s的停止秒表計時。
輕輕壓下指示器桿直至被滑桿頂住為止,并由指示器刻度盤讀出針入度值。
7.5在距成型器邊緣至少3.2mm的圓周上,取約相等間隔(分開不少于12.7mm)的點進行四次測定,每次測定前用清潔的干布順針尖方向仔細擦拭,以除去所有的附著的蠟,并按7.4中的要求定位標準針,然后再進行測定。
8報告
記錄試樣四次測定值的算術(shù)平均值為單次試驗測定值,精確至1/10mm(見3.1),同時報告實際使用的試驗溫度。
9精確度和偏差
9.1精確度:按以下規(guī)定判斷結(jié)果的可靠性(95%置信水平)。
9.1.1重復(fù)性:同一操作者,用同一臺儀器,在一定的操作條件下,經(jīng)長期試驗,按試驗
方法正常而正確地操作,對同一試樣測得的兩次連續(xù)的試驗結(jié)果之差,不應(yīng)大于下列公式
計算的數(shù)值。
重復(fù)性=1.72×[100.00524(X)
]…………………………………(l)
式中:X——針入度。
9.1.2再現(xiàn)性:不同操作者于不同實驗室,在一定的條件下,正常而正確地操作,對同一試
樣測得的兩個單一獨立結(jié)果之差,不應(yīng)大于下列公式計算的數(shù)值。
再現(xiàn)性=4.81×[100.00442(X)
]…………………………………(2)
式中:X——針入度。
9.1.3由上面的兩個公式計算出的各針入度值重復(fù)性和再現(xiàn)性列于表1。
表1對不同針入度值所計算出的重復(fù)性和再現(xiàn)性
單位為1/10mm
針入度X重復(fù)性再現(xiàn)性
9.2偏差
由于針入度值的確定只是依據(jù)一種試驗方法,因此本方法沒有偏差。