ISO 20823 Oznaczanie właściwości palnych płynów w kontakcie z gorącymi powierzchniami – badanie zapłonu w kolektorze

Norma ISO 20823 „Olej i produkty pokrewne – Oznaczanie palności płynów w kontakcie z gorącymi powierzchniami – Próba zapłonu w kolektorze”, opublikowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), opisuje metodę badania względnej palności płynów w kontakcie z gorącą powierzchnią metalową o stałej temperaturze. Możliwe jest jednak również zmierzenie temperatury zapłonu płynów poprzez regulację temperatury w kolektorze. Metoda ta jest stosowana przede wszystkim do oceny odporności na zapłon trudnopalnych płynów hydraulicznych, które z definicji są trudno zapalne. Można ją również stosować do innych rodzajów płynów, które są bardziej łatwopalne przy niższych temperaturach powierzchni, ale może to znacznie zwiększyć ryzyko związane z tą procedurą.

Zasadniczo 10 ml cieczy testowej jest nakraplane z ustalonej wysokości i z określoną szybkością do rurki nagrzanej szeregowo do temperatury 700 stopni Celsjusza lub innej. Powstały strumień jest badany pod kątem zapłonu lub spalania zarówno w trakcie, jak i po nakropleniu z rurki.

O ile nie wskazano inaczej, próbki należy pobierać zgodnie z procedurami określonymi w normie ISO 3170 lub równoważnej normie. Próbki laboratoryjne należy dokładnie wymieszać, energicznie potrząsając przez 30 sekund przed pobraniem próbki do badań. Próbki do badań nie należy filtrować, ale przed badaniem należy pozwolić na ujście z cieczy wszelkich pęcherzyków powietrza, które mogą powstać podczas mieszania.

W świecie wysokiego ryzyka w przemyśle, gdzie maszyny pracują pod ekstremalnym ciśnieniem i temperaturą, bezpieczeństwo jest kwestią życia. Układ hydrauliczny jest zagrożony w hucie stali lub na morskiej platformie wiertniczej, gdzie pojedyncza iskra z gorącej powierzchni może zapalić płyn i zamienić rutynową kontrolę konserwacyjną w potencjalnie katastrofalny pożar. W takich sytuacjach z pomocą przychodzi norma ISO 20823 i podobne normy, które oferują rygorystyczne ramy oceny i ograniczania takich zagrożeń.

Norma ISO 20823 określa szczegółową metodę badania palności cieczy na bazie ropy naftowej i pokrewnych w przypadku kontaktu z gorącymi powierzchniami metalowymi.

Badanie zapłonu w kolektorze dolotowym to skrupulatnie zaprojektowana procedura laboratoryjna, która symuluje zagrożenia przemysłowe. Podstawowe kroki tego badania są następujące:

• Konfiguracja urządzenia: Sercem testu jest podgrzewany metalowy kolektor, symulująca gorącą powierzchnię przypominającą element układu wydechowego silnika, zazwyczaj wykonany ze stali nierdzewnej. Kolektor ten jest podgrzewany elektrycznie do precyzyjnej i stałej temperatury (zwykle około 600-800 stopni, regulowanej w zależności od potrzeb). Jest on zamontowany w wentylowanej obudowie, aby bezpiecznie zapobiec ewentualnym zapłonom.
• Aplikacja cieczy: Ciecz testowa (olej hydrauliczny, smar lub ognioodporny środek pochodny na bazie estru fosforanowego) jest rozpylana lub rozpylana na gorący kolektor. Symuluje to przypadkowe wycieki lub rozpylenia w maszynach. Ciecz ma kontrolowany kontakt z powierzchnią, a zmienne, takie jak wielkość kropli, natężenie przepływu i czas ekspozycji, są standaryzowane w celu zapewnienia powtarzalności.
• Obserwacja zapłonu: Obserwatorzy monitorują zapłon: czy ciecz zapala się w kontakcie, jak szybko się zapala, czy wybucha płomieniem? Test mierzy palność względną, klasyfikując ciecze według ich skłonności do zapłonu. Stopniowo obniżając temperaturę kolektora, technicy mogą określić próg, przy którym ciecz wybucha płomieniem, czyli dokładną temperaturę zapłonu.
• Analiza i raportowanie danych: Wyniki są zazwyczaj wyrażane ilościowo jako próg niepalności lub wskaźnik zapłonu. Ciecze odporne na zapłon w wyższych temperaturach uzyskują lepsze wyniki, co wskazuje na lepsze bezpieczeństwo pożarowe. Dokładność jest istotna: norma wymaga przeprowadzenia wielu (zazwyczaj pięciu) prób w celu uwzględnienia zmienności oraz analizy statystycznej w celu weryfikacji wyników.

W przeciwieństwie do testów z otwartym płomieniem (np. norma ISO 15029 dotycząca zapłonu rozpyłowego), podejście kolektorowe koncentruje się na kontakcie z powierzchnią, co jest częstym rodzajem awarii w silnikach turbodoładowanych lub prasach hydraulicznych. Jest to szczególnie istotne w przypadku płynów na bazie wody i glikolu lub estrów fosforanowych stosowanych w środowiskach wysokiego ryzyka, gdzie nawet chwilowa awaria może doprowadzić do niebezpiecznego poziomu.

Norma ISO 20823 stanowi fundament zgodności i innowacyjności w branżach narażonych na pożary. Kluczowe punkty to:

• Układy hydrauliczne: W ciężkich maszynach, takich jak koparki czy układy sterowania samolotów, płyny ognioodporne muszą przejść tę próbę, aby spełniać normy takie jak EN ISO 12922. Gwarantuje to, że układy mogą pracować w pobliżu gorących obszarów bez samozapłonu.
• Lotnictwo i obronność: Norma ta, cytowana w podręcznikach wojskowych, takich jak norma MIL-HDBK-510 dotycząca certyfikacji paliw, pomaga w kwalifikacji płynów do silników odrzutowych i układów sterowania elektrohydraulicznego.
• Energetyka i produkcja: Rafinerie ropy naftowej, elektrownie i huty stali stosują środki smarne w celu ochrony przed zagrożeniami, takimi jak odpryski stopionego metalu czy spaliny z kotłów.

Poza bezpośrednimi zastosowaniami, norma ISO 20823 wpływa również na rozwój produktów. Producenci płynów powtarzają receptury, aby poprawić odporność na płomienie, dodają przeciwutleniacze lub bazy syntetyczne i często używają w swoich kartach charakterystyki sformułowania „zgodne z ISO 20823”.

Norma ta zapobiega potencjalnym szkodom poprzez wczesną izolację cieczy wysokiego ryzyka. Z perspektywy środowiskowej, bezpieczniejsze ciecze oznaczają mniej wycieków i emisji, co jest zgodne z celami zrównoważonego rozwoju.

Nasza organizacja, z kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, oferując im zaawansowane usługi badawcze oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi badawcze dla przedsiębiorstw zgodnie z normą „ISO 20823 Produkty naftowe i produkty pokrewne – Oznaczanie palności płynów w kontakcie z gorącymi powierzchniami – Badanie zapłonu w kolektorze”.