DIN 51757 Badanie olejów mineralnych i materiałów pokrewnych – Oznaczanie gęstości
Norma „DIN 51757 Badanie olejów mineralnych i materiałów pokrewnych – Oznaczanie gęstości”, wydana przez Niemiecki Instytut Normalizacyjny (DIN), opisuje procedury określania gęstości olejów mineralnych, produktów naftowych, ropy naftowej, paliw, środków smarowych i podobnych materiałów. Od wielu lat norma ta stanowi ważne odniesienie w przemyśle naftowym i petrochemicznym do kontroli jakości, specyfikacji produktów oraz celów handlowych.

Niniejsza norma definiuje kilka metod pomiaru gęstości (kg/m³) ciekłych produktów na bazie olejów mineralnych i substancji pokrewnych. Jest ona stosowana w szczególności w następujących obszarach:
- Ropa naftowa i frakcje ropy naftowej
- Oleje opałowe (lekkie i ciężkie)
- Smary
- Parafiny i podobne materiały
Niniejsza norma obejmuje następujące procedury:
- Pomiary przeprowadzane są w temperaturze testowej.
- Przeliczanie zmierzonej gęstości na temperaturę odniesienia 15 stopni (bardzo powszechne w przemyśle naftowym)
- W razie potrzeby przelicz gęstość 15 stopni na inne jednostki (np. w niektórych kontekstach na gęstość Amerykańskiego Instytutu Naftowego (API), choć istnieją również zastrzeżone standardy API).
W normie zdefiniowano różne techniki, które ogólnie można podzielić na następujące grupy:
- Metoda A Metoda areometryczna (areometr): Klasyczna, ręczna metoda wykorzystująca szklany areometr umieszczony wewnątrz cylindra (zbliżona do norm ASTM D1298 i ISO 3675).
- Metoda B Metoda piknometryczna: metoda o wysokiej precyzji, wykorzystująca piknometr (szklaną butelkę o dużej pojemności) do kalibracji i pomiaru.
- Inne/starsze warianty: Na przykład waga hydrostatyczna lub inne urządzenia do pomiaru gęstości (więcej opcji opisano w niektórych wersjach).
Norma ta zawiera tabele korekcji/przeliczeń temperatury (szczególnie ważne, ponieważ gęstość węglowodorów zmienia się znacząco wraz z temperaturą).
Wiele kart technicznych olejów opałowych, rozpuszczalników i środków smarnych podaje gęstość zgodnie z normą DIN 51757 w temperaturze 20 stopni lub 15 stopni, przy czym wartości te wynoszą na przykład 820–860 kg/m3 dla produktów podobnych do oleju napędowego lub co najmniej 1000 kg/m3 dla paliw ciężkich.
Norma DIN 51757 jest od dawna stosowana równolegle lub jako odniesienie krajowe dla następujących norm:
- ISO 3675 Ropa naftowa i ciekłe produkty naftowe – Laboratoryjne oznaczanie gęstości – Metoda areometryczna
- ISO 12185 Ropa naftowa i przetwory naftowe – Oznaczanie gęstości – Metoda oscylacyjna z użyciem U-rurki (obecnie najpowszechniejsza nowoczesna metoda laboratoryjna)
- Metoda areometryczna ASTM D1298 do określania gęstości, gęstości względnej (ciężaru właściwego) lub gęstości API ropy naftowej i ciekłych produktów naftowych.
- Cyfrowy gęstościomierz ASTM D4052 służy do pomiaru gęstości, gęstości względnej i gęstości API cieczy.
Wiele laboratoriów korzysta obecnie z autoscylujących densytometrów w kształcie litery U, które spełniają wymagania zarówno normy DIN 51757, jak i odpowiedników ISO/ASTM.
Poniżej przedstawiono kilka praktycznych implikacji tej normy:
- Kontrola jakości w rafineriach, terminalach paliwowych i procesach mieszania.
- Specyfikacje handlowe i rejestracja handlowa produktów naftowych.
- Badania i rozwój paliw i środków smarnych.
- Często przywoływane w certyfikatach produktów, kartach charakterystyki bezpieczeństwa i dokumentach dotyczących paliw morskich.
Chociaż nowe metody wykorzystujące oscylacyjne U-rurki w dużej mierze zastąpiły ręczne areometry w nowoczesnych laboratoriach ze względu na swoją szybkość i dokładność, norma DIN 51757 jest nadal stosowana jako punkt odniesienia w wielu specyfikacjach.
W skrócie, norma DIN 51757 zawiera metody oznaczania zawartości chloru w paliwach stałych, takich jak węgiel kamienny, węgiel brunatny, koks i pokrewne materiały opałowe. Chlor jest ważnym parametrem w analizie paliw, ponieważ nawet niewielkie jego ilości mogą prowadzić do korozji, emisji zanieczyszczeń do środowiska i problemów eksploatacyjnych w układach spalania.
Niniejsza norma została opracowana w ramach serii norm DIN 51700, która koncentruje się na badaniach analitycznych paliw stałych. Główne cele tej normy są następujące:
- Aby ilościowo określić całkowitą zawartość chloru.
- Zapewnienie powtarzalnej metody laboratoryjnej.
- Wspieranie zgodności z zasadami ochrony środowiska.
- Aby pomóc ocenić ryzyko korozji w kotłach i elektrowniach.
Chlor zawarty w paliwie może podczas spalania tworzyć chlorowodór, co może prowadzić do:
- Może powodować korozję wymienników ciepła.
- Może spowodować uszkodzenie systemów odprowadzania spalin.
- Może to zwiększyć koszty utrzymania.
- Może przyczyniać się do emisji kwaśnych gazów.
Norma DIN 51757 ma zastosowanie do następujących zagadnień:
- węgiel kamienny
- Węgiel brunatny
- Gotuj
- Brykiety
- Inne stałe paliwa kopalne
Tymczasem norma DIN 51757 stosowana jest głównie w następujących obszarach:
- Elektrownie
- Przemysłowe instalacje spalania
- Laboratoria testujące paliwa
- Instytucje badawcze
Opisana metoda zazwyczaj obejmuje następujące kroki:
- Przygotowanie próbki
- Suszenie i mielenie próbki paliwa.
- homogenizacja
- Spalanie lub rozkład
- Próbkę spala się w atmosferze tlenu lub rozkłada w kontrolowanych warunkach.
- Chlor przekształca się w chlorowodór lub jony chlorkowe.
- Wchłanianie
- Gazy spalinowe są absorbowane w odpowiednim roztworze (zazwyczaj wodzie lub roztworze alkalicznym).
- Oznaczanie: Stężenie chlorków mierzy się następującymi metodami:
- Miareczkowanie (np. metodą azotanu srebra)
- Elektroda jonoselektywna
- Chromatografia jonowa (w nowoczesnych adaptacjach)
Do najczęściej używanych w testach urządzeń zalicza się:
- Piec spalinowy (wysokotemperaturowy)
- System dostarczania tlenu
- Naczynie absorpcyjne
- Waga analityczna (wysoka precyzja)
- Aparat do miareczkowania lub analizator jonów
Norma DIN 51757 definiuje następujące pojęcia dotyczące dokładności i precyzji:
- Granice powtarzalności
- Ograniczenia powtarzalności
- Wymagana wielkość próbki
- Procedury kalibracji
Gwarantują one porównywalność wyników uzyskiwanych w różnych laboratoriach.
Oznaczanie chloru jest niezwykle istotne z następujących powodów:
- Kontrola korozji: Wysokie stężenie chloru przyspiesza korozję w następujących obszarach:
- Kotły:
- Przegrzewacze
- Przewody spalinowe
- Zgodność ze środowiskiem: Chlor przyczynia się do:
- Emisja chlorku wodoru
- Powstawanie dioksyn i furanów w określonych warunkach.
- Wpływ ekonomiczny: Dokładny pomiar chloru pomaga:
- Optymalizacja wyboru paliwa
- Obniżanie kosztów utrzymania
- Aby zapobiec nieplanowanym przestojom.
Chociaż obecnie wiele laboratoriów korzysta z automatycznych analizatorów i chromatografii jonowej, norma DIN 51757 nadal ma znaczenie z następujących powodów:
- Metoda odniesienia
- Specyfikacja prawna lub umowna
- Punkt odniesienia służący do weryfikacji nowych technik.
Podsumowując, norma DIN 51757 odgrywa kluczową rolę w analizie paliw stałych, zapewniając znormalizowaną i wiarygodną metodę oznaczania zawartości chloru. Jej zastosowanie pomaga przemysłowi kontrolować korozję, przestrzegać przepisów ochrony środowiska i zapewnić jakość paliwa.
Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą DIN 51757.