Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM D7153-22 về điểm đóng băng của nhiên liệu hàng không (Phương pháp laser tự động)

“Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D7153-22 về điểm đóng băng của nhiên liệu hàng không (phương pháp laser tự động)” do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) công bố mô tả một phương pháp thử nghiệm để xác định nhiệt độ mà các tinh thể hydrocarbon rắn có thể hình thành trong hàng không nhiên liệu tuabin. Phương pháp thử nghiệm này được thiết kế để bao trùm phạm vi nhiệt độ từ âm 80 độ đến cộng 20 độ, tuy nhiên, nghiên cứu liên phòng thử nghiệm được trích dẫn chỉ chứng minh phương pháp thử nghiệm với nhiên liệu có điểm đóng băng trong khoảng từ âm 60 độ đến âm 42 độ.

Với mục đích của tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

• Điểm đóng băng, trong nhiên liệu hàng không, đề cập đến nhiệt độ nhiên liệu mà tại đó các tinh thể hydrocarbon rắn hình thành trong quá trình làm mát biến mất khi nhiệt độ nhiên liệu được phép tăng lên trong các điều kiện thử nghiệm quy định.
• Phương pháp laser tự động đề cập đến các quy trình làm mát tự động mẫu nhiên liệu hàng không lỏng cho đến khi xuất hiện các tinh thể hydrocarbon rắn, sau đó là gia nhiệt có kiểm soát và ghi lại nhiệt độ mà tại đó các tinh thể hydrocarbon hòa tan hoàn toàn vào pha lỏng.

Khi thực hiện phương pháp thử nghiệm được mô tả, mẫu được làm lạnh ở tốc độ 10 độ⁄min cộng/trừ 5 độ⁄min trong khi được chiếu sáng liên tục bởi nguồn sáng laser. Mẫu được theo dõi liên tục bằng máy dò tinh thể quang học và độ mờ đục để phát hiện sự hình thành ban đầu của tinh thể hydrocarbon rắn. Sau khi cả hai bộ máy dò quang học phát hiện được các tinh thể hydrocarbon, mẫu sẽ được gia nhiệt ở tốc độ 3 độ⁄phút cộng/trừ 0,5 độ⁄phút. Khi độ đục ban đầu trong mẫu biến mất, mẫu được gia nhiệt với tốc độ 12 độ⁄phút cộng/trừ 1 độ⁄phút. Nhiệt độ mẫu tại đó các tinh thể hydrocarbon cuối cùng được máy dò tinh thể phát hiện chuyển sang pha lỏng được ghi lại là điểm đóng băng.

Trong một số trường hợp nhất định, mẫu được gia nhiệt lại đến khoảng 10 độ, được đo bằng thiết bị, sau đó làm nguội ở tốc độ mô tả ở trên cho đến khi máy dò tinh thể phát hiện được các tinh thể hydrocarbon. Sau đó, mẫu được gia nhiệt ở tốc độ 12 độ⁄phút cộng7trừ 1 độ⁄phút cho đến khi các tinh thể hydrocarbon cuối cùng trở lại pha lỏng. Nhiệt độ mẫu mà tại đó các tinh thể hydrocarbon cuối cùng được máy dò tinh thể phát hiện chuyển sang pha lỏng được ghi lại là điểm đóng băng.

Điểm đóng băng của nhiên liệu hàng không là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó nhiên liệu không có tinh thể hydrocarbon rắn. Nếu những tinh thể này có trong hệ thống nhiên liệu của máy bay, chúng có thể hạn chế dòng nhiên liệu đi qua bộ lọc. Nhiệt độ của nhiên liệu trong thùng máy bay thường giảm trong suốt chuyến bay tùy thuộc vào tốc độ, độ cao và thời gian bay của máy bay. Điểm đóng băng của nhiên liệu phải luôn thấp hơn nhiệt độ vận hành tối thiểu của nhiên liệu.

Hoạt động trộn dầu đòi hỏi phải đo chính xác điểm đóng băng. Phương pháp thử nghiệm này thể hiện kết quả chính xác đến 0,1 độ và loại bỏ phần lớn thời gian và phán đoán của người vận hành theo yêu cầu của tiêu chuẩn “Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D2386-19 đối với điểm đóng băng của nhiên liệu hàng không”.

Các thiết bị chính được sử dụng trong các thử nghiệm này bao gồm:

• Thiết bị tự động: Thiết bị này bao gồm một tế bào kiểm tra được điều khiển bằng bộ vi xử lý có khả năng làm mát và làm nóng mẫu, máy dò quang học kép để theo dõi sự xuất hiện và biến mất của tinh thể và độ mờ đục cũng như ghi lại nhiệt độ của mẫu.
• Thiết bị được trang bị buồng mẫu, đầu dò quang học, nguồn sáng laser, màn hình kỹ thuật số, hệ thống làm mát và sưởi ấm và thiết bị đo nhiệt độ mẫu.
• Thiết bị đo nhiệt độ trong buồng mẫu có thể đo nhiệt độ của mẫu trong khoảng từ âm 80 độ đến cộng 20 độ với độ phân giải 0,1 độ và độ chính xác 0,1 độ.
• Thiết bị làm nguội mẫu với tốc độ 10 độ⁄min cộng/trừ 5 độ⁄min, làm nóng mẫu với tốc độ 3 độ/phút cộng/trừ 0,5 độ⁄min và làm nóng mẫu với tốc độ cộng/trừ 80 độ⁄phút cho phạm vi nhiệt độ từ âm 20 độ đến cộng 12 độ. Nó phải có công suất làm nóng ở tốc độ độ⁄min.
• Ống tiêm tiêu chuẩn có đầu hoặc đầu chuyển đổi để vừa với lối vào của tế bào thử nghiệm, có khả năng tiêm khoảng 10 mL cộng/trừ 2 mL mẫu. Ống tiêm 10 mL dùng một lần có kết nối hình nón loại Luer được coi là phù hợp.
• Thùng thu gom chất thải có thể thu gom chất thải tràn khi mẫu được bơm vào ô thử nghiệm. Một cốc thủy tinh tiêu chuẩn 400 mL có vẻ phù hợp.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá được thực hiện cho các doanh nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ chuyên gia được đào tạo và thiết bị công nghệ tiên tiến, đã xác định tiêu chuẩn "Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D7153-22 cho điểm đóng băng của hàng không nhiên liệu (phương pháp laser tự động)". Nó cũng cung cấp các dịch vụ chứng nhận và thử nghiệm.