4.1.3 TLAK PÁR PODĽA REIDA
Skúška je určená na stanovenie tlaku pár benzínov, uhľovodíkových zmesí a kvapalných palív s obsahom veľmi prchavých zložiek, ktoré majú tlak pár nad 0,9 kg. cm-3 pri teplote 38 °C - EN 12 (65 6066). Podľa výsledku skúšky sa posudzuje:
-
štartovateľnosť motora pri použití paliva v zimnom období,
-
náklonnosť paliva na tvorbu „parných vankúšov“ v palivovom systéme motora. Vysoký tlak pár môže byť príčinou nedostatočného prívodu paliva do karburátora. Ťažkosti sa prejavujú vo zvýšenej miere v letnom období a vo veľkých nadmorských výškach, pri ktorých pracujú letecké motory.
-
vplyv paliva na straty pri skladovaní a doprave (spolu s údajmi destilačnej krivky ).
Podstata skúšky
Tlak pár podľa Reida je najvyšší tlak, ktorý vyvinú pary daného objemu vzorky v štvornásobnom objeme vzduch v predpísanom prístroji za podmienok skúšky. Podstatou skúšky je meranie tlaku pár, ktoré vzniknú pri teplote 38 °C po opakovanom pretrepávaní vzorky v dvojkomorovom prístroji podľa Reida.
Popis zariadení a podmienky skúšky
Prístroj sa skladá z dvoch komôr. Horná komora je vzduchová, dolná palivová. Vzduchová komora je valcovitá nádoba s vnútorným priemerom 52 1,5 mm a vnútornou výškou 254 3 mm. V hornej časti palivovej komory je závit na pripojenie manometra. Palivová komora má rovnaký vnútorný priemer ako vzduchová. Jej vnútorná výška je 63,5 1,5 mm. Pomer objemu palivovej komory ku vzduchovej musí byť 1 : 3,8 až 1 : 4,2. Palivová a vzduchová komora sa pri meraní spája vhodnou spojkou so závitmi a tesnením. Obrázok 4.1.3.1 znázorňuje prístroj podľa Reida pripravený na stanovenie. Na odoberanie vzoriek z tlakových zariadení sa používa palivová komora s ventilmi.
56
Obrázok 4.1.3.1. Prístroj na stanovenie tlaku pár podľa Reida a – vzduchová komora a manometer, b – palivová nádrž, c – palivová nádrž s ventilmi
Pomocné zariadenia na meranie tlaku pár podľa Reida :
a) Zariadenie umožňujúce temperovať vodný kúpeľ na 38 0,2 °C. b) Vodný kúpeľ takej veľkosti, aby bol prístroj ponorený po dolný okraj manometra. c) Teplomer na meranie teploty vody vo vodnom kúpeli. d) Kľúč z neiskriaceho materiálu na uťahovanie spojov. e) Teplomer na meranie teploty vo vzduchovej komore. f) Prístroj na meranie barometrického tlaku. g) Stopky. h) Odmerné valce 500 cm3 a 1000 cm3. j) Chladiace zariadenie. Príprava vzorky, prístroja a postup stanovenia
Na začiatku prípravy merania sa zapne zariadenie temperujúce kúpeľ a teplota kúpeľa sa nechá ustáliť na 38 °C.
57
Pri manipulácii a odoberaní vzorky sa musí zabezpečiť, aby skúšaná vzorka zodpovedala svojím zložením motorovému palivu, ktorého tlak pár sa má zmerať. I nepatrná strata odparením má vplyv na výsledok skúšky. Preto je nutné zachovať všetky podmienky pri odoberaní, uchovávaní a manipulácii so vzorkou tak, ako ich predpisuje norma [32]. Na jedno stanovenie je potrebné mať najmenej 700 cm3 vzorky. Nádoba objemu 1000 cm3, v ktorej sa vzorka temperuje je naplnená na 70 až 80 %. V prípade, že v nádobe je menej vzorky ako zodpovedá 70 % objemu nádoby, vzorka sa nehodnotí. Ak je nádoba naplnená vzorkou na viac ako 80 % jej objemu, musí sa objem vzorky upraviť. Odleje sa také množstvo vzorky, aby sa vyhovelo náplni 70 až 80 % a vzorka sa dá do chladiaceho kúpeľa. V kúpeli sa schladí vzorka a vyčistená palivová nádrž na teplotu 0 až 4 °C. Prístroj sa pred skúškou resp. po každej skúške vyčistí. Vzduchová, palivová komora a manometer sa od seba odpoja. Z manometra sa odstránia zvyšky paliva miernym poklopkávaním a potom prúdom vzduchu, ktorý sa privádza do rúrky manometra najmenej 5 minút. Zo vzduchovej komory sa odstránia zvyšky paliva a jeho pár tak, že sa komora päťkrát naplní a vyprázdni 30 °C teplou vodou. Z palivovej nádrže sa vzorka vyleje a komora sa vysuší prefukovaním vzduchom alebo dusíkom. Palivová nadrž sa uzatvorí korkovou zátkou a ochladí sa. Na schladenie palivovej nádrže a vzorky sa môže použiť chladnička. Palivová nádrž a vzorka ochladené na 0 až 4 °C sa vyberú z chladiacich zariadení až tesne pred plnením. Tesne pred skúškou, pred plnením vzorky do palivovej nádrže, sa vzduchová komora vypláchne destilovanou vodou izbovej teploty, aby sa vzduch v komore nasýtil vodnými parami. K vzduchovej komore sa pripojí manometer a do 3/4 dĺžky komory sa zasunie teplomer na meranie teploty vzduchu. Zaznamená sa údaj teplomera a pokračuje sa plnením vzorky do palivovej nádrže. Ak sa údaj teplomera zmení o menej než 0,2 °C a neodchyľuje sa od teploty okolia o viac než o 1 °C, zaznamená sa údaj ako počiatočná teplota vzduchu - t. Zaznamená sa aj barometrický tlak - pa. Zariadenie na plnenie palivovej nádrže zo vzorkovanej nádoby je na obrázku 4.1.3.2. Zariadenie na prelievanie vzorky tvoria dve sklené rúrky zasunuté do priliehajúcej zátky. Jednou rúrkou sa vzorka prelieva zo vzorkovanej nádoby do palivovej nádrže. Druhá rúrka zavzdušňuje vzorkovaciu nádobu. Pri plnení sa palivová nadrž položí do vhodnej nádoby, aby sa prebytok vzorky nerozlial voľne do okolia. Po naplnení nádrže vzorkou sa časti prístroja spoja a pevne utesnia tak, aby nedochádzalo k úniku pár.
58
Obr. 4.1.3.2 Plnenie palivovej nádrže vzorkou zo vzorkovnice a – vzorkovnica s dvoma sklenenými rúrkami, b – palivová nádrž a vzorkovnica pri odbere vzorky, c – poloha palivovej nádrže pri odbere vzorky
Zariadenie na plnenie palivovej nádrže zo vzorkovanej nádoby je na obrázku 4.1.3.2. Zariadenie na prelievanie vzorky tvoria dve sklené rúrky zasunuté do priliehajúcej zátky. Jednou rúrkou sa vzorka prelieva zo vzorkovanej nádoby do palivovej nádrže. Druhá rúrka zavzdušňuje vzorkovaciu nádobu. Pri plnení sa palivová nadrž položí do vhodnej nádoby, aby sa prebytok vzorky nerozlial voľne do okolia. Po naplnení nádrže vzorkou sa časti prístroja spoja a pevne pritiahnu tak, aby nedochádzalo k úniku pár. Uzavretý prístroj sa obráti manometrom smerom k zemi a niekoľkokrát sa ním zatrasie. Obrátenie a zatrasenie prístroja sa opakuje dva až trikrát. Prístroj sa opatrne vloží do vodného kúpeľa, ktorý má teplotu 38 0,2 °C. Prístroj je ponorený až po spodnú hranu manometra. Od tohto momentu sa začne odmeriavanie času stopkami. Po ponorení prístroja sa kontroluje tesnosť spojenia jednotlivých častí. Unikajúce bublinky svedčia o nedostatočnom utesnení prístroja; skúška sa musí opakovať aj s novým odberom vzorky. Ak sa nezistí netesnosť prístroja, nechá sa teplotný režim ustáliť. Po 5-tich minútach sa jemne poklepe na manometer a zaznamená sa jeho údaj. Prístroj sa vyberie z kúpeľa, obráti sa manometrom smerom k zemi, dôkladne sa zatrasie a vloží späť do kúpeľa. Tieto úkony sa robia čo najkratší čas, aby sa prístroj neochladzoval a opakujú každé 2 minúty. Pred každým vyberaním prístroja z kúpeľa sa poklepe na manometer a zaznamená sa jeho údaj. V priebehu skúšky sa kontroluje teplota kúpeľa. Asi po 20-tich minútach sa údaj manometra nemení. Ustálený tlak manometra sa zaznamená ako „neopravený tlak pár“ vzorky.
59
Záznam výsledkov, výpočty, korekcie a presnosť skúšky
Neopravený tlak pár podľa Reida sa koriguje, lebo rozdiel medzi počiatočnou teplotou vzduchu ( t ) a teplotou kúpeľa (37,8 °C) spôsobuje zmenu tlaku vzduchu a vodných pár vo vzduchovej komore. Oprava sa vypočíta podľa vzťahu:
C
P Pt t 37,8 273 t
P37,8 Pt
kde : C
je korekcia v jednotkách tlaku v kPa,
P
je barometrický tlak počas skúšky v kPa,
Pt
je tlak vodných pár (kPa) pri teplote vzduchu t v °C (Tabuľka 4.3.1.1),
P37,8
je tlak vodných pár (kPa) pri teplote 37,8 °C (t.j. 6,56 kPa),
t
je teplota vzduchovej komory na začiatku skúšky v °C.
Tab. 4.1.3.1. Tlak nasýtených vodných pár v závislosti od teploty [107] t [°C]
pt [Pa]
t [°C]
pt [Pa]
t [°C]
pt [Pa]
11
1311,9
21
2486,5
34
5319,5
12
1402,5
22
2643,8
36
5940,9
13
1497,2
23
2809,1
38
6624,8
14
1598,5
24
2983,7
40
7375,4
15
1705,2
25
3167,7
42
8199,3
16
1817,2
26
3361,0
44
9100,6
17
1937,2
27
3565,0
46
10085,8
18
2063,8
28
3779,7
48
11160,4
19
2197,1
30
4242,3
50
12333,6
20
2398,5
32
4754,3
52
13612,2
Zadanie práce
Zmerať tlak pár vzorky benzínu v kPa podľa Reidovej metódy a vypočítať korekciu pre počiatočnú teplotu vzduchu a barometrický tlak.
60
