ГОСТ 2160-92
Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности

ГОСТ 2160-92

Группа А19

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТОПЛИВО ТВЕРДОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ

Методы определения плотности

Solid mineral fuel.
Methods for determination of density

ОКСТУ 0309

Дата введения 1993-07-01

     
     
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН ТК 179 "Уголь и продукты его переработки"

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 27.03.92 N 293

3. ВЗАМЕН ГОСТ 2160-82

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер раздела, пункта

ГОСТ 61-75

2.1

ГОСТ 1770-74

2.1

ГОСТ 3306-88

3.1.1

ГОСТ 5962-67

2.1

ГОСТ 6709-72

2.1, 3.1.1

ГОСТ 8030-80

3.2.1

ГОСТ 9815-75

Разд.1

ГОСТ 10742-71

Разд.1

ГОСТ 11014-2001

2.3.1, 3.1.2.1, 3.2.2

ГОСТ 11022-95

3.2.2

ГОСТ 12026-76

2.1, 3.1.1

ГОСТ 22524-77

2.1

ГОСТ 23683-89

3.2.1

ГОСТ 24104-88

3.1.1

ГОСТ 25336-82

2.1, 3.1.1

ГОСТ 27314-91

2.3.1, 3.1.2.1, 3.2.2

ГОСТ 28498-90

2.1

ТУ 38-1051835-88

2.1

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2002 г.


Настоящий стандарт распространяется на бурые и каменные угли, антрацит, горючие сланцы, брикеты, породные прослойки, сопровождающие пласты угля, и устанавливает методы определения действительной и кажущейся плотности.

Сущность метода определения действительной плотности заключается в определении массы и объема испытуемой пробы топлива взвешиванием в воздухе и в пикнометрической жидкости.

Сущность метода определения кажущейся плотности заключается в определении массы испытуемой пробы топлива и измерении ее объема взвешиванием в воздухе и жидкости. Определение проводят двумя методами - гидростатического взвешивания и гравиметрическим с парафинированием образца топлива.

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ


Отбор и подготовка проб - по ГОСТ 10742 и ГОСТ 9815.

Для определения действительной плотности используют аналитическую пробу топлива крупностью менее 0,2 мм.

Для определения кажущейся плотности используют пробу топлива крупностью 13-25 мм, массой не менее 3 кг.

2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ

2.1. Аппаратура, материалы и реактивы

Пикнометры типа ПЖ2 по ГОСТ 22524 или мерная колба вместимостью 50 смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности по ГОСТ 1770 с притертыми пробками или пробками по ТУ 381051835.

Весы лабораторные общего назначения с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г.

Термостат водяной, обеспечивающий температуру в пределах (20±0,1) °С.

Баня водяная или песчаная.

Эксикатор вакуумный.

Термометр ртутный или жидкостный стеклянный с ценой деления шкалы 0,1 °С по ГОСТ 28498.

Лодочка или бюкса для взятия навески.

Пипетка вместимостью 1-3 смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности с тонкооттянутым концом.

Воронка стеклянная или металлическая.

Колба мерная вместимостью 1000 смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности по ГОСТ 25336.

Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Кислота уксусная по ГОСТ 61, раствор 250 г/дмГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности.

Спирт этиловый по ГОСТ 5962*.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000.

Смачиватели из группы поверхностно-активных веществ (ОП-7, ОП-10, ДБ, контакт Петрова и т.д.), растворы 5 г/дмГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности.

Для приготовления раствора в стакан вместимостью 300 смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности помещают 5 г смачивателя и приливают небольшое количество горячей воды, раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1000 смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, охлаждают до комнатной температуры, приливают 3 смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности уксусной кислоты и доливают до метки свежепрокипяченной и охлажденной до (20±0,1) °С вод

2.2. Подготовка к испытанию

2.2.1. Определение вместимости пикнометра

Чистый и сухой пикнометр (или мерную колбу) вместе с пробкой взвешивают, заполняют до метки дистиллированной водой, доведенной до 20 °С, закрывают пробкой и помещают в термостат с водой при температуре (20±0,1) °С. Уровень воды в термостате должен быть немного ниже метки пикнометра. Приводят в движение мешалку термостата и 15-20 мин выдерживают в нем пикнометр с водой. Доводят уровень воды в пикнометре до метки, используя воду из запасного пикнометра, выдержанного в термостате. При помощи фильтровальной бумаги удаляют капли воды с внутренних стенок шейки пикнометра. Пикнометр вынимают из термостата, закрывают пробкой, тщательно вытирают и взвешивают.

Определение повторяют три раза и перед каждым взвешиванием пикнометр выдерживают в термостате при температуре (20±0,1) °С не менее 15 мин.

За результат определения принимают среднее арифметическое результатов трех взвешиваний, если они не отличаются между собой более чем на 0,01 г.

Вместимость пикнометра определяют через каждые 50 определений.

Вместимость пикнометра (ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности), смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, вычисляют по формуле

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, (1)


где ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса пикнометра с дистиллированной водой при температуре 20 °С, г;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса пустого пикнометра, г;

0,9982 - плотность воды при температуре 20 °С, г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности.

2.2.2. Определение плотности спирта

Плотность спирта определяют в калиброванном пикнометре (п.2.2.1).

Плотность спирта (ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности), г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, при температуре 20 °С вычисляют по формуле

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, (2)


где ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса пикнометра со спиртом при температуре 20 °С, г.

За результат принимают среднее арифметическое не менее трех результатов определений, проведенных в разных пикнометрах. Результат определения вычисляют до пятого десятичного знака и округляют до четвертого десятичного знака. Расхождение между результатами определений не должно превышать 0,0002 г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности.

2.3. Проведение испытания

2.3.1. Определяют массовую долю влаги аналитической пробы топлива по ГОСТ 11014 или ГОСТ 27314.

2.3.2. При испытании с использованием воды из аналитической пробы в бюксу или лодочку отбирают навеску топлива массой (5±0,2) г и через воронку переносят в сухой пикнометр.

В пикнометр постепенно приливают 30 смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности свежеприготовленного раствора смачивателя, вращательным движением тщательно перемешивают содержимое пикнометра и открытым ставят на 60 мин в вакуумный эксикатор. Для удаления пузырьков воздуха вместо вакуумного эксикатора можно применять кипячение на водяной или песчаной бане в течение 60 мин. При этом пикнометр периодически встряхивают и следят за тем, чтобы не было выброса топлива в шейку пикнометра.

Далее пикнометр вынимают, охлаждают до комнатной температуры и приливают раствор смачивателя до уровня на 1-2 мм ниже метки.

Пикнометр помещают в термостат при температуре (20±0,1) °С и выдерживают 15-20 мин. Затем пипеткой добавляют раствор смачивателя до метки, при помощи фильтровальной бумаги удаляют капли раствора с внутренних стенок шейки пикнометра, вынимают его из термостата, закрывают пробкой, тщательно вытирают и взвешивают.

2.3.3. При испытании с использованием спирта из аналитической пробы отбирают навеску топлива по п.2.3.2.

В пикнометр с пробой вливают 30 смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности спирта при температуре 20 °С, закрывают пробкой и встряхивают в течение 3 мин. Остатки пробы с пробки и шейки пикнометра ополаскивают таким количеством спирта, чтобы уровень его находился несколько ниже метки. Пикнометр периодически слегка встряхивают для удаления всех пузырьков воздуха с поверхности пробы.

Примечание. Для удаления пузырьков воздуха можно применять вакуумный эксикатор.


После полного удаления пузырьков воздуха пикнометр наполняют спиртом до уровня на 1-2 мм ниже метки, выдерживают в термостате при температуре (20±0,1) °С в течение 15 мин. Добавляют до метки в пикнометр спирт (температура 20 °С), закрывают, вытирают и взвешивают.

2.3.4. Все взвешивание проводят с погрешностью не более 0,0002 г.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Действительную плотность топлива в сухом состоянии (ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности), г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности вычисляют по формулам:

при испытании с водой

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, (3)


где ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса навески топлива, г;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - массовая доля влаги в аналитической пробе, %;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности- плотность раствора смачивателя, условно принятая равной 1 г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности при температуре 20 °С;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса пикнометра с раствором смачивателя, г, определяемая в соответствии с п.2.3.1;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса пикнометра с навеской топлива и раствором смачивателя, г;

при испытании со спиртом

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, (4)


где ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса навески топлива в сухом состоянии, г, вычисленная по формуле

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, (5)


ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - плотность спирта, г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса пикнометра со спиртом, г;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса пикнометра с навеской топлива и спиртом, г;

1,0018 - коэффициент, смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности/г.

2.4.2. Результаты анализа вычисляют до третьего десятичного знака и округляют его до второго десятичного знака.

2.4.3. Допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл.1.

Таблица 1

Жидкость, используемая при определении

Допускаемые расхождения, г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности


в одной лаборатории для одной и той же аналитической пробы

в разных лабораториях для одной и той же лабораторной пробы

Вода

0,02

0,03

Спирт

0,01

0,02


2.4.4. За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

2.4.5. Если расхождения между результатами двух параллельных определений превышают допускаемые, проводят третье определение и за окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух наиболее близких результатов в пределах допускаемых расхождений.

2.4.6. Если результат третьего определения находится в пределах допускаемых расхождений по отношению к результатам каждого из двух предыдущих определений, за результат испытаний принимают среднее арифметическое результатов трех определений.

3. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЖУЩЕЙСЯ ПЛОТНОСТИ

З.1. Метод гидростатического взвешивания

3.1.1. Аппаратура, материалы и реактивы

Весы лабораторные общего назначения 3-го класса точности по ГОСТ 24104* с наибольшим пределом взвешивания 500 г или 1 кг.
________________
* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001.

Корзинка проволочная цилиндрической формы диаметром 80 мм и высотой 110 мм из металлической сетки с квадратными отверстиями размером 5ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности5 мм по ГОСТ 3306.

Сосуд цилиндрический СЦ-2,0 по ГОСТ 25336.

Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

3.1.2. Подготовка к испытанию

3.1.2.1. Определяют массовую долю общей влаги испытуемой пробы топлива ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности по ГОСТ 11014 или ГОСТ 27314.

3.1.2.2. Снимают левую чашку весов и на ее место укрепляют пустую корзинку, которая по массе легче, чем плечо рычага с чашкой весов. Уравновешивают плечи весов компенсирующим грузом ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности. Устанавливают сосуд с жидкостью (температура 20 °С) под пустой корзинкой. Погружают пустую корзинку в жидкость. Изменение в равновесии выравнивают другим компенсирующим грузом ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности. Компенсирующие грузы массой ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности и ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности не должны изменяться при условии, что используемая аппаратура и плотность жидкости остаются постоянными. Затем корзинку вынимают из сосуда и дают стечь большей части жидкости. Корзинку ставят на чистую фильтровальную бумагу, которую меняют пять раз за 5 мин или до тех пор, пока она будет оставаться сухой.

Подвешивают высушенную корзинку на левое плечо весов с компенсирующим грузом ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности и взвешивают в воздухе. Полученное значение соответствует массе жидкости, оставшейся на корзинке (ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности). Это значение необходимо проверять перед каждой серией определений.

3.1.3. Проведение испытания

От пробы топлива отбирают не менее 10 кусков, тщательно очищают их жесткой щеткой от мелких частиц угля, помещают в сухую корзинку, уравновешивают компенсирующим грузом ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности и взвешивают в воздухе с точностью до 0,01 г (ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности). Корзинку с топливом помещают в сосуд, наполненный жидкостью, добавляют компенсирующий груз ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности и после полного удаления воздушных пузырьков (встряхиванием корзинки) определяют массу топлива в воде (ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности). Корзинку вынимают из сосуда и дают жидкости стечь в течение того же времени, что и при гидростатическом взвешивании корзины. После того как жидкость стечет, убирают компенсирующий груз ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности. Взвешивают топливо, смоченное жидкостью, в воздухе вместе с подвешенным компенсирующим грузом (ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности).

3.1.4. Обработка результатов

3.1.4.1. Кажущуюся плотность топливаГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, вычисляют по формуле

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, (6)


где ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса топлива, взвешенного в воздухе, г;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - плотность жидкости, г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса топлива, взвешенного в жидкости, г;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса топлива, смоченного жидкостью, вместе с массой жидкости, оставшейся на корзинке, взвешенные на воздухе, г;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса жидкости, оставшейся на корзинке, г.

3.1.4.2. Вычисление результатов - по п.2.4.2.

3.1.4.3. Допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений в одной и той же жидкости не должны превышать: 0,03 г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - для одной лаборатории и 0,06 г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - для разных лабораторий.

3.1.4.4. За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

3.1.4.5. Если расхождения между результатами двух параллельных определений превышают допускаемые, далее поступают, как указано в пп.2.4.5 и 2.4.6.

3.2. Гравиметрический метод с парафинированием образца топлива

3.2.1. Аппаратура, материалы и реактивы

Аппаратура и материалы по п.3.1.1.

Парафин по ГОСТ 23683.

Игла стальная по ГОСТ 8030.

3.2.2. Проведение испытания

Для испытания используют не менее 10 образцов топлива массой 200-300 г каждый. От каждого образца поперек наслоения отделяют часть пробы массой 50-100 г для определения общей влаги ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности по ГОСТ 27314 или ГОСТ 11014 и зольности ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности по ГОСТ 11022. Остальную часть образца поперек наслоения разделяют пополам и полученные куски используют для определения кажущейся плотности.

Примечание. При проведении испытаний для керновых проб допускается использование 2-5 кусков массой 50-100 г.


Кусок топлива тщательно очищают жесткой щеткой от мелких частиц угля и взвешивают в воздухе. Затем плотно обвязывают его тонкой (желательно шелковой) нитью и опускают на 1-2 с в сосуд с парафином, расплавленным до температуры 80-90 °С. Пузырьки воздуха, образующиеся в остывающей парафиновой пленке, удаляют нагретой иглой, прокалывая каждый пузырек и обеспечивая при этом герметичность образующейся парафиновой пленки. После затвердения пленки кусок взвешивают в воздухе. Затем кусок помещают в корзинку и взвешивают его в воде в соответствии с пп.3.1.2 и 3.1.3.

3.2.3. Обработка результатов

3.2.3.1. Кажущуюся плотность куска топлива (ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности), г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, вычисляют по формуле

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, (7)

где ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса испытуемого куска топлива, взвешенного в воздухе, г;

0,9982 - плотность воды при температуре 20 °С, г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса испытуемого куска топлива, покрытого слоем парафина и взвешенного в воздухе, г;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - масса куска топлива, покрытого слоем парафина в воде, г;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - плотность парафина, равная 0,89 г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности.

3.2.3.2. Из двух параллельных определений в кусках топлива рассчитывают среднее арифметическое значение кажущейся плотности образца.

3.2.3.3. Среднюю кажущуюся плотность исследованного количества образцов топлива (ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности), г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, вычисляют по формуле

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности, (8)


где ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - среднее значение кажущейся плотности для образца топлива, г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности;

ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности - количество испытуемых образцов топлива.

3.2.3.4. Допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл.2.

Таблица 2

Испытуемая проба

Допускаемое расхождение между результатами, г/смГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности


в одной лаборатории

в разных лабораториях

Куски из одного образца топлива

0,03

-

Общее количество образцов

-

0,05


3.2.3.5. Результаты испытания вычисляют в соответствии с пп.2.4.5 и 2.4.6.

3.2.3.6. Аналогично вычисляют соответствующие среднюю общую влагу ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности и зольность ГОСТ 2160-92 Топливо твердое минеральное. Методы определения плотности. На основании определения кажущейся плотности в отдельных кусках может быть установлена количественная связь плотностью* топлива с его зольностью.
________________
* Соответствует оригиналу. - Примечание.



Copyright © 2022