ГОСТ 33583-2015. Межгосударственный стандарт. Уголь активированный гранулированный. Стандартный метод определения пылеобразования при истирании
(введен в действие Приказом Росстандарта от 17.03.2016 № 152-ст)
Примечание
Документ введен в действие с 1 апреля 2017 года.
Введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 марта 2016 г. № 152-ст
УГОЛЬ АКТИВИРОВАННЫЙ ГРАНУЛИРОВАННЫЙ
СТАНДАРТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЫЛЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ ИСТИРАНИИ
Granular activated carbon. Standard method for determination of dusting attrition
Дата введения 1 апреля 2017 года
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации материалов и технологий» (ФГУП «ВНИИ СМТ») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 октября 2015 г. № 81-П)
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 марта 2016 г. № 152-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33583-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 апреля 2017 г.
5 Настоящий стандарт идентичен стандарту ASTM D 5159-04 (Reapproved 2014) Standard Guide for Dusting Attrition of Granular Activated Carbon (Стандартное руководство по определению пылеобразования при истирании гранулированного активированного угля).
Стандарт разработан комитетом ASTM D28 «Активированный уголь», и непосредственную ответственность за разработку метода несет подкомитет D28.04 «Методы анализа газовой фазы».
Перевод с английского языка (en).
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6).
Официальные экземпляры стандарта ASTM, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и стандартов ASTM, на которые даны ссылки, имеются в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.
Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.
Степень соответствия — идентичная (IDT)
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт устанавливает процедуру оценки сопротивления (стойкости) гранулированных активированных углей к пылеобразованию при истирании. В настоящем стандарте коэффициент пылеобразования при истирании, DA, определяется как масса (или рассчитанный объем) пыли в единицу времени, собранной на предварительно взвешенном фильтре, по отношению к массе единицы угля, помещенной в установленное (определенное) вибрационное устройство на определенное время. Также может быть определено первоначальное содержание пыли в пробе. Для настоящего испытания гранулированный активированный уголь должен содержать не менее 90% частиц, размер которых больше 80 меш (0,18 мм) (см. ASTM D 2867).
1.2 Единицы измерения, приведенные в системе СИ, считаются стандартными. Единицы измерения (дюймы и футы), указанные в скобках, приведены для информации.
1.3 В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности, связанных с его использованием. Пользователь стандарта несет ответственность за обеспечение соответствующих мер безопасности и охраны здоровья и определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.
2 Нормативные ссылки
Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).
2.1 Стандарты ASTM <1>
<1> Уточнить ссылки на стандарты ASTM можно на сайте ASTM: www.astm.org или в службе поддержки клиентов ASTM: service@astm.org. В информационном томе ежегодного сборника стандартов (Annual Book of ASTM Standards) следует обращаться к сводке стандартов ежегодного сборника стандартов на странице сайта.
ASTM D 2854 Test Method for Apparent Density of Activated Carbon (Метод определения насыпной плотности активированного угля)
ASTM D 2867 Test Methods for Moisture in Activated Carbon (Методы определения влаги в активированном угле)
ASTM E 11 Specification for Woven Wire Test Sieve Cloth and Test Sieves (Стандартная спецификация на проволочную ситоткань и испытательные сита)
ASTM E 300 Practice for Sampling Industrial Chemicals (Практика отбора проб промышленных химических продуктов)
3 Сущность метода
3.1 Определенный объем определенной массы гранулированного активированного угля помещают в прободержатель, который подвергают вибрации с постоянным ускорением (g) в течение определенного времени. Пыль переносится воздушным потоком, проходящим через вибрирующую пробу, и затем скапливается на предварительно взвешенном фильтре. Количество пыли, собранное за шесть десятиминутных интервалов, определяется взвешиванием на аналитических весах.
4 Значение и применение
4.1 Активированный уголь может механически разрушаться под воздействием трех сил: удара, дробления и истирания. Из этих трех воздействий, истирание или абразия являются наиболее частой причиной образования пыли в практической эксплуатации. Опубликованные методы испытаний по определению «прочности» активированных углей дают результаты, которые, в общем, нельзя использовать на практике. Например, при определении прочности с использованием металлических шариков и поддонов на пробу воздействуют все три силы различным образом, что обусловлено размером, формой и плотностью частиц. Испытание на истирание с помощью магнитной мешалки предусматривает истирание пробы до размера частиц менее 12 меш. Результаты такого испытания сильно зависят от геометрии частиц. В отличие от перечисленных методов испытаний, процедура испытаний, установленная настоящим стандартом, позволяет измерить действие силы трения, возникающей между вибрирующими и медленно двигающимися частицами во время испытания, и мало зависит от размера, формы и плотности частиц.
5 Оборудование и требования к нему
5.1 Вибрационная установка <2>, способная обеспечить RMS (среднеквадратичное значение) ускорение 40 м/с2 (4g).
<2> Например можно использовать вибрационную установку компании Buffalo Dental Manufacturing Co., (Underhill Blvd., Syosset, NY 11791), модель № 1, 40 Вт при 115 В, 60 Гц, а также вибросталкиватель, модель Syntron M J-1A, 30 Вт при 115 В, 60 Гц, или их аналоги.
5.2 Испытательная ячейка (камера), см. рисунок 1, изготовленная из алюминия или другого электропроводящего металла.
5.3 Пьезоэлектрический акселерометр <3> способный измерить RMS ускорение, выбранное пользователем. Подходящая установка для значения 40 м/с2 (4g) показана на рисунках 1 и 2.
<3> Например можно использовать акселерометр компании Endevco, Модель № 2251, или аналогичный.
5.4 Преобразователь сигнала <4>, для взаимодействия акселерометра с милливольтметром АС, способный производить выходное линейное напряжение от 0 до 1 В, пропорциональное ускорению.
<4> Например можно использовать преобразователь сигнала компании Endevco, модель № 4416, работающий от батареи, или аналогичный.
5.5 Вольтметр <5> переменного тока от 0 до 1 В.
<5> Например можно использовать цифровой мультиметр Keithley 179 компании Keithley Instruments (Aurora Rd., Cleveland, OH 44139).
5.6 Амперметр переменного тока от 0 до 1000 мА с погрешностью измерения до 1 мА.
5.7 Регулируемый трансформатор от 0 до 120 В.
5.8 Таймер от 0 до 120 мин.
5.9 Резиновая виброизоляционная прокладка. Рекомендуется использовать прокладку из неопреновой резины твердостью 45 усл. ед.
5.10 Расходомер с регулирующим клапаном, способный контролировать ток воздуха при скорости, выбранной пользователем настоящего стандарта. Поток примерно 7 л/мин считают подходящим при использовании оборудования, показанного на рисунках 1 и 2.
5.11 Фильтр для улавливания частиц, подходящего размера для соединения с испытательной ячейкой (камерой), способный улавливать угольную пыль. Фильтры из стекловолокна считаются подходящими. Также эффективными в использовании являются фильтры для улавливания твердых частиц, предназначенные для защиты органов дыхания при окраске распылением или других опасностях, возникающих при распылении.
5.12 Градуированный цилиндр вместимостью 100 мл.
5.13 Аналитические весы с погрешностью измерения до 0,1 мг.
Примечание 1 — Внутренний диаметр — 2 3/4 дюйма (69,9 мм), наружный диаметр — 3 дюйма (76,2 мм), толщина 1/16 дюйма (1,6 мм).
Примечание 2 — Проволочная ткань 250 мкм из нержавеющей стали диаметром 3 дюйма (76,2 мм) по ASTM E 11.
Примечание 3 — Пластина с пропускным сечением 37%, изготовленная из 24 нержавеющей стали, диаметром 0,45 дюйма (11,4 мм), с отверстиями 0,066 дюйма (1,68 мм) в центре, квадратная сетка диаметром 3 дюйма (76,2 мм).
Рисунок 1 — Испытательная ячейка для отсева пыли
6 Подготовка пробы, образцы и образцы для испытаний
6.1 Отбирают пробы гранулированного активированного угля в соответствии с ASTM E 300 (см. также 8.1).
Примечание 1 — Например можно использовать акселерометр компании Endevco, модель № 2251 или аналогичный.
Рисунок 2 — Аппаратура в сборе
7 Подготовка оборудования
7.1 Собирают испытательную ячейку, как показано на рисунках 1 и 2.
7.2 Устанавливают акселерометр в центре прикрывающей пластины.
7.3 Помещают вибрационную установку в сборе на резиновую виброизоляционную прокладку так, чтобы прикрывающая пластина испытательной ячейки была расположена горизонтально по уровню.
7.4 Подключают акселерометр к преобразователю сигнала, затем соединяют выход преобразователя сигнала с микровольтметром (см. рисунок 2).
7.5 Подключают вибрационную установку к регулируемому трансформатору, а трансформатор — к таймеру с миллиамперметром последовательно (см. рисунок 2).
7.6 Соединяют воздуховыпускной выход испытательной ячейки на истирание с расходомером, а расходомер — с источником вакуума (см. рисунок 2).
Примечание 1 — Например можно использовать вибростенд компании Buffalo Dental Manufacturing Co., (Underhill Blvd., Syosset, NY 11791), модель № 1 или аналогичный.
Рисунок 3 — Элементы испытательной ячейки, требующие изготовления (в масштабе 3/4» = 1»)
8 Проведение испытания
8.1 Отмеряют определенный объем (около 100 мл) пробы в предварительно взвешенный градуированный цилиндр, используя метод и оборудование, описанные в ASTM D 2854, и взвешивают с допускаемой погрешностью измерения до 0,1 г. Если средний размер частиц пробы менее 12 меш, то предпочтительно использование пробы объемом 50 мл.
8.1.1 Воспроизводимость двух или четырех определений может быть улучшена, если взять два или четыре объема данной пробы и сократить полученный объем до одной пробы методом конуса с квартованием или методом квартования.
8.1.2 Также процедуру упрощает деление пробы в один или два раза миниатюрным делителем проб. Закрепляют микроделитель <6> для минеральных веществ на вибростенде для обеспечения разделения на равные части всех частиц, особенно мелких.
<6> Например можно использовать делитель SEPOR, Inc. P.O. Box 578, Wilmington, CA 90748 или аналогичный.
8.2 Определяют насыпную плотность пробы по ASTM D 2854.
8.3 Количественно переносят пробу в держатель пробы испытательной ячейки.
8.4 Взвешивают фильтр для улавливания частиц с погрешностью измерения до 0,1 мг.
8.5 Помещают предварительно взвешенный фильтр в устройство.
8.6 Собирают испытательную ячейку и закрепляют ее на вибрационной установке.
8.7 Устанавливают регулятор таймера на 10 мин.
Примечание — Интервал времени 10 мин взят в качестве примера для иллюстрации процедуры расчета, приведенной в разделе 9. Пользователь настоящего стандарта может выбрать другой интервал времени.
8.8 Запускают поток воздуха, затем регулируют его до достижения требуемого объемного тока воздуха через пробу.
8.9 Увеличивают напряжение вибрационной установки от нуля до той величины, при которой происходит RMS ускорение, выбранное пользователем. Обычно используют ускорение 40 м/с2 (4g).
8.10 Подвергают пробу вибрации в течение 10 мин или другого периода времени (см. 8.7).
8.11 Осторожно вынимают и взвешивают фильтр для улавливания частиц.
8.12 Вставляют второй предварительно взвешенный фильтр для улавливания частиц.
8.13 Прежде чем вернуть держатель пробы в устройство, помещают на него плоский кусок стекла и, крепко держа стекло на месте, несколько раз поворачивают пробу, чтобы перераспределить частицы, которые могли застрять или оказаться отделенными во время вибрации.
8.14 Повторяют десятиминутную процедуру вибрации шесть раз.
9 Обработка результатов
9.1 Рассчитывают общую пыль, собранную в течение последовательно заданных интервалов времени:
9.2 Используя интегрированные временные интервалы в качестве x-координат и соответствующие им значения массы общей пыли в качестве y-координат, и исключая первый десятиминутный интервал, определяют линейную регрессию методом наименьших квадратов по пяти парам Xi, Yi, где i = 2, 3, 4, 5, 6.
9.3 Наклон линии регрессии — это пылеобразование при истирании DA в мг/мин; вычисляют коэффициент корреляции.
9.4 Коэффициент регрессии R2 должен быть не менее 0,95. Если это не так, то испытание повторяют.
9.5 Рассчитывают изначальное содержание пыли DU = w1 — 10DA.
9.6 Коэффициент пылеобразования при истирании по объему DA(V) рассчитывают по формуле
DA(V) = \frac{DA(W)}{\text{насыпная плотность}} , (1)
где насыпная плотность, мг/мл.
СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ ССЫЛОЧНЫМ СТАНДАРТАМ ASTM
| Обозначение ссылочного стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего межгосударственного стандарта |
| ASTM D 2854 | - | <*> |
| ASTM D 2867 | - | <*> |
| ASTM E 11 | - | <*> |
| ASTM E 300 | - | <*> |
| <*> Соответствующий межгосударственный стандарт отсутствует. До его принятия рекомендуется использовать перевод на русский язык данного стандарта. | ||