沥青试验

沥青闪点试验方法
沥青材料在使用时必须加热,当加热至一定温度时,沥青材料中挥发的油分蒸气与周围空气组成混合气体,此混合气体遇火焰则易发生闪火。若继续加热,油分蒸气的饱和度增加,此种蒸气与空气组成的混合气体遇火极易燃烧,而引起溶油车间发生火灾或使沥青烧坏产生损失。因此为了保证生产施工安全,必须测定沥青闪点。闪点是保证沥青加热质量和施工安全的一项重要指标。我国现行行业标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052 M 0671-93)规定,对粘稠石油沥青采用克利夫兰开口杯法,简称COC法测定闪点。
1.目的和适用范围
(1)沥青闪点是试样在规定的克利夫兰开口杯(简称COC)盛样器内,按规定的升温速度受热时所蒸发的气体,以规定的方法与试样接触,初次发生一瞬即灭火焰时的试样温度,以℃表示。
(2)本方法适用于测定粘稠石油沥青、煤沥青及闪点在79℃以上的液体石油沥青材料的闪点,以确定施工安全性时使用。本方法不适用于闪点低于79℃的液体石油沥青。
2.仪具与材料
    本试验需要下列仪具与材料:
    (1)闪点仪:克利夫兰开口杯式。它由下列部分组成:
    ①克利夫兰开口杯:用黄铜或铜合金制成,内口直径Φ (63.5土0.5)mm,深(33.6土0.5)mm,LED路灯外壳
在内壁与杯上口的距离为(9.4土0.4)mm处刻有一道环状标线,带一个弯柄把手。
②加热板:黄铜或铸铁制,为直径145-160mm、厚约6.5mm的金属板,上有石棉垫板,中心有圆孔,以支承金属试样杯。在距中心58mm处有一个与标准试焰大小相当的Φ( 4.0土0.2)mm电镀金属小球,供火焰调节的对照使用。
③温度计:0~4oo℃,分度值不大于2℃。
④点火器:金属管制,端部为产生火焰的尖嘴,端部外径约1.6mm,内径为0.7-0.8mm,与可燃气体压力容器(如液化丙烷气或天然气)连接,火焰大小可以调节。点火器可以15
0mm半径水平旋转,且端部恰好通过柑锅中心上方2mm以内,也可采用电动旋转点火用具,但火焰通过金属试验杯的时间应为1.0s左右。
⑤铁支架:高约500mm,附有温度计夹及试样杯支架,支脚为高度调节器,使加热顶保持水平。
(2)防风屏:金属薄板制,三面将仪器围住挡风,内壁涂成黑,高约600mm。
(3)加热源附有调节器的1kW电炉或燃气炉。根据需要,可以控制加热试样的升温速度为(14-17)℃/min、5.5土0.5)℃/m1n。
    3.方法与步骤
    1)准备工作
    (1)将试样杯用溶剂洗净、烘干,装置于支架上。加热板放在可调电炉上,如用燃气炉时,加热板距炉口约50mm,接好可燃气管道或电源。
(2)安装温度计,垂直插入试样杯中,温度计的水银球距杯底约6.5mm,位置在与点火
器相对一侧距杯边缘约16mm处。
    (3)准备沥青试样后,注入试样杯中至标线处,并使试样杯其他部位不沾有沥青。
    注:试样加热温度不能超过闪点以下55℃。
    (4)全部装置应置于室内光线较暗且元显著空气流通的地方,并用防风屏三面围护。
    (5)将点火器转向一侧,试验点火,调节火苗在成标准球的形状或成直径为(4土0.8)mm的小球形试焰。
2)试验步骤
(1)开始加热试样,升温速度迅速地达到(14-17)℃/min待试样温度达到预期闪点前56℃时,调节加热器降低升温速度,以便在预期闪点前28℃时能使升温速度控制在(5.5土0.5)℃/min。”
(2)试样温度达到预期闪点前28℃时开始,每隔2℃将点火器的试焰沿试验杯口中心以150mm半径作弧水平扫过一次;从试验杯口的一边至另一边所经过的时间约1s。此时应确
认点火器的试焰为直径(4±0.8)mm的火球,并位于坩埚口上方2-2.5mm处。
    注:试验时不应对着试样杯呼气。
    (3)当试样液面上最初出现一瞬即灭的蓝火焰,立即从温度计上读记温度,作为试样的闪点。注意勿将试焰四周的蓝白火焰误认为是闪点火焰。
4.报告
(1)同一试样至少平行试验两次,两次测定结果的差值不超过重复性试验允许差8℃时,取其平均值的整数作为试验结果。
(2)当试验时大气压在95.3kPa(715mmHg)以下时,应对闪点的试验结果进行修正,若大气压为95.3-84.3kPa(715-634mmHg)时,修正值为增加2.8℃;当大气压为84.3-73.3kPa(634-500mmHg)时,修正值为增加5.5℃。
    5.精密度或允许差
    重复性试验精度的允许差为8℃;
    再现性试验精度的允许差为16℃。
                       
沥青含蜡量试验方法
    石油沥青中的蜡含量测定是个比较复杂的问题、,它是以蒸馏法馏出油分后,在规定的溶剂及低温下结晶析出的蜡含量,以质量百分比表示。国外测定沥青蜡含量方法很多,如各种蒸馏法、硫酸法、组成分析等,而用于析出蜡的溶剂也不同,如乙醚-乙醇、苯-甲乙酮,甲醇-丙酮、丙烷-丁烷等。所以根据使用不同的测定方法及不同的冷冻溶剂,沥青的蜡含量也不相同。这实际上牵涉到对蜡含量的定义。蜡含量是一个非常重要的指标,它对我国采用石蜡原油炼制的沥青尤为重要:直接影响到沥青产品的质量,所以我国在高等级道路用石油沥脊技术要求中已列入蜡含量指标。
    1.目的和适用范围
    (1)本方法规定了用裂解蒸馏法在规定条件下,测定道路石油沥青中的蜡含量,以质量百分率表示,非经注明,冷却结晶的温度为-20℃。
    (2)本方法适用于测定道路石油沥青的蜡含量)
2.仪具与材料 
    本试验需要下列仪具与材料: 
    (1)冷凝管蒸馏瓶:耐热玻璃制成。
    (2)冷却过滤装置:玻璃制,由吸滤瓶、砂芯过滤漏斗、试样冷却筒、塞子及冷浴等组成,过滤漏斗(P16)的孔径系数为10-16μm。
(3)立式高温电炉。电热套或燃气炉。
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(4)天平:感量不大于1mg及不大于0.1g各一个。
(5)温度计:(-30至+60)℃,分度0.5℃。
(6)锥形烧瓶:  150mL或250mL数个。
(7)水流泵或真空泵。
(8)乙醚、乙醇:化学纯。
(9)石油醚经硅胶脱芳烃(60-90)℃:化学纯。
(10)工业酒精及干冰(固体CO2)。盲源分离
(11)冰块。
(12)其他:烘箱、恒温水浴、量筒、烧杯、铁架、U形水银柱压力计(或真空表)、洗液、蒸馏水、温度计、电炉等。
3.方法与步骤
1)准备工作、
(1)将蒸馏瓶洗净、干燥后,称其质量,准确至0.1g,然后置烘箱中备用。
(2)将150mL或250mL锥形瓶洗净、烘干、编号后,称其质量,准确至1mg,然后置干燥器中备用。
(3)将冷却装置各部洗净、干燥,其中砂芯过滤漏斗用洗液浸泡后蒸馏水洗至中性,然后干燥备用。
  (4)准备沥青试样。
  (5)用高温炉蒸馏时,应预先加热并控制炉内恒温550℃土10℃。“
  (6)在烧杯内备好冰水。
    2)试验步骤
    1)在蒸馏瓶中称取沥青试样质量(mb冒进信号为(50±1)g,准确至0.1g,并将瓶塞塞妥用锥形瓶做接受器,装在盛有冰水的烧杯中。
(2)当用高温电炉时,将盛有试样的蒸馏瓶置已恒温(550±10)℃的电炉中,并迅速将瓶颈固定在铁架的弹簧支架上,蒸馏瓶支管与置于冰水中的锥形瓶连接。
如用燃气炉时,调节火焰高度将蒸馏瓶周围包住。
(3)调节加热强度(即调节蒸馏瓶至高温炉间距离或燃气炉火焰大小),使从加热开始起5-8min内开始初馏(支管端口流出第一滴馏分)。其后以每秒两滴(4-5mL/min的流出速度继续蒸馏至无溜出油为止,然后在1min内将蒸馏瓶底烧红(即瓶内蒸馏残留物焦化)。
全部蒸馏过程必须在25min内完成。蒸馏后支管中残留的馏出油应流入接受器中。
(4)将盛有馏出油的锥形瓶从冰水中取出,拭干瓶外水分,在室温下冷却称其质量,得到馏出油总质量(m1),准确至0.05g。
(5)将锥形瓶中的馏出油加热熔化,并搅拌均匀。加热时温度不要太高,避免有蒸发损失。然后将熔化的馏出油注入另一己知质量的锥形瓶(250mL)中,称取用于脱蜡的馏出油质量(m2),准确至1mg,其数量需使其冷冻过滤后能得到0.05-0.1g蜡,但取样量不得超过10g。
(6)将冷却过滤装置装妥,并将吸滤瓶支管用橡胶管与水流泵(或真空泵)及U形水银柱压力计连接起来。向冷浴中注入适量的冷液(工业酒精),其液面比试样冷却筒内液面(乙醚-醇)高约70mm以上,以便向冷浴内加干冰不致溅人试样冷却筒内,用适当工具搅
拌冷液,使之保持温度(-20土0.5)℃;也可取低温水槽作冷浴,此时冷液可采用l:1甲醇水溶液,低温水槽应能自动控温到(-20土0.5)℃。 
(7)将盛有馏出油的锥形瓶注入10mL乙醚,使其充分溶解,然后注入试样冷却筒中,再用15mL乙醚分两次清洗盛油的锥形瓶,并将清洗液倒人试样冷却筒中,将25mL乙醇注入试样冷却筒内与乙醚充分混合均匀。从加入乙醚时间开始,冷却几,使蜡充分结晶析出。sero-0151
(8)预先在另一锥形瓶或试管(50mL)中量取50nIL乙醚一乙醇1:1混合液,使其冷却至-20℃,至少恒冷15min以后再使用。
(9)当试样冷却筒中溶液冷却结晶后,拔起其中的塞子,过滤结晶析出的蜡,并将塞子用适当方法或吊在试样冷却筒中,保持自然过滤30min。
(10)当砂芯过滤漏斗内看不到液体时,启动水流泵(或真空泵),调节U形水银柱压力计真空度,使滤液的过滤速度为每秒一滴左右,抽滤至元液体滴落)然后小心地关闭水流泵(或真空泵),使压力计恢复常压。再将已冷却的乙醚一乙醇混合液一次加入30mL,洗涤蜡层,并清洗塞子及试样冷却筒内壁。继续过滤,当溶剂在蜡层上看不见时,继续抽滤5min,将蜡中的溶剂抽干,以除去蜡中的溶液。
(11)从冷浴中取出试样冷却过滤装置,取下吸滤瓶,将其中溶液倾人一回收瓶中。吸滤瓶也用乙醚一乙醇混合液中洗3次,每次用10-15mL,洗液倒人回收瓶中。
(12)将试样冷却筒、塞子及吸滤瓶重新装妥,再将30mL已预热至(50-6O)℃的石油醚清洗试样冷却筒及塞子,拔起塞子使溶液流至过滤漏斗,待漏斗中无溶液后,再用热石油醚溶解漏斗中的蜡两次,每次用量35mL,然后立即用水流泵(或真空泵)吸滤,至无液滴滴落。
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本文发布于:2024-09-23 13:14:38,感谢您对本站的认可!

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