Е.А. Новиков. Новый метод контроля содержания абразивных частиц в дизельных топливах, Мир нефтепродуктов, 2020

Российская спецификация (технические условия) ГОСТ 32511 на топливо дизельное Евро [1] прошла долгий путь эволюции с момента введения в 2005 году. Она уточнялась и дополнялась вслед за европейской спецификацией EN 590 с отставанием от нее на несколько лет. Действующий сегодня ГОСТ 32511–2013 соответствует EN 590 от 2009 года, т. е. отстает от оригинала на 4 года.
Тем временем в Европе уже принята новая спецификация (рис. 1). Она включает в себя дополнения и коррективы, в числе которых внесение нового показателя качества дизельного топлива – содержания абразивных частиц. Для определения этого показателя введен новый метод измерения счетной концентрации частиц1 IP PM FA/20 [2], принятый в 2020 году.

Этот метод был введен на основе информации об износе инжекторов под действием абразивных частиц, полученной Рабочей Группой 25 Технического Комитета 19 по топливам и смазкам Европейского комитета по стандартизации CEN. Исследователи пришли к выводу, что предписанный ранее в спецификации EN 590 метод определения твердых частиц путем фильтрования EN 12662 (показатель – общее загрязнение) не дает адекватной информации об абразивных частицах и требует замены на более информативный. Таким новым методом и стал стандарт IP PM FA [2].

Техническая справка
Измерение содержания твердых частиц в промышленных жидкостях особенно актуально там, где эти частицы могут вызывать износ трущихся деталей оборудования. Одно из таких применений – анализ гидравлических жидкостей, работающих в условиях микронных зазоров между трущимися поверхностями.
Есть два способа измерить содержание частиц в жидкости: а) отфильтровать и взвесить; б) посчитать количество частиц разных размеров.
Второй способ более предпочтителен для оценки чистоты жидкости, поскольку дает информацию о мелких частицах микронных размеров, наиболее опасных для трущихся деталей машин. Первый способ дает
массу механических примесей без учета их размеров, второй – количество частиц разных размеров. Последний показатель принято называть счетной концентрацией частиц либо гранулометрическим составом.

Посчитать количество частиц в заданном объеме жидкости можно разными способами: а) под микроскопом и б) с помощью автоматического счетчика частиц.
Метод определения гранулометрического состава частиц в жидкости с помощью микроскопа нормируется стандартом ГОСТ ИСО 4407–2006 [3]. Образец фильтруют через тонкий фильтр и подсчитывают частицы разных размеров под микроскопом. Размером частицы принято считать ее эквивалентный диаметр (диаметр круга, по площади равного видимой площади частицы).
Поле микроскопа с отфильтрованными частицами выглядит примерно так, как показано на рис. 2. Можно подсчитывать частицы визуально, однако современные компьютеризированные микроскопы позволяют делать это автоматически. Подсчитав частицы в поле зрения микроскопа, можно оценить количество частиц в разных диапазонах размеров. Для удобного выражения информации о размерах и количестве частиц
принято использовать безразмерную величину – класс чистоты жидкости. Это число, показывающее интервальное количество частиц загрязнителя в объеме жидкости.

Классы чистоты выражаются по-разному в разных системах стандартизации. Согласно наиболее распространенному международному стандарту ISO 4406:1999 принято выражать результат под счета для трех диапазонов размеров частиц: ≥ 4мкм, ≥ 6 мкм и ≥ 14 мкм. Подсчет осуществляют кумулятивным способом (накопительным итогом) на 1 мл жидкости. В российском стандарте на чистоту промышленных жидкостей ГОСТ 17216–2001 под считывают частицы дифференциально в каждом из диапазонов 5…10, 10…25, 25…50, 50…100 мкм на 100 мл жидкости. Более прогрессивный, по сравнению с микроскопическим, метод подсчета частиц – использование автоматических счетчиков. Ниже рассмотрим принцип их работы и особенности.