T0632—1993液體石油瀝青蒸餾試驗(yàn)
1目的與適用范圍
本方法適用于測(cè)定液體石油瀝青材料的餾分含量。根據(jù)需要,殘留物可進(jìn)行針入度、黏度、延度、浮漂度等各種試驗(yàn)。除非特殊需要,當(dāng)海拔為零時(shí),各餾分蒸餾的標(biāo)準(zhǔn)切換溫度為225℃、316℃、360℃。
2儀具與材料技術(shù)要求
2.1試驗(yàn)主機(jī)
TD632-1液體石油瀝青蒸餾試驗(yàn)裝置或TD632-2液體石油瀝青蒸餾試驗(yàn)裝置
2.2主機(jī)配件:
1)餾燒瓶∶形狀和尺寸如圖T0632-1 所示。
圖T0632-1 蒸餾燒瓶(尺寸單位:mm)
2)保溫罩:形狀和尺寸如圖T0632-2所示,由金屬(1mm厚)片制成,周?chē)鷥?nèi)襯3mm厚的石棉,并有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的云母小窗,罩底及兩個(gè)半圓拼成的頂蓋內(nèi)襯6mm厚的石棉層。
圖T0632-2 保溫罩(尺寸單位:mm)
3)冷凝管。
4)可調(diào)加熱爐。
5)鐵架:兩個(gè),一個(gè)上有鐵環(huán),用以支承蒸餾瓶和保溫罩;一個(gè)上有鐵夾,用以?shī)A持冷凝器。
6)量筒:100mL,刻度0.5mL。
7)溫度計(jì):量程0~360℃,分度值1℃。
8)導(dǎo)接管:玻璃(厚約1mm)制,牛角形,彎角約105°,大端內(nèi)徑約18min,小端內(nèi)徑不小于5mm。
2.3其他配套設(shè)備
1)鐵絲網(wǎng)。
2)天平:感量不大于0.1g。
3)殘留物盛樣器。
4)軟木塞或橡膠塞等。
3方法與步驟
3.1準(zhǔn)備工作
3.1.1將蒸餾燒瓶、冷凝器、導(dǎo)接管及量筒等洗凈、烘干。
3.1.2將試樣加熱攪拌均勻后,注入已稱(chēng)質(zhì)量的蒸餾燒瓶(m1)內(nèi),其質(zhì)量相當(dāng)于按密度折算為體積200mL。當(dāng)試樣含水量超過(guò)2%時(shí),則取質(zhì)量相當(dāng)于100mL體積的試樣。
3.1.3液體石油瀝青裝置如圖T0632-3所示。先將兩層鐵絲網(wǎng)置于鐵架的鐵環(huán)或加熱爐具上,并在其上置保溫罩,然后,將溫度計(jì)插入蒸餾燒瓶帶孔的木塞中,并用軟木塞或橡膠塞塞緊瓶口,須注意溫度計(jì)插入試樣后,其水銀球底距蒸餾燒瓶底約6~7mm;溫度計(jì)裝妥后,再將蒸餾燒瓶垂直置于保溫罩內(nèi),并將保溫罩的上蓋蓋妥;用木塞將蒸餾燒瓶的支管與冷凝管連接,插入部分25~50mm,但注意勿使兩管壁相接觸,并使冷凝管與蒸餾燒瓶的軸線平行;在冷凝管的下端用軟木塞與導(dǎo)接管連接,其角端伸入量筒中至少25nm1,但不得低于100mL的刻度標(biāo)志。為避免蒸餾出的餾分損失,量筒上可蓋一厚紙板或木板,板上穿一洞以備導(dǎo)接管下端通過(guò)。儀器全部裝妥后,在冷凝管的外套筒接通水源,使水由冷凝管的下端進(jìn)入,由上端流出。
圖T0632-3 液體石油瀝青蒸餾裝置(尺寸單位∶mm)
1-調(diào)節(jié)加熱器;2-蒸餾燒瓶;3-保溫罩;4-冷凝管;5.牛角管;6-量筒
3.2試驗(yàn)步驟
3.2.1將蒸餾燒瓶均勻加熱,使第一滴蒸餾液滴出時(shí)間不早于5min,亦不遲于15min。以后須調(diào)節(jié)加熱溫度,使蒸餾速度260℃前為50~70滴/min,260?316℃為20?70滴/min,316~360℃完成蒸餾時(shí)間不超過(guò)10min。在加熱過(guò)程中,如試樣起泡沫,蒸餾速度可略降低,但應(yīng)盡快恢復(fù)正常。
注:蒸餾至316℃時(shí),若蒸餾出的餾分?jǐn)?shù)量很少,可保持蒸餾溫度上升5℃/min以上。
3.2.2每當(dāng)達(dá)到規(guī)定要求的蒸餾溫度,如225℃、316℃和360℃;時(shí),立即讀記量筒內(nèi)出餾分的體積(V),準(zhǔn)確至0.5mL。如蒸餾出的餾分達(dá)到100mL,而溫度尚未達(dá)到最后的溫度時(shí),應(yīng)立即調(diào)換另一量筒。
3.2.3當(dāng)蒸餾溫度達(dá)到360℃時(shí),停止加熱,移走燒瓶,取走溫度計(jì)。待蒸餾燒瓶及運(yùn)管中蒸餾液流入量筒后,立即將殘留物搖勻后傾入一容器中,備做其他試驗(yàn)使用。從停止蒸餾至開(kāi)始傾倒殘留物的時(shí)間應(yīng)不超過(guò)15s。
3.3溫度修正
根據(jù)需要(如仲裁試驗(yàn)等),試驗(yàn)的實(shí)際蒸餾切換溫度可根據(jù)試驗(yàn)室的高程進(jìn)行修正通常在海拔150m以上時(shí),溫度修正按表T0632-1進(jìn)行,也可根據(jù)大氣壓按表T0632-2進(jìn)行修正。
表T0632-1高程與溫度的換算
高程(m) | 實(shí)際的蒸餾溫度(℃) | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
-305 | 192 | 227 | 263 | 318 | 362 |
-152 | 191 | 226 | 261 | 317 | 361 |
0 | 190 | 225 | 260 | 316 | 360 |
152 | 189 | 224 | 259 | 315 | 359 |
305 | 189 | 224 | 258 | 314 | 358 |
457 | 188 | 223 | 258 | 313 | 357 |
610 | 187 | 222 | 257 | 312 | 356 |
762 | 186 | 221 | 256 | 312 | 355 |
914 | 186 | 220 | 255 | 311 | 354 |
1067 | 185 | 220 | 254 | 310 | 353 |
1219 | 184 | 219 | 254 | 309 | 352 |
1372 | 184 | 218 | 253 | 308 | 351 |
1524 | 183 | 218 | 252 | 307 | 350 |
1676 | 182 | 217 | 251 | 306 | 349 |
1829 | 182 | 216 | 250 | 305 | 349 |
1981 | 181 | 215 | 250 | 305 | 348 |
2134 | 180 | 215 | 249 | 304 | 347 |
2286 | 180 | 214 | 248 | 303 | 346 |
2438 | 179 | 213 | 248 | 302 | 345 |
本試驗(yàn)使用表中第2、4、5列的溫度.
表T0632-2溫度的氣壓修正系數(shù)
公稱(chēng)溫度(℃) | 每1.333kPa(10mmHg)氣壓差的修正系數(shù)(℃) | 公稱(chēng)溫度(℃) | 每1.333kPa(10mmHg)氣壓差的修正系數(shù)(℃) |
160 | 0.514 | 275 | 0.65 |
175 | 0.531 | 300 | 0.68 |
190 | 0.549 | 315.6 | 0.698 |
225 | 0.591 | 325 | 0.709 |
250 | 0.62 | 360 | 0.751 |
269 | 0.632 |
注:不足101.325kPa(760mn1Hg)為減,大于101.325kPa(760mmHg)為加。
4計(jì)算
4.1各規(guī)定蒸餾溫度的餾分含量按式(T0632-1)計(jì)算。
式中:Pi——規(guī)定蒸餾溫度的餾分含量(體積)(%);
Vi——規(guī)定蒸餾溫度的餾分體積(mL);
m1——蒸溜燒瓶質(zhì)量(g);
m2——蒸溜燒瓶及試樣合計(jì)質(zhì)量(g);
ρ——試樣密度(g/cm3)。
4.2蒸餾后殘留物含量按式(T0632-2)計(jì)算。
式中,PR—蒸餾殘留物含量(%);
mR——蒸餾燒瓶與殘留物合計(jì)質(zhì)量(g)。
5報(bào)告
同一試樣至少平行試驗(yàn)兩次,取其平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。
6允許誤差
重復(fù)性試驗(yàn)的允許誤差為平均值的1.0%;再現(xiàn)性試驗(yàn)的允許誤差對(duì)175℃以下餾分為平均值的3.5%,對(duì)175℃以上餾分為平均值的2.0%。
條文說(shuō)明
本方法是在1983年試驗(yàn)規(guī)程(瀝110—83)的基礎(chǔ)上參照ASTMD402方法修改制定的,明確蒸餾后殘留物視需要可進(jìn)行黏度、浮漂度等試驗(yàn)。
蒸餾溫度范圍,ASTM等規(guī)定為0~190℃、190~225℃、225~260℃、260~316℃。我國(guó)液體石油瀝青技術(shù)要求無(wú)190℃,僅有225℃、315℃、360℃,故本試驗(yàn)法統(tǒng)一為225℃、315℃、360℃,且把315℃改為316℃,以與國(guó)外統(tǒng)一。
按ASTM方法補(bǔ)充了蒸餾溫度范圍316~360℃及各溫度范圍的蒸餾速度、蒸餾后殘留物含量的計(jì)算公式。關(guān)于蒸餾切換溫度受氣壓或高程的影響,1983年試驗(yàn)規(guī)程不考慮。本方法按照AASHTO及日本的試驗(yàn)法列入修正溫度的表格供需要時(shí)(如仲裁試驗(yàn))使用。