ГОСТ 24028-80 Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерения

ДИЗЕЛИ СУДОВЫЕ,ТЕПЛОВОЗНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ.
ДЫМНОСТЬ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

НОРМЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ

ГОСТ 24028-80

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

РАЗРАБОТАН Министерством тяжелого и транспортного машиностроения

ИСПОЛНИТЕЛИ

В.И. Смайлис, канд. техн. наук, Н.А. Баранов,В.М. Куров, А.С. Матковский, М.П. Морозов

ВНЕСЕН Министерством тяжелого и транспортного машиностроения

Зам. министра Л.В. Попов

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственногокомитета СССР по стандартам от 10 марта 1980 г. № 1084

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета СССР постандартам от 10 марта 1980 г. № 1084 срок действия установлен

с 01.01.1983 г.

до 01.01.1988 г.

Несоблюдение стандартапреследуется по закону

Настоящий стандартраспространяется на судовые, тепловозные и промышленные дизели и устанавливаетпредельно допускаемые значения параметров дымности отработавших газов и методыих измерения при стендовых испытаниях дизелей.

Стандарт не распространяетсяна дизели, находящиеся в эксплуатации, а также на санитарно-гигиенические нормывредных выбросов дизелей.

1. НОРМЫ ДЫМНОСТИ

1.1. Основным нормируемымпараметром дымности отработавших газов является натуральный показательослабления светового потока К, определение которого приведено всправочном приложении1.

Вспомогательным нормируемымпараметром дымности является коэффициент ослабления светового потока N(см. справочное приложение 1).

1.2. Предельно допускаемыезначения параметров дымности отработавших газов в зависимости от условногорасхода отработавших газов V_н на любом установившемся режимеприведены в табл.1.

Режимы работы дизелей, накоторых производятся измерения параметров дымности отработавших газов,приведены в табл.2.

Таблица 1

Допускается по согласованиюс базовой организацией по стандартизации (далее - базовая организация) длядизелей, поставленных на производство до 1979 г. повышать предельно допускаемыезначения параметров дымности N_доп,указанные в табл.1, на 35%.

1.3. Для дизелей облегченнойконструкции, имеющих алюминиевые крышки цилиндров, тонкостенные стальные втулкицилиндров я привод газораспределительных клапанов непосредственно отраспределительного вала, а также для дизелей, предназначенных для нужд обороныстраны, предельно допускаемые значения параметров дымности отработавших газовустанавливаются по согласованию между изготовителем, базовойорганизацией и потребителем.

1.4. Для дизелей, имеющихусловный расход отработавших газов V_н более 350 дм³/си номинальное среднее эффективное давление р_{me ном} более 1,0 МПа, на режимах частичной мощностипредельно допускаемые значения параметров N_доп, указанные в табл. 1, следует увеличить поформуле

(Измененная редакция, Изм. № 1).

, (1)

где N_кор- скорректированное предельно допускаемое значение коэффициента ослаблениясветового потока, %;

N_доп - предельно допускаемое значение коэффициентаослабления светового потока, указанное в табл. 1, %;

К_р - коэффициент размерности; привыражении номинального среднего эффективного давления р_{е ном}в МПа К_р=1 Мпа^-1;

Р_{е ном} - номинальное среднееэффективное давление, МПа;

n_ном -номинальная частота вращения коленчатого валадизеля, с^-1;

n -частота вращения коленчатого вала дизеля, измеренная при испытании, с^-1.

Скорректированное по формуле (1)предельно допускаемое значение коэффициента ослабления светового потока N_кор не должно превышать 32% повспомогательной шкале дымомера в приведении к эффективной базе 0,43м.

1.5. Условный расходотработавших газов V_н в дм³/с следуетвычислять по формулам

длядвухтактного дизеля ; (2)

(Измененная редакция, Изм. № 1).

длячетырехтактного дизеля , (3)

(Измененная редакция, Изм. № 1).

где V_st - суммарнаярабочая вместимость цилиндров дизеля, дм³.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

2.1. Условия проведения измерений

2.1.1. Дизели должныиспытываться с оборудованием и приборами, установленными в технических условияхна дизели конкретных типов.

Допускается применятьстендовое оборудование и приборы при условии получения показателей, обеспечиваемыхоборудованием и приборами, установленными в технических условиях на дизеликонкретных типов.

Таблица 2

Примечания:

1. р_е - эффективная мощностьдизеля, измеренная при испытаниях, кВт,

р_{e ном} - номинальная эффективная мощность дизеля, кВт

2. Допускается по согласованию с потребителемувеличивать минимально устойчивую частоту вращения коленчатого вала двухтактныхдизелей в соответствии с ГОСТ 10150-82.

3. Допускается отклонениеизмеренных при испытаниях значений относительной частоты вращения коленчатоговала дизеля не более чем на 1,5 % и относительной эффективной мощности - неболее чем на 2,5%.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.1.2. При испытаниях дизелидолжны работать с применением горюче-смазочных материалов, указанных втехнических условиях на дизели конкретных типов.

2.1.3. Испытания должныпроводиться с соблюдением регулировок указанных в нормативно-техническойдокументации на дизель конкретного типа.

2.1 4. Атмосферные условияпри измерениях показателей дымности отработавших газов должны оцениватьсякоэффициентом F, определяемым по уравнению

, (4)

где t - температура окружающеговоздуха во время проведения испытаний, °С;

р - барометрическое давление вовремя проведения испытаний, кПа.

Испытания считаютсядействительными, если во время измерения показателей дымности значениекоэффициента не выходит за пределы диапазона

0,98£F£1,02.

Если во время измеренийпоказателей дымности значение коэффициента F выходит за указанные вышепределы, то полученные значения показателей дымности следует корректировать пометодике изготовителя, согласованной с базовой организацией.

2.2. Объем испытаний

2.2.1. Испытанию на дымность должны подвергатьсядизели при проведении приемочных, квалификационных, периодических, типовыхиспытаний в соответствии с требованиями технической документации.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2.2. Измерения параметров дымности следуетпроизводить в зависимости от назначения дизеля на режимах, указанных в табл. 2.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.3. Оборудование испытательного стенда иизмерительные приборы

2.3.1. Испытательный стенд

2.3.1.1. Испытательныйстенд, кроме оборудования и приборов, установленных технической документации,должен быть оборудован дымомером с газоотборным зондом, устройствами,обеспечивающими необходимый режим газоотбора (теплообменником, ресивером,заслонкой) и устройством для отвода газов после измерений параметров дымности.Рекомендуемое размещение на испытательном стенде дымомера с газоотборным зондоми устройств при измерении параметров дымности показано на схеме.

2.3.1.2. Конструкциявыпускной системы испытательного стенда на участке от дизеля до места установкигазоотборного зонда дымомера должна исключать возможность утечек газа иподсосов воздуха из окружающей среды.

2.3.1.3. Для обеспеченияравномерности потока газов в выпускной трубе испытательного стенда с внутреннимдиаметром D, газоотборный зонд должен располагаться напрямолинейном участке этой трубы длиной не менее 9D на расстоянии не менее 3Dот его конца.

При невозможности выполненияэтих требований допускается применение других мероприятий (установкивыпрямительных решеток, дополнительных ресиверов и т.д.), обеспечивающихравномерность потока газов в выпускной трубе испытательного стенда.

2.3.1.4. Выпускную системуиспытательного стенда следует выполнять так, чтобы на всех контролируемыхрежимах работы дизеля (см. табл. 2) давление газов у входного сечениягазоотборного зонда не выходило за пределы, указанные в техническойхарактеристике дымомера. Для повышения давления при необходимости рекомендуетсяиспользовать регулируемую заслонку. Заслонка устанавливается в выпускной трубеиспытательного стенда за газоотборным зондом (по ходу потока газов) нарасстоянии, исключающем возмущение потока у входного сечения зонда.

Схема установки для измеренияпараметров дымности отработавших газов дизелей

1 - выпускная труба испытательного стенда; 2 - газоотводная трубадымомера; 3 - дымомер; 4 - газоотборный зонд; 5 -теплообменник; 6 - газоподводящая труба дымомера; 7 - заслонка

Если создаваемое заслонкойдополнительное противодавление выпуску газов дизеля приводит к увеличениюдымности отработавших газов, то измеренные значения параметров дымностикорректируются по методике изготовителя, согласованной с базовой организацией.

2.3.1.5. Для дизелей стурбонаддувом допускается устанавливать перед турбокомпрессором дополнительныйгазоотборный зонд, предназначенный для использования при измерениях показателейдымности на режимах холостого хода и малых нагрузок. Устройство и порядокиспользования дополнительного газоотборного зонда для каждой модификациидизелей устанавливаются изготовителем по согласованию с базовой организацией.

2.3.2. Газоотборный зонддымомера

2.3.2.1. Газоотборный зонддолжен быть изготовлен в виде трубы с открытым концом и установлен в выпускнойтрубе испытательного стенда таким образом, чтобы его открытый конец находился вневозмущенном потоке газов и был направлен навстречу ему.

2.3.2.2. Внутренний диаметрзонда d должен составлять не менее 0,225 D при D£100мм и не более 25 мм при D>100мм.

2.3.2.3. Газоподводящаятруба дымомера, соединяющая газоотборный зонд с дымомером, должна иметь длинуне более 2м и располагаться по возможности с подъемом в сторону дымомера. Трубадолжна быть герметичной, без резких изгибов, шероховатостей и элементов,создающих местные сопротивления, способствующие отложению сажи из газовогопотока.

При невозможности выполненияуказанных выше требований на испытательном стенде допускается применятьгазоотводящую трубу дымомера длиной до 5м без подъема в сторону дымомера. Вэтом случае должны быть приняты меры, исключающие образование в трубеконденсата.

2.3.2.4. Для обеспечениятемпературных условий на входе в дымомер, указанных в инструкции поэксплуатации дымомера, допускается подогрев или охлаждение газа вгазоподводящей трубе дымомера. Теплообменник не должен вносить возмущений впоток газов.

2.3.2.5. Дымомер,применяемый для измерений параметров дымности отработавших газов, долженсоответствовать требованиям, указанным в обязательном приложении 2 и иметьсвидетельство о прохождении им метрологической аттестации.

2.4. Проведение испытаний

2.4.1. Основная погрешностьизмерения параметров дымности отработавших газов - не более ±2,5 деления повспомогательной шкале в приведении к дымомеру с эффективной базой 0,43м.

2.4.2. Измерение параметровдымности отработавших газов следует производить по методике, разработаннойизготовителем на конкретные типы дизелей, согласованной с базовой организациейи прошедшей аттестацию по ГОСТ 8.010-73.

2.4.3. Перед началомизмерений следует производить проверку точности показаний дымомера поконтрольному светофильтру с записью результатов проверки в протокол испытаний(см. рекомендуемое приложение 3). Показания дымомера при этом недолжны выходить за пределы, указанные в инструкции по эксплуатации прибора.

2.4.4. Измерение параметровдымности на каждом режиме следует производить три раза с промежутками междудвумя последующими измерениями не более 1 мин. После каждого измерения поистечении не более 5с должно проверяться нулевое положение стрелки индикаторадымности. Отклонение стрелки индикатора от нулевого положения, полученное принеизменной настройке прибора, не должно превышать одного деления вспомогательнойшкалы в приведении к дымомеру с эффективной базой 0,43 м.

2.4.5. Измерения считаютсядействительными, если расхождение между двумя последовательными измерениями непревышает двух делений вспомогательной шкалы в приведении к дымомеру сэффективной базой 0,43 м, а результаты всех трех измерений не образуютмонотонно убывающей или возрастающей последовательности. Если эти условия невыполняются, то серию измерений следует продолжить до получения трехпоследовательных измерений, удовлетворяющих указанным выше условиям.

2.4.6. В качестве результатаизмерения принимается среднее арифметическое значение трех измерений.

2.4.7. Если эффективная базадымомера, используемого при испытаниях, не равна 0,43 м, то показания, снятыепо его вспомогательной шкале, должны приводиться к показаниям вспомогательнойшкалы прибора с эффективной базой 0,43 м по следующему соотношению

,

где N_L - коэффициент ослаблениясветового потока отработавшими газами, измеренный по вспомогательной шкаледымомера, имеющего эффективную базу L, %;

N, L- см. справочное приложение 1.

2.4.8. Если используетсядымомер, у которого дрейф нуля за 3 мин при измерении коэффициента ослаблениясветового потока чистым воздухом по гарантиям изготовителя не превышает 0,5деления вспомогательной шкалы в приведении к дымомеру с эффективной базой 0,43м, допускается ограничиваться двумя измерениями параметров дымности синтервалом 0.5-1 мин и одной проверкой нуля. При этом интервал между проверкойнуля и измерением параметра дымности не должен превышать двух минут.

2.4.9. Результаты измеренияпараметров дымности отработавших газов должны быть занесены в протокол испытаний.Форма протокола указана в рекомендуемом приложении 3.

3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. Оборудованиеиспытательного стенда и организация рабочего места при испытаниях должнысоответствовать требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.003-74 и ГОСТ12.3.002-75.

На каждом испытательномстенде, оборудованном дымомером, должна иметься инструкция по техникебезопасности при измерениях параметров дымности отработавших газов.

3.2. Воздух рабочей зоныстендового помещения должен соответствовать ГОСТ 12.1.005-76. Не допускаетсясброс отработавших газов дизеля после прохождения ими дымомера, в воздухрабочей зоны стендового помещения. Для этого дымомер должен быть оборудовангазоотводящей трубой (см. поз. 2 на схеме), выходной конец которойдолжен быть вынесен за пределы рабочей зоны стендового помещения.

3.3. Уровни шума на рабочихместах стендового помещения должны соответствовать требованиям ГОСТ12.1.003-83.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.4. Персонал, обслуживающийиспытательный стенд, должен быть обеспечен средствами индивидуальной защитыорганов слуха по ГОСТ 12.4.051-78.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ, ПРИНЯТЫЕ В СТАНДАРТЕ, И ИХОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ДЫМОМЕРУ

1. Дымомер для измеренияпараметров дымности отработавших газов судовых, тепловозных и промышленныхдизелей должен работать по методу просвечивания столба отработавших газовопределенной длины. Эффективная база дымомера, выраженная в метрах, должна бытьуказана в паспорте дымомера и выбита на табличке, прикрепленной к его корпусу.

2. Конструкция дымомерадолжна обеспечивать возможность замены измеряемых отработавших газов натраектории светового луча чистым воздухом или чистого воздуха отработавшимигазами в течение не более 5с.

Если гарантированная заводомизготовителем величина дрейфа нуля за 3 мин при измерении коэффициентаослабления светового потока чистым воздухом не превышает 0,5 делениявспомогательной шкалы, то время замены воздуха отработавшими газами илиотработавших газов воздухом на траектории светового лучa может быть увеличено до двухминут.

3. В качестве источника светав измерительной схеме дымомера следует использовать электрическую лампунакаливания с цветовой температурой нити 2800-3250 К.

4. В качестве датчика вфотоизмерительной схеме дымомера следует использовать фотоприемник соспектральной характеристикой, близкой к спектральной характеристике глазачеловека (максимальная чувствительность при длине волны 550-570 нм, менее 4%максимума при длинах волн ниже 430 и выше 680 нм).

5. Дымомер должен иметьиндикатор дымности с двумя измерительными шкалами основной и вспомогательной. Допускается использование дымомеров, выпускаемыхтолько с вспомогательной шкалой.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

6. Основная измерительнаяшкала индикатора дымности должна быть отградуирована в единицах натуральногопоказателя ослабления светового потока К,
м^-1. Шкала должна иметь диапазон изменений натурального показателяослабления светового потока от 0 (абсолютно прозрачная среда) до ¥ (абсолютно светонепроницаемая среда).

7. Вспомогательная измерительнаяшкала индикатора дымности должна быть линейной и отградуирована в относительныхединицах коэффициента ослабления светового потока N, %. Шкала должна иметь 100делений в диапазоне изменений коэффициента ослабления светового потока от 0(абсолютно прозрачная среда) до 100% (абсолютно светонепроницаемая среда).

8. Связь между основной ивспомогательной шкалами индикатора дымности выражается по формуле

.

9. Индикатор дымности должендопускать отсчет показаний по вспомогательной шкале с точностью не менее 0,5деления.

10. Пределы изменениятемпературы и давления газов в рабочей полости дымомера должны быть такими,чтобы обусловленная ими суммарная дополнительная погрешность измеренияпоказателей дымности не превышала ±2,5 деления по вспомогательной шкале.

11. Для проверкихарактеристики пары «источник света - фотоприемник» дымомер должен быть снабженсъемным контрольным оптически нейтральным светофильтром.

Соответствующее контрольномусветофильтру номинальное значение натурального показателя ослабления световогопотока К_{ф ном}, находящееся в пределах 1,6-1,8 м^-1,должно быть известно с точностью не менее ±0,025 м^-1 и нанесено наоправе светофильтра.

При установке контрольногосветофильтра на пути световых лучей в рабочей трубе дымомера стрелка индикаторадымности должна показывать номинальное значение натурального показателяослабления светового потока контрольным светофильтром с точностью не менее±0,005 м^-1.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Рекомендуемое

ПРОТОКОЛ №
испытаний дизеля по измерению дымности отработавших газов

Общие сведения

Дата испытаний

Предприятие - изготовительдизеля

Модель дизеля

Год выпуска дизеля

Модель и № дымомера

Эффективная база дымомера, м

Номинальное значениепоказателя ослабления светового потока контрольным светофильтром К_фном м^-1

Марка топлива

Марка масла

Краткая характеристика дизеля

Назначение

Типоразмер (по ГОСТ 4393-82)

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Суммарная рабочая вместимостьцилиндров, дм³

Номинальная мощность, кВт

Номинальная частота вращения коленчатоговала, с^-1

Номинальное среднееэффективное давление, МПа

Условия испытаний

Атмосферные условия виспытательном боксе:

давление, кПа

температура, °С

относительная влажностьвоздуха, %

Значение коэффициента F

Значение натуральногопоказателя ослабления светового потока К_{ф ном},измененное по контрольному светофильтру

Результаты измерений дымностиотработавших газов

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

Испытания проводили:___________________________________

(должность,фамилия, инициалы)

СОДЕРЖАНИЕ