T∕CATAGS 75-2023 喷气燃料过滤分离器性能试验方法

CATAGSLaboratorytestprocedureforjetfuelfilter/waterseparatorsI本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件起草单位：中国航空油料有限责任公司、中国民用航空总局第二研究所、北京中航油工程本文件主要起草人：高少雄、闫海鹏、王爽、李鹏飞、李明、李禄生、向海、黄怡程、沈青、姜1喷气燃料过滤分离器性能试验方法本文件适用于额定流量范围为0-9500L/min的喷气燃料过滤下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适ASTMD3240TestmethodASTMD3948TestmethodfordetermiaviationturbinefueASTMD4057PracticeformanualsamplingofpetroleumanMIL-PRF-25017Inhibitor,corros单支滤芯性能试验Single-ElementPerfo单支滤芯性能试验是利用单支滤芯性能试验系统（图1）及单支滤芯性能试验壳体以一支聚结滤芯整机性能试验Full-ScalePerformance整机性能试验是利用整机性能试验系统（图3）以过滤分离器整体为对象开展的性能参数测试过滤芯结构强度试验StructuralStrengthTestofEleme2相容性试验是针对聚结滤芯材料与喷气燃料组成间的相互影响程度开展的测试过程。基础燃料为符合GB6537要求的3号喷气燃料，或符合ASTMD1655要求的JetA或JetA-1喷气燃空白燃料为基础燃料经白土过滤器、净化过滤器试验燃料为在空白燃料中加入一定浓度的抗静电添加剂和抗磨剂后制成的喷气燃料。试验过程中用于发出试验燃料的储油罐。在整机性能试验、滤芯结构强度试验中为进行试验燃料位于单支滤芯性能试验壳体下游，在单支滤芯性能试在单支滤芯性能试验、整机性能试验、滤芯结构强度试验等试验过程中，为测试滤芯及过滤分离在试验过程中按照一定浓度要求加注试验污染物的装置，分为固体颗粒杂质加注系统和水分加注注：固体颗粒杂质加注系统一般包括浆体罐、循环泵、加注泵和流量计等设备。水分加注系统一般包括净水过滤净化过滤器Clean-upFilter/Sep用于制备空白燃料时，脱除燃料中固体、水分等污染物而设置的过滤3“关-开”过程Stop-Start在单支滤芯性能试验、整机性能试验过程中，为测试滤芯、整机承受水击压力而进行的模拟水击S型过滤分离器TypeSFilt用于处理水分含量和固体杂质含量较高的喷气燃料的过滤S-LW型过滤分离器TypeS-LWFil用于处理飞机加油过程中水分含量较低、固体杂质含量较高的喷气燃料的过滤分离S-M型过滤分离器TypeS-MFil用于处理飞机加油过程中水分含量与固体杂4试验设备与材料要求4.1试验设备4.1.1检测仪表试验系统中所使用的真空表、压力表、压差计、流量计、温度计等监测仪表应满足测试要求。仪4.1.2检测泵4.1.3污染物注入系统对于图4中方案一的固体颗粒杂质加注系统，循环泵每分钟的流量大小应为初始液体体积的20%；对于方案二，在保证固体颗粒杂质加注流量为额定值的同时，泵应能同时保证浆体每分钟的循环流量为初始液体体积的20%，注入流量应采用流量计或液面高度变化进对于图4中的固体颗粒杂质加注系统，可选用适宜的搅拌装置，利用搅拌作用来确保固体颗粒杂质4.1.4净化过滤器一台净化过滤器的额定流量或多台并联净化过滤器的额定流量之和应为燃料处理时所用泵的额定4.1.6热交换器应根据试验条件选用热交换器。热交换器的换热能力应能将试验燃料的温度控制在5℃-32℃范围4.1.7在线取样接头4在距试验壳体进口或出口10倍试验系统管径距离内设置面向上游的在线取样接头，取样接头上游有长为5倍试验系统管径的无障碍管线。在线取样接头的安装方式应符合ASTMD4057的要求，并能够防4.2试验材料4.2.1基础燃料与空白燃料4.2.1.1性能指标基础燃料应为经全规格检验合格的喷气燃料，其相应质量合格证明文件不应超过6个月。每组试验开始前，应采用白土过滤器和净化过滤器对基础燃料进行处理，并按表1所示方法对处理后的燃料进行对基础燃料进行处理时，应首先使其经过净化过滤器脱除水分、固体杂质后，再经过白土过滤器脱剂，而后从检测罐下游取样口取样分析燃料指标；当检测罐下游取样口处的燃料指标满足表1要求后，再在检测罐内取样测试燃料电导率和水分离指数，若检测罐内燃料的上述两项指标不满足表1要ASTMD2624ASTMD3240ASTMD39484.2.1.2体积试验燃料的体积应满足第5章中单支滤芯性能试验和整机性能试验的规定。单支滤芯性能试验期4.2.1.3温度试验期间，试验燃料的最低温度不应低于5℃,最高温度不应高于32℃。每组试验期间试验燃料的4.2.2试验污染物4.2.2.1污染物要求2）符合ISO12103-1标准要求的A1（超细）试验粉尘或相3）试验用固体颗粒杂质由质量比为10%的R-9998红色氧化铁和90%的A1（超细）试验粉尘混合组4.2.2.2试验污染物注入方法1）应连续而均匀地向试验系统中注入固体颗粒杂质和水分，加注流量应控制在名义流量的±10%5经净水过滤器处理后，达到本方法中质量要求的清水经注水泵（可选）、流量计计量后，由水分注入口注入试验系统中。水分注入口在检测小于10倍试验系统管径。固体颗粒杂质注入方法4.2.3添加剂®®2）添加剂Ⅱ—符合MIL-PRF-25017要求的DCI-4A或SH/T0766要求的T1602，其初始浓度为15.04.2.4试验燃料的制备方法4.2.4.1添加剂的注入方法应将规定的添加剂按规定的顺序依次加注到空白燃料的储油罐中或由加剂装置注入空白燃料中，并使燃料在试验系统中循环，直至混合均匀，从而制成试验燃料。在此期间，燃料不应通过试验壳体当对单一储油罐中的空白燃料进行加剂作业时，可直接向储油罐内或循环回路中储油罐下游加注添加剂。当对多个储油罐中的空白燃料同时进行加剂作业时，应在储油罐下游利用加剂装置加注添加4.2.4.2试验燃料的制备方法1）将添加剂Ⅰ按照第4.2.3节要求的浓度及第3）自向空白燃料中加注添加剂Ⅰ后，应每隔5min测试一次燃料电导率。用于检测电导率的油样应取自储油罐下游。若连续三次测得的电导率的任意两者之差均在±20pS/m以内，则视为混合均匀。4）应采用与添加剂Ⅰ相同的加注方式将添加剂Ⅱ加注到燃料中，并以与添加剂Ⅰ相5.1单支滤芯性能试验方法单支滤芯性能试验过程中试验燃料应单次通过单支滤芯性能试验壳体。试验期间，从单支滤芯性能试验壳体的上游注入不同程度的污染物，然后测量试验壳体压差、分析试验壳体出口试样，并与聚结滤芯性能要求进行比较，以鉴定滤芯性能是否达标。单支滤芯性能试验主要包括滤芯调节试验、清洁滤芯的水聚结试验、纳污试验和含杂质滤芯的水聚结试验。单支滤芯性能试验壳体的技术要求详见5.1.2.1应使用图5所示的滤芯调节系统或单支滤芯性能试验系统对试验所用聚结滤芯进行调节。可利5.1.2.2调节前，用已制备好的储存于检测罐中的试验燃料对调节系统中的燃料进行置换，置换出的燃料进入接收罐。置换完成后，放空调节试验壳体内油品，并将一支待调节聚结滤芯安装于调节试验壳体内。安装完毕后，由检测罐向调节试验壳体内注满试验燃料，完成滤芯调节试验准备工作。65.1.2.3调节过程中，试验燃料以10L/min的流量经滤芯调节试验壳体由检测罐流向接收罐。滤芯调节试验壳体下游试验燃料的电导率应大于100pS/m。调节过程持续30min。调节完成后，从调节试验壳5.1.2.4若调节后的聚结滤芯不立即用于试验，则应将其浸泡于含全部添加剂的试验燃料中。需要使用试验前，用已准备好的储存于检测罐中的试验燃料对单支滤芯性能试验壳体内试验燃料进行置换，置换出的燃料进入接收罐。置换完成后，放空单支滤芯性能试验壳体内试验燃料，并将一支调节后的聚结滤芯和一支分离滤芯安装于单支滤芯性能试验壳体内。安装完毕后，由检测罐向单支滤芯性将试验流量调节至被试聚结滤芯的额定流量。当试验流量稳定于额定流量至少5min后开利用水分加注系统由检测泵上游水分注入点以被试聚结滤芯额定流量的0.01%连续注水30min。注水时，试验壳体沉淀槽的阀门应保持关闭。从注水开始，每隔10min进行一次“关-开”过当注水时间达到30min时，立即停止注水，并将水从沉淀槽中排出。试验燃料仍应以被试聚结滤当水从单支滤芯性能试验壳体的沉淀槽中排净且试验燃料流量再次稳定于被试聚结滤芯的额定流量后，利用固体颗粒杂质加注系统，以一定的流量向试验燃料中均匀加注固体颗粒杂质，保证在试验流量条件下，经过被试聚结滤芯的燃料中的固体颗粒杂质浓度为19mg/L。从固体颗粒杂质加注开始，对于S型和S-LW型过滤分离器，当固体颗粒杂质加注时间达到75min时，应立即停止加对于S-M型过滤分离器，当单支滤芯性能试验壳体进出口压差达到155kPa时，停止加注固体颗粒杂质。此后在被试聚结滤芯的额定流量下继续运行45min。在此期间，若单支滤芯性能试验壳体进出口压差下降到138kPa以下，则应重新加注固体颗粒杂质至单支滤芯性能试验壳体进出口压差达到1555.1.6.1纳污试验结束后，保持试验流量为被试聚结滤芯额定流量不变，以试验流量的0.01%的注水流量向试验系统中连续注水150min。注水期间，沉淀槽的阀门应保持关闭。从注水开始，应每隔30min5.1.6.2在150min的注水期结束后，对于S型过滤分离器，提高注水流量至3%的试验流量，并持续注水30min；对于S-LW型及S-M型过滤分离器，提高注水流量至0.5%的试验流量，并持续注水30min。在此3%或0.5%的注水试验结束且取样完毕后，即可停止试验。随后，放空单支滤芯性能试验壳体内试验燃料，取出被试聚结滤芯，对滤芯进行结构检查。检查聚结滤芯端盖和接缝处是否存在泄漏或撕裂。检查聚结滤芯其他位置是否存在针孔和大的泄漏。任何反常现象均应作为聚结滤芯结构完整性失被试聚结滤芯棉套变色在没有足够证据的支持下不能证明其结构完整性失效。当棉套出现变色时，应将其移除并检查滤芯是否存在结构完整性失效问题。若确认滤芯存在结构完整性失效问题，则5.2整机性能试验方法7整机性能试验是对过滤分离器整体进行性能测试。整机性能试验壳体内应安装额定数量的滤芯。进行整机性能试验时，试验燃料从检测罐，经整机性能试验壳体，再返回至检测罐，循环使用。试验过程中应旁通净化过滤器、白土过滤器等净化设备。整机性能试验主要包括纤维脱落试验、清洁过滤分离器的脱水试验、整机纳污试验和污染过滤分离器的脱水试验。对多级系统中附加级的性能评价仅5.2.2.1进行整机性能试验前应检查检测罐内试验燃料体积。检测罐内的试验燃料体积应不小于试验过程中循环通过整机性能试验壳体的燃料总体积的5%。当使用多个储油罐进行试验时，各储油罐间的流5.2.2.2当连续进行单支滤芯性能试验和整机性能试验时，在单支滤芯性能试验结束后，需粗算检测罐内剩余试验燃料体积。若剩余试验燃料体积能够满足整机性能试验用油量要求，则继续进行试验；若不能满足试验要求，则应从另一油罐内回抽部分油品至检测罐，然后按照试验燃料的制备方法，重新5.2.2.3试验前，用已准备好的储存于检测罐中的试验燃料对整机性能试验系统中的燃料进行置换，置换出的燃料进入另一油罐。置换完成后，放空整机性能试验壳体内试验燃料，并将额定数量的聚结滤芯和分离滤芯安装于整机性能试验壳体内，组成被试整机。安装完毕后，由检测罐向整机性能试验壳纤维脱落试验完成且取样完毕后，将试验流量调节至被试整机额定流量。当试验流量稳定于额定流量至少5min后开始测试。以被试整机额定流量的0.01%的注水流量连续注水30min。在注水期间，试验壳体沉淀槽的阀门应保持关闭。从注水开始，应每隔当注水时间达到30min时，应停止注水。试验燃料仍应以被试整机的额定流量流动，直至取样结脱水试验完成后，将试验壳体中的水由沉淀槽排净。当试验流量再次稳定于被试整机的额定流量后，利用固体颗粒杂质加注系统，以一定的流量向试验燃料中均匀加注固体颗粒杂质，保证在试验流量条件下，经过被试整机的燃料中的固体颗粒杂质浓度为19mg对于S型和S-LW型过滤分离器，持续向试验燃料中加注固体颗粒杂质45min后，被试整机进出口压差应不超过105kPa。试验结束时，停止加对于S-M型过滤分离器，持续向试验燃料中加注固体颗粒杂质45min或当被试整机进出口压差达到105kPa时，停止加注固体颗粒杂质。若被试整机进出口压差达到105kPa时，固体颗粒杂质加注过程未达到45min，则试验燃料流量仍保持被试整机的额定流量，直至试验时间达到45加杂质试验期间，从加注固体颗粒杂质开始，应每隔15min进行一次“关-开”过当固体颗粒杂质加注时间达到45min后，立即停止固体颗粒杂质的加注。保持试验流量为被试整机的额定流量不变，以试验流量的0.01%的注水流量，向试验系统中连续注水90min。注水期间，试验壳体沉淀槽的阀门应保持关闭。达到注水时间且取样完毕后，放空沉淀槽中的水。随后提升注水流量，对于S型过滤分离器，提升注水流量至3%的试验流量，并持续注水15min；对于S-LW型和S-M型过滤分离器，提升注水流量至0.5%的试验流量，并持续注水15在0.01%注水试验期间，应每隔30min进行一次“关-开”过程。在3%或0.5%注水试验期间，不需83%或0.5%注水试验结束且取样完毕后，即可停止试验。放空试验壳体内的试验燃料，取出聚结滤芯，对滤芯结构完整性进行检查。检查聚结滤芯端盖和接缝处是否存在泄漏或撕裂。检查聚结滤芯其他位置是否存在针孔和大的泄漏。任何反常现象均应作为聚结滤芯结构完整性失效记录在报告中。聚结滤芯的棉套变色在没有足够证据的支持下不能证明其结构完整性失效。当棉套出现变色时，应将其移除并检查滤芯是否存在结构完整性失效问题。若确认滤芯存在结构完整性失效问题，则应将5.2.8.1由于添加剂在整机性能试验过程中会消耗，因此试验燃料最多可在系统中循环使用20次。若试验燃料中的添加剂已全部消耗，则需在整机性能试验中暂停试验，并依据试验燃料的制备方法重新加5.2.8.2暂停试验时，应先关闭整机性能试验壳体下游截止阀，然后再关闭整机性能试验壳体上游截止阀。在试验恢复前，试验壳体应避免受到扰动和热冲击。在重新恢复试验时，应先开整机性能试验壳体上游截止阀，再开整机性能试验壳体下游截止阀。在整个试验过程中应避免逆流。5.3滤芯结构强度性能试验至少用3支最长的聚结滤芯进行压差试验，以鉴定滤芯的结构强度是否满足标准要求。被试聚结滤芯的结构应能承受520kPa的压差，而不发生结构损坏试验时，试验燃料以被试聚结滤芯的额定流量循环通过被试聚结滤芯。向试验燃料注入红色氧化铁R-9998或与之相当的固体颗粒杂质直至压差达到520kPa，并保持该压差至少5min。试被试聚结滤芯进行检查，被试聚结滤芯应无结构损坏、密封旁通或渗漏现螺纹头滤芯的结构强度合格即可视为同型号平头滤芯的结构强度合格，但平头滤芯的结构强度合5.4相容性试验5.5试验取样取样步骤与方法详见附录C，单支滤芯性能试验取样步骤列于表C.1中，整机性能试验取样步骤列5.5.2取样量94）燃料电导率分析方法按ASTMD2624执行，且仅能使用金属容器取样测量燃料的电导单支滤芯性能试验报告中应附被鉴定滤芯的参数表和设计图纸。整机性能试验报告中应附相应的A.3被试滤芯的材料、结构和制造方式应与待鉴定过滤分离器所使用的滤芯相同。A.4单支滤芯性能试验壳体中聚结滤芯和分离滤芯的布置方式应与整机性能试验壳体的滤芯布置方式a）除聚结滤芯的长度和端盖可不相同外，单支滤芯性能试验与整机性能试验中36±3cm；当其公称直径为50mm时，其公称长度应为76.2±0.16cm。聚结滤芯单位长度上的流量应不小于整机性能试验中聚结滤芯单位长