Совместное предприятие «Киров-Шкода»Согласно ГОСТ 19212 — 87 контроль качественного состава дифтордихлорметана осуществляется методом хроматографии с использованием газового хроматографа марки ПХМ-8МД или другой марки с чувствительностью по пропану не менее 0,005 % при газе-носителе гелии с детектором по теплопроводности. Кроме того, необходимы: колонка газохроматографическая длиной 6 м и диаметром 4 мм; секундомер (ГОСТ 5072—77); штангенциркуль (ГОСТ 166 — 99); лупа измерительная (ГОСТ 8309—77) с ценой деления 0,1 мм; твердый носитель ИНЗ-600 (ГОСТ 2694—78) с частицами размером 0,25…0,5 мм; жидкость ПЗС-В-2 (ГОСТ 164802—70); эфир этиловый (ГОСТ 6265—72); гелий (газ-носитель); ацетон (ТУ-6-09-35ГЗ —74); спирт этиловый (ГОСТ 8314—69); интегратор цифровой автоматический И-02; регистрирующий прибор КПС-4; манометр образцовый 0-10 (ГОСТ 6521—60); муфта быстросъемная ИП-24; кран тонкой регулировки; бак для хладона.

Измерительная установка имеет блочную конструкцию, в комплект которой входят:
лабораторный хроматограф ПХМ-8МД, предназначенный для проведения анализа хладона 12, взятого из холодильного агрегата или бака в состоянии поставки;
автоматический интегратор И-02, предназначенный для автоматической обработки выходной информации хроматографа и регистрации полученных данных в цифровой форме;
регистрирующий прибор КСП-4, предназначенный для регистрации выходного сигнала хроматографа в виде хроматограммы (рис. 6.2).

Комплект блоков заключен в кожух. Передние панели блоков с рукоятками настройки и управления выведены на лицевую часть измерительной установки.

Принцип работы установки основан на методе разделения сложных соединений на две фазы: одна из фаз является неподвижной, с большей поверхностью, другая — газ, протекающий через неподвижную фазу.

Анализируемая смесь (хладон), введенная в узел ввода пробы, подхватывается газом-носителем и переносится в колонку. Исследуемая смесь компонентов, входящих в состав хладона 12, распределяется в колонке между неподвижной фазой (сорбентом) и подвижной фазой (газом-носителем).

Сорбент селективно удерживает компоненты пропорционально их коэффициенту сорбции, в результате чего скорость движения компонентов вдоль колонки различная, что приводит к разделению компонентов и образованию бинарных смесей (компонент плюс газ-носитель), которые, поступая в детектор, создают на его выходе соответствующие электрические сигналы.

Сигналы записываются на ленте регистратора в виде пиков с площадями, пропорциональными концентрации компонентов, а интегратор автоматически обсчитывает выходную информацию и выдает результаты в цифровой форме.

Хроматограф определяет концентрацию (Сп) неконденсирующихся примесей (газов) в паре хладона. Проводится пересчет на общую концентрацию (Собщ) не- конденсирующихся примесей (газов) и парциальное давление (Р) воздуха в холодильном агрегате.

При остаточных давлениях, создаваемых воздухом в холодильном агрегате, примерно до 30 мм рт. ст потребляемая мощность изменяется незначительно и не приводит к ощутимому изменению температурно-энергетических показателей при испытании холодильников. Однако при остаточном давлении выше 30 мм рт. ст возрастает давление конденсации, повышается температура в испарителе, увеличивается расход электроэнергии.

При подготовке к анализу пустую колонку прокаливают при температуре 300…400°С, затем промывают водопроводной водой и продувают сжатым воздухом. На следующем этапе колонку наполняют смесью спирт + эфир + ацетон в соотношении 1:1:1, оставляя ее в колонке на 15…20 ч, после чего колонку промывают растворителем до тех пор, пока смесь не станет светлой. Затем колонку сушат продувкой воздуха при температуре 200…250 °С в течение 1 ч.

На твердый носитель наносят кремнийорганическую жидкость в количестве 20 % его массы. Для этого жидкость растворяют в 300…350 мл этилового эфира и полученным раствором заливают твердый носитель. Для равномерной пропитки смесь осторожно перемешивают стеклянной палочкой и выпаривают этиловый эфир на водяной бане, постоянно перемешивая до полного исчезновения его запаха. Приготовленную насадку хранят в плотно закрытой склянке.

Затем подготовленную колонку помещают в установку, дозирующую петлю нужного объема, устанавливают на кран-дозатор и проверяют герметичность системы по инструкции, приложенной к хроматографу. Измер
ительную установку подготавливают к работе и включают в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Режим работы измерительной установки:

При проведении анализа для определения параметра исследуемого хладона холодильный агрегат, заполненный хладоном 12, выдерживают до стабилизации в нем давления в течение 20 мин. Затем холодильный агрегат с помощью муфты соединяют с краном-дозатором 2 хроматографа по схеме, приведенной на рис. 6.3.

Кран точной регулировки 3 осторожно открывают и парообразным хладоном продувают кран-дозатор в течение 3 мин со скоростью 75… 100 мл/мин. Контроль скорости продувки производят с помощью секундомера. После продувки холодильный агрегат отсоединяют от хроматографа путем разъединения муфты и энергичным движением кран-дозатор переключают в рабочее положение на анализ с одновременным нажатием кнопки «Пуск» (на интеграторе загорается сигнальная лампочка). Анализ начинают с
установки ручки «Множитель» на блоке управления в положение «1». После выхода пиков воздуха, трифторхлорметана (R13) и дифторхлорметана (R22) переключают ручку «Множитель» в положение «100» для фиксации пика хладагента R12. Продолжительность проведения анализа 20 мин.

Хроматограмма выводится на ленту самопишущего потенциометра, а площади хроматографических пиков и время удержания отпечатываются на ленте интегратора.
Обработка результатов анализов проводится в следующей последовательности. Количественное содержание определяют по площади пиков, используя метод внутренней нормализации с поправочным коэффициентом. Сумму всех площадей пиков принимают за 100 % и рассчитывают содержание неконденсирующихся примесей по формуле

где Sн — площадь пика неконденсирующихся газов; Кн — поправочный коэффициент конденсирующихся газов; ?SK— сумма произведений площадей всех пиков на поправочные коэффициенты.

Площадь пика считывают с ленты цифропечатающего устройства интегратора или вычисляют по хроматограмме как площадь треугольника умножением ширины пика, измеренной на половине высоты, на высоту и на величину показания переключателя «Множитель» на блоке управления. При этом принимают поправочные коэффициенты:

Рис. 6.3. Схема подключения холодильного агрегата к хроматографу:
1 — манометр; 2 — кран-дозатор; 3 — кран точной регулировки; 4 — соединительная муфта; 5 — компрессор

Обработка результатов анализов проводится в следующем порядке. В связи с тем что при заполнении холодильного агрегата хладоном часть его растворяется в масле, находящемся в компрессоре, а весь воздух, который был в агрегате до его заправки хладоном и поступивший в него вместе с хладоном находится в виде паровоздушной смеси, хроматографом определяется концентрация неконденсирующихся газов в паре хладона. Пересчет на общую концентрацию (%) неконденсирующихся газов на полную дозу хладона производят по формуле

где m_п — масса пара хладона в агрегате, г; m — масса хладона (доза) в агрегате, г; Сп — концентрация воздуха в паре хладона, определяемая по хроматограмме или данным интегратора, %. Массу пара хладона в агрегате определяют по формуле

где М — молекулярная масса хладона, равная 120,93 г; Vагр— объем холодильного агрегата, л; Р — давление в агрегате в момент взятия пробы, Па; Vмол — объем граммолекулы при атмосферном давлении и соответствующей температуре.

Парциальное давление воздуха в холодильном агрегате определяют по формуле

Анализ качественного состава реальных эксплуатационных и технологических доз хладона, извлеченных из агрегатов, поступивших в ремонт, показывает, что они содержат до 3 % кислорода, что не соответствует ГОСТ 19212 — 87. В составе доз также могут быть обнару