ASTM D5001 BOCLE jet yakıtı yağlayıcılık testi nedir?

ASTM D5001, havacılık türbin yakıtının yağlayıcılığını silindir üzerinde bilye düzeneğiyle (ball-on-cylinder lubricity evaluator, BOCLE) ölçen test yöntemidir. Yöntemi ASTM International yayımlar; yürürlükteki sürüm D5001-26’dır. Testte yakıta batırılmış bir çelik test halkası döner, üzerine sabit bir çelik bilye bastırılır. Test sonunda bilyede kalan izin çapı ölçülür ve aşınma izi çapı (wear scar diameter, WSD) olarak raporlanır. İz büyüdükçe yakıtın yağlama özelliği düşer.

ASTM metni kapsamı, havacılık türbin yakıtlarının sürtünen çelik yüzeylerdeki sınır yağlama özelliğinin aşınma yönünden değerlendirilmesi diye tanımlar. Metin iki prosedür içerir: biri yarı otomatik, diğeri tam otomatik cihazla yürütülür. Testi yapmak için ikisinden biri kullanılabilir.

Jet yakıtında yağlayıcılık neden ölçülür?

ASTM D5001 metni, yakıt pompaları ve yakıt kontrol üniteleri gibi motor parçalarında görülen kısa ömrün zaman zaman yakıtın yağlayıcılık eksikliğine bağlandığını yazar. Sınır yağlamanın parçanın çalışmasında etken olduğu bazı yakıt ve donanım birleşimlerinde, test sonucu ile aşınma hasarı arasındaki ilişki gösterilmiştir. Aynı metin bir sınır da koyar: BOCLE testi motor donanımının çalışma koşullarını doğrudan yansıtmayabilir.

ASTM D5001 hangi yakıta uygulanır ve sonucu ne etkiler?

Yöntem havacılık türbin yakıtlarına uygulanır. ASTM D1655 sivil havacılık türbin yakıtı şartnamesi Jet A ve Jet A-1 türlerini tanımlar ve bu yakıtlar askerî uçaklarda da kullanılır.

Numune kabı ölçümün parçasıdır. ASTM D5001 metni, yağlayıcılık ölçümünün numune alma ve saklama sırasında bulaşan eser maddelere duyarlı olduğunu yazar ve ASTM D4306’da tarif edilen kapların kullanılmasını şart koşar. D4306 uygulaması, eser kirlilikten etkilenen havacılık yakıtı özellikleri arasında yağlayıcılığı da sayar ve numune alma düzeneğinde bakır ile bakır alaşımlarının kullanılmamasını ister.

ASTM D5001 metni aşınma izinin dört şeye duyarlı olduğunu yazar: sıvıların ve test malzemelerinin kirliliği, ortam havasındaki oksijen, ortam havasındaki su ve test sıcaklığı. Numune alma ile saklama sırasında bulaşan eser maddeler de ölçümü kaydırır.

Yakıtın bileşimi de sonucu kaydırabilir. Metin, belirli kükürt bileşiklerini yüksek oranda içeren bazı yakıtların BOCLE’de aykırı sonuç verebileceğini not düşer.

BOCLE düzeneği nasıl çalışır?

Temas geometrisi bir bilye ile bir silindirden oluşur. Yakıt banyosunda dönen test halkası yakıtı yüzeyine taşır; sabit bilye ağırlıkla halkaya bastırılır ve belirli bir süre sonunda bilyede eliptik bir iz kalır. Antek’te satılan ABS numunelerinde her ASTM D5001 testi için bir adet 1/2 inç çelik bilye harcanır. Test halkası ASTM D5001’e göre üretilir ve bir halka on teste yeter.

Ortam koşulu da ölçümün parçasıdır. ABS cihazının çalışması için gereken tek dış bağlantı, ASTM D5001’deki şartnameye uygun basınçlı hava ile 100-230 V şebeke gücüdür. Standardın istediği hava, hidrokarbon içeriği 0,1 ppm’in altında olan havadır. Aşınma izi metalurjik mikroskopla okunur. Mikroskop x10 objektif ve x10 göz merceğiyle x100 büyütme verir. Numune tutucuyu doğru açıda tutan adaptörlü dijital mikrometre kademesi 1 mikron çözünürlükte ölçer. Mikrometre kalibrasyon sertifikasıyla gelir.

ASTM D5001, D6078 ve D6079 arasındaki fark nedir?

Üçü de yağlayıcılık ölçer, ama numune, düzenek ve okunan büyüklük farklıdır. D5001 jet yakıtına BOCLE düzeneğini uygular ve aşınma izi çapını okur. D6078 aynı bilye-silindir geometrisini dizel yakıtta kullanır, ama sürtünmenin başladığı yükü arar. D6079 dizel yakıtta ileri geri hareket eden bir bilye kullanır ve yine aşınma izi çapını okur.

Dizel tarafındaki HFRR ölçümü ayrı bir sayfada anlatılıyor: ASTM D6079 HFRR dizel yağlayıcılık testi. Şartname ASTM D5001 diyorsa başka bir yöntemin sonucu kendiliğinden onun yerine geçmez.

ASTM D5001 için hangi cihazlar kullanılır?

Türkiye’de PCS Instruments BOCLE cihazı için tek kaynak Antek’tir. ABS, ASTM D5001 test yöntemine tam olarak uyan mikroişlemci kontrollü bir silindir üzerinde bilye aşınma test sistemidir. Cihaz tek parça, tezgâh üstü bir ünitedir. Dahili deiyonize su haznesi yaklaşık 1.000 testten sonra yeniden doldurulur. Laboratuvar havasını standardın istediği 0,1 ppm hidrokarbon sınırının altına indiren hava temizleyici ve kurutucu ayrıca temin edilir.

Dizel yakıtta sürtünme yükü ölçmek için ABSSL kullanılır. ABSSL, ASTM D6078 gerekliliklerine göre çalışan tam otomatik bir cihazdır ve su basmış bilye-silindir temas geometrisini kullanır. Yük kolu tertibatındaki yük hücresi, dönen halka ile sabit bilye arasındaki teğetsel sürtünme kuvvetini ölçer. Mevcut bir ABS cihazı SL-BOCLE testleri yapacak biçimde değiştirilebilir; ABSSL yeni cihaz olarak da tedarik edilir.

Antek Elektronik Sistemler 1984’te Ankara’da kuruldu ve PCS Instruments’ın Türkiye yetkili distribütörüdür. PCS’in en bilinen cihazları HFRR ve BOCLE’dir. Antek Türkiye’de 400’den fazla cihaz kurdu. Saha mühendislerinin tecrübesi 10 ile 30 yıl arasındadır, ortalaması 20 yıldır.

BOCLE sarfları ve doğrulama nasıl yapılır?

Her test bir bilye harcar, her halka on teste yeter. ABS bilye seti (PCS-002757) 100’lük paketler hâlinde gelir ve bilyeler AISI 52100 çeliğindendir. ABS test halkası (PCS-002758) onlu paketlerde tedarik edilir. Yük ağırlıkla verilir; ABS ağırlığı 500 gramlıktır. ABSSL için ağırlık seti (PCS-002753) kademeli olarak artan yük altında ölçüm yapmak için kullanılır; aynı ailedeki ABSSL numuneleri ABS numuneleriyle aynı bilye ve halka tipidir.

Cihaz iki referans sıvısıyla doğrulanır. ABS referans sıvısı A ve B (PCS-002728 / PCS-002729), ASTM D5001’de belirtildiği gibi 1 litrelik şişelerde verilir. Nem probu nem doğrulama kitiyle (PCS-002908) denetlenir; kit prob test haznesiyle yüzde 35 ve yüzde 80 bağıl nem kapsüllerini içerir. Kurulu ABS ve ABSSL cihazlarına Antek yerinde servis ve kalibrasyon verir; sarf ve yedek parça talepleri parça bazında değerlendirilir. Üretici notu ABS uygulama notunda yer alır.

Sık sorulan sorular

ASTM D5001 dizel yakıta uygulanır mı?

Hayır. D5001’in kapsamı havacılık türbin yakıtlarıdır. Dizel yakıt için ayrı yöntemler vardır: HFRR düzeneğini kullanan ASTM D6079 ve ISO 12156-1.

ASTM D6078 SLBOCLE hâlâ geçerli mi?

Hayır. ASTM kataloğu D6078-04(2016) sürümünü 2021’de geri çekilmiş olarak listeler ve yerine bir yöntem konmadığını yazar. Şartnamesinde D6078 geçen laboratuvarların standardın durumunu kendi müşterisiyle teyit etmesi gerekir.

BOCLE ile HFRR sonucu birbirinin yerine geçer mi?

Geçmez. İki yöntem farklı numuneye, farklı harekete ve farklı test koşullarına dayanır. BOCLE’de bilye dönen bir halkaya bastırılır, HFRR’de bilye disk üzerinde ileri geri hareket eder.

ABS cihazı çalışmak için neye ihtiyaç duyar?

ASTM D5001’deki şartnameye uygun basınçlı hava ile 100-230 V şebeke gücü yeterlidir. Dahili deiyonize su haznesi yaklaşık 1.000 testte bir doldurulur.

Aşınma izi nasıl ölçülür?

Bilye test sonunda çıkarılır ve izin çapı metalurjik mikroskopta okunur. Mikroskop x100 büyütmede çalışır; dijital mikrometre kademesinin çözünürlüğü 1 mikrondur.

Kaynaklar

• ASTM D5001-26, Standard Test Method for Measurement of Lubricity of Aviation Turbine Fuels by the Ball-on-Cylinder Lubricity Evaluator (BOCLE)
• ASTM D6078-04(2016), Standard Test Method for Evaluating Lubricity of Diesel Fuels by the Scuffing Load Ball-on-Cylinder Lubricity Evaluator (SLBOCLE) (Withdrawn 2021)
• ASTM D6079-26, Standard Test Method for Evaluating Lubricity of Diesel Fuels by the High-Frequency Reciprocating Rig (HFRR)
• ASTM D4306-20, Standard Practice for Aviation Fuel Sample Containers for Tests Affected by Trace Contamination
• ASTM D1655-26, Standard Specification for Aviation Turbine Fuels
• Cihaz, sarf ve referans sıvısı verileri antek.com.tr ürün sayfalarından alındı.