ISO/TR 13353:1994
(Main)Diesel fuel and petrol filters for internal combustion engines — Initial efficiency by particule counting retention capacity and gravimetric efficiency
Diesel fuel and petrol filters for internal combustion engines — Initial efficiency by particule counting retention capacity and gravimetric efficiency
Specifies a test procedure for evaluation of the initial efficiency, the efficiency evolution during clogging and the retention capacity of a fuel filter for internal combustion engines submitted to a constant flowrate of test liquid. Applies to filters having a rated flow from 50 l/h to 250 l/h.
Filtres à carburant pour moteurs à combustion interne à essence ou diesel — Efficacité initiale par comptage des particules, capacité de rétention et efficacité gravimétrique
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
TECHNICAL ISO
REPORT TR 13353
First edition
1994-10-01
Diesel fuel and Petrol filters for internal
- Initial efficiency by
combustion engines
particle counting, retention capacity and
gravimetric eff iciency
Filtres 2 carburant pour moteurs 2 combustion interne 2 essence ou
- Efficacite initiale par camptage des particules, capacitk de
diese/
rhention et efficacitk gravim6trique
Reference number
ISO/TR 13353: 1994(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 13353:1994(E)
Contents
Page
1 Scope .
..................................................... 1
2 Normative references . . 1
3 Principle . . 1
4 Test equipment . . 1
5 Validation procedure . . . 4
6 Test procedure . . 6
7 Sample analysis . . 8
8 Report of data .
.......................................... 8
Annexes
Damper on diaphragm-type dosing pump . 9
Flush-type static pressure tap
................................................ IQ
Procedure for test dust and test fluid mixing . . . . . . . . . .” q . . . . . “. 1 II
Test report . . 12
Logarithmic relationship between number of particlt 3 s (N) and
within-laboratory (CV,) and between-ll aboratory (CV, coefficients of
Variation, expressed in % . . . . . . . . . . . I. .rn. “. 18
Particle size distribution of test dust . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
Recapitulative Iist of Symbols . . . .
0 ISO 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronrc or mechanical, including photocopyrng and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 0 Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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0 ISO
ISO/TR 13353: 1994(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The main task of technical committees is to prepare International Stan-
dards, but in exceptional circumstances a technical committee may pro-
pose the publication of a Technical Report of one of the following types:
- type 1, when the required support cannot be obtained for the publi-
cation of an International Standard, despite repeated efforts;
- type 2, when the subject is still under technical development or where
for any other reason there is the future but not immediate possibility
of an agreement on an International Standard;
- type 3, when a technical committee has collected data of a different
kind from that which is normally published as an International Standard
( “state of the art ”, for example).
Technical Reports of types 1 and 2 are subject to review within three years
of publication, to decide whether they tan be transformed into Inter-
national Standards. Technical Reports of type 3 do not necessarily have to
be reviewed until the data they provide are considered to be no longer
valid or useful.
lSO/TR 13353, which is a Technical Report of type 2, was prepared by
Technical Committee lSO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 7, In-
jection equipment and filters for use on road vehicles.
This document is being issued in the type 2 Technical Report series of
publications (according to subclause G.4.2.2. of part 1 of the ISO/lEC Di-
rectives, 1992) as a “prospective Standard for provisional application” in
the field of filters for road vehicles because there is an urgent need for
guidance on how Standards in this field should be used to meet an iden-
tif ied need.
This document is not to be regarded as an “International Standard ”. lt is
proposed for provisional application so that information and experience of
its use in practice may be gathered. Comments on the content of this
document should be sent to the ISO Central Secretariat.
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0 ISO
ISO/TR 13353:1994(E)
A review of this type 2 Technical Report will be carried out not later than
two years after its publication with the Options of: extension for another
two years; conversion into an International Standard; or withdrawal.
Annexes A, B, C, D, E and F form an integral part of this Technical Report.
Annex G is for information only.
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TECHNICAL REPORT 0 ISO
lSO/TR 13353:1994(E)
Diesel fuel and Petrol filters for internal combustion
engines - Initial efficiency by particle counting,
retention capacity and gravimetric efficiency
ISO 3968:1981, Hydraulic fluid power - Filters -
1 Scope
Evaluation of pressure drop versus flow character-
is tics.
This Technical Report specifies a test procedure for
evaluation of the initial efficiency, the efficiency evol-
ISO 4021 :1992, Hydraulic fluid power - Particulate
ution during clogging and the retention capacity of a
con tamina tion analysis - Extraction of fluid samples
fuel filter for internal combustion engines submitted
from lines of an operating System.
to a constant flowrate of test liquid. lt applies to filters
having a rated flow from 50 I/h to 250 I/h. By agree-
ISO 4402:1991, Hydraulic fluid power - Calibration
ment between filter manufacturer and customer, the
of automatic-count instruments for particles sus-
procedure, with some modification, may be used for
pended in liquids - Method using classified AC Fine
fuel filters with higher flowrates.
Test Dust contaminant.
ISO 4405: 1991, Hydraulic fluid power - Fluid con-
tamina tion - Determination of particula te con tami-
nation by the gravimetric method.
3 Principle
2 Normative references
The first step of the procedure uses a test fluid with
The following Standards contain provisions which,
a low concentration of contaminant. The initial effi-
through reference in this text, constitute provisions
ciency of the filter is evaluated by particle counting
of this Technical Report. At the time of publication,
upstream and downstream of the filter, allowing on-
the editions indicated were valid. All Standards are
line particle counting without any dilution. The second
subject to revision, and Parties to agreements based
step consists of an injection of a high concentration
on this Technical Report are encouraged to investi-
of contaminant to Clog the filter and to evaluate its
gate the possibility of applying the most recent edi-
efficiency by the gravimetric method.
tions of the Standards indicated below. Members of
IEC and ISO maintain registers of currently valid
International Standards.
4 Test equipment
ISO 2942: 1994, Hydraulic fluid power - Filter el-
Verification of fabrica tion integrity and de-
ements -
4.1 Test fluid
termina tion of the first bubble Point.
4.1.1
ISO 3722:1976, Hydraulic fluid power - Fluid Sample Hydraulic fluid according to MIL H 5606 ’) or
con tainers - Qualifying and con trolling cleaning equivalent with a viscosity of IO mm*/s minimum at
methods. 40 “C.
1) MIL H 5606, Hydraulic fluid petroleum base, aircraft, missile and ordnance.
---------------------- Page: 5 ----------------------
lSO/TR 13353: 1994(E) 0 ISO
4.1.2 Antistatic agent at 0,02 ml/l*) added to each 4.4.1 Filter test circuit
new batch of clean test fluid and to each batch of
used fluid after cleaning. Antistatic agent is to be dis- 4.4.1.1 The main reservoir 4 shall have a conical
carded one year after opening of the canister. bottom with an included angle of not more than 90”
and the fluid entering below the fluid surface. The
total volume (VF) of test fluid in the circuit is 6 1.
4.4.1.2 The main pump with a variable rotational
frequency 10 is insensitive to contaminant and does
4.2 Test contaminant
not alter the particle size distribution of the contam-
inant. The pump shall not induce excessive flow
Test contaminant is silica powder called ACFTD (Air
pulsations. A diaphragm-type dosing pump with two
Cleaner Fine Test Dust) whose particle size distri-
pistons and a damper as described in annex A is
bution in mass is given in table 1.
suitable and guarantees pressure pulsations of less
than 1 % of mean pressure.
rable 1 - Contaminant particle size distribution
4.4.1.3 Clean-up filters 5a and 5b shall be capable
Percentage of total mass
1
of providing an initial contamination level of less than
Size
%
30 particles greater than 3 pm/ml. The clean-up filter
min. mean max.
Pm
5b is on-line during the initial efficiency test and off-
line during the retention capacity test.
5,5 35 38 41
11 51 54 57
22 68 71 74
4.4.1.4 Upstream and downstream Samplers (see
44 85 89 92
8a and 8b) shall be provided in accordance with
88 94 97 100
ISO 4021. On-line particle counting is the rec-
176 100
ommended method. Bottle sampling may be used as
NOTE - Work is progressing towards an ISO standard- an alternative but this shall be clearly indicated in the
ized test dust.
report.
4.4.1.5 The double-headed peristaltic pump 8 allows
flow control of both upstream and downstream sam-
pling.
NOTE 1 Sampling flowrate is stated to be 50 ml/min. lt
4.3 Laboratory equipment
is recommended that the Sensor be calibrated at
50 ml/min. Where the calibrating flow is different, the sam-
pling flowrate will be different and the injection flowrate will
4.3.1 Automatic particle counter calibrated in ac-
be twice this flow.
cordante with ISO 4402 or equivalent.3)
Continuous sampling is not shown in figure 1.
4.3.2 Sampling bottles and glassware prepared in
4.4.1.6 All pipes and the reservoir are Chosen so as
accordance with ISO 3722.
to avoid particle settling or Segregation. For test
flowrates specified in clause 1 I pipes of 6 mm inside
diameter are recommended. The reservoir height
should be 1,5 to 3 times its diameter.
4.4 Test stand 4.4.1.7 Pressure taps shall be in accordance with
ISO 3968 and annex B.
A typical test stand is shown in figure 1, where some
of the reference numbers are amplified in 4.4.1 and 4.4.1.8 Pressure gauges, temperature indicator,
flowmeters and controllers shall ensure the accuracy
4.4.2. lt is composed of the test circuit and an in-
stated in 4.5.
jection System.
2) Dupont de Nemours Stadis 450 is an example of a suitable product available commercially. This Information is given for the
convenience of users of this Technical Report and does not constitute an endorsement by ISO of this product.
3) A new calibration procedure using latex spheres in oil is being prepared by ISO TC 131 /SCS/WGS.
2
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ISO/TR 13353: 1994(E)
Sb 3
1
n
L 2
/ -r
- t t -
SC
8
573l4
8a
4’
[ ~~. -I
Y
11
M
\
5a
x = straight length of pipe
= IOd
-?
x2 = 5d
(d = pipe i.d., in millimetres)
1 First injection tank (IO I to 15 1)
2 Second injection tank (10 I to 30 1)
3 Mechanical mixer (1 000 r/min to 1 500 r/min, 50 mm diameter stirrer)
4 Main reservoir (8 1)
5a Main clean-up filter with high capacity
5b Return clean-up filter with high efficiency
5c Injection clean-up filter
6 Pressure indicator
7 Test filter
8 Double-headed peristaltic Pumps (50 ml/min each)
8a Upstream sampling line
8b Downstream sampling line
9 Flowmeter
10 Diaphragm-type dosing pump with damper (volume 2 1) (see annex A)
11
Contaminant injection pump (100 ml/min) (e.g. three-roller peristaltic type)
12 Recirculation injection pump (centrifugal type)
13 Heat control System
14 Injection sampling taps (outlets)
15 Level indicator
16 Temperature indicator
17 Flush-type static pressure tap (see annex B)
VI Valve to isolate first injection pump
V2 Valve to isolate second injection pump
Figure 1 - Typical test stand
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0 ISO
ISO/TR 13353:1994(E)
4.4.2 Injection System 5.1.2 Adjust the fluid volume, V, in litres, to the rec-
ommended value of 6 I and the flowrate to the mini-
mum flow at which the test System will operate.
4.4.2.1 The two injection tanks 1 and 2 shall have a
Introduce into the main reservoir 4 a quantity of dried
conical bottom with an included angle of not more
test dust, m, in milligrams, so the theoretical
than 90” and the fluid entering below the fluid surface.
The volume of the tank should be appropriate to the gravimetric level is 5 mg/l.4) Use the mixing procedure
most probable test duration and calculated on the ba- in annex C.
sis of an injection flowrate of 100 ml/min.
EXAMPLE
4.4.2.2 Esch injection tank shall be equipped with a
m=Vx5
recirculation pump of centrifugal type 12 and with a
stirrer 3. The recirculation flowrate in I/min should be If V = 6 1, then m = 30 mg.
at least twice the injection fluid volume in litres.
5.1.3 Circulate the fluid in the test System for 1 h
4.4.2.3 All pipes and the tanks should be Chosen so
while counting particles every 5 min at the down-
as to avoid particle settling or Segregation. Pipe
stream sampling Point 8b.
lengths should be minimized.
4.4.2.4 The contaminant injection pump 11 is of the
5.1.4 Record three differential counts for each per-
three-roller peristaltic type with a variable rotational
iod of 5 min and for a minimum sampling volume of
frequency. The injection flowrate is kept at
25 ml at the following particle size ranges, in micro-
100 ml/min + 2 ml/min.
metres:
4.4.2.5 Temperature and level of injection fluids 15
3 to 5; 5 to 10; 10 to 15; 15 to 20; 20 to 30 and
are continuously indicated.
> 30
4.5 Test condition accuracy
5.1.5 Accept the Validation test only if
Set up and maintain test condition accuracy within the
a) the average of all particle counts obtained for a
Iimits given in table 2.
given size from each bottle or on-line count does
not deviate by more than x % from the average
particle counts for that size, x being determined
Table 2 - Test condition accuracy
by the curve in annex E;
Allowable deviation from
Test condition
actual value
b ) the average for all particle counts per millilitre for
particle sizes larger than 5 Pm is not less than
Flow If: 2 %
2 400 nor more than 2 800 (see annex F);
Pressure + 2 %
Temperature rt: 2 “C c) the average for all particle counts per millilitre for
particle sizes larger than 20 Pm is not less than
Volume + 2 %
-
110 nor more than 150 (see annex F).
5 Validation procedure
5.2 Validation of main clean-up filter
The Validation test is conducted at the minimum
flowrate to verify that the contaminant is not altered
5.2.1 At the end of the Validation of the test circuit
by the components of the circuit, to prove the ability
in 5.1, when the last Sample has been taken, switch
of the main clean-up filter 5a to clean the System, and
the valves so that the main clean-up filter 5a is in
to verify that the contamination level is kept constant
Service.
at the specified value.
5.1 Validation of test circuit 5.2.2 Circulate the fluid in the test System for 1 h
while counting particles every 5 min at the down-
5.1.1 Fit a straight pipe in place of the test filter. stream sampling Point 8b.
4) This contamination level is below the Saturation limitations of most automatic particle counters.
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
0 ISO lSO/TR 13353:1994( E)
5.2.3 Record three cumulative counts for each per- 5.4 Validation of complete System
iod of 5 min and for a minimum sampling volume of
25 ml at the particle size ranges specified in 5.1.4.
5.4.1 Fit a straight pipe in place of the test filter.
5.2.4 Fit the curve of the number of particles for
5.4.2 The Validation of the complete System should
each particle size as a function of time and determine
be conducted by particle counting to tonfirm the abil-
the time to resch the acceptable cleanness Ievel
ity of the contaminant injection System to deliver a
specified in 4.4.1.3. This time period should then be
constant number of particles to the test circuit during
used as a minimum time to clean the test circuit each
120 min and the ability of the return clean-up filter 5b
time it is necessary. If excessive time is necessary
to retain particles not retained by the test filter 7.
(more than 1 h), Change the clean-up filter 5a to a
finer one.
5.4.3 Introduce into the injection tank a quantity of
Suspension to simulate a test duration of 120 min, to
provide a base upstream gravimetric level (Ce,) of
5.3 Validation of injection System
5 mg/1 at the minimum flowrate, qve, of the test stand.
For test dust and fluid mixing, see annex C.
5.3.1 Prepare in the injection reservoir a quantity of
Suspension to simulate a test duration of 120 min to Ca Iculate the volume of fluid, Vi, in litres, by
provide a base upstream gravimetric level, Ce*, of
y=12oxqm
50 mg/1 at the minimum flowrate, qVe, of the test
stand. Use the mixing procedure described in
wt ere qvi = 0,l I/min (injection flowrate).
annex C.
Calculate the mass of test dust m, in milligrams, to
Calculate the volume of fluid, Vi, in litres, by
be introduced into the injection fluid to prepare the
sump:
y=12OXqVi
4ve x cel
m=yx
where qvi = 100 ml/min (injection flowrate).
4Vi
Calculate the amount of test dust, m, in milligrams,
bY
is the volume of injection fluid, in litres;
m=120xCezxqve Vi
minimum flowrate, in litres per min-
is the
qVe
where qve is the minimum flowrate, in litres per min-
ute;
ute, and Ce2 is expressed in milligrams per litre.
is the upstream gravimetric level, in milli-
cel
grams per litre;
5.3.2 Orient the outlet 14 of the injection piping into
an auxiliary reservoir (not shown in figure 1).
is the injection flowrate, in litres per min-
4ti
ute.
5.3.3 Switch on the injection pump 12 at the speci-
In this case, y = 12 I and m = 600 x qve
fied flowrate and take 50 ml samples at the outlet 14
every 15 min during 120 min.
5.4.4 Switch on the main pump 10 at qve and the
injection pump 11 at qvi and count particles every
5.3.4 Analyse the samples by the gravimetric
5 min for 1 h.
method according to ISO 4405.
5.4.5 Record three cumulative counts for each per-
5.3.5 Accept the Validation if
iod of 5 min and for a minimum sampling volume of
25 ml at the particle size ranges specified in 5.1.4.
a) the average of all measurements does not deviate
by more than 10 % from the theoretical concen-
5.4.6 The test rig is validated if the number of parti-
tration;
cles in each size range is within the limits given in
annex D when bottle sampling and in annex E when
b) the maximum and minimum values do not deviate
on-line sampling.
by more than 10 % from the average value.
---------------------- Page: 9 ----------------------
0 ISO
ISO/TR 13353:1994(E)
6 Test procedure
qve2 = qvel (test flowrate), in litres per minute;
6.1 Preparation of injection Systems
m ’i, is the total dust addition in the capacity test, in
grams.
6.1 .l Preparation for initial efficiency
6.1.2.3 Calculate the injection volume, v2, in litres,
6.1.1.1 Calculate the volume, Vi,, in litres, of fluid to
necessary to perform the test with a safety factor,
introduce in the first injection tank to allow a test
Fs, of 1,2:
duration, t, of 60 min at the injection flowrate, qvi1, of
=
100 ml/min with a safety factor, Fs, of 1,2. X X X
t 1o-3
Vi2 %i
=Fsxqtil xtxW3
Vi1
where qvi and t are as specified above.
In this case
In this case
1,2 x 100 x 60 x 1O-3
y, =
y2 =
1,2 x t x 0,l = 0,12 x t
=
7,2 I
6.1.2.4 Calculate the gravimetric level, Ci2, in milli-
grams per litre, of the second injection fluid (tank 2):
6.1.1.2 Calculate the mass, ql, in milligrams, of
dried contaminant to be added to the first injection
ce2 ’ 4Ve
Ci2 =
tank to allow a gravimetric Ievel of the first injection
qVi2
fluid, Ce,, of 5 mg/1 upstream of the test filter:
4vel x c
=-
41 el ’ Vi1
4Vil
C is the gravimetric level for retention ca-
e2
pacity measurement (50 mg/l);
where
is the test flowrate, in litres per minute;
%fe
is the test flowrate, in litres per minute;
4vel
is the injection flowrate (0,l I/min).
qti2
= 0,l I/min (initial injection flowrate);
4til
In this case,
is as defined in 6.1 .l .
Vi1
5o ’ 4Ve
Ci2 =
In this case,
01
l
4Vel
= - x 5 x 7,2 Ci2 = 500 X qve
91
01
I
= 360 x qvel
6.1.2.5 Calculate the amount of test dust, mi2, in
grams, to mix in the predetermined volume y2:
Use the mixing procedure described in annex C.
Ci2 X l(
=-
92
1 000
6.1.2 Preparation for retention capacity and
gravimetric eff iciency
0,s x qVe2 x Vi
mi2 =
6.1.2.1 If the retention capacity of the test filter is where Ci2, y and qVe2 are as
...
RAPPORT
Iso
TECHNIQUE TR 13353
Première édition
1994-I O-OI
Filtres à carburant pour moteurs à
combustion interne à essence ou diesel -
Efficacité initiale par comptage des
particules, capacité de rétention et
efficacité gravimétrique
Diesel fuel and petrol filters for interna1 combustion engines - Initial
efficiency by particle counting, retention capacity and gravimetric
efficiency
Numéro de référence
ISO/TR 13353:1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 13353: 1994(F)
Sommaire
Page
1
1 Domaine d’application .
1
2 Références normatives .
1
......................................................................................
3 Principe
1
...................................................................
4 Équipement d’essai
................................................................... 4
5 Essais de validation
........................................................... 6
6 Mode opératoire d’essai
........................................................... 8
7 Analyse des échantillons
.................................................................. 8
8 Report des données
Annexes
. . . . . . . 10
Ballon amortisseur de la pompe doseuse à membrane
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Prise de pression statique encastrée
Mode opératoire de mélange de la poussière d’essai et du liquide
12
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~.
d’essai
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Rapport d’essai
Relation logarithmique entre le nombre de particules (N) et les
coefficients de variation du laboratoire (CV,) et interlaboratoire (CV,),
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
exprimés en %
. . . . . . . . . . . . . 20
F Répartition granulométrique de la poussière d’essai
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
G Liste récapitulative des symboles
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO/TR 13353: 1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes
internationales, mais, exceptionnellement, un comité technique peut pro-
poser la publication d’un rapport technique de l’un des types suivants:
- type 1, lorsque, en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être
réalisé en faveur de la publication d’une Norme internationale;
- type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de dévelop-
pement technique ou lorsque, pour toute autre raison, la possibilité
d’un accord pour la publication d’une Norme internationale peut être
envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;
- type 3, lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature dif-
férente de celles qui sont normalement publiées comme Normes
internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l’état
de la technique, par exemple).
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen
trois ans au plus tard après leur publication afin de décider éventuellement
de leur transformation en Normes internationales. Les rapports techniques
du type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés avant que les don-
nées fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’ISO/rR 13353, rapport technique du type 2, a été élaboré par le comité
technique lSO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité SC 7, Equipements
d’injection et filtres pour application aux véhicules routiers.
Le présent document est publié dans la série des rapports techniques de
type 2 (conformément au paragraphe G.4.2.2 de la partie 1 des Directives
ISO/CEI, 1992) comme «norme prospective d’application provisoire)) dans
le domaine des filtres pour véhicules routiers en raison de l’urgence d’avoir
une indication quant à la manière dont il convient d’utiliser les normes
dans ce domaine pour répondre à un besoin déterminé.
Ce document ne doit pas être considéré comme une ((Norme internatio-
nale)). Il est proposé pour une mise en œuvre provisoire, dans le but de
recueillir des informations et d’acquérir de l’expérience quant à son appli-
cation dans la pratique. II est de règle d’envoyer des observations éven-
tuelles relatives au contenu de ce document au Secrétariat central de
I’ISO.
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0 ISO
ISO/TR 13353: 1994(F)
II sera procédé à un nouvel examen de ce rapport technique de type 2
deux ans au plus tard après sa publication, avec la faculté d’en prolonger
la validité pendant deux autres années, de le transformer en Norme inter-
nationale ou de l’annuler.
Les annexes A, B, C, D, E et F font partie intégrante du présent Rapport
technique. L’annexe G est donnée uniquement à titre d’information.
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RAPPORT TECHNIQUE 0 Go ISO/TR 13353:1994(F)
Filtres à carburant pour moteurs à combustion interne
à essence ou diesel - Efficacité initiale par comptage
des particules, capacité de rétention et efficacité
gravimétrique
ISO 3968: 1981, Transmissions hydrauliques - Filtres
1 Domaine d’application
- Évaluation de la perte de charge en fonction du
débit.
Le présent Rapport technique prescrit un mode opé-
ratoire d’essai pour l’évaluation de l’efficacité initiale,
ISO 402 1: 1992, Transmissions hydrauliques - Ana-
de l’évolution de l’efficacité pendant le colmatage et
lyse de la pollution par particules - Prélèvement des
de la capacité de rétention des filtres à carburant pour
échantillons de fluide dans les circuits en fonction-
moteurs à combustion interne soumis au débit
nement.
constant d’un liquide d’essai. II est applicable aux fil-
tres de débit nominal compris entre 50 I/h et 250 I/h.
ISO 4402: 1991, Transmissions hydrauliques - Éta-
Par accord entre fabricant de filtres et client, le mode
lonnage des compteurs automatiques de particules
opératoire peut être appliqué, après quelques modifi-
en suspension dans les liquides - Méthode utilisant
cations, à des filtres à carburant dont le débit nominal
une fine poussière d’essai (ACFTD).
est plus élevé.
I SO 4405: 199 1, Transmissions hydrauliques - Pollu-
tion des fluides - Détermination de la pollution
particulaire par la méthode gravimétrique.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions
3 Principe
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour le présent Rap-
La première étape du mode opératoire utilise un li-
port technique. Au moment de la publication, les
quide d’essai avec une faible concentration de pol-
éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme
luant. L’efficacité initiale du filtre est évaluée par un
est sujette à révision et les parties prenantes des ac-
comptage des particules en amont et en aval du filtre
cords fondés sur le présent Rapport technique sont
permettant le comptage dans la conduite sans aucune
invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les édi-
dilution. La seconde étape consiste à injecter une
tions les plus récentes des normes indiquées ci-après.
haute concentration de polluant pour colmater le filtre
Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le re-
et évaluer son efficacité par une méthode gravimétri-
gistre des Normes internationales en vigueur à un
que.
moment donné.
ISO 2942: 1994, Transmissions hydrauliques - Élé-
4 Équipement d’essai
ments filtrants - Vérification de la conformité de fa-
brication et dé termina tion du point de première bulle.
4.1 Liquide d’essai
ISO 3722: 1976, Transmissions hydrauliques -
Flacons de prélèvement - Homologation et contrôle
des méthodes de nettoyage. 4.1.1 Fluide hydraulique conforme à la norme
1
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0 ISO
ISO/TR 13353: 1994(F)
4.4.1 Circuit d’essai du filtre
MIL H 5606’) ou équivalent, ayant une viscosité mini-
male de 10 mm*/s à 40 “C.
4.4.1.1 Le réservoir principal 4 doit avoir un fond
4.1.2 Agent antistatique à 0,02 ml/l *) ajouté à cha-
conique avec un angle au sommet inférieur ou égal à
que nouveau lot de liquide d’essai propre et à chaque
90” et la conduite de retour doit y pénétrer sous la
lot de liquide usagé, après dépollution. L’agent anti-
surface du liquide. Le volume total (VF) de liquide
statique est rebuté un an après l’ouverture du bidon.
d’essai dans le circuit est égal à 6 1.
4.2 Polluant d’essai
4.4.1.2 La pompe principale à vitesse de rotation
variable 10 doit être insensible au polluant et ne pas
Le polluant d’essai est de la poudre de silice appelée
modifier la répartition granulométrique du polluant. La
ACFTD (Air Cleaner Fine Test Dust) dont la répartition
pompe ne doit pas induire d’impulsions excessives
granulométrique par rapport à la masse est donnée
dans le débit. Une pompe de dosage à membrane
dans le tableau 1.
munie de deux pistons et d’un ballon amortisseur tel
que celui décrit dans l’annexe A convient par-
1 - Répartition granulométrique du
Tableau faitement et garantit des impulsions de pression infé-
polluant
rieures à 1 % de la pression moyenne.
Pourcentage par rapport à la masse
Dimension
totale
4.4.1.3 Les filtres de dépollution 5a et 5b doivent
des particules
%
être capables d’amener le niveau de pollution initial à
moins de 30 particules de dimension supérieure à
min. moy. max.
CLm
3prn par millilitre. Le filtre de dépollution 5b est
35 38 41
515
connecté sur le circuit pendant l’essai d’efficacité ini-
51 54 57
11
tiale et déconnecté pendant l’essai de capacité de ré-
68 71 74
22
tention.
85 89 92
44
94 97 100
88
176 100
4.4.1.4 Les échantillonneurs amont et aval (voir 8a
et 8b) doivent être conformes à I’ISO 4021. Le
NOTE - La normalisation d’une poussière d’essai par
comptage en ligne des particules est la méthode re-
ISO est en cours.
commandée. L’échantillonnage en flacon peut être
utilisé comme variante mais cela doit être clairement
4.3 Équipement de laboratoire
stipulé dans le rapport.
4.3.1 Compteur automatique de particules
4.4.1.5 La pompe péristaltique à double tête 8 doit
étalonné conformément à I’ISO 4402 ou équivalent?
permettre de réguler les débits d’échantillonnage
amont et aval. Le débit d’échantillonnage est fixé à
4.3.2 Flacons et verrerie de prélèvement préparés
50 ml/min.
selon I’ISO 3722.
NOTE 1 II est recommandé d’étalonner le capteur a
4.4 Banc d’essai 50 ml/min. Dans le cas où le débit d’étalonnage est diffé-
rent, le débit d’échantillonnage différera en conséquence
Un banc d’essai typique est représenté à la figure 1, et le débit d’injection sera égal à deux fois ce débit.
dont certains des éléments sont décrits en détail en
L’échantillonnage en continu n’est pas représenté à
4.4.1 et 4.4.2. II est composé du circuit d’essai et d’un
la figure 1.
circuit d’injection.
1) MIL H 5606, Hydraulic fluid petroleum base, aircraft, missile and ordnance.
2) Dupont de Nemours Stadis 450 est un exemple de produit approprie disponible sur le marche. Cette information est donnée
a l’intention des utilisateurs du présent Rapport technique et ne signifie nullement que I’ISO approuve ou recommande l’emploi
exclusif du produit ainsi désigné.
3 Une nouvelle procédure d’étalonnage utilisant des billes de latex est en cours de préparation par I’ISO TC 131 /SCS/WG9.
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Q ISO
ISO/TR 13353:1994(F)
5b 3
I
8
x = longueur droite de tuyau
- IOd
Xl -
x2 = 5d
(d = diamètre intérieur du tuyau, en millimètres)
1 Premiere cuve d’injection (10 I a 15 1)
2 Seconde cuve d’injection (10 I a 30 1)
Mélangeur mécanique (1 000 r/min à 1 500 r/min, agitateur de 50 mm de diamètre)
3
4 Réservoir principal (8 1)
5a Filtre principal de dépollution à grande capacité de rétention
5b Filtre de dépollution a haute efficacité sur la conduite de retour
Filtre de dépollution sur circuit d’injection
5c
6 Manomètre
7 Filtre en essai
Pompe péristaltique à double tête (50 ml/min chacune)
8
8a Ligne d’échantillonnage amont
8b Ligne d’échantillonnage aval
9 Débitmètre
10 Pompe doseuse a membrane avec ballon amortisseur d’un volume de 2 I (voir annexe A)
11 Pompe d’injection de polluant (100 ml/min) (de type péristaltique à trois rouleaux par exemple)
12 Pompe de recirculation (de type centrifuge) sur circuits d’injection
13 Circuit de régulation thermique
14 Prises d’échantillonnage sur circuits d’injection (orifices de sortie)
15 Indicateur de niveau
16 Indicateur de température
17 Prise de pression statique encastrée (voir annexe B)
VI Vanne pour isoler la première pompe d’injection
V2
Vanne pour isoler la seconde pompe d’injection
Figure 1 - Banc d’essai typique
3
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ISO/TR 13353: 1994(F) 0 ISO
4.4.1.6 Tous les tuyaux et le réservoir doivent être
choisis pour éviter la sédimentation ou la ségrégation
Tableau 2 - Exactitude des conditions d’essai
des particules. Pour obtenir les débits d’essai spéci-
Erreur de mesure
fiés à l’article 1, des tuyaux de 6 mm de diamètre in-
Condition d’essai
admissible
térieur sont recommandés. II convient que la hauteur
du réservoir soit égale à 1,5 à 3 fois son diamètre.
Débit + 2 %
-
Pression
+ 2 %
-
4.4.1.7 Les prises de pression doivent être confor-
Température & 2 “C
mes à I’ISO 3968 et à l’annexe B.
Volume
+ 2 %
4.4.1.8 Les manomètres, indicateurs de tempéra-
5 Essais de validation
ture, débitmètres et régulateurs doivent pouvoir ga-
rantir l’exactitude indiquée en 4.5.
L’essai de validation est conduit au débit minimal,
pour vérifier que le polluant n’est pas altéré par les
composants du circuit, pour prouver l’aptitude du filtre
4.4.2 Circuit d’injection
principal 5a à nettoyer le circuit et pour vérifier que le
n ivea u de pollution est maintenu CO nstan t à la valeur
4.4.2.1 Les cuves d’injection 1 et 2 doivent avoir un
spéci fiée.
fond conique avec un angle au sommet inférieur ou
égal à 90” et la conduite de retour doit y pénétrer sous
5.1 Validation du circuit d’essai
la surface du liquide. II convient que le volume de la
cuve soit adapté à la durée d’essai la plus probable
5.1.1 Installer un tuyau droit à la place du filtre
et soit calculé en fonction d’un débit d’injection de
d’essai.
100 ml/min.
5.1.2 Ajuster le volume, V, de liquide à la valeur re-
commandée qui est de 6 1, et le débit à la valeur mi-
4.4.2.2 Chaque cuve d’injection doit être équipée
nimale de fonctionnement du circuit d’essai.
d’une pompe centrifuge de recirculation 12 et être
Introduire dans le réservoir principal une quantité de
munie d’un agitateur 3. II convient que le débit de
poussière d’essai séchée de masse m, afin d’obtenir
recirculation, en litres par minute, soit au moins égal
un niveau gravimétrique théorique de 5 mg/l.4) Procé-
à deux fois le volume, en litres, du liquide d’injection.
der au mélange comme indiqué dans l’annexe C.
EXEMPLE
4.4.2.3 Tous les tuyaux et les cuves doivent être
choisis pour éviter la sédimentation ou la ségrégation
m=VxS
des particules. II convient de réduire la 10 Igueur des
tuyaux au maximum.
Si V = 6 1, alors m = 30 mg.
5.1.3 Faire circuler le liquide dans le circuit d’essai
1 doit être
4.4.2.4 La pompe d’injection de polluant
pendant 1 h tout en comptant les particules toutes les
de type péristaltique à trois rouleaux et à vitesse de
5 min à la prise d’échantillonnage 8b située en aval.
rotation variable. Le débit d’injection doit être main-
tenu égal à 100 ml/min * 2 ml/min.
5.1.4 Enregistrer trois comptages différentiels pour
chaque période de 5 min, pour un volume d’échan-
4.4.2.5 La température et le niveau 15 des liquides
tillonnage minimal de 25 ml, pour les gammes de di-
d’injection doivent être indiqués en permanence.
mensions particulaires, en micromètres, suivantes:
3à 5;5à 1O;lOà 15;15à 20;20à 30 et>30
4.5 Exactitude des conditions d’essai
5.1.5 N’accepter l’essai de validation que si
L’exactitude des conditions d’essai doit être établie
a) la moyenne de tous les comptages de particules
et maintenue dans les limites données dans le
obtenus pour une dimension donnée à partir de
tableau 2.
chaque flacon ou d’un comptage en ligne ne dif-
4) Ce niveau de pollution est inférieur aux limites de saturation de la plupart des compteurs automatiques de particules.
4
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où qvi est le débit d’injection (100 ml/min), exprimé
fère pas de plus de x % des comptages de parti-
cules moyens correspondant à cette dimension, en litres par minutes.
x étant déterminé sur la courbe de l’annexe E;
Calculer la masse, m, en milligrammes, de poussière
d’essai à l’aide de l’équation
la moyenne de tous les comptages de particules
par millilitre pour une dimension particulaire su-
m = 120 x Ce2 X qve
périeure à 5 prn est comprise entre 2 400 et
2 800 (voir l’annexe F);
où qve est le débit minimal du banc d’essai, en litres
par minute, et Ce2 est exprimé en milligrammes par
la moyenne de tous les comptages de particules
litre.
par millilitre pour une dimension particulaire su-
périeure à 20 prn est comprise entre 110 et 150
5.3.2 Orienter l’orifice de sortie 14 de la canalisation
(voir l’annexe F).
d’injection vers un réservoir auxiliaire (pas représenté
à la figure 1).
5.2 Validation du filtre de dépollution
5.3.3 Mettre la pompe d’injection 12 en marche au
principal
débit spécifié et prélever à l’orifice de sortie 14 des
échantillons de 50 ml toutes les 15 min pendant
52.1 À la fin de la validation du circuit d’essai (5.1)
120 min.
lorsque le dernier échantillon a été prélevé, fermer et
ouvrir les vannes appropriées afin de mettre le filtre
5.3.4 Analyser les échantillons par la méthode gra-
de dépollution principal 5a en service.
vimétrique, conformément à I’ISO 4405.
5.2.2 Faire circuler le liquide dans le circuit d’essai
5.3.5 N’accepter la validation que si
pendant 1 h tout en comptant les particules toutes les
5 min à la prise d’échantillonnage 8b située en aval.
a) la moyenne de tous les résultats de mesurage ne
diffère pas de plus de 10 % de la concentration
théorique;
5.2.3 Enregistrer trois comptages cumulés pour
chaque période de 5 min, pour un volume d’échan-
b) les valeurs maximales et minimales ne diffèrent
tillonnage minimal de 25 ml, pour les gammes de di-
pas de plus de 10 % de la valeur moyenne.
mensions particulaires prescrites en 5.1.4.
5.4 Validation du circuit complet
5.2.4 Tracer la courbe du nombre de particules pour
chaque dimension particulaire en fonction du temps
5.4.1 Installer un tuyau droit à la place du filtre
et déterminer le temps mis pour atteindre le niveau
d’essai.
de propreté acceptable défini en 4.4.1.3. II convient
d’utiliser cette durée comme durée minimale de dé-
5.4.2 La validation du circuit complet devrait reposer
pollution du circuit d’essai chaque fois que cela est
sur un comptage de particules afin de confirmer I’ap-
utile. Si la durée requise est excessive (plus de 1 h),
titude de l’appareil d’injection de polluant à dispenser
remplacer le filtre de dépollution 5a par un modèle
dans le circuit d’essai un nombre constant de parti-
plus fin.
cules pendant 120 min et l’aptitude du filtre de dé-
pollution 5b sur la conduite de retour à retenir les
5.3 Validation du circuit d’injection
particules passées à travers le filtre d’essai 7.
5.4.3 Introduire dans la cuve d’injection une sus-
5.3.1 Préparer dans la cuve d’injection une suspen-
pension dont la quantité permette de simuler une du-
sion dont la quantité permette de simuler une durée
d’essai de 120 min et d’atteindre un niveau gravimé- rée d’essai de 120 min et d’atteindre un niveau
trique amont de base, Ce,, de 50 mg/1 au débit mini- gravimétrique amont de base, Ce,, de 5 mg/1 au débit
mal, qVe, du banc d’essai. Procéder au mélange du minimal, qve, du banc d’essai. Procéder au mélange
liquide et de la poussière comme indiqué dans I’an- du liquide et de la poussière d’essai comme indiqué
nexe C. dans l’annexe C.
Calculer le volume de liquide d’injection, y, en litres,
Calculer le volume de liquide, Vi, en litres, à l’aide de
à l’aide de l’équation
l’équation
Vi=12OXqVi y=12oxq~
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lSO/TR 13353: 1994(F)
où qvi est le débit d’injection (0,l I/min). 6.1.1.2 Calculer la masse, yl, en milligrammes de
polluant sec à ajouter dans la première cuve d’injec-
Calculer la masse, m, en milligrammes, de poussière
tion pour obtenir un niveau gravimétrique du premier
d’essai à verser dans le liquide à introduire dans la
liquide d’injection, Ce,,
de 5 mg/1 en amont du filtre
cuve de la pompe d’injection à l’aide de l’équation
d’essai:
4ve x GI
4vel
m=Kx -
I 41 =- X Ce1 X y1
YVi
4Vil
où
où
est le volume, en litres, de liquide d’injec-
vi
est le débit d’essai, en litres par minute;
4Vel
tion;
est le débit initial d’injection (0,l I/min);
9til
est le débit minimal du banc d’essai, en li-
4Ve
tres par minute;
est tel que défini en 6.1.1.1.
vil
C est le niveau gravimétrique amont, en mil-
Dans le cas particulier,
el
ligrammes par litre;
4vel
ql=-x5x7,2
est le débit d’injection, en litres par mi- 01
I
qti
nute.
Dans le cas particulier, y = 12 I et m = 600 x qve.
Procéder au mélange comme indiqué dans
5.4.4 Mettre la pompe principale 10 en marche au l’annexe C.
débit qve et la pompe d’injection 11 au débit qvi, puis
compter les particules toutes les 5 min pendant l h.
6.1.2 Essai de capacité de rétention et d’efficacité
5.4.5 Enregistrer trois comptages cumulés pour
gravimétrique
chaque période de 5 min, pour un volume d’échan-
tillonnage d’au moins 25 ml et pour les gammes de
6.1.2.1 Si la capacité de rétention du filtre est in-
dimensions particulaires prescrites en 5.1.4.
connue, il convient de procéder à un essai préliminaire
pour la déterminer.
5.4.6 Le banc d’essai est validé si le nombre de
particules dans chaque gamme de dimensions se si-
tue dans les limites données dans l’annexe D pour
6.1.2.2 Calculer la durée de l’essai, t, en minutes,
un échantillonnage en flacons et dans l’annexe E pour
en supposant que le niveau gravimétrique amont de
un comptage en ligne.
base, Ce*’ est de 50 mg/l:
6 Mode opératoire d’essai m’ir
t=
ce2 ’ qVe2
6.1 Préparation des circuits d’injection
où
6.1 .l Essai d’efficacité initiale
qve2 est le débit d’essai, en litres par minute, égal
à 4vel;
6.1.1.1 Calculer le volume, y,, en litres, de liquide à
introduire dans la première cuve d’injection pour at-
m’i, est la masse totale, en grammes, de poussière
teindre une durée d’essai, t, de 60 min, avec un débit
pour l’essai de capacité de rétention.
d’injection, qvi1, de 100 ml/min et un coefficient de
sécurité, F,, de 1,2.
6.1.2.3 Calculer le volume, v2, en litres, de liquide
=Fsxq~,xtxlo-3
vil
d’injection nécessaire pour effectuer l’essai avec un
facteur de sécurité, FS, de 1,2:
Dans le cas particulier,
=F~XtXqViX10B3
vi2
y, = 1,2x 100 x~OXIO-~
=
7,2 I
où qti et t sont tels que prescrits ci-dessus.
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0 ISO ISO/TR 13353: 1994(F)
6.2.2 Installer un tuyau droit à la place du filtre
Dans le cas particulier,
d’essai 7, faire circuler 6 I de liquide dans le circuit
y2 = 1,2 x t x 0,l
d’essai au débit nominal, maintenir la température à
40 “C + 2 “C, le filtre de dépollution 5b sur la
-
= 0,12 x t
conduite de retour étant en service. Ajouter l’agent
antistatique à 0,02 ml/l.
6.1.2.4 Calculer le niveau gravimétrique, C’i2, en mil-
ligrammes par litre, du second liquide d’injection (cuve
6.2.3 À l’aide de la pompe péristaltique 8, ajuster le
2) à l’aide de l’équation
débit dans chaque conduite d’échantillonnage (8a et
C
8b). II est préférable de ne pas interrompre les débits
e2 x 4Ve
C
i2 =
dans ces conduites pendant toute la durée de l’essai.
4Vi2
Pendant cette phase de l’essai (avant le début réel de
où
l’essai d’efficacité), retourner les conduites d’échan-
tillonnage vers le réservoir principal 4.
C est le niveau gravimétrique pour l’essai de
e2
capacité de rétention (50 mg/l);
6.2.4 Vérifier la propreté du circuit par la prise
d’échantillonnage 8a située en amont et poursuivre la
est le débit d’essai, en litres par minute;
qVe
dépollution jusqu’à ce que la propreté soit conforme
aux prescriptions de 4.4.1.3.
est le débit d’injection (0,l I/min).
qti2
Dans le cas particulier,
6.2.5 Monter le filtre d’essai 7 sur le banc d’essai
dans la position (horizontale ou verticale) définie. Si
5o x 4Ve
C l’élément filtrant peut être enlevé, monter d’abord
i2 =
01
I
uniquement le carter vide pour déterminer sa perte
de charge, puis monter l’élément dans le carter pour
= 500 X qVe
déterminer la perte de charge totale. La perte de
charge de l’élément filtrant est alors égale à la perte
6.1.2.5 Calculer la masse de poussière d’essai, y,,
de charge totale moins celle du carter.
en grammes, à mélanger dans le volume prédéter-
miné, Vi21
6.2.6 Noter la perte de charge à 25 %, 50 %, 75 %,
Ci2 X V(
100 % et 125 % du débit nominal du filtre.
mi2=-------
1 000
6.2.7 Régler le débit sur le débit d’essai. Vérifier la
= 0,5 x qv& x y
propreté au niveau de la prise d’échantillonnage 8a
amont et poursuivre le filtrage du circuit jusqu’à ce
sont tels que prescrits ci-dessus.
Où Ci21 y et qve2
que la propreté soit conforme aux prescriptions de
4.4.1.3.
6.1.2.6 À l’aide des calculs précédents, préparer le
circuit d’injection conformément à l’annexe C.
6.2.8 Fermer les conduites d’échantillonnage et
commencer l’essai en démarrant la pompe d’injection
6.1.2.7 Agiter la suspension pendant au moins
de polluant II.
5 min au moyen de la pompe de recirculation avant
de commencer l’injection. L’agitateur doit fonctionner
6.2.9 Enregistrer trois comptages cumulés pour
en permanence pendant l’essai.
chaque période de 5 min, pour un volume d’échan-
tillonnage de 25 ml, pour les gammes de dimensions
6.2 Mesurage de l’efficacité initiale particulaires prescrites en 5.1.4.
6.2.1 Si possible, contrôler l’intégrité du filtre d’essai 6.2.10 Après 10 min et 50 min, prélever un échan-
selon I’ISO 2942. Si l’élément filtrant n’est pas faci- tillon de la cuve d’injection 1 et mesurer les niveaux
gravimétriques initial et final.
lement accessible, comme dans le cas des filtres à
visser, effectuer le contrôle après les essais sur le fil-
6.2.11 Noter le volume de liquide d’injection à 0 et
tre, l’élément étant alors exclu s’il n’atteint pas la va-
10 min (Vo, Vlo) puis à 50 min et 60 min (V501 V&).
leur d’intégrité de fabrication prévue.
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ISO/TR 13353: 1994(F)
6.3 Capacité de rétention et efficacité 7 Analyse des échantillons
gravimétrique
7.1 Dans le cas d’un échantillonnage en flacons,
6.3.1 Après 60 min, dériver le filtre de dépollution
effectuer le comptage des particules sur les échan-
5b de la conduite de retour.
tillons prélevés dans le circuit pendant la phase initiale
de l’évaluation de l’efficacité.
6.3.2 Fermer la vanne VI et ouvrir la vanne V2 pour
permettre l’injection de boue liquide à concentration
élevée. S’assurer que le débit d’injection reste
7.2 Effectuer une analyse gravimétrique sur les
constant à 100 ml/min + 2 ml/min.
échantillons initial et final prélevés dans la première
cuve d’injection.
6.3.3 Après 70 min, prélever un échantillon de la
cuve d’injection 2 et mesurer le niveau gravimétrique
7.3 Sur les échantillons prélevés comme indiqué en
initial. Relever le volume de liquide d’injection après
6.3.5, le comptage des particules permet d’évaluer
une période d’essai de 65 min et de 75 min (V&,
l’évolution de l’efficacité du filtre pendant son colma-
v 1
75 l
tage pour des particules dont la dimension est définie
en 5.1.4. Dans ce cas, il convient de diluer les échan-
6.3.4 Poursuivre l’essai jusqu’à ce que la perte de
tillons dans un liquide extrêmement propre pour ob-
charge atteigne 70 kPa ou tout autre valeur détermi-
tenir un niveau de concentration inférieur à la
née en accord avec le fabricant. Prélever en perma-
concentration de saturation du capteur. II est conseillé
nence des échantillons en amont et en aval à des
de procéder avec le plus grand soin aux mesurages
débits de 50 ml/min.
des volumes
...
RAPPORT
Iso
TECHNIQUE TR 13353
Première édition
1994-I O-OI
Filtres à carburant pour moteurs à
combustion interne à essence ou diesel -
Efficacité initiale par comptage des
particules, capacité de rétention et
efficacité gravimétrique
Diesel fuel and petrol filters for interna1 combustion engines - Initial
efficiency by particle counting, retention capacity and gravimetric
efficiency
Numéro de référence
ISO/TR 13353:1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 13353: 1994(F)
Sommaire
Page
1
1 Domaine d’application .
1
2 Références normatives .
1
......................................................................................
3 Principe
1
...................................................................
4 Équipement d’essai
................................................................... 4
5 Essais de validation
........................................................... 6
6 Mode opératoire d’essai
........................................................... 8
7 Analyse des échantillons
.................................................................. 8
8 Report des données
Annexes
. . . . . . . 10
Ballon amortisseur de la pompe doseuse à membrane
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Prise de pression statique encastrée
Mode opératoire de mélange de la poussière d’essai et du liquide
12
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~.
d’essai
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Rapport d’essai
Relation logarithmique entre le nombre de particules (N) et les
coefficients de variation du laboratoire (CV,) et interlaboratoire (CV,),
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
exprimés en %
. . . . . . . . . . . . . 20
F Répartition granulométrique de la poussière d’essai
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
G Liste récapitulative des symboles
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO/TR 13353: 1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes
internationales, mais, exceptionnellement, un comité technique peut pro-
poser la publication d’un rapport technique de l’un des types suivants:
- type 1, lorsque, en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être
réalisé en faveur de la publication d’une Norme internationale;
- type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de dévelop-
pement technique ou lorsque, pour toute autre raison, la possibilité
d’un accord pour la publication d’une Norme internationale peut être
envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;
- type 3, lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature dif-
férente de celles qui sont normalement publiées comme Normes
internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l’état
de la technique, par exemple).
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen
trois ans au plus tard après leur publication afin de décider éventuellement
de leur transformation en Normes internationales. Les rapports techniques
du type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés avant que les don-
nées fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’ISO/rR 13353, rapport technique du type 2, a été élaboré par le comité
technique lSO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité SC 7, Equipements
d’injection et filtres pour application aux véhicules routiers.
Le présent document est publié dans la série des rapports techniques de
type 2 (conformément au paragraphe G.4.2.2 de la partie 1 des Directives
ISO/CEI, 1992) comme «norme prospective d’application provisoire)) dans
le domaine des filtres pour véhicules routiers en raison de l’urgence d’avoir
une indication quant à la manière dont il convient d’utiliser les normes
dans ce domaine pour répondre à un besoin déterminé.
Ce document ne doit pas être considéré comme une ((Norme internatio-
nale)). Il est proposé pour une mise en œuvre provisoire, dans le but de
recueillir des informations et d’acquérir de l’expérience quant à son appli-
cation dans la pratique. II est de règle d’envoyer des observations éven-
tuelles relatives au contenu de ce document au Secrétariat central de
I’ISO.
---------------------- Page: 3 ----------------------
0 ISO
ISO/TR 13353: 1994(F)
II sera procédé à un nouvel examen de ce rapport technique de type 2
deux ans au plus tard après sa publication, avec la faculté d’en prolonger
la validité pendant deux autres années, de le transformer en Norme inter-
nationale ou de l’annuler.
Les annexes A, B, C, D, E et F font partie intégrante du présent Rapport
technique. L’annexe G est donnée uniquement à titre d’information.
---------------------- Page: 4 ----------------------
RAPPORT TECHNIQUE 0 Go ISO/TR 13353:1994(F)
Filtres à carburant pour moteurs à combustion interne
à essence ou diesel - Efficacité initiale par comptage
des particules, capacité de rétention et efficacité
gravimétrique
ISO 3968: 1981, Transmissions hydrauliques - Filtres
1 Domaine d’application
- Évaluation de la perte de charge en fonction du
débit.
Le présent Rapport technique prescrit un mode opé-
ratoire d’essai pour l’évaluation de l’efficacité initiale,
ISO 402 1: 1992, Transmissions hydrauliques - Ana-
de l’évolution de l’efficacité pendant le colmatage et
lyse de la pollution par particules - Prélèvement des
de la capacité de rétention des filtres à carburant pour
échantillons de fluide dans les circuits en fonction-
moteurs à combustion interne soumis au débit
nement.
constant d’un liquide d’essai. II est applicable aux fil-
tres de débit nominal compris entre 50 I/h et 250 I/h.
ISO 4402: 1991, Transmissions hydrauliques - Éta-
Par accord entre fabricant de filtres et client, le mode
lonnage des compteurs automatiques de particules
opératoire peut être appliqué, après quelques modifi-
en suspension dans les liquides - Méthode utilisant
cations, à des filtres à carburant dont le débit nominal
une fine poussière d’essai (ACFTD).
est plus élevé.
I SO 4405: 199 1, Transmissions hydrauliques - Pollu-
tion des fluides - Détermination de la pollution
particulaire par la méthode gravimétrique.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions
3 Principe
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour le présent Rap-
La première étape du mode opératoire utilise un li-
port technique. Au moment de la publication, les
quide d’essai avec une faible concentration de pol-
éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme
luant. L’efficacité initiale du filtre est évaluée par un
est sujette à révision et les parties prenantes des ac-
comptage des particules en amont et en aval du filtre
cords fondés sur le présent Rapport technique sont
permettant le comptage dans la conduite sans aucune
invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les édi-
dilution. La seconde étape consiste à injecter une
tions les plus récentes des normes indiquées ci-après.
haute concentration de polluant pour colmater le filtre
Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le re-
et évaluer son efficacité par une méthode gravimétri-
gistre des Normes internationales en vigueur à un
que.
moment donné.
ISO 2942: 1994, Transmissions hydrauliques - Élé-
4 Équipement d’essai
ments filtrants - Vérification de la conformité de fa-
brication et dé termina tion du point de première bulle.
4.1 Liquide d’essai
ISO 3722: 1976, Transmissions hydrauliques -
Flacons de prélèvement - Homologation et contrôle
des méthodes de nettoyage. 4.1.1 Fluide hydraulique conforme à la norme
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
0 ISO
ISO/TR 13353: 1994(F)
4.4.1 Circuit d’essai du filtre
MIL H 5606’) ou équivalent, ayant une viscosité mini-
male de 10 mm*/s à 40 “C.
4.4.1.1 Le réservoir principal 4 doit avoir un fond
4.1.2 Agent antistatique à 0,02 ml/l *) ajouté à cha-
conique avec un angle au sommet inférieur ou égal à
que nouveau lot de liquide d’essai propre et à chaque
90” et la conduite de retour doit y pénétrer sous la
lot de liquide usagé, après dépollution. L’agent anti-
surface du liquide. Le volume total (VF) de liquide
statique est rebuté un an après l’ouverture du bidon.
d’essai dans le circuit est égal à 6 1.
4.2 Polluant d’essai
4.4.1.2 La pompe principale à vitesse de rotation
variable 10 doit être insensible au polluant et ne pas
Le polluant d’essai est de la poudre de silice appelée
modifier la répartition granulométrique du polluant. La
ACFTD (Air Cleaner Fine Test Dust) dont la répartition
pompe ne doit pas induire d’impulsions excessives
granulométrique par rapport à la masse est donnée
dans le débit. Une pompe de dosage à membrane
dans le tableau 1.
munie de deux pistons et d’un ballon amortisseur tel
que celui décrit dans l’annexe A convient par-
1 - Répartition granulométrique du
Tableau faitement et garantit des impulsions de pression infé-
polluant
rieures à 1 % de la pression moyenne.
Pourcentage par rapport à la masse
Dimension
totale
4.4.1.3 Les filtres de dépollution 5a et 5b doivent
des particules
%
être capables d’amener le niveau de pollution initial à
moins de 30 particules de dimension supérieure à
min. moy. max.
CLm
3prn par millilitre. Le filtre de dépollution 5b est
35 38 41
515
connecté sur le circuit pendant l’essai d’efficacité ini-
51 54 57
11
tiale et déconnecté pendant l’essai de capacité de ré-
68 71 74
22
tention.
85 89 92
44
94 97 100
88
176 100
4.4.1.4 Les échantillonneurs amont et aval (voir 8a
et 8b) doivent être conformes à I’ISO 4021. Le
NOTE - La normalisation d’une poussière d’essai par
comptage en ligne des particules est la méthode re-
ISO est en cours.
commandée. L’échantillonnage en flacon peut être
utilisé comme variante mais cela doit être clairement
4.3 Équipement de laboratoire
stipulé dans le rapport.
4.3.1 Compteur automatique de particules
4.4.1.5 La pompe péristaltique à double tête 8 doit
étalonné conformément à I’ISO 4402 ou équivalent?
permettre de réguler les débits d’échantillonnage
amont et aval. Le débit d’échantillonnage est fixé à
4.3.2 Flacons et verrerie de prélèvement préparés
50 ml/min.
selon I’ISO 3722.
NOTE 1 II est recommandé d’étalonner le capteur a
4.4 Banc d’essai 50 ml/min. Dans le cas où le débit d’étalonnage est diffé-
rent, le débit d’échantillonnage différera en conséquence
Un banc d’essai typique est représenté à la figure 1, et le débit d’injection sera égal à deux fois ce débit.
dont certains des éléments sont décrits en détail en
L’échantillonnage en continu n’est pas représenté à
4.4.1 et 4.4.2. II est composé du circuit d’essai et d’un
la figure 1.
circuit d’injection.
1) MIL H 5606, Hydraulic fluid petroleum base, aircraft, missile and ordnance.
2) Dupont de Nemours Stadis 450 est un exemple de produit approprie disponible sur le marche. Cette information est donnée
a l’intention des utilisateurs du présent Rapport technique et ne signifie nullement que I’ISO approuve ou recommande l’emploi
exclusif du produit ainsi désigné.
3 Une nouvelle procédure d’étalonnage utilisant des billes de latex est en cours de préparation par I’ISO TC 131 /SCS/WG9.
---------------------- Page: 6 ----------------------
Q ISO
ISO/TR 13353:1994(F)
5b 3
I
8
x = longueur droite de tuyau
- IOd
Xl -
x2 = 5d
(d = diamètre intérieur du tuyau, en millimètres)
1 Premiere cuve d’injection (10 I a 15 1)
2 Seconde cuve d’injection (10 I a 30 1)
Mélangeur mécanique (1 000 r/min à 1 500 r/min, agitateur de 50 mm de diamètre)
3
4 Réservoir principal (8 1)
5a Filtre principal de dépollution à grande capacité de rétention
5b Filtre de dépollution a haute efficacité sur la conduite de retour
Filtre de dépollution sur circuit d’injection
5c
6 Manomètre
7 Filtre en essai
Pompe péristaltique à double tête (50 ml/min chacune)
8
8a Ligne d’échantillonnage amont
8b Ligne d’échantillonnage aval
9 Débitmètre
10 Pompe doseuse a membrane avec ballon amortisseur d’un volume de 2 I (voir annexe A)
11 Pompe d’injection de polluant (100 ml/min) (de type péristaltique à trois rouleaux par exemple)
12 Pompe de recirculation (de type centrifuge) sur circuits d’injection
13 Circuit de régulation thermique
14 Prises d’échantillonnage sur circuits d’injection (orifices de sortie)
15 Indicateur de niveau
16 Indicateur de température
17 Prise de pression statique encastrée (voir annexe B)
VI Vanne pour isoler la première pompe d’injection
V2
Vanne pour isoler la seconde pompe d’injection
Figure 1 - Banc d’essai typique
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TR 13353: 1994(F) 0 ISO
4.4.1.6 Tous les tuyaux et le réservoir doivent être
choisis pour éviter la sédimentation ou la ségrégation
Tableau 2 - Exactitude des conditions d’essai
des particules. Pour obtenir les débits d’essai spéci-
Erreur de mesure
fiés à l’article 1, des tuyaux de 6 mm de diamètre in-
Condition d’essai
admissible
térieur sont recommandés. II convient que la hauteur
du réservoir soit égale à 1,5 à 3 fois son diamètre.
Débit + 2 %
-
Pression
+ 2 %
-
4.4.1.7 Les prises de pression doivent être confor-
Température & 2 “C
mes à I’ISO 3968 et à l’annexe B.
Volume
+ 2 %
4.4.1.8 Les manomètres, indicateurs de tempéra-
5 Essais de validation
ture, débitmètres et régulateurs doivent pouvoir ga-
rantir l’exactitude indiquée en 4.5.
L’essai de validation est conduit au débit minimal,
pour vérifier que le polluant n’est pas altéré par les
composants du circuit, pour prouver l’aptitude du filtre
4.4.2 Circuit d’injection
principal 5a à nettoyer le circuit et pour vérifier que le
n ivea u de pollution est maintenu CO nstan t à la valeur
4.4.2.1 Les cuves d’injection 1 et 2 doivent avoir un
spéci fiée.
fond conique avec un angle au sommet inférieur ou
égal à 90” et la conduite de retour doit y pénétrer sous
5.1 Validation du circuit d’essai
la surface du liquide. II convient que le volume de la
cuve soit adapté à la durée d’essai la plus probable
5.1.1 Installer un tuyau droit à la place du filtre
et soit calculé en fonction d’un débit d’injection de
d’essai.
100 ml/min.
5.1.2 Ajuster le volume, V, de liquide à la valeur re-
commandée qui est de 6 1, et le débit à la valeur mi-
4.4.2.2 Chaque cuve d’injection doit être équipée
nimale de fonctionnement du circuit d’essai.
d’une pompe centrifuge de recirculation 12 et être
Introduire dans le réservoir principal une quantité de
munie d’un agitateur 3. II convient que le débit de
poussière d’essai séchée de masse m, afin d’obtenir
recirculation, en litres par minute, soit au moins égal
un niveau gravimétrique théorique de 5 mg/l.4) Procé-
à deux fois le volume, en litres, du liquide d’injection.
der au mélange comme indiqué dans l’annexe C.
EXEMPLE
4.4.2.3 Tous les tuyaux et les cuves doivent être
choisis pour éviter la sédimentation ou la ségrégation
m=VxS
des particules. II convient de réduire la 10 Igueur des
tuyaux au maximum.
Si V = 6 1, alors m = 30 mg.
5.1.3 Faire circuler le liquide dans le circuit d’essai
1 doit être
4.4.2.4 La pompe d’injection de polluant
pendant 1 h tout en comptant les particules toutes les
de type péristaltique à trois rouleaux et à vitesse de
5 min à la prise d’échantillonnage 8b située en aval.
rotation variable. Le débit d’injection doit être main-
tenu égal à 100 ml/min * 2 ml/min.
5.1.4 Enregistrer trois comptages différentiels pour
chaque période de 5 min, pour un volume d’échan-
4.4.2.5 La température et le niveau 15 des liquides
tillonnage minimal de 25 ml, pour les gammes de di-
d’injection doivent être indiqués en permanence.
mensions particulaires, en micromètres, suivantes:
3à 5;5à 1O;lOà 15;15à 20;20à 30 et>30
4.5 Exactitude des conditions d’essai
5.1.5 N’accepter l’essai de validation que si
L’exactitude des conditions d’essai doit être établie
a) la moyenne de tous les comptages de particules
et maintenue dans les limites données dans le
obtenus pour une dimension donnée à partir de
tableau 2.
chaque flacon ou d’un comptage en ligne ne dif-
4) Ce niveau de pollution est inférieur aux limites de saturation de la plupart des compteurs automatiques de particules.
4
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0 ISO ISO/TR 13353:1994(F)
où qvi est le débit d’injection (100 ml/min), exprimé
fère pas de plus de x % des comptages de parti-
cules moyens correspondant à cette dimension, en litres par minutes.
x étant déterminé sur la courbe de l’annexe E;
Calculer la masse, m, en milligrammes, de poussière
d’essai à l’aide de l’équation
la moyenne de tous les comptages de particules
par millilitre pour une dimension particulaire su-
m = 120 x Ce2 X qve
périeure à 5 prn est comprise entre 2 400 et
2 800 (voir l’annexe F);
où qve est le débit minimal du banc d’essai, en litres
par minute, et Ce2 est exprimé en milligrammes par
la moyenne de tous les comptages de particules
litre.
par millilitre pour une dimension particulaire su-
périeure à 20 prn est comprise entre 110 et 150
5.3.2 Orienter l’orifice de sortie 14 de la canalisation
(voir l’annexe F).
d’injection vers un réservoir auxiliaire (pas représenté
à la figure 1).
5.2 Validation du filtre de dépollution
5.3.3 Mettre la pompe d’injection 12 en marche au
principal
débit spécifié et prélever à l’orifice de sortie 14 des
échantillons de 50 ml toutes les 15 min pendant
52.1 À la fin de la validation du circuit d’essai (5.1)
120 min.
lorsque le dernier échantillon a été prélevé, fermer et
ouvrir les vannes appropriées afin de mettre le filtre
5.3.4 Analyser les échantillons par la méthode gra-
de dépollution principal 5a en service.
vimétrique, conformément à I’ISO 4405.
5.2.2 Faire circuler le liquide dans le circuit d’essai
5.3.5 N’accepter la validation que si
pendant 1 h tout en comptant les particules toutes les
5 min à la prise d’échantillonnage 8b située en aval.
a) la moyenne de tous les résultats de mesurage ne
diffère pas de plus de 10 % de la concentration
théorique;
5.2.3 Enregistrer trois comptages cumulés pour
chaque période de 5 min, pour un volume d’échan-
b) les valeurs maximales et minimales ne diffèrent
tillonnage minimal de 25 ml, pour les gammes de di-
pas de plus de 10 % de la valeur moyenne.
mensions particulaires prescrites en 5.1.4.
5.4 Validation du circuit complet
5.2.4 Tracer la courbe du nombre de particules pour
chaque dimension particulaire en fonction du temps
5.4.1 Installer un tuyau droit à la place du filtre
et déterminer le temps mis pour atteindre le niveau
d’essai.
de propreté acceptable défini en 4.4.1.3. II convient
d’utiliser cette durée comme durée minimale de dé-
5.4.2 La validation du circuit complet devrait reposer
pollution du circuit d’essai chaque fois que cela est
sur un comptage de particules afin de confirmer I’ap-
utile. Si la durée requise est excessive (plus de 1 h),
titude de l’appareil d’injection de polluant à dispenser
remplacer le filtre de dépollution 5a par un modèle
dans le circuit d’essai un nombre constant de parti-
plus fin.
cules pendant 120 min et l’aptitude du filtre de dé-
pollution 5b sur la conduite de retour à retenir les
5.3 Validation du circuit d’injection
particules passées à travers le filtre d’essai 7.
5.4.3 Introduire dans la cuve d’injection une sus-
5.3.1 Préparer dans la cuve d’injection une suspen-
pension dont la quantité permette de simuler une du-
sion dont la quantité permette de simuler une durée
d’essai de 120 min et d’atteindre un niveau gravimé- rée d’essai de 120 min et d’atteindre un niveau
trique amont de base, Ce,, de 50 mg/1 au débit mini- gravimétrique amont de base, Ce,, de 5 mg/1 au débit
mal, qVe, du banc d’essai. Procéder au mélange du minimal, qve, du banc d’essai. Procéder au mélange
liquide et de la poussière comme indiqué dans I’an- du liquide et de la poussière d’essai comme indiqué
nexe C. dans l’annexe C.
Calculer le volume de liquide d’injection, y, en litres,
Calculer le volume de liquide, Vi, en litres, à l’aide de
à l’aide de l’équation
l’équation
Vi=12OXqVi y=12oxq~
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0 ISO
lSO/TR 13353: 1994(F)
où qvi est le débit d’injection (0,l I/min). 6.1.1.2 Calculer la masse, yl, en milligrammes de
polluant sec à ajouter dans la première cuve d’injec-
Calculer la masse, m, en milligrammes, de poussière
tion pour obtenir un niveau gravimétrique du premier
d’essai à verser dans le liquide à introduire dans la
liquide d’injection, Ce,,
de 5 mg/1 en amont du filtre
cuve de la pompe d’injection à l’aide de l’équation
d’essai:
4ve x GI
4vel
m=Kx -
I 41 =- X Ce1 X y1
YVi
4Vil
où
où
est le volume, en litres, de liquide d’injec-
vi
est le débit d’essai, en litres par minute;
4Vel
tion;
est le débit initial d’injection (0,l I/min);
9til
est le débit minimal du banc d’essai, en li-
4Ve
tres par minute;
est tel que défini en 6.1.1.1.
vil
C est le niveau gravimétrique amont, en mil-
Dans le cas particulier,
el
ligrammes par litre;
4vel
ql=-x5x7,2
est le débit d’injection, en litres par mi- 01
I
qti
nute.
Dans le cas particulier, y = 12 I et m = 600 x qve.
Procéder au mélange comme indiqué dans
5.4.4 Mettre la pompe principale 10 en marche au l’annexe C.
débit qve et la pompe d’injection 11 au débit qvi, puis
compter les particules toutes les 5 min pendant l h.
6.1.2 Essai de capacité de rétention et d’efficacité
5.4.5 Enregistrer trois comptages cumulés pour
gravimétrique
chaque période de 5 min, pour un volume d’échan-
tillonnage d’au moins 25 ml et pour les gammes de
6.1.2.1 Si la capacité de rétention du filtre est in-
dimensions particulaires prescrites en 5.1.4.
connue, il convient de procéder à un essai préliminaire
pour la déterminer.
5.4.6 Le banc d’essai est validé si le nombre de
particules dans chaque gamme de dimensions se si-
tue dans les limites données dans l’annexe D pour
6.1.2.2 Calculer la durée de l’essai, t, en minutes,
un échantillonnage en flacons et dans l’annexe E pour
en supposant que le niveau gravimétrique amont de
un comptage en ligne.
base, Ce*’ est de 50 mg/l:
6 Mode opératoire d’essai m’ir
t=
ce2 ’ qVe2
6.1 Préparation des circuits d’injection
où
6.1 .l Essai d’efficacité initiale
qve2 est le débit d’essai, en litres par minute, égal
à 4vel;
6.1.1.1 Calculer le volume, y,, en litres, de liquide à
introduire dans la première cuve d’injection pour at-
m’i, est la masse totale, en grammes, de poussière
teindre une durée d’essai, t, de 60 min, avec un débit
pour l’essai de capacité de rétention.
d’injection, qvi1, de 100 ml/min et un coefficient de
sécurité, F,, de 1,2.
6.1.2.3 Calculer le volume, v2, en litres, de liquide
=Fsxq~,xtxlo-3
vil
d’injection nécessaire pour effectuer l’essai avec un
facteur de sécurité, FS, de 1,2:
Dans le cas particulier,
=F~XtXqViX10B3
vi2
y, = 1,2x 100 x~OXIO-~
=
7,2 I
où qti et t sont tels que prescrits ci-dessus.
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0 ISO ISO/TR 13353: 1994(F)
6.2.2 Installer un tuyau droit à la place du filtre
Dans le cas particulier,
d’essai 7, faire circuler 6 I de liquide dans le circuit
y2 = 1,2 x t x 0,l
d’essai au débit nominal, maintenir la température à
40 “C + 2 “C, le filtre de dépollution 5b sur la
-
= 0,12 x t
conduite de retour étant en service. Ajouter l’agent
antistatique à 0,02 ml/l.
6.1.2.4 Calculer le niveau gravimétrique, C’i2, en mil-
ligrammes par litre, du second liquide d’injection (cuve
6.2.3 À l’aide de la pompe péristaltique 8, ajuster le
2) à l’aide de l’équation
débit dans chaque conduite d’échantillonnage (8a et
C
8b). II est préférable de ne pas interrompre les débits
e2 x 4Ve
C
i2 =
dans ces conduites pendant toute la durée de l’essai.
4Vi2
Pendant cette phase de l’essai (avant le début réel de
où
l’essai d’efficacité), retourner les conduites d’échan-
tillonnage vers le réservoir principal 4.
C est le niveau gravimétrique pour l’essai de
e2
capacité de rétention (50 mg/l);
6.2.4 Vérifier la propreté du circuit par la prise
d’échantillonnage 8a située en amont et poursuivre la
est le débit d’essai, en litres par minute;
qVe
dépollution jusqu’à ce que la propreté soit conforme
aux prescriptions de 4.4.1.3.
est le débit d’injection (0,l I/min).
qti2
Dans le cas particulier,
6.2.5 Monter le filtre d’essai 7 sur le banc d’essai
dans la position (horizontale ou verticale) définie. Si
5o x 4Ve
C l’élément filtrant peut être enlevé, monter d’abord
i2 =
01
I
uniquement le carter vide pour déterminer sa perte
de charge, puis monter l’élément dans le carter pour
= 500 X qVe
déterminer la perte de charge totale. La perte de
charge de l’élément filtrant est alors égale à la perte
6.1.2.5 Calculer la masse de poussière d’essai, y,,
de charge totale moins celle du carter.
en grammes, à mélanger dans le volume prédéter-
miné, Vi21
6.2.6 Noter la perte de charge à 25 %, 50 %, 75 %,
Ci2 X V(
100 % et 125 % du débit nominal du filtre.
mi2=-------
1 000
6.2.7 Régler le débit sur le débit d’essai. Vérifier la
= 0,5 x qv& x y
propreté au niveau de la prise d’échantillonnage 8a
amont et poursuivre le filtrage du circuit jusqu’à ce
sont tels que prescrits ci-dessus.
Où Ci21 y et qve2
que la propreté soit conforme aux prescriptions de
4.4.1.3.
6.1.2.6 À l’aide des calculs précédents, préparer le
circuit d’injection conformément à l’annexe C.
6.2.8 Fermer les conduites d’échantillonnage et
commencer l’essai en démarrant la pompe d’injection
6.1.2.7 Agiter la suspension pendant au moins
de polluant II.
5 min au moyen de la pompe de recirculation avant
de commencer l’injection. L’agitateur doit fonctionner
6.2.9 Enregistrer trois comptages cumulés pour
en permanence pendant l’essai.
chaque période de 5 min, pour un volume d’échan-
tillonnage de 25 ml, pour les gammes de dimensions
6.2 Mesurage de l’efficacité initiale particulaires prescrites en 5.1.4.
6.2.1 Si possible, contrôler l’intégrité du filtre d’essai 6.2.10 Après 10 min et 50 min, prélever un échan-
selon I’ISO 2942. Si l’élément filtrant n’est pas faci- tillon de la cuve d’injection 1 et mesurer les niveaux
gravimétriques initial et final.
lement accessible, comme dans le cas des filtres à
visser, effectuer le contrôle après les essais sur le fil-
6.2.11 Noter le volume de liquide d’injection à 0 et
tre, l’élément étant alors exclu s’il n’atteint pas la va-
10 min (Vo, Vlo) puis à 50 min et 60 min (V501 V&).
leur d’intégrité de fabrication prévue.
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ISO/TR 13353: 1994(F)
6.3 Capacité de rétention et efficacité 7 Analyse des échantillons
gravimétrique
7.1 Dans le cas d’un échantillonnage en flacons,
6.3.1 Après 60 min, dériver le filtre de dépollution
effectuer le comptage des particules sur les échan-
5b de la conduite de retour.
tillons prélevés dans le circuit pendant la phase initiale
de l’évaluation de l’efficacité.
6.3.2 Fermer la vanne VI et ouvrir la vanne V2 pour
permettre l’injection de boue liquide à concentration
élevée. S’assurer que le débit d’injection reste
7.2 Effectuer une analyse gravimétrique sur les
constant à 100 ml/min + 2 ml/min.
échantillons initial et final prélevés dans la première
cuve d’injection.
6.3.3 Après 70 min, prélever un échantillon de la
cuve d’injection 2 et mesurer le niveau gravimétrique
7.3 Sur les échantillons prélevés comme indiqué en
initial. Relever le volume de liquide d’injection après
6.3.5, le comptage des particules permet d’évaluer
une période d’essai de 65 min et de 75 min (V&,
l’évolution de l’efficacité du filtre pendant son colma-
v 1
75 l
tage pour des particules dont la dimension est définie
en 5.1.4. Dans ce cas, il convient de diluer les échan-
6.3.4 Poursuivre l’essai jusqu’à ce que la perte de
tillons dans un liquide extrêmement propre pour ob-
charge atteigne 70 kPa ou tout autre valeur détermi-
tenir un niveau de concentration inférieur à la
née en accord avec le fabricant. Prélever en perma-
concentration de saturation du capteur. II est conseillé
nence des échantillons en amont et en aval à des
de procéder avec le plus grand soin aux mesurages
débits de 50 ml/min.
des volumes
...
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