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| 标准编号 | GB/T 18881-2017 (GB/T18881-2017) | | 中文名称 | 轻型汽油车排气净化催化剂 | | 英文名称 | Catalyst for light-duty petrol vehicle exhaust purification | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G75 | | 国际标准分类 | 71.100.40 | | 字数估计 | 11,153 | | 发布日期 | 2017-10-14 | | 实施日期 | 2018-05-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 18881-2009 | | 起草单位 | 昆明贵研催化剂有限责任公司、有色金属技术经济研究院、无锡威孚环保催化剂有限公司、有研稀土新材料股份有限公司 | | 归口单位 | 全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC 229) | | 标准依据 | 国家标准公告2017年第26号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 18881-2017
Catalyst for light-duty petrol vehicle exhaust purification
ICS 71.100.40
G75
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 18881-2009
轻型汽油车排气净化催化剂
2017-10-14发布
2018-05-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 18881-2009《轻型汽油车排气净化催化剂》。
本标准与GB/T 18881-2009相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:
---增加了轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅴ阶段)(见第2章);
---修改了产品分类表1中孔密度的数值(见第4章);
---修改了新鲜催化剂的发动机台架性能转化率要求(见5.6);
---增加了催化剂空速、贵金属含量、涂层脱落率、排气背压、名义排气背压、堵孔率的术语和定义
(见3.5~3.10);
---增加了贵金属含量及比例的要求及试验方法(见5.3、6.3);
---增加了涂层脱落率要求及试验方法(见5.4、6.4);
---增加了排气背压的产品要求及试验方法(见5.5、6.5)。
本标准由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC229)归口。
本标准起草单位:昆明贵研催化剂有限责任公司、有色金属技术经济研究院、无锡威孚环保催化剂
有限公司、有研稀土新材料股份有限公司。
本标准主要起草人:郑婷婷、夏文正、郑毅、贺小昆、杨冬霞、宋冠禹、崔梅生、贾莉伟、张永奇。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 18881-2009。
轻型汽油车排气净化催化剂
1 范围
本标准规定了轻型汽油车排气净化催化剂的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存和质
量证明书。
本标准适用于以堇青石蜂窝陶瓷载体作为基体并负载稀土、贵金属或其他金属等活性组分的轻型
汽油车排气净化催化剂。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划
GB/T 5181 汽车排放术语和定义
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 17803 稀土产品牌号表示方法
GB 18352.3 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)
GB 18352.5 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅴ阶段)
GB/T 18377 汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法
GB/T 23277 贵金属催化剂化学分析方法 汽车尾气净化催化剂中铂、钯、铑量的测定 分光光
度法
HJ509 车用陶瓷催化转化器中铂、钯、铑的测定 电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离
子体质谱法
XB/T 505 汽油车排气净化催化剂载体
3 术语和定义
GB/T 5181界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
安装在汽油车排气系统中用于降低污染物排放的催化转化单元,其主要作用是通过催化氧化还原
反应降低汽油车排放污染物[一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)]的排放量。
3.2
三效催化剂 three-waycatalyst;TWC
一种氧化碳氢化合物和一氧化碳并同时还原氮氧化物的催化剂。为了获得最佳转化效率,发动机
必须在很狭窄的空燃比范围(接近理论配比状态)内工作。
3.3
指在规定工况下,催化转化器入口与出口污染物浓度的变化率,计算办法如式(1):
η=
i1-i2
i1 ×
100% (1)
式中:
η ---转化效率,%;
i1 ---转化器入口污染物的浓度数值,代表污染物CO、HC、NOx;
i2 ---转化器出口污染物的浓度数值,代表污染物CO、HC、NOx。
3.4
起燃温度 light-offtemperature
催化剂在特定空速下对某一污染物的催化转化效率达到50%时所对应的催化转化器入口气体温
度。用符号T50(i)表示,“T”为摄氏温度(℃),“i”分别代表污染物CO、HC或NOx。
3.5
空速 spacevelocity
排气在标准温度(25℃)和标准压力(100kPa)状态下的容积流量(L/h)除以催化剂载体容积(L)
所得数值,单位为h-1。
3.6
贵金属含量 preciousmetalcontent
单位体积催化剂上负载的贵金属质量,单位用克每升(g/L)表示。
3.7
催化剂在模拟实际应用的尾气流量条件下对涂层牢固性的损伤,造成涂层脱落,脱落率等于涂层损
失量与催化剂的涂层质量之比,计算办法如式(2):
μ=
M1-M2
M0 ×
100% (2)
式中:
μ ---脱落率,单位为%;
M1---测试前的样品质量,单位为克(g);
M2---测试后的样品质量,单位为克(g);
M0---催化剂中的涂层质量,单位为克(g)。
3.8
排气背压 backpressure
在规定的流量(单位kg/h)条件下,气体通过催化单元与大气压力的相对差值,计算办法如式(3):
P=P1-P0 (3)
式中:
P ---催化剂排气背压,单位为千帕(kPa);
P1 ---催化单元通过气体流量端排气压力,单位为千帕(kPa);
P0 ---大气压力,单位为千帕(kPa)。
3.9
名义排气背压 nominalbackpressure
测试催化剂前五个批次15颗产品的背压,绘制正态分布图,取所有背压正态分布的中值定义为该
型号催化剂的背压名义值。
3.10
催化剂横截面的堵塞的孔道数占总孔数的比例,计算办法如式(4):
μ=
n1
n ×100%
(4)
式中:
μ ---堵孔率,%;
n1 ---堵塞的孔数;
n ---总孔数。
4 产品分类
同一型式的催化剂应采用相同的载体结构和材料,相同的载体容积、外形尺寸和孔密度,相同的催
化剂活性组分含量及其比例。产品分类见表1。产品牌号应符合GB/T 17803的规定。需方如有特殊
要求时,由供需双方协商确定。
表1 产品分类
产品牌号 CAT-20/06A CAT-20/06B CAT-20/06C
形 状 圆柱体 椭圆柱体 跑道型
规 格
截面尺寸/mm
高度/mm
Φ30~Φ180
30×20~190×170
(长轴×短轴)
30×20~190×170
(长轴×短轴)
10~180
孔密度/(孔/cm2) 62,93,116.3,139.5
壁厚/mm 0.05,0.07,0.10,0.15
5 要求
5.1 外观质量
外观质量应符合催化剂设计图纸要求,图纸无要求的应符合表2的规定,需方有特殊要求时,由供
需双方协商确定。
表2 外观质量缺陷
缺陷名称 缺陷允许范围
表面裂纹 端面及侧面上均不允许有可视裂纹
边裂纹 载体周边可视裂纹长度不大于15mm,深度不大于4mm
边棱缺损 最大缺陷尺寸(半径×弧长×高度)不超过7mm×15mm×20mm
堵孔率 堵孔率≤5%(距离圆周3.2mm内环形区域范围内的孔道堵塞不计算在内)
5.2 尺寸偏差
截面尺寸、高度、孔密度偏差应符合XB/T 505的规定。
5.3 贵金属总含量及比例
催化单元贵金属总含量在设计值的±10%偏差以内、贵金属含量比例在设计值±10%偏差以内。
5.4 涂层脱落率
催化剂涂层脱落率μ≤2.0%。
5.5 排气背压
排气背压在名义排气背压的±10%偏差以内。
5.6 催化性能
新鲜催化剂催化性能发动机台架检测结果应符合表3的规定。
表3 新鲜催化剂催化性能发动机台架检测要求
催化剂转化效率 起燃温度
CO≥95% HC≥90% NOx≥95% T50(CO)≤250℃ T50(HC)≤260℃ T50(NOx)≤270℃
5.7 整车性能和耐久性能
产品整车性能和耐久性能应符合GB 18352.3、GB 18352.5的规定。
5.8 物理性能
催化剂物理性能应符合表4的规定。
表4 催化剂物理性能要求
检测项目 性能指标
抗压强度/MPa 应符合XB/T 505中规定
热膨胀系数(室温~800℃)/℃-1 ≤2.2×10-6
软化温度/℃ ≥1350
6 试验方法
6.1 外观质量
产品的外观质量采用目视检测,确定是否有表2中的缺陷,对有缺陷的地方,使用游标卡尺对其尺
寸进行测量。
6.2 尺寸偏差
产品尺寸偏差测试方法按XB/T 505的规定进行。
6.3 贵金属总含量及比例
贵金属总含量及比例按GB/T 23277或HJ509的规定进行。
6.4 涂层脱落率
6.4.1 烘干
将催化剂置于120℃空气环境中保温,保温时间达到30min,并在其后的每10min进行称重,质量
变化相对原始样品质量小于1.0%,则可判定为已被烘干。
6.4.2 称重
在分析天平上称重催化剂,要求分析天平的精度为±1mg,用品自保温炉中取出至称重不应超过
2min。
6.4.3 脱落试验
将被测样品自然冷却至室温后,在距离催化单元端面1.5mm的地方,用0.5MPa的压缩空气,均
匀缓慢地吹扫催化单元端面,每个端面吹扫的时间为60s,若60s后仍有粉尘脱落物,则直至通过灯光
观察载体的中心位置无明显的粉尘脱落为止,称量吹扫后的样品质量。
6.5 排气背压
测试空气流速设定328kg/h、656kg/h两个工况点,测试方法按附录A中的规定进行。
6.6 催化性能
催化剂发动机台架试验方法按GB/T 18377的规定进行。
6.7 整车性能和耐久性
催化剂整车性能和耐久性能检测方法按GB 18352.5的规定进行。
6.8 物理性能
催化剂物理性能试验方法按XB/T 505的规定进行。
6.9 数值修约
数值修约按GB/T 8170的规定进行。
7 检验规则
7.1 检查和验收
7.1.1 产品应由供方质量技术监督部门进行检验,保证产品质量符合本标准的规定,并填写质量证
明书。
7.1.2 需方应对收到的产品按本标准的规定进行检验,如检验结果与本标准的规定不符时,应在收到
产品之日起的3个月内向供方提出,并由供需双方协商解决。如需仲裁,仲裁取样在需方由双方共同
进行。
7.2 组批
产品应成批提交检验,每批应由同一牌号、同一生产工艺、同一规格、同一批号的产品组成。
7.3 检验项目
7.3.1 每批产品出厂前应进行外观质量、尺寸偏差、涂层脱落率、排气背压和新鲜样品发动机台架性能
的检验。
7.3.2 产品贵金属含量及比例、整车性能和耐久性能、产品物理性能检验由供需方协商确定检验周期。
但供方应以工艺保证产品可达到本标准的质量要求,如用户要求按批做出厂检测,应在合同中注明。
7.4 取样
产品取样应符合表5的规定。
表5 产品取样
检验项目 取样规定
合格质量水平
AQL
一般检查水平
IL
要求的章条号
试验方法的
章条号
外观 逐件检验 - - 5.1 6.1
尺寸偏差 按GB/T 2828.1的规定 4.0 S-2 5.2 6.2
贵金属含量
及比例
由供需双方协商确定 - - 5.3 6.3
涂层脱落率
排气背压
N=2,批a生产量≤8000颗
N=5,批a生产量 >8000颗
- - 5.4 6.4
- - 5.5 6.5
催化性能
发动机台架
N=1,批a生产量≤8000颗
N=2,批a生产量 >8000颗
- - 5.6 6.6
整车性能和
耐久性能
由供需双方协商确定 - - 5.7 6.7
物理性能 按GB/T 2828.1的规定 4.0 S-2 5.8 6.8
注:N 表示取样数量(件/批)。
a 每批指单批数量 >500件,单批不足500件,可多批累计500件。
7.5 检验结果判定
7.5.1 外观质量不符合本标准规定时,则判该件产品为不合格,但允许逐件检验,合格件交货。
7.5.2 尺寸偏差和物理性能有任一结果不合格时,应按GB/T 2828.1中规定的抽样方案进行不合格项
目的重复检验,如仍有不合格项,则判该批产品为不合格。
7.5.3 贵金属含量及比例、涂层脱落率、排气背压和催化性能发动机台架检验结果不合格时,取双倍试
样进行不合格项目重复检验,如仍有不合格项,则判该批产品为不合格。
7.5.4 整车性能和耐久性能检验结果不合格时,由供需双方协商解决。
8 标志、包装、运输、贮存和质量证明书
8.1 标志、包装
8.1.1 产品包装箱上应打印上:
a) 供方名称;
b) 供方地址;
c) 产品名称;
d) 产品规格;
e) 批号;
f) 数量;
g) 出厂日期;
h) 防水、防酸、防压、防摔等标志。
8.1.2 包装箱设计应考虑产品防水、防碰撞,保证产品在运输中不受损伤。
8.2 运输
运输途中不应强烈震动,防止水或其他液体渗入。
8.3 贮存
产品应装箱贮存于通风、干燥、无腐蚀的仓库内。
8.4 质量证明书
每箱产品应附有产品质量证明书,注明:
a) 供方名称、地址、售后服务电话;
b) 产品名称;
c) 产品牌号;
d) 规格;
e) 生产批号;
f) 件数;
g) 质量技术监督部门印记;
h) 本标准编号;
i) 出厂日期(或包装日期)。
附 录 A
(规范性附录)
排气背压(气流阻力)评价测定方法
A.1 方法提要
在常温条件下,采用罗茨鼓风机产生一定流量的空气模拟汽车排气,流经催化反应床,分别测定不
同流量条件下催化剂的排气压力,计算出催化剂与大气压力的......
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