Способы измерения вязкости нефти

Вязкость нефти и нефтепродуктов — почему она так важна?

Замечено, что с изменением некоторых свойств топлива, в частности — вязкости, падает и его эффективность, а значит — увеличивается нагрузка на ДСВ, ухудшается смазываемость топливного насоса и повышается износ систем двигателя из-за неравномерного горения. Поэтому хранение и транспортировка нефтепродуктов должны производиться с соблюдением правил и стандартов. Чтобы отслеживать изменения вязкости и прочих свойств, а также определять изначальные характеристики материалов, были созданы различные методы анализа продуктов нефтепереработки.

Методы определения вязкости нефтепродуктов и основные показатели качества

• Динамическая вязкость определяет внутреннее трение или, другими словами, свойство жидкости сопротивляться перемещению ее собственных частиц под воздействием внешних сил. Показатель раскрывает несущую способность и прокачиваемость исследуемого материала. Измерение вязкости нефти производится в вискозиметрах, а результат записывается в Пас или в пуазах (П).
• Кинематическая вязкость нефтепродуктов обозначает зависимость динамической вязкости жидкости от ее плотности и указывается в сантистоксах (сСт). Смазочные масла всегда анализируют по этому показателю. С помощью капиллярных вискозиметров, которые пропускают небольшое количество вещества в отверстие за определенное время при заданной температуре.
• Индекс вязкости передает степень изменения текучести масла при переменах температуры. Чем выше этот показатель, тем меньше вязкость зависит от тепла. Определение вязкости нефтепродуктов может закончиться процедурой по улучшению их качества. Чтобы повысить индекс, обычно проводится глубокая гидроочистка, применяются специальные присадки или полимерные масла.
• Под плотностью понимают массу нефтепродуктов в единице объема. Измерение плотности нефти проводят ареометром, пикнометром и весами.
• Температура вспышки – это минимальная температура воспламенения паров нефтепродукта в заданных условиях. Исследования проводятся в открытом тигле, если предмет анализа – смазочные масла. При работе со светлыми нефтями эксперимент проходит в закрытом тигле. Если этот показатель не выше 61 °С, то вещество можно назвать легковоспламеняющимся.
• Температура воспламенения – температура, при которой продукт загорается при поднесении огня и горит около 5 секунд. Температура самовоспламенения описывает условия, при которых вещество загорается самостоятельно.
• Температура застывания – показатель, достигнув которого жидкость теряет подвижность.
• Температура фильтруемости описывает конец пропуска нефтепродукта через фильтр.
• Температура помутнения определяет условия, при которых нефтепродукт выделяет парафин.

Вязкость нефтепродуктов: аппараты для исследований от «БМЦлаб»

Для анализа качество топлива в каждой лаборатории должны находиться только точные и надежные приборы! В нашем каталоге вы найдете такие технические средства, как устройство «ПОС-А», устройство «ПОС-В», измеритель «ИТФ» и другие. Вся продукция имеет сертификаты, так что в работоспособности наших приборов можно не сомневаться. Звоните!

Источник

Методы определения вязкости нефти

Вязкостью или внутренним трением называют свойство жидкости сопротивляться взаимному перемещению ее частиц, вызванному приложенной к жидкости силы. Для жидкостей вязкость при данной температуре и давлении является постоянной физической величиной. Вязкость измеряют с помощью вискозиметров. Совокупность методов измерения вязкости жидкости и газов называется вискозиметрией.

Вязкость нефтепродуктов имеет большое практическое значение. От вязкости масла зависит ряд эксплуатационных свойств механизмов: износ трущихся деталей, отвод тепла от них и расход масла. С повышением температуры вязкость уменьшается и сильно возрастает при ее понижении. Эти изменения характеризуются индексом вязкости, представляющим собой температурный коэффициент вязкости. По индексу вязкости оценивают пригодность масел для данных условий работы механизмов. Для определения индекса вязкости сопоставляют вязкость масла при различных температурах, обычно при 50 и 100 0 С. Чем меньше вязкость зависит от температуры, тем выше индекс. Различают следующие виды вязкости:

Ø динамическую (абсолютную);

Ø относительную (условную).

В расчетах, технических нормах, при арбитражных и контрольных испытаниях используют только кинематическую и динамическую вязкость.

Динамическая вязкость ( ), или абсолютная определяется как сила, необходимая для перемещения со скоростью 1см/с двух слоев жидкости с поверхностью 1см 2 и находящихся на расстоянии 1см друг от друга. Динамическая вязкость измеряется в пуазах; в международной системе (СИ) величина динамической вязкости выражается в паскаль — секундах (Па·с).

Кинематической вязкостью (ν) называют отношение динамической вязкости при данной температуре к плотности при той же температуре.

ν = (1)

Единицу кинематической вязкости называют стоксом (Ст); размерность вязкости выражается в м 2 /с.

Для определения кинематической вязкости (хорошо текучих жидкостей) применяют капиллярный вискозиметр Оствальда (рис.1.)

Относительная (условная) вязкость (УВ) зависит от способа определения, конструкции прибора и других условий. Удобна как сравнительная величина. Данный вид вязкости применяют в анализе нефтепродуктов и при определении молекулярной массы полимерных материалов. В техническом анализе нефтей относительной вязкостью называют отношение вязкости данного нефтепродукта к вязкости воды при 0 0 С:

УВ = = , (2)

где -динамическая вязкость; 1,789 — вязкость воды при 0 0 С.

Практически условную вязкость определяют как отношение времени истечения определенного объема исследуемого продукта ко времени истечения такого же объема стандартной жидкости при определенной температуре. В качестве стандартной жидкости используют дистиллированную воду при +20 0 С. Условную вязкость выражают условными единицами, градусами или секундами. Для определения условной вязкости используют вискозиметр Энглера, поэтому условные единицы условной вязкости называются градусами Энглера.

Числом градусов Энглера называют отношение времени истечения из вискозиметра Энглера 200мл испытуемого продукта при данной температуре ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при 20 0 С.

Вязкость нефтепродуктов обычно определяют при температуре 50 или 100 0 С.

Источник

Тема: Определение вязкости нефтепродуктов

Тема: Определение вязкости нефтепродуктов

Раздел: «Определение физико-химических констант нефти и нефтепродуктов»

Цель работы: Изучение методик определения кинематической вязкости нефти и нефтепродуктов

Вязкость это свойство жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой. Вязкость является одной из важнейших характеристик нефти и нефтепродуктов, она определяет подвижность нефтепродуктов в условиях эксплуатации двигателей, машин, механизмов; существенно влияет на расход энергии при транспортировании, фильтрации, перемешивании.

Различают динамическую (μ, Па. с), кинематическую(, мм2/с) и условную вязкости (ВУ, 0ВУ). Между динамической и кинематической вязкостями существует зависимость .

Наибольшее распространение при различных расчетах, а также при контроле качества нефтепродуктов получила кинематическая вязкость.

Кинематической вязкостью называют отношение абсолютной или динамической вязкости жидкости к ее плотности при одной и той же температуре. Кинематическая вязкость в системе СИ выражается в мм2/с. Так как вязкость сильно зависит от температуры, то необходимо всегда указывать, при какой температуре она определена. В технических требованиях вязкость чаще всего нормируется при 50 и 100°С, реже при 20°С для маловязких масел. Для ряда нефтепродуктов значение вязкости нормируется в условных градусах, а не в абсолютных величинах.

Условной вязкостью называется отношение времени истечения из вискозиметра типа «ВУ» 200мл испытуемого нефтепродукта при температуре испытания ко времени течения 200мл дистиллированной воды при температуре 20°С (вязкость воды при 20,2°С равна 1 мПа·с). Значение этого отношения выражается как число условных градусов (ВУ).

Между условной и кинематической вязкостью установлена эмпирическая зависимость, которая выражается следующими приближенными формулами:

для υ от 1 до 120 мм2/c υt = 7,31 ВУt – 6.31/BУt

для υ > 120 мм2/с υt =7,4ВУt или ВУ = 0,135 υt

Этими формулами можно пользоваться при переводе кинематической вязкости в градусы условной вязкости для практической оценки нефтепродукта. Обратный перевод градусов ВУ в мм2/с для расчетных целей делать не рекомендуется, так как определение, условной вязкости недостаточно точно, а главное, условная вязкость не отражает физических свойств жидкости.

Приборы для определения кинематической вязкости называются вискозиметрами. Чаще всего для определения кинематической вязкости используют стеклянные вискозиметры, в которых испытуемая жидкость протекает через капиллярные трубки определенного диаметра. Отмечая время протекания жидкости через капилляр, можно вычислить ее вязкость:

Величина С называется постоянной вискозиметра. Она не зависит от температуры, а зависит только от геометрических размеров виско­зиметра. Каждый вискозиметр снабжается паспортом, в котором указана его постоянная С.

В зависимости от прозрачности нефтепродукта и уровня его вяз­кости следует применять вискозиметры указанных ниже конструкций:

— для измерения вязкости прозрачных жидкостей при температурах выше нуля — вискозиметр ВПЖ — 1 (рис.1а);

— для измерения вязкости прозрачных жидкостей при любых темпе­ратурах — вискозиметры ВПЖ — 2 (рис.1б) и Пинкевича (рис.1в);

— для измерения вязкости непрозрачных жидкостей — вискозиметры ВНЖ (рис.1г);

— для измерения вязкости малых количеств (не более 1мл) прозрачных жидкостей при любых темпе­ратурах — микровискозиметр ВПЖМ

Рис.1. Приборы для определения вязкости нефтепродуктов: а – вискозиметр ВПЖ — 1; б — вискозиметр ВПЖ — 2; в – вискозиметр Пинкевича; г – вискозиметр ВНЖ; д – вискозиметр ВПЖМ.

Для определения кинематической вязкости при помощи вискозиметра Пинкевича (рис.2,3) выполняют следующий порядок действий.

Источник

Способы измерения вязкости нефти

НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ. ПРОЗРАЧНЫЕ И НЕПРОЗРАЧНЫЕ ЖИДКОСТИ

Определение кинематической и динамической вязкости

Petroleum and petroleum products. Transparent and opaque liquids. Determination of kinematic and dynamic viscosity

Дата введения 2018-07-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти» (ОАО «ВНИИ НП»), Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 31 «Нефтяные топлива и смазочные материалы»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 сентября 2016 г. N 91-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по
МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 апреля 2017 г. N 336-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2018 г.

5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих стандартов:

— ISO 3104:1994* «Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости (Petroleum products — Transparent and opaque liquids — Determination of kinematic viscosity and calculation of dynamic viscosity», NEQ), включая техническую поправку Cor.1:1997;

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

— ASTM D7042-16 «Метод определения динамической вязкости и плотности жидкостей на вискозиметре Штабингера (и расчет кинематической вязкости)» [«Standard test method for dynamic viscosity and density of liquids by Stabinger viscometer (and the calculation of kinematic viscosity)», NEQ].

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты«

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 8, 2020 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 1, 2021

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает метод определения кинематической вязкости прозрачных и непрозрачных жидких нефтепродуктов измерением времени истечения определенного объема жидкости под действием силы тяжести через калиброванный стеклянный капиллярный вискозиметр и расчетный метод определения кинематической вязкости нефти, а также прозрачных и непрозрачных жидких нефтепродуктов на вискозиметре Штабингера по измеренным плотности и динамической вязкости (см. приложение А).

При разногласиях в оценке нефтепродуктов испытание проводят с использованием стеклянных капиллярных вискозиметров.

Динамическую вязкость вычисляют как произведение кинематической вязкости жидкости на ее плотность .

Примечание — Полученные результаты зависят от поведения образца и применимы к жидкостям, для которых напряжение сдвига пропорционально скорости деформации (поведение ньютоновских жидкостей). Однако вязкость значительно изменяется со скоростью сдвига, и при использовании вискозиметров с капиллярами разного диаметра могут быть получены различные результаты. В стандарт также включена методика и показатели точности для остаточных жидких топлив (см. раздел 11), которые в определенных условиях проявляют свойства неньютоновских жидкостей.

1.2 Настоящий стандарт не распространяется на битумы.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 112 Термометры метеорологические стеклянные. Технические условия

ГОСТ 400 Термометры стеклянные для испытаний нефтепродуктов. Технические условия

ГОСТ 2517 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб

ГОСТ 2603 Реактивы. Ацетон. Технические условия

ГОСТ 3118 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ ISO 3675 Нефть сырая и нефтепродукты жидкие. Лабораторный метод определения плотности с использованием ареометра

ГОСТ ISO 3696 Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы контроля*

* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 52501-2005 (ИСО 3696:1987) «Вода для лабораторного анализа. Технические условия».

ГОСТ 4095 Изооктан технический. Технические условия

ГОСТ 4517 Реактивы. Методы приготовления вспомогательных реактивов и растворов, применяемых при анализе

ГОСТ 5789 Реактивы. Толуол. Технические условия

ГОСТ 6824 Глицерин дистиллированный. Общие технические условия

ГОСТ 9410 Ксилол нефтяной. Технические условия

ГОСТ 9949 Ксилол каменноугольный. Технические условия

ГОСТ 10028 Вискозиметры капиллярные стеклянные. Технические условия

ГОСТ 13646 Термометры стеклянные ртутные для точных измерений. Технические условия

ГОСТ 14710 Толуол нефтяной. Технические условия

ГОСТ 17299 Спирт этиловый технический. Технические условия

ГОСТ 18300 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия*

* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 55878-2013 «Спирт этиловый технический гидролизный ректификованный. Технические условия».

ГОСТ 22867 Реактивы. Аммоний азотнокислый. Технические условия

ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 31873 Нефть и нефтепродукты. Методы ручного отбора проб

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 кинематическая вязкость : Сопротивление жидкости течению под действием гравитации.

Примечание — При движении жидкости под действием силы тяжести при данном гидростатическом давлении давление жидкости пропорционально ее плотности . Для всех вискозиметров время истечения определенного объема жидкости прямо пропорционально ее кинематической вязкости , где и — динамическая вязкость.

3.2 плотность : Масса вещества на единицу объема при данной температуре.

3.3 динамическая вязкость : Отношение применяемого напряжения сдвига к скорости сдвига жидкости. Иногда его называют коэффициентом динамической вязкости или просто вязкостью. Таким образом, динамическая вязкость является мерой сопротивления истечению или деформации жидкости.

Примечание — Термин «динамическая вязкость» можно также применять для обозначения вязкости в зависимости от времени, в течение которого напряжение сдвига и скорость сдвига имеют синусоидальную зависимость.

3.4 ньютоновская жидкость: Жидкость, вязкость которой не зависит от касательного напряжения и градиента скорости, т.е. если отношение касательного напряжения к градиенту скорости непостоянно, жидкость не является ньютоновской.

Источник