石油产品粘度的测定
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石油产品运动粘度测定1、石油产品运动粘度测定原理石油产品运动粘度测定按GB/T265—88法进行。
这个方法采用玻璃毛细管粘度计法测定运动粘度,所测定的液体必须是符合牛顿内摩擦定律的流体,即牛顿流体,其测定原理是根据泊塞耳方程:式中η—油品的运动粘度,Pa·s;r—毛细管半径,m;V—在时间τ内从毛细管流出的试样体积,m3;L—毛细管长度,m;τ—试样流出V体积所需的时间,s;p—试样流动所受的压力,即毛细管两端的压力差。
如果试样流动所受的压力p用油柱静压h·ρ·g表示,则上式可变为:式中h—液柱高度,m;转载于无忧论文网ρ—液柱密度,g/m3;g—重力加速度,m/s2。
因为运动粘度,再将动力粘度换为运动粘度,则运动粘度公式为:式中—运动粘度,m2/s。
对于指定的毛细管粘度计来说,其直径、长度和液柱高度都是常数,则毛细管常数C为:由此看出,毛细管常数仅与粘度计的几何形状有关,而与测定温度无关。
这样就得到测定液体运动粘度的公式:ν=C·τ如果温度为t℃,则测定温度为t℃时的运动粘度就可表示为:νt=C·τt2、测定石油产品运动粘度所需的仪器和试剂2.1仪器(1)玻璃毛细管粘度计:应符合SH0173—92《玻璃毛细管粘度计技术条件》的要求,且每支粘度计必须按JJD115—79《工作毛细管粘度计检定规程》进行检定并确定常数,(2)玻璃水银温度计:应符合GB541《石油产品试验用液体温度计技术条件》,分格为0.1℃,且定期进行检定。
(3)恒温浴:带有透明玻璃或装有观察孔的恒温浴,其高度不小于200mm,容积不小于2L,并且附设自动搅拌装置以及能准确地调节温度的电热装置,而且温度能恒定到±0.1℃。
以常用水作为恒温液体,根据油品要求不同,温度可以定为50℃、40℃、30℃、20℃。
(4)秒表:刻度为0.1s,且定期进行检定。
(5)吸耳球。
2.2试剂(1)溶剂油:符合SH0004《工业溶剂油》要求。
石油产品运动粘度测定法1、方法概要本方法是在某一恒定的温度下,测定一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管粘度计的时间,粘度计的毛细管常数与流动时间的乘积,即为该温度下测定液体的运动粘度。
在温度t时运动粘度用符号表示。
2、仪器与材料1)仪器粘度计:玻璃毛细管粘度计应符合SH/T0173《玻璃毛细管粘度计技术条件》的要求。
也允许采用具有同样精度的自动粘度计。
毛细管粘度计一组,毛细管内径为0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.5,2.0,2.5,3.0,3.2,4.0,5.0和6.0mm。
每支粘度计必须按JJG155《工作毛细管粘度计检定规程》进行检定并确定常数。
测定试样的运动粘度时,应根据试验的温度选用适当的粘度图l毛细管粘度计,务必使试样的流动时间不少于200s,内径0.4mm的粘度计流动时间不少于350s。
SYP1003-Ⅵ石油产品运动粘度测定器。
带有透明壁恒温浴的运动粘度测定器,其高度不小于180mm,容积不小于2L,并且附设着自动搅拌装置和一种能够准确地调节温度的电热装置。
玻璃水银温度计:符合GB/T514《石油产品试验用液体温度计技术条件》分格为0.1℃。
测定-30℃以下运动粘度时,可以使用同样分格值的玻璃合金温度计或其他玻璃液体温度计。
秒表:分格为0.1s。
用于测定粘度的秒表、毛细管粘度计和温度计都必须定期检定。
2)材料溶剂油:符合SH0004橡胶工业用溶剂油要求,以及可溶的适当溶剂。
铬酸洗液。
3)试剂石油醚:60~90℃,分析纯。
95%乙醇:化学纯。
3、准备工作1)试样含有水或机械杂质时,在试验前必须经过脱水处理,用滤纸过滤除去机械杂质。
对于粘度大的润滑油,可以用瓷漏斗,利用水流泵或其他真空泵进行吸滤,也可以在加热至50~100℃的温度下进行脱水过滤。
2)在测定试样的粘度之前,必须将粘度计用溶剂油或石油醚洗涤,然后浸泡一段时间,空气晾干后再放入烘箱中烘干。
如果粘度计沾有污垢,就用铬酸洗液、水、蒸馏水或95%乙醇依次洗涤,然后放入烘箱中烘干或用通过棉花滤过的热空气吹干。
石油产品运动粘度测定实验运动粘度测定仪一、试验步骤1.按试验温度,将恒温器中的油浴或水浴控制在该温度下并恒定在±0.1℃。
2.根据试样粘度范围和规定的试验温度,选用常数适当的毛细管粘度计,务使试样的流动时间能在300±180℃秒范围内。
3.将选定的毛细管粘度计用汽油或石油醚洗涤清洁,并放入温度不高于100℃的烘箱进行干燥。
4.将选用的清洁、干燥的毛细管粘度计装入试油。
粘度大的试油可以适当加热。
装油的方法是:用一小节橡皮管套在粘度计支管5上,将粘度计倒置,用食指堵住管身B的管口,大拇指和中指夹住管身,然后将管身A插入装着试油的小烧杯中,用洗耳球从支管口5将液体吸到标线b,当液面达到标线b时,就从小烧杯中提起粘度计并迅速恢复其正常状态,同时将管身4的管端外壁所沾着的试油擦去,并把支管5上的橡皮管取下套在管A上,装油时要根据试油的粘度决定抽油的速度,注意管身4要放在试油中部,避免液体在管内产生气泡或裂隙。
5. 将装有试油的粘度计浸入事先加热并达到规定温度的恒温浴中,并用夹子将粘度计固定在支架上。
在固定时必须把毛细管粘度计的扩张部分3浸入一半。
温度计水银球的位置必须接近毛细管1中央点的水平面,同时温度计上所要的测温点的刻度位于恒温浴的液面上约10mm处。
6.粘度计在恒温浴中达到规定的恒温时间(100℃恒温时间20min;50℃恒温时间15min;20℃恒温时间10min)时。
试验温度必须保持恒定到±0.1℃。
用洗耳球在粘度计管A将试油吸入扩张部分2,使试油液面稍高于标线a,然后将粘度计调整成为垂直状态。
7.观察管身A中试油的流动情况,当液面正好达到标线a时,开动秒表,液面正好到达标线b时,停止秒表,记录试油流经的时间(s)和恒定温度,准确至0.1℃。
注意在整个试验过程中毛细管和扩张部分中的液体不能有气泡。
8.保持规定的恒定温度,重复测定至少四次。
且每次的流动时间与其算术平均值的差数不超过平均值的±0.5%;在低于−10℃温度测定粘度时,其差数可适当增大。
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石油产品运动粘度操作规程1.准备(1)、理论准备掌握液体石油产品性能基础知识和粘度的定义,以及毛细管粘度计法的测定原理(2)、仪器准备毛细管粘度计、恒温浴、玻璃水银温度计、秒表(3)、试剂准备95%乙醇、溶剂油2.操作步骤(1)、准备试样在实验前用滤纸过滤除去杂质。
必要时脱水。
粘度计用铬酸洗液、蒸馏水或95%乙醇依次洗涤。
然后放入烘箱烘干(乙醇处理后应用吹风机吹干)。
在装入试样前,将橡皮管套在支管上,并用手指堵住管身的管口,同时倒置粘度计,然后将管身细口插入试样中吸入试样,利用洗耳球将试样吸到下标线(注意不要产生气泡和裂隙)提起粘度计,迅速恢复正常状态,同时将管身外壁所沾试样擦去,并从支管取下橡皮管套在管身细管上。
将装有试样的粘度计浸入恒温浴中,用夹子将粘度计固定在支架上,在固定位置时,必须把粘度计上扩张部分上球浸入一半。
温度计用另一夹子固定,调节水银球的位置接近毛细管中央点的水平面,并使温度计上要测温的刻度位于恒温浴的液面上10mm处。
(2)、测定将粘度计调整为垂直状态,利用铅锤线检查毛细管的垂直情况。
将恒温浴调整到规定的温度,恒温规定时间。
利用毛细管粘度计管身所套橡皮管将试样吸入扩张部分,使试样液面稍高于两球中间标线,注意不要产生气泡或裂隙。
当液面正好到达上标线时,启动秒表;液面到达下标线时,停秒表。
记录流动时间,应重复测定至少4次,其中各次流动时间与其算术平均值的差数应符合如下要求:在100~15℃测定粘度时,差数不超过算术平均值的±0.5%。
取不少于3次的流动时间所得的算术平均值,作为试样的平均流动时间。
(3)计算试样的运动粘度ν(mm2/s)按下式计算ν=Ç·てÇ—粘度计常数,mm2/s2て—试样的平均流动时间,s(4)报告粘度测定结果的数值,取四位有效数值。
取重复测定的两个结果的算术平均值,作为试样的运动粘度.运动粘度测定考核细则(考试时间150min)考生姓名:考评人签名:考核时间:。
实验四测定石油产品运动粘度实验一、实验目的学会测定液体燃料的运动粘度系数,掌握测量液体燃料的运动粘度系数的不同方法。
二、实验原理本实验是测定液体石油产品的运动粘度的一个重要方法,实验装置如图所示,该仪器由上盖部分,浴缸及保温部分和控制部分组成,不同的粘度计有不同的粘度计常数,需要经过标定得到其常数,实验时可以根据需要选择合适的粘度计,使试样流动时间不少于200秒,内径的粘度计流动时间不少于350秒,实验时,用秒表记下待测液体石油产品从粘度计标线a处流经标线b所需的时间,然后根据GB256-88《石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》来计算待测液体在某一温度t下的运动粘度 t。
三、实验仪器1)运动粘度计实验器,符合GB256-88规定的技术要求2)秒表3)溶剂油或石油醚4)铬酸洗液5)烘箱6)蒸馏水7)橡皮球8)95%乙醚四、实验步骤1.将运动粘度计实验器安装好,调整运动粘度计的底脚螺钉,使仪器上盖中间的水平珠气泡处于中间圆圈内,说明上盖处于水平位置,放好粘度计即可保证粘度计垂直放置;2.试样含有水或其它杂质时,在实验前必须经过脱水处理,用滤纸过滤除去机械杂质;3.在测定试样的粘度之前,必须先用溶剂或石油醚将粘度计洗涤干净,如果粘度计沾有污垢,就用铬酸洗液、水、蒸馏水或95%乙醚依次洗涤,然后放入烘箱中烘干或用通过棉花滤过的热空气吹干。
4.测定运动粘度时,在内径符合要求并且清洁、干燥的毛细管粘度计内装入试样,在装入试样之前,将橡皮管套在支管7上,并用手指阻住管身6的管口,同时倒置粘度计,然后将粘度计的管身1插入装着试样的容器中;这是利用橡皮球将液体吸到标线b,同时注意不要使管身1,扩大部分2和3中的液体发生气泡和裂隙,当液面到达标线b时,就从容器里提起粘度计,并迅速恢复其正常状态,同时将管身的管端外壁所沾的多余试样擦除,并从支管7上取下橡皮管套在管身1上。
5.将装有试样的粘度计浸入预先准备好的恒温水浴中,并用夹子将粘度计固定在支架上,在固定位置前,必须把毛细管粘度计的扩大部分2浸入一半。
实验三石油产品运动粘度的测定一、实验目的1、了解测定石油产品运动黏度的意义;2、掌握平氏粘度计测定运动粘度的操作技能;3、能够正确处理和评价实验数据。
二、石油产品运动粘度测定原理在某一恒定温度下,测定一定体积试样在重力下流过一个经过标定的玻璃毛细管黏度计的时间,毛细管黏度计常数与流动时间的乘积,即为该温度下测定液体的运动黏度。
对于指定同一毛细管粘度计来说,的毛细管常数C为常数(附在平氏粘度计纸条上)。
则运动粘度计算公式为:νt=C·τtC为毛细管常数,mm2/s2;τ为温度为t℃是平均流动时间,s;υt为t℃所测油品的运动黏度,mm2/s。
三、准备实验1、仪器(1)粘度计:平氏粘度计一只。
毛细管内径0.1mm。
每只粘度计都有自己的毛细管常数。
(2)恒温水浴槽:带有透明玻璃的恒温浴,其高度大约180mm,容积约2L,附设自动搅拌装置以及能准确地调节温度的电热装置,温度能恒定到±0.1℃。
以常用水作为恒温液体,根据油品要求不同自己温度。
(3)温度计(4)秒表:刻度为0.1S。
(用手机代替)(5)吸耳球和乳胶管。
2、试剂95%乙醇、煤油3、实验准备(1)试样预处理:在实验前必须用滤纸对煤油进行过滤除去杂质。
(2)清洗粘度计:在测定试样粘度之前,粘度计必须用95%乙醇洗涤。
然后放入烘箱中烘干或用通过棉花滤过的热空气吹干。
(3)装入试样:测定运动粘度时,用清洁、干燥的平氏粘度计吸入试样。
在装试样之前,把橡皮管套在支管3上,并用手指堵住管身2的管口,同时倒置粘度计,将管身4插入装着试样的容器中,利用洗耳球将试样吸到标线b,同时注意不要使管身4、扩张部分5和扩张部分6中的试样产生气泡和裂隙。
当液面达到标线b时,从容器中提出黏度计,并迅速恢复至正常状态,同时将管身4的管端外壁所沾着的多余试样擦去,并从支管3取下橡皮管套在管身4上。
(4)安装仪器:将装有试样的黏度计浸入恒温浴中,将粘度计固定在支架上,固定位置时,必须把毛细管粘度计的扩张部分5浸入一半。
石油产品运动粘度测定操作规程
实验标准GB/T265《石油产品运动粘度测定法》
1、安全接好地线。
2、将恒温水浴缸装入蒸馏水或矿物油,装入量应离顶盖15~20mm 为宜,插好温度计和传感器。
3、按下电源开关,指示灯亮,搅拌机电机转动,根据粘度专用精密温度计的温度显示值设定实验所需温度,使温度恒定在±0.1℃范围内。
4、装好毛细管后,调节毛细管夹盖上的三个螺丝,使毛细管垂直。
5、调试完毕后即可按照GB/T265的方法规定进行运动粘度测定。
6、实验完毕后,关闭电源,并及时清洗玻璃毛细管。
石油产品粘度的测定
一、粘度与化学组成的关系
油品粘度与它的化学组成密切相关,它反映了油品烃类组成的特性,油品粘度通常随着它的馏程增高而增加。
但同一馏程的馏分,因化学组成的不同,粘度大小也不同,其烷烃粘度芳烃粘度,但在三环及三环以上的化合物中,芳烃的粘度确高于环烷烃及环烷一芳烃粘度,而且在环状化合物中随着侧链长度的增加及侧链数目的增加,粘度增加。
润滑油中希望粘度大,而且随着温度的变化,而粘度变化较小的烃类。
所以少环长侧链的烷烃一环烷烃、芳香烃,是润滑油的理想组分。
而多环短侧链的稠环芳烃及胶质是润滑油的非理想组分,应在润滑油精制中除去。
二、粘度对生产和使用的意义
粘度是评价油品流动性能的指标。
在油品的流动和输送过程中,粘度对流量和压力降的影响很大,因此在工艺设计计算中,粘度是不可缺少的物理参数之一。
粘度可决定加工工艺条件,确定馏分的切割范围,及判断润滑油的精制深度。
润滑油精制中,多环短侧链的稠环芳烃及胶质,除去的越多,精制后油品粘度越小。
通常,未经精制的馏分油粘度>经硫酸精制的馏分油粘度>用选择溶剂精制的馏分油粘度。
粘度是喷气燃料油的重要指标之一。
因为喷气燃料的粘度对燃料雾化程度影响最大,而燃料油雾化的好坏是决定喷气发动机在不同温度下,所必须的雾化程度,所以在喷气燃料规格标准中,规定了20℃及-40℃时的粘度要求。
粘度是柴油的重要性质之一,它可决定柴油在内燃机内雾化及燃烧的情况,粘度过大喷油咀喷出的油滴颗粒大,雾化状态不好,空气混合不充分,燃烧不完全,影响发机功率消耗;粘度过小,易挥发,损失大,同时会影响油泵润滑,增加拉塞磨损。
粘度是润滑油最重要的质量指标,若使用过大粘度的润滑油时则会降低发动机的功率,增大燃料的消耗,也容易造成发动机启动困难。
若使用粘度过小的润滑油导致该润滑部位难形成油膜,造成两相磨擦面之间成为“干磨擦”,达不到润滑目的,增大机器的磨耗。
润滑油的牌号大部分在产品标准中,以运动粘度的平均值来划分,如冷冻机油、机械油等以50℃运动粘度的平均厘斯数划分,内燃机润滑油、汽缸油、齿轮油等按100℃运动粘度的平均里斯数划分。
三、我国除采用恩氏粘度计测定深色润滑油及残渣油,测定不同温度时的粘度,规定试样的流动时间的原因
在动力粘度及运动粘度测定中,规定γ40、γ50、γ100粘度测定时,试样在毛细管中流动时间为300±180秒;在测定γ20液体燃料油粘度时,试样流动时间可减少到60秒;而在测定0℃及0℃以下高粘度润滑油的粘度时,试样流动时间又可增加到900秒(15分钟),其主要目的是限制液体在毛细管中流动的速度,保证液体在毛细管内为层流状态,若液体流速过快,超过一定范围,使有规则的层流运动受到破坏,使流体质点交错而又混乱地向前运动变成紊流,这样就不符合层流状态的粘度测定公式,同时流动时间过短,读数也易出现误差,使计算结果偏差太大。
如果液体在毛细管内流动时间过长,速度过慢,由于测定时间内不易保持恒温,往往由于温度的波动,而使测定结果不准。
四、测定粘度的试样必须先脱水和过滤
测定粘度的试油要先脱水,然后用滤纸过滤以除去机械杂质,这是因为水的存在不但占有试油体积,而且水的粘度小密度大,在较高的测定温度下,它会气化,低温时又凝结,影响液体石油产品在粘度计中的正常流动,使测定结果偏低或偏高,而机械杂质混入试油中哪怕微量也会粘附在毛细管内壁阻碍液体的正常流动,增长流动时间,使测定结果偏高,严重时堵塞毛细管,影响粘度测定,使平行测定结果不重复,所以必须进行脱水及过滤。
五、用毛细管粘度计测定时应注意事项
粘度计必须干燥透明,无油污、无水垢,如连续使用沾有污垢时,要用铬酸洗液洗涤,再用水、蒸馏水、95%乙醇依次洗涤,然后放入烘箱中烘干或用通过棉花滤过的热空气吹干,方可使用,用后倒出试油,用汽油、石油醚细心洗涤,管外用自来水或洗衣粉冲洗,放入烘箱中烘干,备下次使用。
粘度计安装时,必须用铅垂线调整成垂直状态,因为若粘度计倾斜时,就会改变液柱高度,使静压力减少及内摩擦力增大,影响测定结果的准确。
温度计的安装:要使温度计水银球的位置接近粘度计毛细管中央点的水平面,并使温度计上要测温的刻度位于恒温浴液上10毫米处,否则温度计读数t 应减去液柱露出部分的补正数Δt,才能准确地量出液体的温度。
毛细管粘度计安装恒温浴中时,必须把毛细管粘度计的扩张部分浸入一半以上,防止试油试验中露出恒温浴液面影响测定结果。
要正确的选择毛细管。
即试样在毛细管内流动时间不能少于200秒。
若流动时间过快液体在毛细管内流动时会变成湍流而不适用于伯努力方程(Poiseuille)造成计算公式的偏差。
另一方面若流速过快易造成视觉的偏差,而影响了分析的精度。
装入试样时不许有气泡存在,否则会形成“气阻”而增大试样的流动时间。
从而使结果偏高。
试样必须严格进行脱水和除机械杂质。
若试样有水时,在高温测定粘度时,水则汽化,低温测定粘度则水易凝固。
这些都会影响试样的正常流动。
若试样有杂质存在时,它会粘附于毛细管壁使试样流动时间增加造成结果偏高。
参考文献:
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2.程玉朋,方家乐编.《油品分析》[A].中国石化出版社,199
3.4
3.《石油和石油产品试验方法国家标准》[A].中国标准出版社,1992.1。