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這是一個關于工業(yè)分析石油產(chǎn)品粘度的測定介紹PPT,包括了機械雜質(zhì)的定義,機械雜質(zhì)的危害,機械雜質(zhì)測定儀,儀器結構和原理,簡略步驟,機械雜質(zhì)測定注意事項,運動粘度的測定,運動粘度單位換算,粘度和化學組成的關系,粘度對生產(chǎn)和使用的意義,運動粘度的測定方法,毛細管法,溫度對測定時間的影響,運動粘度測定注意事項,石油產(chǎn)品運動粘度測定儀,轉筒法,落球法,振動法,其他測定方法等內(nèi)容,油品機械雜質(zhì)及運動粘度的測定機械雜質(zhì)的定義機械雜質(zhì):是指存在于油品中不溶于規(guī)定溶劑(汽油、苯等)的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)一般指的是砂子、塵土、鐵屑和礦物鹽(如氧化鐵)以及不溶于溶劑的有機成分,如瀝青質(zhì)和炭化物等。來源:石油產(chǎn)品中機械雜質(zhì)是在加工精制、運輸、儲存時混入的,例如用白土精制的油品可能混人白土粉末;由于油罐、油槽車、輸油管線內(nèi)壁受氧化產(chǎn)生的鐵銹以及流量表、管線閥門、油泵等磨損所產(chǎn)生的金屬末,都可能混人油品中;某些重油,如渣油型齒輪油中的瀝青質(zhì),也被當做機械雜質(zhì)。 機械雜質(zhì)的危害機械雜質(zhì)的危害主要表現(xiàn)在:燃料油中的機械雜質(zhì)會堵塞濾清器和噴油嘴,使供油不正常,嚴重時中斷供油;潤滑油中的機械雜質(zhì)會加劇摩擦表面的磨損和堵塞濾網(wǎng); 潤滑脂中的機械雜質(zhì)同樣能增加機械的摩擦和磨損,破壞潤滑作用,而且不能用沉降、過濾等方法除去。 所以潤滑脂中機械雜質(zhì)比潤滑油含機械雜質(zhì)危害性更大。 測試方法: 輕質(zhì)油品的機械雜質(zhì)測定,通常用目測法,如發(fā)生爭執(zhí)時,按GB/T 511-1988、SH/T 0093-1991方法進行測定; 對于重質(zhì)油品,測定應按GB/T 511-1988方法進行。 潤滑脂采用顯微鏡法(SH/T 0336-1992(2004))測定其機械雜質(zhì)的大小和含量(YT-0336系列產(chǎn)品)。機械雜質(zhì)測定儀機械雜質(zhì)測定儀:是根據(jù)國家標準GB/T511《石油產(chǎn)品和添加劑機械雜質(zhì)測定法(重量法)》規(guī)定的要求設計的,適用于測定石油產(chǎn)品中的各類輕烴、重質(zhì)油、潤滑油及添加劑的機械雜質(zhì)的含量。方法要點: 稱取一定量的試樣,溶于所用的溶劑中,用己恒重的濾器(或濾紙)過濾,然后稱出留在濾器(濾紙)上的雜質(zhì)質(zhì)量,并汁算出試樣中的質(zhì)量分數(shù)。儀器結構和原理儀器結構如圖 1、加熱漏斗 2、加熱器 3、吸濾瓶 4、真空吸氣嘴 5、真空吸力閥 6、加熱器電壓表 7、電壓調(diào)節(jié)旋,歡迎點擊下載工業(yè)分析石油產(chǎn)品粘度的測定介紹PPT。
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油品機械雜質(zhì)及運動粘度的測定機械雜質(zhì)的定義機械雜質(zhì):是指存在于油品中不溶于規(guī)定溶劑(汽油、苯等)的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)一般指的是砂子、塵土、鐵屑和礦物鹽(如氧化鐵)以及不溶于溶劑的有機成分,如瀝青質(zhì)和炭化物等。來源:石油產(chǎn)品中機械雜質(zhì)是在加工精制、運輸、儲存時混入的,例如用白土精制的油品可能混人白土粉末;由于油罐、油槽車、輸油管線內(nèi)壁受氧化產(chǎn)生的鐵銹以及流量表、管線閥門、油泵等磨損所產(chǎn)生的金屬末,都可能混人油品中;某些重油,如渣油型齒輪油中的瀝青質(zhì),也被當做機械雜質(zhì)。 機械雜質(zhì)的危害機械雜質(zhì)的危害主要表現(xiàn)在:燃料油中的機械雜質(zhì)會堵塞濾清器和噴油嘴,使供油不正常,嚴重時中斷供油;潤滑油中的機械雜質(zhì)會加劇摩擦表面的磨損和堵塞濾網(wǎng); 潤滑脂中的機械雜質(zhì)同樣能增加機械的摩擦和磨損,破壞潤滑作用,而且不能用沉降、過濾等方法除去。 所以潤滑脂中機械雜質(zhì)比潤滑油含機械雜質(zhì)危害性更大。 測試方法: 輕質(zhì)油品的機械雜質(zhì)測定,通常用目測法,如發(fā)生爭執(zhí)時,按GB/T 511-1988、SH/T 0093-1991方法進行測定; 對于重質(zhì)油品,測定應按GB/T 511-1988方法進行。 潤滑脂采用顯微鏡法(SH/T 0336-1992(2004))測定其機械雜質(zhì)的大小和含量(YT-0336系列產(chǎn)品)。機械雜質(zhì)測定儀機械雜質(zhì)測定儀: 是根據(jù)國家標準GB/T511《石油產(chǎn)品和添加劑機械雜質(zhì)測定法(重量法)》規(guī)定的要求設計的,適用于測定石油產(chǎn)品中的各類輕烴、重質(zhì)油、潤滑油及添加劑的機械雜質(zhì)的含量。方法要點: 稱取一定量的試樣,溶于所用的溶劑中,用己恒重的濾器(或濾紙)過濾,然后稱出留在濾器(濾紙)上的雜質(zhì)質(zhì)量,并汁算出試樣中的質(zhì)量分數(shù)。 儀器結構和原理儀器結構如圖 1、加熱漏斗 2、加熱器 3、吸濾瓶 4、真空吸氣嘴 5、真空吸力閥 6、加熱器電壓表 7、電壓調(diào)節(jié)旋鈕 8、加熱開關 9、電源開關 10、電熱板 機械雜質(zhì)測定儀實物圖 簡略步驟準備工作將不超過容器容積3/4的試樣,搖動5分鐘,石蠟和粘稠石油產(chǎn)品預先加熱到40—80℃,潤滑油的添加劑預先加熱到70—80 ℃,然后攪拌5分鐘。定量濾紙恒重,稱準至0.0002g,重復至連續(xù)兩次稱量差值不超過0.0004g。實驗步驟從混合好的石油產(chǎn)品中稱取試樣,100 ℃粘度不大于20mm2 /s,稱取100g,大于20mm2 /s,稱取25g;蠟和難過慮的潤滑油稱取50g,以上均稱準至0.5g;機械雜質(zhì)含量大于1 %的重油試樣稱取10g,稱準至0.1g,添加劑試樣稱取5 —10g,稱準至0.02g。上述試樣用熱溶劑油稀釋倍數(shù)依次為,2 —4倍,4 —6倍,5 —10倍,10 —12倍。簡略步驟趁熱用恒重過的濾紙過濾,抽濾速度應控制在使濾液成滴狀,而不允許成線狀。熱過濾時不要使所過濾的溶液沸騰。用熱溶劑油沖洗沉淀,將帶沉淀的濾紙放入已恒重的稱量瓶中,105—110℃烘干不少于1h,干燥器中冷卻30min,稱準至0.0002g,至連續(xù)兩次稱量差值不超過0.0004g為止。如果機械雜質(zhì)含量不超過石油產(chǎn)品或添加劑的技術標準要求的范圍,第二次干燥及稱量處理可以省略。 機械雜質(zhì)測定注意事項測定機械雜質(zhì)應注意以下事項: (1) 稱取試樣必須先搖勻。 (2)所有溶劑在使用前應過濾。 (3)所選用濾紙的疏密、厚薄以及溶劑的種類、數(shù)量最好是相同的。 (4)空濾紙不能和帶沉淀的濾紙在同一烘箱里一起干燥、以免空濾紙吸附溶劑及油類的蒸汽,影響恒重。 (5)到規(guī)定的冷卻時間后,應立即稱重。以免時間拖長后,由于濾紙的吸濕作用影響恒重。 機械雜質(zhì)測定注意事項 (6)過濾操作應嚴格遵照重量分析的有關規(guī)定。 (7)所用的溶劑應根據(jù)試驗的具體情況及技術標準有關規(guī)定去選用,不得亂用。 (8)測定雙曲線齒輪油、飽和氣缸油等潤滑油的機械雜質(zhì)時,要注意濾紙上的殘渣中有無砂子及其摩擦性物質(zhì),因為這些產(chǎn)品規(guī)定不許有砂子及其它摩擦物。 2.運動粘度的測定運動粘度 表示液體在重力作用下流動時內(nèi)摩擦力的量度,其值為相同溫度下液體的動力粘度與其密度之比,以米2/秒表示,習慣用厘斯為單位,在溫度t℃時,運動粘度用符號γ表示, 1厘斯=10-6米2/秒=1毫米2/秒。 動力粘度 在流體中取兩面積各為1cm2,相距1cm,相對運動速度為1 cm/s時所產(chǎn)生的阻力稱為動力粘度。以CCS測定儀來測量,在國際單位制中,動力粘度單位是mPa.s。運動粘度單位換算運動粘度單位換算 1厘泊(1cp)=1毫帕斯卡*秒(1mPa*s) 100厘泊(100cp)=1泊(1p)=0.1帕斯卡*秒(0.1Pa*s) 1沱(1st)=10-4m2/s 1厘沱(1cst)=10-6 m2/s=1mm2/s 厘斯(cst)是運動粘度的最小單位。厘泊(cp)是動力粘度的最小單位,運動粘度是液體在重力作用下流動時內(nèi)摩擦力的量度,在國際單位制中以mm2/s表示。. 動力粘度表示液體在一定剪切應力下流動時內(nèi)摩擦力的量度,其值為所加于流動液體的剪切應力和剪切速率之比,在國際單位制中以Pa·s表示,習慣用cp表示。1cP=10-3Pa·s=1mPa·s。 粘度和化學組成的關系粘度與化學組成的關系: 油品粘度與它的化學組成密切相關,它反映了油品烴類組成的特性;油品粘度通常隨著它的餾程增高而增加。但同一餾程的餾分,因化學組成的不同,粘度大小也不同,其烷烴粘度<異構烷烴<環(huán)烷烴;同一碳數(shù)時,烷烴粘度<環(huán)烷烴粘度;在單環(huán)和雙環(huán)烴化合物中,環(huán)烷、環(huán)烷一芳烴的粘度>芳烴粘度,但在三環(huán)及三環(huán)以上的化合物中,芳烴的粘度卻高于環(huán)烷烴及環(huán)烷一芳烴粘度,而且在環(huán)狀化合物中隨著側鏈長度的增加及側鏈數(shù)目的增加,粘度增加。潤滑油中希望粘度大而且隨著溫度的變化而粘度變化較小的烴類。所以少環(huán)長側鏈的烷烴一環(huán)烷烴、芳香烴,是潤滑油的理想組分。而多環(huán)短側鏈的稠環(huán)芳烴及膠質(zhì)是潤滑油的非理想組分,應在潤滑油精制中除去。 粘度對生產(chǎn)和使用的意義粘度對生產(chǎn)和使用的意義: ◆ 粘度是評價油品流動性能的指標。在油品的流動和輸送過程中,粘度對流量和壓力降的影響很大,因此在工藝設計計算中,粘度是不可缺少的物理參數(shù)之一。 ◆ 粘度可決定加工工藝條件,確定餾分的切割范圍,及判斷潤滑油的精制深度。潤滑油精制中,多環(huán)短側鏈的稠環(huán)芳烴及膠質(zhì),除去的越多,精制后油品粘度越小。通常,未經(jīng)精制的餾分油粘度>經(jīng)硫酸精制的餾分油粘度>用選擇溶劑精制的餾分油粘度。 ◆ 粘度是噴氣燃料油的重要指標之一。因為噴氣燃料的粘度對燃料霧化程度影響最大,而燃料油霧化的好壞決定噴氣發(fā)動機在不同溫度下能否達到所必須的霧化程度,所以在噴氣燃料規(guī)格標準中,規(guī)定了20℃及-40℃時的粘度要求。 粘度對生產(chǎn)和使用的意義 ◆ 粘度是柴油的重要性質(zhì)之一,它可決定柴油在內(nèi)燃機內(nèi)霧化及燃燒的情況,粘度過大噴油咀噴出的油滴顆粒大,霧化狀態(tài)不好,空氣混合不充分,燃燒不完全,影響發(fā)機功率消耗;粘度過小,易揮發(fā),損失大,同時會影響油泵潤滑,增加拉塞磨損。 ◆ 粘度是潤滑油最重要的質(zhì)量指標,若使用過大粘度的潤滑油時則會降低發(fā)動機的功率,增大燃料的消耗,也容易造成發(fā)動機啟動困難。若使用粘度過小的潤滑油導致該潤滑部位難形成油膜,造成兩相磨擦面之間成為“干磨擦”,達不到潤滑目的,增大機器的磨耗。 潤滑油的牌號大部分在產(chǎn)品標準中,以運動粘度的平均值來劃分,如冷凍機油、機械油等以50℃運動粘度的平均厘斯數(shù)劃分,內(nèi)燃機潤滑油、汽缸油、齒輪油等按100℃運動粘度的平均里斯數(shù)劃分。正確選擇一定粘度的潤滑油,充分發(fā)揮潤滑油的作用,保證發(fā)動機處于穩(wěn)定可靠的工作狀況。粘度過大,會造成發(fā)動機啟動困難。增大燃抖油的消耗,降低發(fā)動機功率;若粘度過小,會降低油膜支撐能力,使摩擦面之間不能保持連續(xù)的潤滑層,增加機件磨損。 運動粘度的測定方法(1)泊肅葉(poiseuille)法,通過測定在恒定壓強差作用下,流經(jīng)一毛細管的液體流量來求;(2)轉筒法,在兩筒軸圓筒間充以待測液體,外筒作勻速轉動,測內(nèi)筒受到的粘滯力矩;(3)阻尼法,測定扭擺、彈簧振子等在液體中運動周期或振幅的改變;(4)落球法,通過測量小球在液體中下落的運動狀態(tài)來求。 毛細管法毛細管測量法必須滿足如下條件: 1.毛細管中流體的流動狀態(tài)必須為層流狀態(tài),即為平行線狀流動; 2.毛細管為足夠長的直管,并且管徑均勻一致; 3.流體的體積不隨環(huán)境壓力的變化而變化; 4.附著在毛細管壁的流體不存在滑動現(xiàn)象; 5.流體為牛頓流體,并且流速均勻一致。 毛細管法測定原理:在一定溫度下,當液體在直立的毛細管中,以完全濕潤管壁的狀態(tài)流動時,其運動粘度與流動時間成正比。測定時,用已知運動粘度的液體作標準,測量其從毛細管粘度計流出的時間,再測量試樣自同一粘度計流出的時間,則可計算出試樣的粘度。 其中m為毛細管末端校正參數(shù),r/L<<1時m=1 毛細管法 1.儀器 毛細管粘度計、恒溫浴、 溫度計、秒表 2.試劑 恒溫浴液、乙醇、 鉻酸洗液、石油醚 3.試樣 機油或其他石油產(chǎn)品 毛細管法實驗步驟 1)選取毛細管粘度計并洗凈 取一支適當內(nèi)徑的毛細管粘度計,用輕質(zhì)汽油或石油醚洗滌干凈。 2)裝標準試樣 在支管D處接一橡皮管,用軟木塞塞住管身2的管口,倒轉粘度計,將管身1的管口插入盛有標準試樣(20℃蒸餾水)的小燒杯中,通過連接支管的橡皮管用洗耳球將標準樣吸至標線m2處,然后捏緊橡皮管,取出粘度計,倒轉過來,擦干管壁,并取下橡皮管。 3)將橡皮管移至管身1的管口,使粘度計直立于恒溫浴中,使其管身下部浸入浴液。在粘度計旁邊放一支溫度計,使其水銀泡懷毛細管的中心在同一水平線上。恒溫浴內(nèi)溫度調(diào)至20℃,在此溫度保持10min以上。 毛細管法 4)用洗耳球將標準樣吸至標線m以上少許,停止抽吸,使液體自由流下,注意觀察液面,當液面至標線m,啟動秒表;當液面至標線m2,按停秒表。記下由m至m2的時間,重復測定4次,各次偏差不得超過0.5%,取不少于三次的流動時間的平均值作為標準樣的流出時間τ20標。 5)傾出粘度計中的標準樣,洗凈并干燥粘度計,用同粘度計按上述同樣的操作測量試樣的流出時間τ20樣。 6)在不同溫度下操作時做相應調(diào)整 毛細管法數(shù)據(jù)記錄與處理 記錄表格 νt樣=K×τt樣(K=νt標/τt標)測定時間的影響測定不同溫度時的粘度,規(guī)定試樣的流動時間的原因: 在動力粘度及運動粘度測定中,規(guī)定γ40、γ50、γ100粘度測定時,試樣在毛細管中流動時間為300±180秒;在測定γ20液體燃料油粘度時,試樣流動時間可減少到60秒;而在測定0℃及0℃以下高粘度潤滑油的粘度時,試樣流動時間又可增加到900秒(15分鐘),其主要目的是限制液體在毛細管中流動的速度,保證液體在毛細管內(nèi)為層流狀態(tài),若液體流速過快,超過一定范圍,使有規(guī)則的層流運動受到破壞,使流體質(zhì)點交錯而又混亂地向前運動變成紊流,這樣就不符合層流狀態(tài)的粘度測定公式,同時流動時間過短,讀數(shù)也易出現(xiàn)誤差,使計算結果偏差太大。如果液體在毛細管內(nèi)流動時間過長,速度過慢,由于測定時間內(nèi)不易保持恒溫,往往由于溫度的波動,而使測定結果不準。 溫度對測定時間的影響粘度測定時,試驗溫度不同,恒溫時間也不同: 粘度測定時,試驗溫度不同,粘度計在恒溫浴中恒溫時間也不同,例如:試驗溫度20℃恒溫時間為10分鐘;試驗溫度40℃、50℃時,恒溫時間15分鐘;試驗溫度100℃,恒溫時間為20分鐘。這是因為,與室內(nèi)溫度的溫差越大,達到恒溫時間越長,在測定粘度時,嚴格按規(guī)定恒溫,是保證測定結果準確性的重要因素之一,因為液體石油產(chǎn)品的粘度隨溫度的升高而減少,隨溫度的下降而增大,哪怕是極微小的溫度波動(超過±0.1℃)也會使粘度測定結果產(chǎn)生較大的偏差,因此在粘度測定中,必須嚴格按規(guī)定時間恒溫。 運動粘度測定注意事項注意事項 ◎ 粘度計必須干燥透明,無油污、無水垢,如連續(xù)使用沾有污垢時,要用鉻酸洗液洗滌,再用水、蒸餾水、95%乙醇依次洗滌,然后放入烘箱中烘干或用通過棉花濾過的熱空氣吹干,方可使用,用后倒出試油,用汽油、石油醚細心洗滌,管外用自來水或洗衣粉沖洗,放入烘箱中烘干,備下次使用。 ◎ 粘度計安裝時,必須用鉛垂線調(diào)整成垂直狀態(tài),因為若粘度計傾斜時,就會改變液柱高度,使靜壓力減少及內(nèi)摩擦力增大,影響測定結果的準確。 ◎ 溫度計的安裝:要使溫度計水銀球的位置接近粘度計毛細管中央點的水平面,并使溫度計上要測溫的刻度位于恒溫浴液上10毫米處,否則溫度計讀數(shù)t應減去液柱露出部分的補正數(shù)Δt,才能準確地量出液體的溫度。 運動粘度測定注意事項 ◎ 毛細管粘度計安裝恒溫浴中時,必須把毛細管粘度計的擴張部分浸入一半以上,防止試油試驗中露出恒溫浴液面影響測定結果。 ◎ 要正確的選擇毛細管。即試樣在毛細管內(nèi)流動時間不能少于200秒。若流動時間過快液體在毛細管內(nèi)流動時會變成湍流而不適用于伯努力方程(Poiseuille)造成計算公式的偏差。另一方面若流速過快易造成視覺的偏差,而影響了分析的精度。 ◎ 必須控制水浴溫度,因為溫度是粘度測定重要條件之一,它隨溫度的增高而粘度減小。那怕是微小的溫度的變化,也能導致粘度有較大的變化。 ◎ 裝入試樣時不許有氣泡存在,否則會形成“氣阻”而增大試樣的流動時間。從而使結果偏高。 運動粘度測定注意事項 ◎測定粘度的試樣必須先脫水和過濾: 測定粘度的試油要先脫水,然后用濾紙過濾以除去機械雜質(zhì),這是因為水的存在不但占有試油體積,而且水的粘度小密度大,在較高的測定溫度下,它會氣化,低溫時又凝結,影響液體石油產(chǎn)品在粘度計中的正常流動,使測定結果偏低或偏高,而機械雜質(zhì)混入試油中哪怕微量也會粘附在毛細管內(nèi)壁阻礙液體的正常流動,增長流動時間,使測定結果偏高,嚴重時堵塞毛細管,影響粘度測定,使平行測定結果不重復,所以必須進行脫水及過濾。石油產(chǎn)品運動粘度測定儀 DYH—103A 石油產(chǎn)品運動粘度測定儀 執(zhí)行標準:GB/T265石油產(chǎn)品運動粘度測定法和動力粘度計算法。適用范圍:適用于測定透明和不透明液體石油產(chǎn)品的運動粘度,也可作為高精度恒溫浴或其它用途。 性能特點:儀器主要由電控部分、恒溫浴缸、電動攪拌器、電加熱器、導流筒及溫度計等組成。恒溫浴缸為圓缸,外罩有機玻璃罩,浴內(nèi)溫度分布均勻,控溫效果好。數(shù)字式溫度控制系統(tǒng),升溫過程中無沖溫或沖溫很小,且控溫精度高。具有溫度修正功能,可分別對20℃、40℃、50℃、80℃、100℃進行修正,斷電后修正值不丟失。毛細管粘度計采用三點垂直式,操作靈活方便,夾持可靠。 石油產(chǎn)品運動粘度測定儀技術參數(shù): 1、控溫范圍:室溫~100℃連續(xù)可調(diào) 2、控溫精度:±0.1℃ 3、控溫點:0~100℃連續(xù)可調(diào) 4、加熱器功率:600W;1000W 5、試驗孔數(shù):4孔 6、電源要求:220V±10% 50HZ 石油產(chǎn)品運動粘度測定儀儀器結構如圖轉筒法轉筒法的操作方式簡單,適用面廣, 因此在我國應用十分廣泛。但是旋 轉法精度較低,對流體以及周圍測 量環(huán)境要求較高。大致結構如圖 落球法落球法滿足如下基本條件: 1.流體為牛頓流體; 2.球為剛性球; 3.小球的運動速度很緩慢并且為勻速運動;一般只適用于粘度較大并且較為透明的流體,適用范圍較窄,不適合道路瀝青粘度的在線測量; 落球法 落球法的工作原理振動法振動法 : 振動法的原理是物體在流體中做扭轉運動時,由于會受到流體粘性阻尼的作用,物體的振幅會衰減,補充由于流體粘性阻尼而損失的能量,使物體的振幅維持在與流體作用之前的狀態(tài),則這部分補充的能量與流體的粘度和密度有關。測量出這部分補充的能量,則可以按照一定的關系求出流體的粘度。用振動法測量流體粘度,響應速度很快,對安裝以及測量環(huán)境的要求很低,即便在某些很苛刻的環(huán)境下也能得到所需要的測量精度,適用面廣,可靠性強,在高溫高壓下也能正常工作。 其他測定方法其他新型粘度測量技術 : 國內(nèi)外研究機構以及專家還針對特殊的被測對象研究出很多新的測量方法,例如光學技術、非接觸式測量技術、超聲波技術、微型測量技術。目前,這些方法很多還處于試驗階段,應用范圍不廣,成本較高,不利于工業(yè)大規(guī)模應用。