Вискозиметр для нефти и нефтепродуктов: Нефть и нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической и динамической вязкости – РТС-тендер

Содержание

Вязкость нефти и нефтепродуктов: методы определения вязкости

Распространенные показатели качества топлива

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!

Специальные испытания — ООО НИИЦ «Недра-тест»

Наименование методаНормативная документация

Определение плотности жидких продуктов, суспензий и эмульсий пикнометрическим методом

ГОСТ 3900-85 — Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности

Определение плотности жидких продуктов ареометром

ГОСТ Р 51069-97 — Нефть и нефтепродукты. Метод определения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API ареометром.

ГОСТ Р ИСО 3675-2007 — Нефть сырая и нефтепродукты жидкие. Лабораторный метод определения плотности с использованием ареометра
Определение плотности концентрированных суспензий и эмульсий, буровых и цементных растворов на рычажных весахANSI/API 13B-1/ISO 10414-1 Recommended Practice for Field Testing Water-based Drilling Fluids
Определение кинематической вязкости жидких продуктов

ГОСТ 21727-76 — Вода. Вязкость при температуре 20 град. С.

ГОСТ 25371-97 — Нефтепродукты. Расчет индекса вязкости по кинематической вязкости.

ГОСТ 33-2000 — Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости
Определение динамической вязкости жидких продуктов на вискозиметре ГепплераISO 12 058 — DIN 53 015 Определение вязкости с помощью падающего шарика.
DIN 53015 Определение вязкости на вискозиметре Гепплера с падающим шариком
Определение динамической вязкости нефти, жидких продуктов, суспензий, эмульсий, буровых и цементных растворов, смазок

ГОСТ 1929-87 — Нефтепродукты. Методы определения динамической вязкости на ротационном вискозиметре.

ГОСТ 25276-82 — Полимеры. Метод определения вязкости ротационным вискозиметром при определенной скорости сдвига.

ГОСТ 26581-85 — Смазки пластичные. Метод определения эффективной вязкости на ротационном вискозиметре
Определение динамической вязкости масел, смол, эмульсий, суспензий, буровых и цементных растворов

ГОСТ 25271-93 — Пластмассы. Смолы жидкие, эмульсии или дисперсии. Определение кажущейся вязкости по Брукфильду

ASTM D 2983 — DIN 51 398 — CEC L 18A  Определение вязкости автомобильных масел при низких температурах на вискозиметре Брукфильда
Определение динамической вязкости жидких продуктов вибрационным методомA&D method for determination viscosity-density product
Определение плотности нефти и жидких продуктов вибрационным методом

ASTM D5002 — 99(2005) Standard Test Method for Density and Relative Density of Crude Oils by Digital Density Analyzer.

ASTM D4052 — 09 Standard Test Method for Density, Relative Density, and API Gravity of Liquids by Digital Density Meter
Определение реологических параметров буровых и цементных растворовANSI/API 13B-1/ISO 10414-1 Recommended Practice for Field Testing Water-based Drilling Fluids
Определение реологических параметров полимерных растворов для повышения КИНAPI RP 63 Recommended Practice for Evaluation of Polymers Used in Enhanced Oil Recovery Operations
Измерение кривых течения, реологических петель гистерезиса, определение реологической модели жидких сред в диапазоне температур от -40 до +200°СПо заданию заказчика
Определение динамической вязкости промывочных жидкостей и растворов биополимеров при низких скоростях сдвигаANSI/API Spec 13A/ISO 13500:2009 Petroleum and natural gas industries – Drilling Fluids — Specifications and Testing
Определение коэффициента поверхностного натяжения методом Доннана и методом максимального давления в пузырькеПо заданию заказчика
Определение коэффициента поверхностного натяжения на сталагмометреПо заданию заказчика
Определение коэффициента межфазного натяжения на сталагмометреПо заданию заказчика

Химический анализ воды и фильтратов по ионам:

— Кальций

— Магний

— Калий

— Хлориды
По заданию заказчика
Определение гранулометрического состава эмульсий методом оптической микроскопииПо заданию заказчика
Определение гранулометрического состава порошков и грунтов методом сухого рассева

ГОСТ 12536-79 — Грунты. Методы лабораторного определения зернового (гранулометрического) и микроагрегатного состава.

ГОСТ 17818.2-90 — Графит. Метод определения гранулометрического состава.

ГОСТ 18318-94 — Порошки металлические. Определение размера частиц сухим просеиванием.

ГОСТ 20082-74 — Мел природный обогащенный. Метод определения гранулометрического состава.

ГОСТ 22552.7-77 — Песок кварцевый, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц для стекольной промышленности. Метод определения гранулометрического состава.

ГОСТ 23409.24-78 — Пески и смеси формовочные. Методы определения гранулометрического состава, модуля мелкости и среднего размера зерна песчаной основы.

ГОСТ 25469-93 — Глинозем. Ситовый метод определения гранулометрического состава.

ГОСТ 24598-81 — Руды и концентраты цветных металлов. Ситовый и седиментационный методы определения гранулометрического состава.

ГОСТ 3594.12-93 — Глины формовочные огнеупорные. Метод определения гранулометрического состава порошкообразных глин
Определение гранулометрического состава кернов терригенных пластов методом сухого рассеваПо заданию заказчика
Определение диэлектрической проницаемости жидкостей (120 Гц и 1кГц) при температурах от -40 до +200°СПо заданию заказчика
Микрофотографирование шлифов и препаратов в проходящем, отраженном и поляризованном свете, фотографирование люминесцирующих образцовПо заданию заказчика
Определение показателя преломления жидкостей, топлив и газоконденсатов

ГОСТ 18995.2-73 — Продукты химические жидкие. Метод определения показателя преломления.

ГОСТ 14618.10-78 — Масла эфирные, вещества душистые и полупродукты их синтеза. Методы определения плотности и показателя преломления.

ГОСТ 5482-90 — Масла растительные. Метод определения показателя преломления (рефракции).

ГОСТ Р 51445-99 — Жиры и масла животные. Метод определения показателя преломления
Турбидиметрическое определение стабильности асфальтенов в нефтиПо заданию заказчика
Измерение оптических спектров поглощения жидкостей, пленок, растворов в ИК, УФ и видимом диапазонахПо заданию заказчика
Определение оптической плотности и коэффициента светопоглощения нефти

РД 39-014-7428-235-89. Методическое руководство по технологии проведения индикаторных исследований и интерпретации их результатов для регулирования и контроля процесса заводнения нефтяных залежей/ Э.В.Соколовский, C.B.Чижов, Ю.И.Тренчиков и др. – Грозный: СевКавНИПИнефть, 1989. – 79c.

Определение катионообменной емкости глинANSI/API 13B-1/ISO 10414-1 Recommended Practice for Field Testing Water-based Drilling Fluids
Определение фазового состава промывочных жидкостейANSI/API 13B-1/ISO 10414-1 Recommended Practice for Field Testing Water-based Drilling Fluids
Определение показателя фильтратоотдачи промывочных жидкостей и цементных растворов при высоких давлениях и температуреANSI/API RP 13I/ISO 10416:2008 Petroleum and natural gas industries – Drilling Fluids — Laboratory Testing
Определение показателя фильтратоотдачи промывочных жидкостей при высоких давлениях и температурах на калиброванных керамических дискахANSI/API RP 13I/ISO 10416:2008 Petroleum and natural gas industries – Drilling Fluids — Laboratory Testing
Определение коэффициента трения промывочных жидкостейANSI/API 13B-1/ISO 10414-1 Recommended Practice for Field Testing Water-based Drilling Fluids
Определение противозадирных свойств смазокFANN Manual 206905
Определение коэффициента прихватоопасности промывочных жидкостейFANN Manual 206907
Определение карбонатности порошков и образцов горной породыASTM D 4373-84 Standard Test Method For Calcium Carbonate Content In Soils
Определение электрической проводимости жидких средПо заданию заказчика
Измерение спектров люминесценции в УФ и видимом диапазонахПо заданию заказчика
Определение содержания асфальтенов в нефтиГОСТ, ASTM
Идентификация веществ по ИК-фурье базе данных спектровПо заданию заказчика

Определение ингибирующей способности веществ по отношению к глинам методами

— рентгенофазного анализа глин

— свободного набухания глин в среде

— одноосного сжатия искусственных кернов в среде

— динамического разрушения шламов во вращающихся автоклавах

— размокания искусственных кернов в среде
По заданию заказчика
  
  

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РОТАЦИОННЫХ ВИСКОЗИМЕТРОВ УТВЕРЖДЕННОГО ТИПА | Ардаширова

Карелина А.С., Виноградов О.В. Обеспечение качества нефтепродуктов при транспортных, нефтескладских и заправочных операциях в АПК // Наука без границ. 2016. № 4. С. 48-55. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obespechenie-kachestva-nefteproduktov-pri-transportnyh-nefteskladskihi-zapravochnyh-operatsiyah-v-apk/viewer (дата обращения: 21.12.2020).

Калашникова Ю.В. Контроль показателей качества нефти // Гео-Сибирь. 2009. Т. 2. С. 11-14. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kontrol-pokazateley-kachestva-nefti/viewer (дата обращения: 21.12.2020).

Неклюдова А.А. Совершенствование метрологического обеспечения измерений вязкости жидких сред в интервале температуры от минус 40 ºС до 150 ºС: дис. … канд. техн. наук. СПб.: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, 2019. 179 с.

Яфаева Л.З. Разработка методики калибровки ротационного вискозиметра // Молодежный научный форум: матер. CIV студенческой международ. науч.-практ. конф. М.: Изд-во МЦНО, 2020. № 35 (104). С. 46-48. URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_interdisciplinarity/35(104).pdf (дата обращения: 21.12.2020).

Счастный К.С., Мазаков Е.Б. Современные методы и оборудование контроля реологических свойств высоковязкой нефти при добыче и транспортировке // Международный научноисследовательский журнал. 2016. № 6-2 (48). С. 144-148. DOI: 10.18454/IRJ.2016.48.097.

Некучаев В.О., Михеев М.М., Михеев Д.М. Исследование вязкости аномальных нефтей с помощью ротационного и вибрационного вискозиметров // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018. Т. 84. № 12. С. 45-49. DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-12-45-49.

Рощин П.В., Петухов А.В., Васкес Карденас Л.К., Назаров А.Д., Хромых Л.Н. Исследование реологических свойств высоковязких и высокопарафинистых нефтей месторождений Самарской области // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2013. Т. 8. № 1. URL: http://www.ngtp.ru/rub/9/12_2013.pdf (дата обращения: 22.12.2020).

Цурко А.А., Демьянов А.А. Состояние метрологического обеспечения измерений вязкости нефтепродуктов // Измерительная техника. 2014. № 4. С. 65-66.

Неклюдова А.А., Демьянов А.А. Метрологическое обеспечение измерений вязкости жидкостей // Металлообработка. 2017. № 5 (101). С. 44-48.

Неклюдова А.А., Демьянов А.А., Сулаберидзе В.Ш. Обеспечение единства измерений вязкости — важнейшее условие повышения качества нефтепродуктов // Качество. Инновации. Образование. 2017. № 3 (142). С. 28-33.

Mezger T.G. The Rheology Handbook for User of Rotational and Oscillatory Rheometers. Hannover: Vincentz Network, 2006. 299 p.

Кирсанов Ю.Г., Шишов М.Г., Коняева А.П. Анализ нефти и нефтепродуктов. Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2016. 88 с.

Неклюдова А.А, Демьянов А.А. Стандартные образцы состава и свойств для определения параметров качества нефти и нефтепродуктов // Стандартные образцы в измерениях и технологиях: матер. III междунар. науч. конф. Екатеринбург: Уральский научно-исследовательский институт метрологии, 2018. С. 56-57.

Ротационный вискозиметр РВ-20 для определения динамической вязкости дорожных нефтяных битумов

РВ-20 — ротационный вискозиметр для определения динамической вязкости дорожных нефтяных битумов.

Реализованные стандарты

ГОСТ 33137
ГОСТ Р 58406.2

Особенности РВ-20:

  • ЛинтеЛ РВ-20 обеспечивает автоматическое измерение динамической вязкости, поддерживая заданные температуру и скорость сдвига.
  • Встроенный алгоритм расчёта температур смешивания и уплотнения асфальтобетонной смеси по ГОСТ Р 58406.2.
  • Для начала испытания достаточно задать: метод испытания, скорость сдвига, количество измерений, используемую пару контейнер/валик и температуру испытания.
  • Удобное извлечение контейнера из термостата РВ-20 при помощи встроенного механизма подъёма, перенос при помощи пинцета, охватывающего контейнер по окружности.
  • Стойки для пары валик/контейнер из комплекта принадлежностей аппарата упрощают процедуры их переноски и размещения в сушильном шкафу, а втулки из фторопласта, устанавливаемые на валики, защищают лаборанта от воздействия высокой температуры при установке разогретого валика в РВ-20.
  • Ведение журнала испытаний обеспечивает хранение до 100 результатов измерений.
  • Использование подшипников скольжения из монокристаллического сапфира в узле определения усилия сдвига гарантирует минимизацию трения и расширение диапазона измерения.
  • Цветной сенсорный дисплей обеспечивает вывод информации о заданных условиях и текущем состоянии процесса измерения, а также облегчает освоение и повседневную эксплуатацию вискозиметра.
  • Система полной самодиагностики с автоматической блокировкой и сигнализацией при неправильных действиях оператора или при неисправностях отдельных узлов.
  • Остановка процесса испытания по окончанию измерения со звуковой сигнализацией.
  • Удаленный доступ обновления программного обеспечения.
  • Интеграция с системой сбора данных ЛинтеЛ Линк позволяет осуществлять сбор и передачу результатов лабораторных испытаний с вискозиметра на персональный компьютер по беспроводной связи. Интеграция с лабораторной информационной системой ЛинтеЛ ЛИС обеспечивает комплексную автоматизацию лабораторной деятельности.

Стандартный вискозиметр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Стандартный вискозиметр

Cтраница 3

Для практической характеристики нефтепродуктов пользуются значением условной вязкости ( измеряемой в градусах — ВУ), под которой понимают отношение времени истечения 200 мл испытуемого нефтепродукта из стандартного вискозиметра при температуре испытания / ко времени истечения того же количества дистиллированной воды при температуре 20 С.  [31]

Так, например, ГОСТ 6258 — 52 в некоторых случаях предусматривает для нефтепродуктов определение условной вязкости, в градусах, под которой понимается отношение времени истечения из стандартного вискозиметра 200 мл испытуемого нефте продукта при температуре испытания t ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при температуре 20 С, являющемуся постоянной ( водным числом) прибора.  [32]

Так, например, ГОСТ 6258 — 52 в некоторых случаях предусматривает для нефтепродуктов определение условной вязкости, в градусах, под которой понимается отношение времени истечения из стандартного вискозиметра 200 мл испытуемого нефтепродукта при температуре испытания t ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при температуре 20 С, являющемуся постоянной ( водным числом) прибора.  [33]

При исследованиях больших групп скважин, когда не ставилась цель определения точных значений реологических параметров, например, при сравнительных оценках той или иной технологии, в качестве инструмента использовался стандартный вискозиметр СВП-5, применяемый в бурении и добыче нефти.  [34]

Основная проблема вискозиметрии в области высоких напряжений сдвига состоит в разработке методов раздельного изучения влияния на вязкость гидростатического давления, разогрева за счет внутреннего трения, ориентации и сжимаемости. В стандартных вискозиметрах очень трудно непосредственно определить распределение температур и профиль скоростей. Поэтому в тех случаях, когда эти эффекты оказываются существенными, приходится прибегать к косвенным методам их оценки. Приблизительно величину этих эффектов можно оценить методом расчета. Если данные получены с применением капилляров различного диаметра, то можно заметить момент, когда начинают сказываться тепловые и прочие эффекты по появлению максимума на кривой течения. Данные, полученные на капиллярах большего диаметра, должны при этом в области высоких напряжений сдвига давать меньшие значения эффективной вязкости.  [35]

Они описывают обычный стандартный вискозиметр ASTM [28] ( беа висящего уровня) и указывают, что на основании сравнения его с другими приборами следует считать его одним из наиболее точных.  [36]

Проводящая сдспмзия % вязкостью, которая зависит от содержания в ней растворителя. Вязкость суспензии определяют с помощью стандартных вискозиметров. Так, суспензии, используемые в технологии производства резисторов, имеют значение вязкости 10 — 30 с по вискози метру ВЗ-4. Вязкость суспензии корректируют добавлением растворителя или его испарением.  [37]

На практике приходится сталкиваться с необходимостью определения-вязкости жидких нефтепродуктов при наличии очень малых количеств последних — от 0 001 до 2 мл. Естественно, что в таких случаях пользоваться стандартными вискозиметрами нельзя и приходится применять специальные вискозиметры.  [38]

Разумеется, в опытах с большими скоростями истечения необходима обычная поправка на кинетическую энергию. Диапазон часто используемых градиентов скорости g 103 — 104 сек 1 удобен для стандартных вискозиметров типа Оствальда с несколькими шариками.  [39]

Единицей кинематической вязкости является стоке ( cm), размерность стокса см2 / сек. Условная вязкость может быть выражена также временем истечения ( в секундах) определенного объема жидкости из стандартных вискозиметров Сейболта, Редвуда. Для взаимного пересчета различных единиц вязкости пользуются формулами, таблицами и номограммами.  [40]

Единицей кинематической вязкости является стоке ( cm), размерность стокса см / сек. Для сравнительной оценки высоковязких нефтепродуктов и подобных им жидкостей пользуются также условной вязкостью ( ВУ), под которой понимают отношение времени истечения из стандартного вискозиметра ( ГОСТ 1532 — 54) определенного объема ( например, 200 мл) испытуемой жидкости ко времени истечения такого же количества дистиллированной воды при 20 С. Условная вязкость может быть выражена также временем истечения ( в секундах) определенного объема жидкости из стандартных вискозиметров Сейболта, Редвуда. Для взаимного пересчета различных единиц вязкости пользуются формулами, таблицами и номограммами.  [41]

Стандартом АНИ предусматривалось определение напряжений сдвига т при двух градиентах скоростей сдвига: 511 и 1022 с — ( 300 и 600 об / мин вращения подвижного цилиндра стандартного вискозиметра Фэнн VG-34), По двум точкам на плоскости т-е, отражающим средний диапазон градиентов скорости сдвига, прогнозировать участок реологической кривой в более низком диапазоне, характерном для кольцевого пространства, затруднительно, поэтому появилась необходимость создания новой аппаратуры, в том числе и для измерения при высоких температурах и давлениях. Специалисты США считают, что затраты на измерение свойств буровых растворов в условиях, адекватных скважинным, экономически оправданы.  [42]

Вязкость определяют приборами, называемыми вискозиметрами. В нефтепроводной практике для определения вязкости широко применяют вискозиметр истечения, дающий величину условной вязкости в градусах ВУ, измеряющих отношение времени, в течение которого вытекает через калиброванную насадку испытуемая жидкость в количестве 200 см3, ко времени истечения такого же количества чистой воды ири 20 ( время истечения воды из стандартного вискозиметра этого типа колеблется в пределах, близких к 51 сек. В течение всего опыта поддерживают и контролируют постоянство температуры истекающей жидкости.  [43]

Для повседневного контроля вязкость краски определяют по скорости истечения в приборе, который представляет собой металлическую чашечку с маленьким, точно высверленным отверстием в дне. Мерой вязкости служит время, затраченное на вытекание определенного объема краски через отверстие. Существуют и другие стандартные вискозиметры такого типа, которые различаются между собой по объему и величине отверстия.  [44]

В настоящее время среди пропиточных веществ наиболее распространен битум, который употребляют в холодном или нагретом состоянии ( разжиженный или жидкий битум), а также в виде битумной эмульсии; для горячей пропитки применяют вязкие битумы. Битумные эмульсии нередко модифицируют полимерами, каучуками, латексами, но с обязательным применением анионных или катион-ных эмульгаторов. Для изоляционных работ способом пропитки вязкость эмульсии должна быть не более 25 с по стандартному вискозиметру при температуре 20 С.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

Вязкость Нефти — PetroDigest.ru

 

 

 

Вязкость, наряду с плотностью, одно из важнейших физических свойств нефти.

Кинематическая вязкость нефти изменяется в широких пределах: от 2 до 300 мм2/с (20 °С). Однако в среднем вязкость большинства нефтей не превышает 40 – 60 мм2/с.

По вязкости определяют и рассчитывают следующие технологические параметры:

  • подвижность нефти в пласте при ее добыче
  • скорость фильтрации в пласте
  • тип вытесняющего агента
  • мощность выкачивающего насоса
  • условия транспортировки по нефтепроводу
  • и др.

Зная вязкость нефти, можно грубо оценивать ее состав. Основная закономерность — это увеличение вязкости с возрастанием молекулярного веса фракций. Чем нефть тяжелее, тем, соответственно, больше в ее составе тяжелых фракций, и тем выше ее вязкость. Таким образом, высоковязкая нефть содержит в своем составе большое количество смолисто-асфальтеновых веществ, что делает переработку такой нефти более трудоемкой.

Растворенный газ также оказывает влияние на вязкость: углеводородные газы в общем случае разжижают нефть, азот, наоборот, вязкость увеличивает.

 

 


Вязкость, как физическая величина

 

Вязкость, или внутренне трение, — это свойство текучих тел оказывать сопротивление необратимому перемещению одной их части относительно другой. Главным образом вязкость зависит от химического строения, молекулярной массы вещества, а также от условий ее определения.

Согласно общему закону внутреннего трения Ньютона, сила внутреннего трения жидкости (f) зависти от:

  • площади соприкосновения ее слоев (S)
  • разности скоростей слоев (Δv)
  • расстояния между слоями (Δh)
  • молекулярных свойств жидкости

 

 

 

Коэффициент пропорциональности η, присутствующий в формуле, и зависящий от молекулярных сил сцепления жидкости, получил название коэффициент внутреннего трения, или динамическая вязкость.

 

Динамическая вязкость

 

Динамическая вязкость определяется по формуле Пуазейля:

 

η = π·P·r4
· τ
8·v·L

 

где (P) – давление, под которым движется жидкость объемом (v), при протекании через капилляр длиной (L) и радиусом (r) за время (t).

В системе СИ динамическая вязкость выражается в паскаль-секундах (Па·с), а в системе СГС – в пуазах (пз). 1 Па·с = 10 пз.

 

Кинематическая вязкость

 

Большее распространение, в частности, для характеристики вязкости нефти, топлив, масел и др., получила кинематическая вязкость (удельный коэффициент внутреннего трения), которая представляет собой отношение коэффициента динамической вязкости вещества к его плотности.

 

 

 

В системе СИ кинематическая вязкость выражается м2/с, в системе СГС — в стоксах (Ст). 1 Ст = 10-4 м2/с.

 

 

В нефтехимии широко используются также условная и относительная вязкости.

 

Условная вязкость

 

Условная вязкость (ВУ) определяется отношением времени истечения определенного объема образца ко времени истечения того же объема стандартной жидкости через вертикальную трубу заданного диаметра и длины при одинаковых условиях.

Стандартно (ГОСТ 6258 — 85) используют 200 см3 определяемой жидкости и столько же дистиллированной воды, и определяют время их истечения с помощью специального вискозиметра при 20 °С. Выражается условная вязкость в градусах Энглера (°E, градус ВУ).

 

Относительная вязкость

 

Относительная вязкость – это отношение коэффициентов динамической вязкости определяемого раствора (μ) к коэффициенту динамической вязкости чистого растворителя (μ0) при определенных условиях.

 

 

 

В США распространено измерение вязкости в универсальных секундах Сейболта (УСС, SSU или SUS). Для этого используется специальный вискозиметр с калиброванным отверстием, через которое пропускается 60 см3 исследуемого образца при 37,8 °С (100 °F) или при 98,9 °С (210 °F) и засекается время его истечения (ASTM D88).

Секунды Сейболта FUROL (SSF) — единицы измерения вязкости на соответствующем вискозиметре Сейболта FUROL, который отличается от универсального вискозиметра Сейболта в два раза большим отверстием истечения. Он используются для более вязких веществ, например, для котельных топлив.

 


Э-Хим.Нефтехимические технологии.

Производство индивидуальных ароматических углеводородов (бензола и толуола).

Данное производство осуществляют на установке Л Г-35-8/ЗООБ, сырьем которой служит фракция 62-105°С. В отличие от установки каталитического риформинга, работающей на по­лучение высокооктановых компонентов автобензина, это производство имеет в своем составе дополнительные блоки, имеющие специфическое назначение: блок селективного гидрирования непредельных углеводо­родов (догидрирования), блок экстракции с регенерацией растворителя и блок ректификации экстракта на индивидуальные ароматические угле­водороды.
Селективное гидрирование непредельных углеводородов. В составе уста­новки ароматизации имеется отдельный блок, основной частью которо­го является реактор догидрирования, заполненный алюмоплатиновым катализатором с низким содержанием платины АН-10, АП-15 или ГО-1. Назначение этого блока — гидрирование непредельных углеводородов в составе ароматизированного катализата (обычно до 1,5%). Температура гидрирования 180-22СГС, объемная скорость 5-7 ч~’, давление 1,4-2,0 МПа. При нормальной работе блока гидрируются только олефино-вые углеводороды, концентрация ароматических углеводородов в катализате остается неизменной. При этом разность температуры на входе в реактор и выходе из него не должна превышать 6- !0°С, в противном слу­чае это будет свидетельствовать о снижении селективности гидрирова­ния. Обычно это наблюдается в конце цикла работы катализатора. Характеристика катализаторов селективного гидрирования приведена в табл.

Таблица Характеристика катализаторов селективного гидрирования

Показатели

Катализаторы

АП-10

АП-15

ГО-1

Массовая доля компонентов катализатора платина

0.10+0,01

0,15 ±0.01

0,10 ±0,01

рений

0,25 ±0,005

кадмии

0,01 ±0,002

Насыпная плотность, г/см

0,64 +0,4

0,64 +0,4

0.63 ±0,05

Коэффициент прочности (средний), кг/мм, не менее

0,97

Размер таблеток, мм: диаметр

2, 8 ±0.2

длина

5 ±2

Каталитические свойства: активность — бромное число гидрированного катализата, г брома на 100 см’ продукта, не более

0,1

селективность— абсолютная разность между массовой долей ароматических углево­дородов в сырье и в продукте. %. не более

1

2

1

Твердотельный вискозиметр для контроля состояния масла

Контроль вязкости для обеспечения качества продукции и управления процессом имеет решающее значение в различных производственных операциях. Поскольку поставщики сосредотачиваются на удовлетворении потребностей клиентов и стабильности продукта, вязкость становится все более важной, поскольку она напрямую влияет на экономическую эффективность и качество в большинстве процессов.

При мониторинге состояния масла (который включает состояние машины, загрязнения и смазки) измерение вязкости является формой контроля состояния машины.Поскольку на вязкость могут сильно влиять физические переменные, такие как температура, нагрузка, окисление и загрязнение, измерение вязкости уже много лет является сложной задачей для инженеров-технологов и отделов контроля качества.

Кроме того, в приложениях производителей оригинального оборудования (OEM) поставщики решений хотят добавить в свои продукты функции, повышающие надежность.

Постоянный контроль вязкости является такой функцией, используемой, например, при управлении дозированием смесей смазочного масла или в компрессорах для контроля смеси масло-хладагент.Управление вязкостью может привести к значительной экономии для оборудования, включенного в программу мониторинга состояния, при минимизации времени простоя в процессе.

Следовательно, определение надлежащей вязкости важно, поскольку она является индикатором состояния оборудования и мерой его жизненного цикла.

Будь то неправильный смазочный материал, введенный в оборудование, загрязнение из-за воды или разложения масла, мониторинг вязкости в режиме реального времени и в режиме онлайн может обеспечить предсказуемое представление до того, как возникнет режим отказа.Упреждающее техническое обслуживание является разумной стратегией продления срока службы оборудования и сокращения времени простоя.

Доступ к данным о вязкости в режиме реального времени позволяет немедленно реагировать на изменения, основанные на состоянии оборудования и рабочих циклах, и устраняет необходимость принимать решения на основе прерывистых моментальных данных, полученных при периодическом отборе проб.

Исторически данные о вязкости в режиме реального времени требовали дорогостоящих и негибких механических инструментов. Не существовало жизнеспособных электронных средств для измерения вязкости, и обслуживающий персонал был вынужден проводить измерения нечасто или использовать широкий спектр методов с компромиссом между затратами и выгодами.

Инженеры-технологи всегда ищут способы свести к минимуму отказы оборудования и снизить затраты на анализ. Одним из таких способов вполне может быть датчик вязкости масла, работающий в режиме реального времени. Акустическая волна ViSmart™ компании BiODE (Уэстбрук, штат Мэн), резонансный электронный датчик вязкости и измерительные системы представляют собой ориентированный на решения продукт для мониторинга состояния масла.

Сенсорная система BiODE ViSmart (рис. 1) может измерять вязкость в диапазоне от 0 до 100 000 сП с повторяемостью ±1% при рабочих температурах от -20°C до 135°C.

Датчик ViSmart не имеет движущихся частей, использует полупроводниковую технологию и помещен в герметичный корпус весом четыре унции. Он измеряет температуру одновременно с измерением вязкости, что означает, что отдельное устройство для измерения температуры не требуется.


Рис. 1. Сенсорная система ViSmart™ для ноутбука (слева)
и eCup™ Handheld Portable Product (справа)

Принцип работы

Промышленность знакома с кинематической вязкостью (сантистокс, сСт) и динамической или абсолютной вязкостью (сантипуаз, сП).Кинематическая вязкость равна абсолютной вязкости, деленной на удельный вес. Прибор BiODE вводит третий класс вязкости, называемый акустической вязкостью.

Акустическая вязкость является мерой абсолютной вязкости, умноженной на удельный вес. Знание удельного веса позволяет осуществлять преобразование между этими тремя единицами при фиксированной скорости сдвига и температуре. В этом методе измерения вязкости используется резонатор сдвиговых акустических волн, контактирующий с жидкостью.

Вязкость жидкости определяется толщиной слоя жидкости, который гидродинамически связан с поверхностью.Нагрузка акустического резонатора, вызванная этой вязкоувлекаемой жидкостью, зависит от толщины и плотности увлеченной пленки.

Таким образом, отклик акустического вискозиметра пропорционален произведению абсолютной вязкости, плотности и частоты вибрации ( кг 2 / м 4 ) в пределе низких частот.

Резонатор акустических волн поддерживает своей толщиной стоячую волну. Волновая картина взаимодействует с электродами на нижней поверхности (изолированными от жидкости) и взаимодействует с жидкостью на верхней поверхности (рис. 2).


Рис. 2. A.) Волновая картина B.) Вид кварца
в разрезе Кристаллический датчик акустических волн, показывающий распространение волны

На основную часть жидкости акустический сигнал не влияет, а тонкий слой (порядка микрона) перемещается вибрирующей поверхностью (амплитуды колебаний порядка одного межатомного расстояния).

ViSmart от BiODE можно погружать в жидкость, а также принимать капли объемом до 100 микролитров (рис. 3).


Рис. 3. A.) BiODE ViSmart, встроенный в проточную кювету для
В процессе (справа) по сравнению с чашкой Зана (слева).
Б.) Проточная кювета ViSmart
C.) Проточная кювета ViSmart «Разблокирована»

Габаритные размеры датчика BiODE составляют примерно 1,3 дюйма на 1,1 дюйма на 0,3 дюйма (меньше спичечного коробка). Система BiODE по своей сути поддерживает работу в сети (включая условия для беспроводной передачи данных) и позволяет анализировать данные.Система BiODE легко расширяется для управления распределенным процессом или для переносных измерений. Отображение информации об измерениях является немедленным и непрерывным.

Измерения в процессе

Преимущества цифрового дизайна BiODE заключаются в том, что он изначально компактен, быстр, долговечен, надежен, дешевле и более масштабируем, чем большинство существующих продуктов. Он более гибок, чем большинство существующих систем, и его легче подключить к широкому спектру устройств управления технологическим процессом, поскольку он выводит цифровые, а не аналоговые сигналы.

На ViSmart не влияет статический, ламинарный или турбулентный поток, поскольку его рабочая скорость сдвига на несколько порядков превышает характеристики потока жидкости. Он также невосприимчив к вибрации и эффектам ориентации. Пока жидкость находится в контакте с поверхностью датчика, будет измеряться вязкость. Кроме того, не требуется калибровка заказчиком (на заводе-изготовителе он откалиброван по минеральным маслам, прослеживаемым NIST).

ViSmart может интегрироваться с другими готовыми продуктами для измерения pH, электропроводности и RTD, а также может быть развернут для полной интеграции с программным обеспечением для просмотра в интрасети или управления основным предприятием.

Для масштабирования в масштабе всего предприятия до восьми блоков ViSmart можно подключить к центру управления промышленным предприятием ViscNet™, который может выдавать выходные сигналы (от 4 до 20 мА, TCP/IP и т. д.) для интеграции и управления электромагнитными клапанами и насосами. .

Приложения

Недавно клиент из отрасли мониторинга состояния масла оценил ViSmart как часть своих процедур контроля качества продукции; образцы просто обозначены как Нефть А и Нефть В. Данные отбирались непрерывно и показаны на Рисунке 4 в единицах акустической вязкости (сП × удельный вес).Масло A имеет более низкую вязкость, чем масло B. Основная цель теста с обратной связью заключалась в проверке способности анализатора Biode AVM3003 измерять изменения вязкости по мере загрязнения одного образца другим.


Рис. 4. Данные мониторинга состояния масла для теста 1

Тест был настроен для демонстрации как повышающего, так и понижающего изменения. Оба образца испытывали до тех пор, пока не было достигнуто стабильное значение и пока температура не начала выравниваться; в этот момент один образец был намеренно загрязнен другим.

Минеральное масло использовалось в качестве эталона калибровки для большого диапазона скоростей сдвига (от 30 000 до 3 000 000), которые могут быть обнаружены. Минеральное масло начинает проявлять разжижение при сдвиге при высоких скоростях сдвига, и степень его разжижения учитывается в функции калибровки.

Материалы, которые демонстрируют большее разжижение при сдвиге, чем определенные калибровочные масла, имеют более низкую вязкость, в то время как такие материалы, как вода, изопропанол и ароматические соединения, которые демонстрируют меньшее разжижение при сдвиге, чем масла, дают более высокие показания, чем ожидалось.Минеральное масло используется в качестве калибровочного стандарта из-за его низкой реакционной способности, высокой стабильности и способности работать от -40°C до 140°C в требуемом диапазоне вязкости.

Для теста №1, показанного на рисунке 4, условия были следующими:

  • Pure Oil A (объем 5 литров), давление 190 psi
  • Загрязнение 114 миллилитров масла B

Для теста 2, показанного на рисунке 5, условия были следующими:

  • Pure Oil A (объем 5 литров), давление 190 psi
  • Загрязнение 250 миллилитров масла B (в дополнение к 114 миллилитрам теста 1)

Загрязнение и последующее изменение вязкости легко заметить.Колебания показаний на рис. 5 от 1 до 2 процентов связаны с незначительными колебаниями температуры (не показаны), вызванными условиями потока в системе с замкнутым контуром.


Рис. 5. Данные мониторинга состояния масла для теста 2


Рисунок 6. Данные мониторинга состояния масла для теста 3

Для теста 3, показанного на рисунке 6, условия были следующими:

  • Чистое масло Б (3.объем 5 литров), давление 250 psi
  • Загрязнение 150 миллилитров масла A


Рис. 7. Данные мониторинга состояния масла для теста 4

Для теста 4, показанного на рисунке 7, условия были следующими:

  • Pure Oil B (объем 3,5 л), давление 250 фунтов на кв. дюйм
  • Загрязнение 350 миллилитров масла А (в дополнение к 150 миллилитрам теста 3)

Хотя методология испытаний проста и понятна, полученные данные ясно указывают на следующее:

  1. AVM3003 может обнаруживать даже небольшие изменения вязкости масла.
  2. Реакция AVM3003 на загрязнение быстрая.
  3. Из-за надежной конструкции AVM3003 является хорошим вариантом для измерения вязкости в целях контроля состояния в OEM-приложениях.

Бортовая электроника ViSmart и протоколы связи обеспечивают необходимый интерфейс для интеграции с OEM-платформами, такими как компрессоры, редукторы, турбины и т. д., что позволяет производителям оборудования предоставлять дополнительные функции контроля и управления вязкостью.

Например, для OEM-поставщика редукторов система ViSmart™ способна непрерывно отображать поведение синтетического масла в режиме реального времени (рис. 8).


Рис. 8. Данные о вязкости при комнатной температуре
для трех полевых условий Tribolube L-3

Понятно, что каждый из образцов имеет разное значение вязкости. Данные показывают, что вязкость нового масла является самой низкой, потому что новое масло демонстрирует большее разжижение при сдвиге, чем загрязненное, разложившееся масло.Значение для загрязненного образца ниже, чем для использованного образца из-за накопленного загрязнения водой, опасности, которой подвергался этот редуктор.

Следующее поколение BiODE ViSmart включает в себя возможность электронного изменения применяемой скорости сдвига. Это позволит клиенту, осуществляющему мониторинг состояния масла, определить характеристику вязкости масла.

Эта запатентованная возможность в том же форм-факторе, что и ранее, расширяет набор инструментов инженера по техническому обслуживанию.Такая возможность, которая в настоящее время находится в аналитических лабораториях, позволяет инженеру-технологу и/или инженеру по техническому обслуживанию получить полное представление о характеристиках масла во всех условиях, которые указывают на фактические условия процесса.

Это также объединяет аналитические и технологические группы, позволяя им работать с общим набором точек данных для лучшего, более точного и быстрого принятия решений. Продукты BiODE ViSmart, eCup и ViscNet представляют собой жизнеспособный метод измерения в потоке для управления технологическими процессами в производственных условиях, особенно в тандеме с анализом конечной точки для различных потребностей в вязкости и измерениях.

Они предназначены для обеспечения мгновенных измерений вязкости в процессе производства в режиме реального времени, предоставляя клиентам непрерывный цифровой контрольный журнал. Небольшой размер ViSmart и отсутствие каких-либо движущихся частей с использованием современной технологии полупроводниковых датчиков в сочетании с eCup и/или ViscNet предоставляет оператору процесса экономичный и гибкий инструмент для снижения эксплуатационных расходов, минимизации технологических ошибок. и улучшить качество конечного продукта при одновременном повышении производительности и контроля параметров процесса.

Вязкость масла – как она измеряется и сообщается

По данным Общества трибологов и инженеров по смазочным материалам (STLE), вязкость является одним из наиболее важных физических свойств масла. Часто это один из первых параметров, измеряемых большинством лабораторий по анализу масла из-за его важности для состояния масла и смазки.Но что мы на самом деле имеем в виду, когда говорим о вязкости масла?

Вязкость смазочного масла обычно измеряется и определяется двумя способами: либо на основе его кинематической вязкости, либо на основе его абсолютной (динамической) вязкости. Хотя описания могут показаться похожими, между ними есть важные различия.

Рис. 1. Вискозиметр с капиллярной трубкой

Кинематическая вязкость масла определяется как его сопротивление течению и сдвигу под действием силы тяжести.Представьте, что вы наполняете один стакан турбинным маслом, а другой — густым трансмиссионным маслом. Какой из них быстрее вытечет из стакана, если его наклонить на бок? Турбинное масло будет течь быстрее, потому что относительные скорости потока определяются кинематической вязкостью масла.

Теперь рассмотрим абсолютную вязкость. Для измерения абсолютной вязкости в эти же стаканы вставьте металлический стержень. Используйте стержень для перемешивания масла, а затем измерьте усилие, необходимое для перемешивания каждого масла с одинаковой скоростью. Усилие, необходимое для перемешивания трансмиссионного масла, будет больше, чем усилие, необходимое для перемешивания турбинного масла.

Основываясь на этом наблюдении, может возникнуть соблазн сказать, что для перемешивания трансмиссионного масла требуется большее усилие, поскольку оно имеет более высокую вязкость, чем турбинное масло. Однако в этом примере измеряется сопротивление масла течению и сдвигу из-за внутреннего трения, поэтому правильнее сказать, что трансмиссионное масло имеет более высокую абсолютную вязкость, чем турбинное масло, поскольку для перемешивания требуется большее усилие. трансмиссионное масло.

Для ньютоновских жидкостей абсолютная и кинематическая вязкость связаны с удельным весом масла.Однако для других масел, таких как масла, содержащие полимерные присадки, улучшающие индекс вязкости (VI), или сильно загрязненные или разложившиеся жидкости, это соотношение не выполняется и может привести к ошибкам, если мы не знаем различий между абсолютной и кинематической вязкостью. .

Более подробное обсуждение абсолютной и кинематической вязкости см. в статье Дрю Тройера «Понимание абсолютной и кинематической вязкости».

Капиллярный вискозиметр Метод испытаний

Наиболее распространенный метод определения кинематической вязкости в лаборатории использует вискозиметр с капиллярной трубкой (рис. 1).В этом методе образец масла помещается в стеклянную капиллярную U-образную трубку, и образец вытягивается через трубку с помощью всасывания, пока не достигнет начального положения, указанного на боковой стороне трубки.

Затем всасывание прекращается, позволяя образцу течь обратно через трубку под действием силы тяжести. Узкая капиллярная часть трубки регулирует расход масла; более вязким сортам нефти требуется больше времени, чтобы течь, чем более жидким сортам нефти. Эта процедура описана в ASTM D445 и ISO 3104.

Поскольку скорость потока определяется сопротивлением масла, протекающего под действием силы тяжести через капиллярную трубку, этот тест фактически измеряет кинематическую вязкость масла. Вязкость обычно указывается в сантистоксах (сСт), что эквивалентно мм2/с в единицах СИ, и рассчитывается по времени, которое требуется маслу, чтобы течь от начальной точки до конечной точки, с использованием константы калибровки, поставляемой для каждой трубки.

В большинстве коммерческих лабораторий анализа нефти метод вискозиметра с капиллярной трубкой, описанный в ASTM D445 (ISO 3104), модифицирован и автоматизирован с использованием ряда коммерчески доступных автоматических вискозиметров.При правильном использовании эти вискозиметры способны воспроизводить аналогичный уровень точности, обеспечиваемый методом ручного вискозиметра с капиллярной трубкой.

Определение вязкости масла бессмысленно, если не определена температура, при которой вязкость была измерена. Обычно вязкость указывается при одной из двух температур: 40°C (100°F) или 100°C (212°F). Для большинства промышленных масел принято измерять кинематическую вязкость при 40°C, поскольку это является основой для системы оценки вязкости ISO (ISO 3448).

Точно так же большинство моторных масел обычно измеряют при 100°C, поскольку система классификации моторных масел SAE (SAE J300) относится к кинематической вязкости при 100°C (таблица 1). Кроме того, температура 100°C снижает рост помех при измерении загрязнения моторного масла сажей.

Рис. 2. Ротационный вискозиметр

Ротационный вискозиметр Метод испытаний

Менее распространенный метод определения вязкости масла использует ротационный вискозиметр.В этом методе испытаний масло помещают в стеклянную трубку, помещенную в изолированный блок при фиксированной температуре (рис. 2).

Затем металлический шпиндель вращается в масле с фиксированной скоростью вращения и измеряется крутящий момент, необходимый для вращения шпинделя. Основываясь на внутреннем сопротивлении вращению, обеспечиваемом напряжением сдвига масла, можно определить абсолютную вязкость масла. Абсолютная вязкость указывается в сантипуазах (сП), что эквивалентно мПа·с в единицах СИ.

Этот метод обычно называют методом Брукфилда и он описан в стандарте ASTM D2983.

Хотя абсолютная вязкость и вискозиметр Брукфилда используются реже, чем кинематическая вязкость, при составлении рецептур моторных масел. Например, обозначение «W», которое используется для обозначения масел, подходящих для использования при более низких температурах, частично основано на вязкости по Брукфильду при различных температурах (таблица 2).

Исходя из SAE J300, всесезонное моторное масло, обозначенное как SAE 15W-40, должно соответствовать предельным значениям кинематической вязкости при повышенных температурах в соответствии с таблицей 1 и минимальным требованиям для холодного пуска двигателя, указанным в таблице 2.

Индекс вязкости

Еще одним важным свойством масла является индекс вязкости (VI). Индекс вязкости — безразмерное число, используемое для обозначения температурной зависимости кинематической вязкости масла.

Он основан на сравнении кинематической вязкости испытуемого масла при 40°C с кинематической вязкостью двух эталонных масел, одно из которых имеет индекс вязкости 0, а другой — индекс вязкости 100 (рис. 3). такая же вязкость при 100ºC, как у испытуемого масла.Таблицы для расчета индекса вязкости по измеренной кинематической вязкости масла при 40°C и 100°C приведены в ASTM D2270.


Рисунок 3. Определение индекса вязкости (VI)

На рис. 3 показано, что масло с меньшим изменением кинематической вязкости в зависимости от температуры будет иметь более высокий индекс вязкости, чем масло с большим изменением вязкости в том же диапазоне температур.

Для большинства парафиновых промышленных масел селективной очистки на минеральной основе типичные индексы вязкости находятся в диапазоне от 90 до 105.Однако многие высокоочищенные минеральные масла, синтетические масла и масла с улучшенным индексом вязкости имеют индекс вязкости выше 100. На самом деле синтетические масла типа ПАО обычно имеют индекс вязкости в диапазоне от 130 до 150.

Мониторинг вязкости и тренды

Мониторинг и анализ тенденций вязкости, возможно, являются одним из наиболее важных компонентов любой программы анализа масла. Даже небольшие изменения вязкости могут увеличиваться при рабочих температурах до такой степени, что масло больше не может обеспечивать достаточную смазку.

Типичные предельные значения промышленного масла установлены на уровне ±5 процентов для осторожности и ±10 процентов для критических условий, хотя для тяжелых условий эксплуатации и чрезвычайно важных систем должны быть установлены еще более жесткие требования.

Значительное снижение вязкости может привести к:

  • Потеря масляной пленки, вызывающая чрезмерный износ
  • Повышенное механическое трение, вызывающее чрезмерное потребление энергии n Выделение тепла из-за механического трения n Внутренние или внешние утечки
  • Повышенная чувствительность к загрязнению частицами благодаря уменьшению масляной пленки
  • Разрушение масляной пленки при высоких температурах, высоких нагрузках или во время пуска или выбега.

Аналогично, слишком высокая вязкость может вызвать:

  • Чрезмерное тепловыделение, приводящее к окислению масла, образованию шлама и лака
  • Газовая кавитация из-за недостаточного потока масла к насосам и подшипникам
  • Нехватка смазки из-за недостаточного потока масла
  • Масляный бич в опорных подшипниках
  • Избыточный расход энергии на преодоление жидкостного трения
  • Плохое удаление воздуха или деэмульгируемость
  • Плохая прокачиваемость при холодном пуске.

Всякий раз, когда наблюдается значительное изменение вязкости, всегда следует исследовать и устранять основную причину проблемы. Изменения вязкости могут быть результатом изменения химического состава базового масла (изменение молекулярной структуры масла) или проникновения загрязняющих веществ (таблица 3).

Изменения вязкости могут потребовать дополнительных тестов, таких как: кислотное число (AN) или инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) для подтверждения начального окисления; тестирование загрязнений для выявления признаков проникновения воды, сажи или гликоля; или другие менее часто используемые тесты, такие как ультрацентрифужный тест или газовая хроматография (ГХ), для выявления изменений в химическом составе базового масла.

Вязкость является важным физическим свойством, которое необходимо тщательно отслеживать и контролировать из-за его воздействия на масло и влияния масла на срок службы оборудования.

Независимо от того, измеряете ли вы вязкость на месте с помощью одного из многих приборов для анализа масла, способных точно определять изменения вязкости, или регулярно отправляете образцы во внешнюю лабораторию, важно знать, как определяется вязкость и как изменения могут повлиять на надежность оборудования.Необходимо применять упреждающий подход к определению состояния жизненной силы оборудования – масла!

Вискозиметр | Insatech Marine

Вискозиметр с подогревом

ФГ-К1-200-КВ

Проверка вязкости топлива и масла очень необходима для определения качества поставляемого топлива.

Вискозиметр с подогревом удобен для определения вязкости смазочного масла и остаточного топлива во всех областях применения, включая дизельные двигатели, газовые и авиационные турбины, коробки передач, гидравлику и судовое топливо.

Особенности:

  •         Наблюдение за всеми изменениями вязкости смазки и масла.
  •         подтвердите, что доставлено топливо правильной марки.
  •        Рассчитайте эффективность сгорания (CCAI).
  •        Правильная плотность от 50°C.до кг/м³ при 15°C в вакууме

 

Вискозиметр с подогревом можно приобрести отдельно или в составе комплекта испытательного оборудования.

 

  Спецификация

Точность:            Обычно в пределах ±3% (20–450 сСт)

Применение:      Масла и смазочные масла

Расчеты:      Вязкость при 15°C или 40°C (с подогревом), вязкость при 40°C (без нагревания, с поправкой на 40°C), вязкость при 100°C (расчетная), расчетный индекс ароматичности (CCAI), плотность корреляция от 50°C до 15°C в вакууме, индекс переменной вязкости (для режима без подогрева)

Корреляция:       ASTM D445, IP71

Размеры:       25 см x 13 см x 9 см

Питание:              110/240 В переменного тока, выбирается пользователем

Диапазон:               20–810 сСт при 50°C (классы топлива ISO от RMA 10 до RMA 55), 20–810 сСт при 40°C (смазочные масла от SAE5 до SAE50)

Время теста:         Нагрев от 25°C за 10 минут, Вязкость при 40°C без нагрева 3 минуты, Повторные тесты максимум 30 секунд

Вес:             10 кг

………………………………………….. …………………………………………. ………………….

Информация для заказа:

ФГ-К1-200-КВ

Запчасти и расходные материалы:

Код продукта                             Часть

FG-K10503-KW             Запасные уплотнения, предохранители и шарики

AS-K3-013-KW              Вискозиметр Блок питания

AS-K11097                     Заглушка вискозиметра

AS-K11098                     Заглушка вискозиметра

EL-K10450                     Вискозиметр Кабель питания 24 В

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Измерения вязкости нефтепродуктов — 03 мая 2013 г. — Клиффорд Джонс — Новости нефтедобывающей промышленности Статьи

Когда в 1898 году возникло Американское общество испытаний и материалов (ASTM), его первое задание было сосредоточено на материалах и размерах рельсовых путей.В то время нефтяная промышленность быстро развивалась, и вскоре процедуры определения характеристик нефтепродуктов стали подпадать под действие ASTM. Самые ранние стандарты ASTM для нефтяной промышленности касались температуры вспышки (Jones, 2005). Принимая во внимание спектр применения нефтепродуктов, от бензина до тяжелых остатков, вязкость/сопротивление текучести стали важными величинами при использовании. Это создало к середине 20-го века стандарты ASTM для вязкости нефтепродуктов (Johnson & Auth, 1951).К этому времени органы по стандартизации были созданы во многих странах, и была сформирована международная сеть органов по стандартизации ISO со штаб-квартирой в Женеве.

Johnson & Auth (1951) цитирует ASTM D445-2T «Метод определения кинематической вязкости», и его рассмотрение следует ниже. Кинематическая вязкость имеет размерность длина3 время-1, как и температуропроводность и коэффициент диффузии. Это аналоговые величины, зависящие от того, передается ли импульс, теплота или масса.То, что Johnson & Auth (1951) назвало ASTM D445-2T, теперь стало ASTM D445-12 (ASTM International, 2013), который вполне может иметь последовательные версии. Этот стандарт включает измерение времени, необходимого жидкости для спуска по калиброванному капилляру. ASTM D445-12 охватывает диапазон кинематической вязкости от 0,2 до 300000 мм2·с-1 (от 2 × 10-7 до 0,3 м2·с-1), и мы отмечаем, что 10-4 м2·с-1 = 1 сток. Для того чтобы читатель имел представление об этих величинах, они приведены ниже в табличной форме для ряда жидкостей.
Прежде чем рассматривать приборы, соответствующие стандарту ASTM D445–12, рассмотрим далее сам стандарт и другие подобные. ИСО, как орган, объединяющий и координирующий «стандарты» по всему миру, часто добавляет свой собственный авторитет к авторитету национального органа, выпустившего конкретный стандарт. Это относится к ASTM D445–12, который также является ISO 3104: 1994. Имея ту же область применения и цель, что и ASTM D445–12 и ISO 3104: 1994, но не идентичные им во всех отношениях, DIN 51366 (Германия) и IP 71 ( СОЕДИНЕННОЕ КОРОЛЕВСТВО).Приборы для измерения вязкости с помощью этих средств широко доступны. На приведенном ниже рисунке показан вискозиметр довольно простой конструкции, предназначенный для измерений в соответствии со стандартами ASTM D 445 и ISO 3104.
Этот вискозиметр подходит только для прозрачных жидкостей, что предотвращает применение с тяжелыми остатками. Стеклянная конструкция, показанная на диаграмме, подвешена в водяной бане, чтобы убедиться, что температура измерения контролируется.
Также соответствует ASTM D445, но может использоваться как для непрозрачных, так и для прозрачных жидкостей. MiniAV® от Cannon Instruments (ниже).
Cannon miniAV®, который может работать при температуре до 100°C, имеет диапазон измерения кинематической вязкости от 0,3 до 6000 сСт. Это позволяет использовать его для таких различных веществ, как бензин (нижний предел измерения) и углеводородные смазки (верхний предел измерения).
Существует много доступных для использования вискозиметров, и часто в их рекламе жирным шрифтом выделено «ASTM D445». Каждый из двух выбранных выше примеров соответствует этому стандарту, который используется уже много десятилетий.Они различаются по степени усовершенствования приборов, и тот факт, что оба вискозиметра продолжают находить применение, свидетельствует о продолжающейся методологии, которая так характерна для нефтяной технологии. Биодизель на этой ранней стадии его международного внедрения точно определяется с точки зрения кинематической вязкости. Это свидетельствует о приверженности их развитию, и то же самое можно сказать о различных смесях бензина и спирта, которые стали доступны после того, как углеродный след топлива стал таким важным вопросом.
Устройства, подобные изображенным (и многие другие), должны быть откалиброваны по стандартам, жидкостям с хорошо охарактеризованной вязкостью в пределах диапазона измерения для этого прибора. Часто бывает так, что при измерении вязкости на протяжении всего процесса используются вместе два или более эталонов. Для калибровки применяется стандарт ASTM D2162: Стандартная практика базовой калибровки эталонных вискозиметров и эталонов вязкости масла. Когда ASTM D445 и ASTM D2162 используются вместе друг с другом, как это часто бывает, необходимо проводить различие между обычным вискозиметром, к которому применяется первый, и эталонным вискозиметром, к которому применяется второй.Эталонный стеклянный капиллярный вискозиметр, изготовленный компанией Cannon (PM Tamson Instruments, 2013 г.), показан на табл. 3 ниже.
Разница между обычным и эталонным стеклянным капиллярным вискозиметром заключается в степени и зависит от точности выдувания стекла при его изготовлении. Упомянутые выше стандарты калибровки должны быть проверены на эталонном вискозиметре в соответствии с ASTM D2162 и затем могут быть применены к другим вискозиметрам, пользователи которых ссылаются на ASTM D445. Например, Conostan® (2013) выпускает стандарты кинематической вязкости при 40°C от 2.от 8 до 23000 сантистоксов. Их кинематическая вязкость при других температурах также известна с точностью, ожидаемой от продукта ASTM D2162. Существуют также стандарты вязкости при низких температурах, например, для топлива для реактивных двигателей на полной высоте (DC Scientific, 2011). Внимательный читатель может удивиться, почему чистое органическое соединение нельзя использовать в качестве эталона вместо дорогостоящего стандарта. Это нормально при условии, что вязкость самого соединения была определена на эталонном вискозиметре по ASTM D2162, но полагаться на табличное значение вязкости чистого соединения неудовлетворительно.
Органы по стандартизации есть не только у «развитых» стран, но и в меньшей степени, и эта статья завершится упоминанием спецификации вязкости органом из менее развитого региона мира. В стандарте IS 15607: 2005, выпущенном Бюро индийских стандартов, указан диапазон кинематической вязкости биодизельного топлива, производимого в Индии, от 2,5 до 6,0 сСт. Это немного отличается от требований европейского стандарта 14214, которые приведены в таблице выше.

Ссылки
АСТМ Интернэшнл.(2013) ASTM D445-12 [онлайн] Доступно по адресу: http://www.astm.org/Standards/D445.htm [Проверено 27 февраля 2013 г.]
БП. (2013) BP Marine [онлайн] Доступно по адресу: http://www.bp.com/extendedsectiongenericarticle.do?categoryId=

26&contentId=7056965 [Проверено 27 февраля 2013 г.]
Компания Кэннон Инструмент. (2013) Серия miniAV [онлайн] Доступно по адресу: http://www.cannoninstrument.com/miniAV.htm [Проверено 27 февраля 2013 г.]
Коностан. (2013) Стандарты вязкости [онлайн] Доступно по адресу: http://www.conostan.com/oil-viscosity-standards.aspx [По состоянию на 27 февраля 2013 г.]
Научный округ Колумбия. (2011) Стандарты низкотемпературной вязкости [онлайн] Доступно по адресу: http://dcglass.com/products-and-services/measurement-caulibration-standards/low-temperature-viscosity-standards [Проверено 27 февраля 2013 г.]
Эссо. (2009) Esso Ultra, Масло для двигателей легковых автомобилей высшего качества [онлайн] Доступно по адресу: http://www.ravansanatoil.com/PDF/OIL/ESSO/IOCAENPVLESEsso_Ultra.pdf [Доступ 27 февраля 2013 г.]
Эксон Мобил.(2005) World Jet Fuel Specifications [онлайн] Доступно по адресу: http://www.exxonmobil.com/AviationGlobal/Files/WorldJetFuelSpecifications2005.pdf [Проверено 27 февраля 2013 г.]
Джонсон А.Дж., Аут Г.Х., 1951. Справочник по топливу и горению. Макгроу-Хилл.
Jones J.C., 2005. Рекомендации по точкам возгорания. Новости нефтепромышленности, 6(3), стр. 10
ПМ Тамсон Инструментс. (2013) Вискозиметр Master Cannon Fenske, ASTM D2162 [онлайн] Доступно по адресу: http://www.tamson-instruments.com/index.php/products/acessories/viscometers/master-cannon-fenske/master-cannon-fenske- вискозиметр-ASTM-D2162.html [По состоянию на 27 февраля 2013 г.]
Инженерный набор инструментов. (2013) Fluids – Kinematic Viscosities [онлайн] Доступно по адресу: http://www.engineeringtoolbox.com/kinematic-viscosity-d_397.html [Проверено 27 февраля 2013 г.]
Томас Сайентифик. (2013) Вискозиметр с подвесным уровнем BS/IP/SL [онлайн] Доступно на: 27 февраля 2013 г.]

вязкость

Наиболее важным физическим свойством смазочного масла является вязкость.Вязкость определяет несущую способность масла, а также легкость его циркуляции. Правильный баланс между высокой вязкостью для переноски нагрузки и низкой вязкостью для облегчения циркуляции должен учитываться для любого смазочного материала и его применения. Масло обеспечивает преимущества в дополнение к смазке, и жизненно важно, чтобы оно могло течь при любых условиях. При использовании такие загрязнители, как вода, попадание топлива в масло, окисление и сажа, влияют на вязкость. Поэтому измерение вязкости является одним из наиболее важных тестов масла в механической системе.

Для мониторинга состояния машин общепринятым методом является кинематическая вязкость, определяемая как сопротивление потоку под действием силы тяжести.

На вязкость масла влияют:

• Вариации температуры. Индекс вязкости (VI) смазочной жидкости показывает, насколько вязкость масла изменяется в зависимости от температуры. Высокий индекс вязкости указывает на то, что вязкость масла изменяется незначительно из-за колебаний температуры, тогда как низкий индекс вязкости указывает на относительно большое изменение вязкости.Масло с вязкостью, которая не сильно меняется в диапазоне от 40°C до 100°C, будет иметь более высокий индекс вязкости, чем масло с большим изменением вязкости. Тест индекса вязкости (ASTM D 2270) основан на кинематической вязкости масла при 40°C (104°F) и 100°C (212°F). Цифры индекса вязкости выше 95 считаются высокими. Масла с высоким индексом вязкости обеспечивают лучшую защиту важных компонентов в широком диапазоне температур.
• Присадки – присадки могут входить в состав масел. Например, всесезонные моторные масла на минеральной основе (кроме натуральных базовых масел с высоким индексом вязкости) содержат упругую присадку, которая уплотняется при низких температурах и расширяется при высоких температурах в ответ на увеличение растворяющей способности жидкости.
• Побочные продукты термического и окислительного разложения – эти побочные продукты нерастворимы, но переносятся маслом в стабильной суспензии.
• Сажа – обычно встречающаяся в дизельных двигателях сажа представляет собой частицу, образующую коллоидную суспензию в масле. Диспергирующая присадка к маслу, предназначенная для предотвращения агломерации и роста частиц сажи, способствует образованию коллоидной суспензии.
• Загрязнение водой. Масло и свободная вода не смешиваются, во всяком случае, химически. Но при определенных обстоятельствах они объединятся, образуя эмульсию, похожую на кофе со сливками, и это на самом деле увеличит кинематическую вязкость масла.

Измерение кинематической вязкости 

Гравиметрический капилляр

— наиболее широко используемый метод измерения кинематической вязкости — это использование гравиметрического капилляра с контролируемой температурой, обычно 40°C для односортных масел и 40 и 100°C для всесезонных масел. Измерения с использованием капиллярных вискозиметров основаны на зависимости между вязкостью и временем. Чем более вязкое масло, тем дольше оно будет течь по капилляру только под действием силы тяжести.В настоящее время используется несколько стандартизированных капилляров. В большинстве лабораторных приборов используются стеклянные капилляры или «трубки». В более позднем усовершенствовании для полевых измерений кинематической вязкости используется капилляр с разделенной алюминиевой кюветой

.

Инструменты предназначены для работы в качестве капилляров прямого или обратного потока. В прямоточных капиллярах резервуар для проб располагается ниже измерительных меток. В типах с обратным потоком резервуар находится выше меток. Капилляры с обратным потоком позволяют тестировать непрозрачные жидкости, а некоторые из них могут иметь третью измерительную метку.Наличие трех измерительных меток обеспечивает два последовательных времени потока и улучшает воспроизводимость измерений.

► ПОРТАТИВНЫЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ КАПИЛЛЯРНЫЙ ВИСКОМЕТР БЕЗ РАСТВОРИТЕЛЕЙ

Полевые или мобильные приложения, где требуется результат кинематической вязкости, можно удовлетворить с помощью вискозиметров нового поколения, основанных на конструкции капилляра с разделенными ячейками Хеле-Шоу. Один нагреваемый алюминиевый блок с обработанным капилляром позволяет регулировать вязкость при температуре 40°C без использования растворителей для очистки.

Как и в лабораторных системах, образец объемом 60 мкл пипетируется и вводится в ячейку с регулируемой температурой, обычно установленной на 40°C. По завершении устройство сообщает о кинематической вязкости непосредственно на экране. После тестирования оператор энергично очищает пластины чистящей салфеткой, и ячейка нагревается для следующего образца.

► РУЧНЫЕ СИСТЕМЫ СТАНДАРТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Эти системы состоят из ванны с очень точным контролем температуры, в которую погружены прямоточные капилляры.Образец масла, обычно 10 мл, всасывается в трубку, пока не достигнет начальной точки. Затем всасывание прекращается, и масло течет под действием силы тяжести через контролируемую капиллярную часть трубки. На трубке видны две-три метки. Оператор наблюдает за мениском масла, когда оно проходит начальную точку. В этот момент оператор определяет, сколько времени потребуется маслу, чтобы пройти последнюю отметку. Пробирки выбираются таким образом, чтобы испытание длилось не менее 200 секунд. Это упрощает ручной хронометраж.ASTM D 445 — это метод определения кинематической вязкости, изначально написанный для ручного метода.

► АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ МОДИФИЦИРОВАННЫЙ МЕТОД УББЕЛОДЕ

Обычной системой, используемой в лабораториях, является автоматизированный модифицированный метод Уббелоде. Флакон объемом 10 мл помещается в небольшую карусельную стойку. Система подает масло в трубы ручным способом, но в этом случае все задачи берет на себя компьютерная программа. Система не требует, чтобы оператор контролировал и контролировал расход масла.

Важные выводы

Вязкость является важным свойством жидкости, и мониторинг вязкости необходим для анализа масла.Обязательно изучите методы измерения кинематической вязкости отработанных масел и помните, что методы немного отличаются. Важно понимать детали измерения вязкости, чтобы можно было принимать точные решения по смазке.

При поиске вискозиметра на месте не ищите полного соответствия между лабораторным кинематическим вискозиметром и прибором на месте, особенно для полевых систем. Учитывайте технику, условия и пользовательскую среду. Трудно ли получить или сохранить растворители? Используется ли оборудование регулярно? Всегда проверяйте новое масло тем же вискозиметром, который вы используете для текущего масла.Вернуться на страницу анализа масла.

Получите бесплатное электронное руководство и узнайте больше
Загрузить электронное руководство

Вязкость нефти — PetroWiki

Абсолютная вязкость является мерой внутреннего сопротивления жидкости течению. Для жидкостей вязкость соответствует неофициальному понятию «густота». Например, мед имеет более высокую вязкость, чем вода.

Любой расчет, связанный с движением жидкостей, требует значения вязкости. Этот параметр требуется для условий, варьирующихся от систем поверхностного сбора до резервуара.Можно ожидать, что корреляции для расчета вязкости будут оценивать вязкость при температурах в диапазоне от 35 до 300°F.

Ньютоновские жидкости

Жидкости, вязкость которых не зависит от скорости сдвига, называются ньютоновскими жидкостями. Корреляции вязкости, обсуждаемые на этой странице, относятся к ньютоновским жидкостям.

Факторы, влияющие на вязкость

Основными факторами, влияющими на вязкость, являются:

  • Масляная композиция
  • Температура
  • Растворенный газ
  • Давление

Состав масла

Как правило, состав масла описывается только плотностью в градусах API.Использование как плотности в градусах API, так и характеристического фактора Уотсона обеспечивает более полное описание нефти. Таблица 1 показывает пример для нефти с плотностью 35° API, которая указывает на взаимосвязь вязкости и химического состава, напоминая, что характеристический коэффициент 12,5 отражает высокопарафиновые масла, а значение 11,0 указывает на нафтеновое масло. Очевидно, что химический состав, помимо плотности в градусах API, играет роль в поведении вязкости сырой нефти. На рис. 1 показано влияние коэффициента характеристики сырой нефти на вязкость мертвой нефти. В целом вязкостные характеристики предсказуемы. Вязкость увеличивается с уменьшением плотности сырой нефти в градусах API (при условии постоянного характеристического коэффициента Ватсона) и с понижением температуры. Эффект растворенного газа заключается в снижении вязкости. Выше давления насыщения вязкость увеличивается почти линейно с давлением. Рис. 2 показывает типичную форму пластовой вязкости нефти при постоянной температуре.

  • Рис. 1. Вязкость мертвой нефти в зависимости от плотности в градусах API и характеристического фактора Уотсона.

  • Рис. 2 – Типовая кривая вязкости масла.

Расчеты вязкости

Расчеты вязкости пластовой нефти в действующем состоянии требуют многоэтапного процесса, включающего отдельные корреляции для каждого этапа процесса. Вязкость мертвой или безгазовой нефти определяется как функция плотности сырой нефти в градусах API и температуры.Вязкость газонасыщенной нефти находится в зависимости от вязкости мертвой нефти и газонефтяного фактора (ГФ). Вязкость недонасыщенной нефти определяется как функция вязкости газонасыщенной нефти и давления выше давления насыщения.

Рис. 3 и 4 обобщают все корреляции вязкости мертвой нефти, описанные в таблицах 2 и 3 . [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] Результаты, предоставленные Рис.4 показывают, что метод, предложенный Standing [23] , не подходит для сырой нефти плотностью менее 28°API. Аль-Кафаджи и др. Метод [10] компании не подходит для сырой нефти плотностью менее 15°API, в то время как метод Bennison [21] , разработанный в основном для сырой нефти Северного моря с низкой плотностью API, не подходит для нефти плотностью выше 30°API. .

  • Рис. 3 – Зависимость вязкости мертвой нефти от температуры.

  • Рис.4 – Вязкость мертвой нефти в зависимости от плотности в градусах API.

Сравнение различных методов

На рис. 5 представлен аннотированный список наиболее часто используемых методов корреляции для расчета вязкости. Результаты иллюстрируют тенденцию изменения вязкости и температуры мертвой нефти. При понижении температуры вязкость увеличивается. При температурах ниже 75°F метод Беггса и Робинсона [5] значительно завышает вязкость, в то время как метод Стэндинга фактически показывает снижение вязкости.Эти тенденции делают эти методы непригодными для использования в температурном диапазоне, связанном с трубопроводами. Метод Била [3] [4] был разработан на основе наблюдений за вязкостью мертвой нефти при 100 и 200°F и имеет тенденцию занижать вязкость при высокой температуре. Корреляции вязкости мертвой нефти несколько неточны, поскольку они не учитывают химическую природу сырой нефти. Только методы, разработанные Standing [23] и Fitzgerald [18] [19] [20] , учитывают химическую природу сырой нефти посредством использования характеристического фактора Уотсона.Метод Фитцджеральда был разработан для широкого диапазона условий, как подробно описано в таблицах 2 и 3 , и является наиболее универсальным методом, подходящим для общего использования корреляций, перечисленных в этой таблице. Глава 11 Технического справочника API — Переработка нефти [19] содержит график, показывающий область применимости метода Фитцджеральда.

  • Рис. 5 – Аннотированный список часто используемых корреляций вязкости мертвой нефти.

Метод Андраде [1] [2] основан на наблюдении, что построенный логарифм вязкости в зависимости от обратной абсолютной температуры образует линейную зависимость от температуры, несколько превышающей нормальную точку кипения, до точки, близкой к температуре замерзания масла, как показано на рис. 6 . Метод Андраде применяется посредством использования точек данных измеренной вязкости мертвой нефти, полученных при низком давлении и двух или более температурах. Данные должны быть получены при температурах в интересующем диапазоне.Этот метод рекомендуется, когда доступны данные измерений вязкости мертвого масла.

  • Рис. 6 – Вязкость мертвого масла в зависимости от обратной абсолютной температуры.

Методы определения вязкости масла по пузырьку

Таблицы 4 и 5 и 5 [5] [7] [8] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [22] [23] [24] [25] [26] [26] [27] [28] [29] содержит полный обзор методов определения вязкости масла по точке насыщения.

Корреляции для вязкости масла при температуре начала насыщения обычно принимают форму, предложенную Чу и Конналли. [26] Этот метод формирует корреляцию с вязкостью мертвой нефти и газовым фактором раствора, где A и B определяются как функции газового фактора раствора.

………………….(1)

Рис. 7 и 8 показаны корреляции для параметров А и В, разработанные различными авторами. Рис.9 показано влияние параметров корреляции А и В на предсказание вязкости. Этот график был построен при значении вязкости мертвой нефти 1,0 сантипуаз, чтобы можно было изучить влияние газового фактора раствора. Корреляции, предложенные Labedi, [7] [8] Khan et al. , [28] и Almehaideb [29] специально не используют вязкость мертвой нефти и газовый фактор растворения и не были включены в этот график.

  • Рис.7– Параметр корреляции вязкости по пузырьку A.

  • Рис. 8 – Параметр корреляции вязкости по пузырьку B.

  • Рис. 9 – Вязкость нефти по точке насыщения в зависимости от газового фактора раствора.

Корреляции для недонасыщенной нефти

Когда давление превышает точку насыщения, масло становится недонасыщенным. В этой области вязкость нефти увеличивается почти линейно с давлением. Таблицы 6 и 7 [3] [4] [7] [8] [11] [12] [13] [13] [14] [ 15] [16] [17] [22] [22] [25] [29] [30] [31] [31] [32] [ 33] обеспечивают корреляции для моделирования вязкости недонасыщенной нефти. На рис. 10 представлено визуальное сравнение методов.

  • Рис. 10 – Вязкость недонасыщенной нефти в зависимости от давления.

Номенклатура

Вязкость нефти по температуре кипения Вязкость мертвого масла
мк об =, м/л, сП
μ од =, м/л, сП

Каталожные номера

  1. 1.0 1.1 Андраде, Э.Н. da C. 1930. Вязкость жидкостей. Природа 125: 309–310. http://dx.doi.org/10.1038/125309b0
  2. 2.0 2.1 Рейд Р.К., Праусниц Дж.М. и Шервуд Т.К. 1977. Свойства газов и жидкостей, третье издание, стр. 435–439. Нью-Йорк: Высшее образование McGraw-Hill.
  3. 3.0 3.1 3.2 Бил, К. 1970. Вязкость воздуха, воды, природного газа, сырой нефти и ее попутных газов при температурах и давлениях на нефтяных месторождениях, №.3, 114–127. Ричардсон, Техас: Серия переизданий (Оценка нефтегазовых свойств и оценка запасов), SPE. Ошибка цитирования: недопустимый тег ; имя «r3» определено несколько раз с разным содержимым. Ошибка цитирования: неверный тег ; имя «r3» определено несколько раз с разным содержимым
  4. 4.0 4.1 4.2 Постоянный, М.Б. 1981. Объемное и фазовое поведение углеводородных систем нефтяных месторождений, девятое издание. Ричардсон, Техас: Общество инженеров-нефтяников AIME.
  5. 5.0 5.1 5.2 Беггс, Х.Д. и Робинсон, Дж. Р. 1975. Оценка вязкости систем сырой нефти. J Pet Technol 27 (9): 1140-1141. SPE-5434-PA. http://dx.doi.org/10.2118/5434-PA
  6. ↑ Глазё, Ø. 1980. Обобщенные корреляции давления, объема и температуры. J Pet Technol 32 (5): 785-795. SPE-8016-PA. http://dx.doi.org/10.2118/8016-PA
  7. 7,0 7,1 7,2 7,3 Лабеди Р.М. 1982. Корреляция PVT африканской нефти.Кандидатская диссертация. 1982. . Кандидатская диссертация, Колорадская горная школа, Ледвилл, Колорадо (май 1982 г.).
  8. 8.0 8.1 8.2 8.3 Labedi, R. 1992. Улучшенные корреляции для прогнозирования вязкости легкой нефти. Дж. Пет. науч. англ. 8 (3): 221-234. http://dx.doi.org/10.1016/0920-4105(92)

    -Y
  9. ↑ Нг, Дж.Т.Х. и Эгбога, Е.О. 1983. Улучшенная корреляция температуры и вязкости для систем сырой нефти. Представлено на Ежегодном техническом совещании, Банф, Канада, 10–13 мая.ПЕТСОЦ-83-34-32. http://dx.doi.org/10.2118/83-34-32
  10. 10.0 10.1 10.2 Аль-Хафаджи, А.Х., Абдул-Маджид, Г.Х. и Хассун, С.Ф. 1987. Корреляция вязкости мертвой, живой и недонасыщенной сырой нефти. Дж. Пет. Рез. (декабрь): 1–16.
  11. 11.0 11.1 11.2 Петровский Г.Е. Jr. 1990. Корреляции PVT для сырой нефти Мексиканского залива. магистерская диссертация. 1990. . Магистерская диссертация, Университет Юго-Западной Луизианы, Лафайет, Луизиана.
  12. 12,0 12,1 12,2 Петровский Г.Е. младший и Фаршад, Ф.Ф. 1995. Корреляция вязкости сырой нефти Мексиканского залива. Представлено на Симпозиуме SPE по производственным операциям, Оклахома-Сити, Оклахома, США, 2–4 апреля. SPE-29468-MS. http://dx.doi.org/10.2118/29468-MS
  13. 13.0 13.1 13.2 Картоатмоджо, Р.С.Т. 1990. Новые корреляции для оценки свойств углеводородной жидкости. Магистерская диссертация, Университет Талсы, Талса, Оклахома.
  14. 14,0 14,1 14,2 Картоатмоджо, Т.Р.С. и Шмидт, З. 1991. Новые корреляции физических свойств сырой нефти, Общество инженеров-нефтяников, незапрошенный документ 23556-MS.
  15. 15.0 15.1 15.2 Kartoatmodjo, T. and Z., S. 1994. Большой банк данных улучшает взаимосвязь физических свойств сырой нефти. Oil Gas J. 92 (27): 51–55.
  16. 16,0 16,1 16,2 Де Гетто, Г.и Вилла, М. 1994. Анализ надежности PVT-корреляций. Представлено на Европейской нефтяной конференции, Лондон, Великобритания, 25-27 октября. SPE-28904-MS. http://dx.doi.org/10.2118/28904-MS
  17. 17,0 17,1 17,2 Де Гетто, Г., Паоне, Ф. и Вилла, М. 1995. Корреляции давления, объема и температуры для тяжелых и сверхтяжелых нефтей. Представлено на Международном симпозиуме SPE по тяжелой нефти, Калгари, 19-21 июня. SPE-30316-MS. http://dx.doi.org/10.2118/30316-МС
  18. 18,0 18,1 Фицджеральд, Д.Дж. 1994. Метод прогнозирования для оценки вязкости жидких смесей углеводородов неопределенного состава. Магистерская диссертация, Государственный университет Пенсильвании, Государственный колледж, Пенсильвания.
  19. 19,0 19,1 19,2 19,3 Добер, Т.Е. и Danner, R.P. 1997. Технический справочник API — нефтепереработка, 6-е издание, гл. 11. Вашингтон, округ Колумбия: Американский институт нефти (API).
  20. 20.0 20.1 Саттон, Р. П. и Фаршад, Ф. 1990. Оценка эмпирически полученных PVT свойств сырой нефти Мексиканского залива. SPE Res Eng 5 (1): 79-86. SPE-13172-PA. http://dx.doi.org/10.2118/13172-PA
  21. 21,0 21,1 Беннисон, Т. 1998. Прогноз вязкости тяжелой нефти. Представлено на конференции IBC по разработке месторождений тяжелой нефти, Лондон, 2–4 декабря.
  22. 22,0 22,1 22,2 Эльшаркави, А.М. и Алихан А.А. 1999. Модели для прогнозирования вязкости сырой нефти Ближнего Востока. Топливо 78 (8): 891–903. http://dx.doi.org/10.1016/S0016-2361(99)00019-8
  23. 23,0 23,1 23,2 23,3 Уитсон, К.Х. и Брюле, М. Р. 2000. Фазовое поведение, № 20, гл. 3. Ричардсон, Техас: Серия монографий Генри Л. Доэрти, Общество инженеров-нефтяников.
  24. 24,0 24,1 Бергман Д.Ф. 2004. Не забывайте о вязкости. Представлено на 2-м Ежегодном симпозиуме по разработке месторождений Совета по передаче нефтяных технологий, Лафайет, Луизиана, 28 июля.
  25. 25,0 25,1 25,2 Диндорук Б. и Кристман П.Г. 2001. Свойства PVT и корреляции вязкости для нефти Мексиканского залива. Представлено на Ежегодной технической конференции и выставке SPE, Новый Орлеан, 30 сентября – 3 октября. SPE-71633-MS. http://dx.doi.org/10.2118/71633-MS
  26. 26,0 26,1 Чу, Дж. и Конналли, К.А. Jr. 1959. Корреляция вязкости газонасыщенной сырой нефти. В трудах Американского института горных, металлургических и нефтяных инженеров, Vol.216, 23. Даллас, Техас: Общество инженеров-нефтяников AIME.
  27. ↑ Азиз К. и Говьер Г.В. 1972. Падение давления в скважинах, добывающих нефть и газ. J Can Pet Technol 11 (3): 38. PETSOC-72-03-04. http://dx.doi.org/10.2118/72-03-04
  28. 28.0 28.1 Хан, С.А., Аль-Мархун, М.А., Дуффуа, С.О. и другие. 1987. Корреляция вязкости сырой нефти Саудовской Аравии. Представлено на выставке Middle East Oil Show, Бахрейн, 7-10 марта. SPE-15720-MS. http://dx.doi.org/10.2118/15720-МС
  29. 29,0 29,1 29,2 Альмехайдеб Р.А. 1997. Улучшенные корреляции PVT для сырой нефти ОАЭ. Представлено на Middle East Oil Show and Conference, Бахрейн, 15-18 марта. SPE-37691-MS. http://dx.doi.org/10.2118/37691-MS Ошибка цитирования: неверный тег ; имя «r29» определено несколько раз с разным содержимым. Ошибка цитирования: недопустимый тег ; имя «r29» определено несколько раз с разным содержанием
  30. ↑ Кузель, Б.1965. Как давление влияет на вязкость жидкости. гидрокарб. Обработать. (март 1965 г.): 120.
  31. ↑ Васкес, М.Е. 1976. Корреляции для прогнозирования физических свойств жидкости. Магистерская диссертация, Университет Талсы, Талса, Оклахома.
  32. ↑ Васкес, М. и Беггс, Х.Д. 1980. Корреляции для прогнозирования физических свойств жидкости. J Pet Technol 32 (6): 968-970. SPE-6719-PA. http://dx.doi.org/10.2118/6719-PA
  33. ↑ Абдул-Маджид, Г. Х., Кларк, К. К., и Салман, Н. Х. 1990. Новая корреляция для оценки вязкости недонасыщенной сырой нефти.J Can Pet Technol 29 (3): 80. PETSOC-90-03-10. http://dx.doi.org/10.2118/90-03-10

Заслуживающие внимания статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые обязательно должен прочитать читатель, желающий узнать больше.

Внешние ссылки

Используйте этот раздел для размещения ссылок на соответствующие материалы на веб-сайтах, отличных от PetroWiki и OnePetro.

См. также

Вязкость газа

Жидкостное трение

Плотность масла

Свойства нефтяной жидкости

PEH:Oil_System_Correlations

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.