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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2019-09-09 09:20
粘度是評(píng)價(jià)油品流動(dòng)性能的指標(biāo),是油品質(zhì)量檢測(cè)時(shí)的必檢項(xiàng)目,是生產(chǎn)工藝不可缺少的物理參數(shù)之一。所以對(duì)粘度的檢測(cè)具有重要意義,本文將在粘度的檢測(cè)方式和注意事項(xiàng)上做主要的介紹。
首先,什么是粘度?當(dāng)液體受外力而作層流運(yùn)動(dòng)時(shí),(即流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)是有規(guī)則的,質(zhì)點(diǎn)之間互相混雜互不干擾,作層狀或流束狀運(yùn)動(dòng))在液體分子間存在磨擦阻力,因此液體部帶有一定的粘滯性。粘度即由分子間內(nèi)磨擦力的大小而決定的。
粘度與化學(xué)組成的關(guān)系
油品粘度與它的化學(xué)組成密切相關(guān),它反映了油品烴類(lèi)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(xué)組成的不同,粘度大小也不同,其烷烴粘度<異構(gòu)烷烴<環(huán)烷烴;同一碳數(shù)時(shí),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,芳烴的粘度確高于環(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(cè)鏈長(zhǎng)度的增加及側(cè)鏈數(shù)目的增加,粘度增加。
粘度的幾種測(cè)定方法
粘度測(cè)定有:動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度和條件粘度三種測(cè)定方法。
動(dòng)力粘度
ηt是二液體層相距1厘米,其面積各為1(平方厘米)相對(duì)移動(dòng)速度為1厘米/秒時(shí)所產(chǎn)生的阻力,單位為克/里米·秒。1克/厘米·秒=1泊。一般工業(yè)上動(dòng)力粘度單位用泊來(lái)表示。有時(shí)也用1/100泊稱(chēng)“里泊”,做為油品動(dòng)力粘度單位。
動(dòng)力粘度常用于測(cè)定潤(rùn)滑油(如車(chē)軸油等)和深色石油產(chǎn)品的低溫(0~-60℃)動(dòng)力粘度,其測(cè)定方法是在嚴(yán)格控制溫度和不同壓力條件下,測(cè)定—定體積的試樣在已標(biāo)定常數(shù)的毛細(xì)管粘度計(jì)內(nèi)流過(guò)的時(shí)間(t)秒,與毛細(xì)管標(biāo)定常數(shù)(C)和平均壓力(p)的乘積,單位為泊。公式:ηt=c·t·p
運(yùn)動(dòng)粘度
在溫度t℃時(shí),運(yùn)動(dòng)粘度用符號(hào)γ表示,在國(guó)際單位制中,運(yùn)動(dòng)粘度單位為斯,即每秒平方米(m2/s),實(shí)際測(cè)定中常用厘斯,(cst)表示厘斯的單位為每秒平方毫米(即 1cst=1mm2/s)。
運(yùn)動(dòng)粘度廣泛用于測(cè)定噴氣燃料油、柴油、潤(rùn)滑油等液體石油產(chǎn)品深色石油產(chǎn)品、使用后的潤(rùn)滑油、原油等的粘度,運(yùn)動(dòng)粘度的測(cè)定采用逆流法。
條件粘度
指采用不同的特定粘度計(jì)所測(cè)得的以條件單位表示的粘度,各國(guó)通常用的條件粘度有以下三種:
恩氏粘度又叫思格勒(Engler)粘度。是一定量的試樣,在規(guī)定溫度(如:50℃、80℃、100℃)下,從恩氏粘度計(jì)流出200毫升試樣所需的時(shí)間與蒸餾水在20℃流出相同體積所需要的時(shí)間(秒)之比。溫度tº時(shí),恩氏粘度用符號(hào)Et表示,恩氏粘度的單位為條件度。
賽氏粘度,即賽波特(Sagbolt)粘度。是一定量的試樣,在規(guī)定溫度(如100ºF、F210ºF或122ºF等)下從賽氏粘度計(jì)流出200毫升所需的秒數(shù),以“秒”單位。賽氏粘度又分為賽氏通用粘度和賽氏重油粘度(或賽氏弗羅(Furol)粘度)兩種。
雷氏粘度即雷德烏德(Redwood)粘度。是一定量的試樣,在規(guī)定溫度下,從雷氏度計(jì)流出50毫升所需的秒數(shù),以“秒”為單位。雷氏粘度又分為雷氏1號(hào)(Rt表示)和雷氏2號(hào)(用RAt表示)兩種。
上述三種條件粘度測(cè)定法,在歐美各國(guó)常用,我國(guó)除采用恩氏粘度計(jì)測(cè)定深色潤(rùn)滑油及殘?jiān)屯?,其余兩種粘度計(jì)很少使用。三種條件粘度表示方法和單位各不相同,但它們之間的關(guān)系可通過(guò)圖表進(jìn)行換算。同時(shí)恩氏粘度與運(yùn)動(dòng)粘度也可換算,這樣就方便靈活得多了。
測(cè)定粘度的試樣必須先脫水和過(guò)濾
測(cè)定粘度的試油要先脫水,然后用濾紙過(guò)濾以除去機(jī)械雜質(zhì),這是因?yàn)樗拇嬖诓坏加性囉腕w積,而且水的粘度小密度大,在較高的測(cè)定溫度下,它會(huì)氣化,低溫時(shí)又凝結(jié),影響液體石油產(chǎn)品在粘度計(jì)中的正常流動(dòng),使測(cè)定結(jié)果偏低或偏高,而機(jī)械雜質(zhì)混入試油中哪怕微量也會(huì)粘附在毛細(xì)管內(nèi)壁阻礙液體的正常流動(dòng),增長(zhǎng)流動(dòng)時(shí)間,使測(cè)定結(jié)果偏高,嚴(yán)重時(shí)堵塞毛細(xì)管,影響粘度測(cè)定,使平行測(cè)定結(jié)果不重復(fù),所以必須進(jìn)行脫水及過(guò)濾。
用毛細(xì)管粘度計(jì)測(cè)定時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)
1.粘度計(jì)必須干燥透明,無(wú)油污、無(wú)水垢,如連續(xù)使用沾有污垢時(shí),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(guò)棉花濾過(guò)的熱空氣吹干,方可使用,用后倒出試油,用汽油、石油醚細(xì)心洗滌,管外用自來(lái)水或洗衣粉沖洗,放入烘箱中烘干,備下次使用。
2.粘度計(jì)安裝時(shí),必須用鉛垂線調(diào)整成垂直狀態(tài),因?yàn)槿粽扯扔?jì)傾斜時(shí),就會(huì)改變液柱高度,使靜壓力減少及內(nèi)摩擦力增大,影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確。
3.溫度計(jì)的安裝:要使溫度計(jì)水銀球的位置接近粘度計(jì)毛細(xì)管中央點(diǎn)的水平面,并使溫度計(jì)上要測(cè)溫的刻度位于恒溫浴液上10毫米處,否則溫度計(jì)讀數(shù)t應(yīng)減去液柱露出部分的補(bǔ)正數(shù)Δt,才能準(zhǔn)確地量出液體的溫度。
4.毛細(xì)管粘度計(jì)安裝恒溫浴中時(shí),必須把毛細(xì)管粘度計(jì)的擴(kuò)張部分浸入一半以上,防止試油試驗(yàn)中露出恒溫浴液面影響測(cè)定結(jié)果。
5.要正確的選擇毛細(xì)管。即試樣在毛細(xì)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)間不能少于200秒。若流動(dòng)時(shí)間過(guò)快液體在毛細(xì)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)變成湍流而不適用于伯努力方程(Poiseuille)造成計(jì)算公式的偏差。另一方面若流速過(guò)快易造成視覺(jué)的偏差,而影響了分析的精度。
6.必須控制水浴溫度,因?yàn)闇囟仁钦扯葴y(cè)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(dǎo)致粘度有較大的變化。
7.裝入試樣時(shí)不許有氣泡存在,否則會(huì)形成“氣阻”而增大試樣的流動(dòng)時(shí)間。從而使結(jié)果偏高。
8.試樣必須嚴(yán)格進(jìn)行脫水和除機(jī)械雜質(zhì)。若試樣有水時(shí),在高溫測(cè)定粘度時(shí),水則汽化,低溫測(cè)定粘度則水易凝固。這些都會(huì)影響試樣的正常流動(dòng)。若試樣有雜質(zhì)存在時(shí),它會(huì)粘附于毛細(xì)管壁使試樣流動(dòng)時(shí)間增加造成結(jié)果偏高。
運(yùn)動(dòng)粘度和動(dòng)力粘度的關(guān)系
動(dòng)力粘度:在流體中取兩面積各為1cm2,相距1cm,相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為1 cm/s時(shí)所產(chǎn)生的阻力稱(chēng)為動(dòng)力粘度。以CCS測(cè)定儀來(lái)測(cè)量,在國(guó)際單位制中,動(dòng)力粘度單位是mPa.s。
運(yùn)動(dòng)粘度(在100℃時(shí)測(cè)定粘度大小,國(guó)際單位是mm2/s):是指流體的動(dòng)力粘度與同溫度下該流體的密度的比值稱(chēng)運(yùn)動(dòng)粘度。
運(yùn)動(dòng)粘度和動(dòng)力粘度是評(píng)定潤(rùn)滑油粘度的兩項(xiàng)指標(biāo)。動(dòng)力粘度越小潤(rùn)滑油低溫流動(dòng)性越好;反之,潤(rùn)滑油低溫流動(dòng)性越差。而運(yùn)動(dòng)粘度越小,潤(rùn)滑油粘度越低,運(yùn)動(dòng)粘度越大,高溫粘度保持越好,潤(rùn)滑油粘度越大。

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