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運(yùn)動(dòng)粘度是評價(jià)原油及其產(chǎn)品流動(dòng)性能的指標(biāo),在原油和石油化工產(chǎn)品加工、運(yùn)輸、管理、銷 售及使用過程中,運(yùn)動(dòng)粘度是很有用的物理常數(shù)。如輸送過程中,運(yùn)動(dòng)粘度對流量、壓力降影響很大。在石油加工中,運(yùn)動(dòng)粘度是檢驗(yàn)許多石油產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標(biāo)。因此,運(yùn)動(dòng)粘度是很重要的物理常數(shù),其也具有可加性。準(zhǔn)確測定油品的運(yùn)動(dòng)粘度是很多行業(yè)部門和實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究工作中重要的內(nèi)容,尤其是在石油化工、醫(yī)藥、冶金、食品等行業(yè),準(zhǔn)確測量運(yùn)動(dòng)粘度有時(shí)能夠嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程參數(shù)及生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。所以,如何準(zhǔn)確測定油品運(yùn)動(dòng)粘度一直受到廣大科技工作者關(guān)注 。本文用毛細(xì)管粘度計(jì)對NMP精制潤滑油進(jìn)行運(yùn)動(dòng)粘度的測定,并考察了運(yùn)動(dòng)粘度測定的影響因素,找出了*佳的操作條件。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器 實(shí)驗(yàn)原料:NMP精制潤滑油;加熱浴用水和導(dǎo)熱油。實(shí)驗(yàn)儀器:BF一03C運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)粘度測定器,大 連北方分析儀器廠;CSY一5B數(shù)字記時(shí)儀,上海華東數(shù)字測速儀器廠;D25電動(dòng)攪拌機(jī),大連北方分析儀器廠;恒溫水浴,40℃時(shí)使用水,100℃時(shí)使用導(dǎo)熱油;BMN一1型毛細(xì)管粘度計(jì),大連北方分析儀器廠。
1.2 實(shí)驗(yàn)原理
毛細(xì)管粘度計(jì)法測定運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)粘度的方法原理是根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律,
1.3 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)選擇內(nèi)徑符合要求的清潔、干燥的毛細(xì)管粘度計(jì)。
(2)在內(nèi)徑符合要求且清潔、干燥的毛細(xì)管粘度計(jì)內(nèi)裝入試樣。
(3)將粘度計(jì)放入加熱浴中,調(diào)整毛細(xì)管粘度計(jì)呈垂直狀態(tài),恒溫。
(4)記錄試樣在管身中的流動(dòng)時(shí)間。 (5)取流動(dòng)時(shí)間的算術(shù)平均值作為計(jì)算的流動(dòng)時(shí)間。
1.4 關(guān)鍵操作
(1)層流:由于牛頓內(nèi)摩擦定律要求液體流動(dòng)時(shí)必須處于層流狀態(tài),通常當(dāng)液體由刻度a流動(dòng)到刻 度6所需時(shí)間為(300±1801 s時(shí),則認(rèn)為液體處于層流狀態(tài),否則為滯流(>480 S)或湍流(<120 S),不符合Poiseuille方程的要求,測量誤差大。所以要根據(jù)試油以及流動(dòng)時(shí)間(300±180)s來選擇合適內(nèi)徑的毛細(xì)管粘度計(jì)。
(2)恒溫:測量時(shí)叵溫水浴中溫度必須恒定在(t±0.1)oC,否則測量誤差大。
(3)垂直:毛細(xì)管粘度計(jì)在恒溫水浴中要安裝垂直,否則毛細(xì)管垂直高度下降而使靜壓力下降,流動(dòng)時(shí)間增長,測定結(jié)果偏高,并要求兩角度觀察垂直。
2 結(jié)果與討論
2.1 儀器的準(zhǔn)確性 粘度計(jì)必須使用標(biāo)準(zhǔn)校正油來確定運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)常數(shù),而且要制定粘度計(jì)校對年限,定時(shí)對其進(jìn) 行校對,測量時(shí)問所用的秒表,也要制定校對年限,定期校對,在測定油品的運(yùn)動(dòng)粘度時(shí),秒表要精確。
2.2 試油在粘度計(jì)內(nèi)流動(dòng)的時(shí)間 液體流動(dòng)時(shí)必須處于層流狀態(tài),滯流或紊(湍)流都不適用,也就是液體流動(dòng)時(shí)必須流速適當(dāng),過 快或過慢都不適用于牛頓內(nèi)摩擦定律。實(shí)驗(yàn)考查流動(dòng)時(shí)間對運(yùn)動(dòng)粘度測定的影響,可以看出,流動(dòng)時(shí)間低于200 s,或大于480 s,對測定結(jié)果有很大的影響。GB/T265—88中規(guī)定,根據(jù)試驗(yàn)溫度應(yīng)選用試油流動(dòng)時(shí)間不少于200 s,0.4 mm的運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)流動(dòng)時(shí)間不少于350 s。因?yàn)榱鲃?dòng)時(shí)間太短,易形成湍流,加上使用秒表的準(zhǔn)確度只能達(dá)到0.1 s,也易造成較大的誤差。但如 果流動(dòng)時(shí)間過長,由于溫度和壓力的變動(dòng)以及其它一些因素,也易產(chǎn)生誤差,根據(jù)長期實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn), 流動(dòng)時(shí)間控制在200~480 s比較理想 。所以測定時(shí)要選擇合適的粘度計(jì)保證流動(dòng)時(shí)間 正確。
2.3 粘度計(jì)傾斜方向 實(shí)驗(yàn)考察NMP精制潤滑油運(yùn)動(dòng)粘度測定過程中粘度計(jì)傾斜方向?qū)\(yùn)動(dòng)粘度的影響,可以看出,粘度計(jì)在水浴中傾斜測試會給油品運(yùn)動(dòng)粘度的測定帶來一定的誤差。因?yàn)楫?dāng)粘度計(jì)不垂直時(shí),會改變液柱高度,從而改變靜壓力的大小,使測量結(jié)果產(chǎn)生誤差。因此,在安裝粘度計(jì)時(shí),要調(diào)整粘度計(jì)成垂直狀態(tài)。
2.4 溫度 度測定的影響、 運(yùn)動(dòng)粘度影響很大,油品溫度升高時(shí),分子運(yùn)動(dòng)速度加快,分子間引力相對減弱,同時(shí)分 子的自由體積增加,分子問容易相互滑動(dòng),極微小的溫度變化也能引起測定結(jié)果較大誤差。實(shí)驗(yàn)考察不同溫度下的運(yùn)動(dòng)粘度變化趨勢,NMP精制潤滑油的運(yùn)動(dòng)粘度隨測試溫度的升高而降低,隨測試溫度的降低而升高。測試溫度發(fā)生微小的變化也能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)粘度發(fā)生很大的變化,溫度變化越大,運(yùn)動(dòng)粘度偏差越大,因此在測試油品的運(yùn)動(dòng)粘度時(shí),要準(zhǔn)確測量測試溫度,以保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
2.5 試油中水分 實(shí)驗(yàn)考察NMP精制潤滑油中有無水分對油品運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)粘度測定的影響當(dāng)油樣中有水或是粘度計(jì)內(nèi) 壁有水時(shí),導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)粘度的測試結(jié)果偏高。運(yùn)動(dòng)粘度增加的原因是水與油混合成乳濁狀,水在油中一般以游離狀態(tài)、化合狀態(tài)、乳濁狀態(tài)存在。用的溶劑油洗滌后的運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)沒有干燥,會稀釋試油,使結(jié)果偏小。從而導(dǎo)致測量誤差,所以使用運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)時(shí)確保潔凈。
2.6 運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)中有無氣泡 實(shí)驗(yàn)考察運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)中有無氣泡對運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)粘度測定的影響,實(shí)驗(yàn)過程中運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)中含有氣 泡會導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)粘度測定偏大。因此,在運(yùn)動(dòng)粘度測定過程中要避免吸人氣泡,若試樣中存有氣泡會影響裝油體積,而且進(jìn)入粘度計(jì)后可能形成氣阻,增大液體的阻力,使流動(dòng)時(shí)間拖長,測定結(jié)果偏高。
3 結(jié)論
在測定潤滑油運(yùn)動(dòng)粘度時(shí),流動(dòng)時(shí)間應(yīng)控制在200~480 S,保證液體是層流狀態(tài)時(shí),才能適用GB /T265—88方法進(jìn)行測定。其次要正確安裝粘度計(jì),主動(dòng)將測試溫度、粘度計(jì)有無氣泡等影響因素造成的誤差控制到*小,嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,避免人為差錯(cuò)造成試驗(yàn)結(jié)果誤差。htt://www.jiangda.cc