EN ISO 3104 Нефтопродукти - Бистри и непрозрачни течности - Определяне на кинематичен вискозитет и изчисляване на динамичен вискозитет

Много петролни продукти и някои непетролни материали се използват като смазочни материали. Правилната работа на оборудването зависи от подходящия вискозитет на използваната течност. Освен това, вискозитетът на много петролни горива е важен за прогнозиране на оптимални условия на съхранение, обработка и работа. Следователно, точното измерване на вискозитета е от съществено значение за много продуктови спецификации.

Стандартът „EN ISO 3104 Петролни продукти - Бистри и непрозрачни течности - Определяне на кинематичен вискозитет и изчисляване на динамичен вискозитет“, който се основава на европейски стандарт и по-късно е публикуван от Международната организация по стандартизация (ISO), описва два метода за изпитване:

• Процедура А (ръчна): Кинематичният вискозитет както на прозрачни, така и на непрозрачни продукти се определя с помощта на ръчни стъклени вискозиметри в автоматизирана установка.
• Процедура Б (автоматична). Извършва се с помощта на стъклени капилярни вискозиметри.

Процедура А е метод за арбитражно тестване (или метод за референтно тестване) за разрешаване на съмнения или спорове.

За целите на този стандарт се прилагат следните определения:

• Кинематичен вискозитет: Това се отнася до съпротивлението на флуида да тече под действието на гравитацията. При гравитационно течение под дадено хидростатично натоварване, налягането на флуида е пропорционално на неговата плътност. За всеки вискозиметър времето на протичане на флуид при постоянен обем е право пропорционално на неговия кинематичен вискозитет.
• Динамичен вискозитет: Това се отнася до съотношението между приложеното напрежение на срязване и скоростта на срязване на флуид. Това е мярка за съпротивлението на флуида на поток или деформация. Терминът динамичен вискозитет се използва и в различен контекст, за да обозначи честотно зависима величина, където напрежението на срязване и скоростта на срязване имат синусоидална времева зависимост. Динамичният вискозитет може да се нарича още коефициент на динамичен вискозитет или абсолютен вискозитет.

Стандартът EN ISO 3104 обхваща течни петролни продукти, метилови естери на мастни киселини, парафинов дизел, хидрогенирано растително масло, смеси от газ към течност и смеси от биодизел, съдържащи до 50% метилов естер на мастни киселини. Кинематичният вискозитет се определя чрез измерване на времето за протичане на обем течност под действието на гравитацията с помощта на калибриран стъклен капилярен вискозиметър. Динамичният вискозитет се получава чрез умножаване на измерения кинематичен вискозитет по плътността на течността. Диапазонът на кинематичния вискозитет, обхванат от този метод на изпитване, е между 0,2 mm²/s и 300 000 mm²/s при температури от -20 градуса до +150 градуса по Целзий.

Резултатите, получени от тези процедури, зависят от поведението на пробата и са предназначени предимно за прилагане към флуиди, където напрежението на срязване и скоростите на срязване са пропорционални (Нютоново поведение на потока). Ако обаче вискозитетът се променя значително със скоростта на срязване, могат да се получат различни резултати от вискозиметри с различни диаметри на капилярите.

В света на петролното и химическото инженерство вискозитетът е критично свойство, засягащо всичко - от горивните характеристики до ефективността на смазочните материали. Стандартът EN ISO 3104 предоставя прецизен метод за определяне на кинематичния вискозитет на течни петролни продукти. Този стандарт гарантира последователност и надеждност при тестове, които са от съществено значение за индустриите, разчитащи на точни данни за флуидната динамика.

Стандартът EN ISO 3104 се прилага за широка гама от течности на петролна основа, включително:

• Горива (напр. бензин, дизел)
• смазочни масла
• Битум и асфалт
• Деривати на суров петрол

Този стандарт обхваща както прозрачни (бистри), така и непрозрачни (мътни или тъмни) проби и разглежда предизвикателства при измервания, като например суспендирани частици или цветова интерференция.

Процедура А (ръчна) и процедура Б (автоматична), дефинирани в стандарта EN ISO 3104, се основават на принципа за измерване на времето, необходимо на фиксиран обем течност да протече под действието на гравитацията през калибрирана стъклена капилярна тръба:

• Процедура А - Ръчни стъклени вискозиметри: Този традиционен метод използва вискозиметри с противоток:
• Подготовка на пробата: Течността се филтрира, ако е необходимо, и се загрява предварително до температурата на изпитване (обикновено 20, 40 или 100 градуса).
• Пълнене на вискозиметъра: Точно 10-20 mL проба се засмуква в камерата на вискозиметъра с помощта на вакуум.
• Време на потока: Течността се освобождава и хронометър записва времето на потока от горната до долната маркировка; това обикновено изисква няколко пускания, за да се изчисли средната стойност.
• Изчисляване: Кинематичният вискозитет и динамичният вискозитет се изчисляват съгласно формулите, дадени в стандарта.

Точността се осигурява чрез поддържане на температурата на околната среда в диапазон от плюс/минус 0,01 градуса и чрез осигуряване на вертикално окачване на вискозиметъра във вана с постоянна температура.

• Процедура Б - Автоматизирани стъклени капилярни вискозиметри: Проектиран за високопроизводителни лаборатории, този метод използва роботизирани установки с интегрирани сензори.
• Автоматизацията извършва процесите на пълнене, синхронизиране и почистване.
• Оптични или сензори за налягане откриват преминаването на менискуса, елиминирайки грешките на хронометъра.
• Идеален е за непрозрачни течности, защото минимизира проблемите с визуалния паралакс.

И двете процедури определят размерите на вискозиметъра според очакваните диапазони на вискозитета.

Вискозитетът влияе пряко върху следното:

• Горивна ефективност: В двигателите, неподходящият вискозитет води до лошо разпръскване и повишени емисии.
• Смазване: Маслата трябва да имат достатъчна течливост при ниски температури, но да запазват гъстотата си при нагряване.
• Тръбопроводен транспорт: Точните данни предотвратяват запушвания в тръбопроводите за суров петрол.
• Осигуряване на качество: В Европа спазването на стандарта EN ISO 3104 е задължително за сертифициране по ISO 9001 или REACH.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и съдействайки за установяването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние също така предоставяме услуги за тестване на предприятия в съответствие със стандарта „EN ISO 3104 Петролни продукти - Бистри и непрозрачни течности - Определяне на кинематичен вискозитет и изчисляване на динамичен вискозитет“.