Die von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Prüfmethode ASTM D445 zur Bestimmung der kinematischen Viskosität klarer und trüber Flüssigkeiten (einschließlich der Berechnung der dynamischen Viskosität) beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung der kinematischen Viskosität klarer und trüber flüssiger Erdölprodukte. Dabei wird die Zeit gemessen, die ein bestimmtes Flüssigkeitsvolumen benötigt, um unter Schwerkraft durch ein kalibriertes Glaskapillarviskosimeter zu fließen. Die dynamische Viskosität ergibt sich durch Multiplikation der kinematischen Viskosität mit der Dichte der Flüssigkeit.
Die Normen ASTM D2170 und ASTM D2171 gelten auch für die Messung der kinematischen Viskosität von Bitumen. Das in ISO 3104 „Mineralölerzeugnisse – Transparente und undurchsichtige Flüssigkeiten – Bestimmung der kinematischen Viskosität und Berechnung der dynamischen Viskosität“ beschriebene Prüfverfahren entspricht dieser Norm.
Die mit dieser Prüfmethode erzielten Ergebnisse hängen vom Verhalten der Probe ab und sind in erster Linie für den Einsatz in Flüssigkeiten vorgesehen, bei denen Scherspannung und Schergeschwindigkeit proportional sind (Newtonsches Fließverhalten). Wenn die Viskosität jedoch stark mit der Schergeschwindigkeit variiert, können Viskosimeter mit unterschiedlichem Kapillardurchmesser unterschiedliche Ergebnisse liefern. Verfahrens- und Empfindlichkeitswerte sind für Heizölrückstände enthalten, die unter bestimmten Bedingungen ein nicht-Newtonsches Verhalten aufweisen.
Der von dieser Prüfmethode abgedeckte kinematische Viskositätsbereich reicht von 0,2 mm2/s bis 300.000 mm2/s bei allen Temperaturen. Die Genauigkeit wird nur für die in den Fußnoten zum Abschnitt „Genauigkeit“ angegebenen Materialien, kinematischen Viskositätsbereiche und Temperaturen bestimmt.
Quecksilber wird von vielen Aufsichtsbehörden als gefährlicher Stoff eingestuft, der schwerwiegende gesundheitliche Probleme verursachen kann. Quecksilber und seine Dämpfe sind nachweislich gesundheitsschädlich und korrosiv für Materialien. Beim Umgang mit Quecksilber und quecksilberhaltigen Produkten ist Vorsicht geboten.
Viele Erdölprodukte und einige nicht-erdölbasierte Materialien werden als Schmiermittel verwendet. Der ordnungsgemäße Betrieb der Anlagen hängt von der Viskosität der verwendeten Flüssigkeit ab. Darüber hinaus ist die Viskosität vieler Erdölkraftstoffe wichtig für die Vorhersage optimaler Lager-, Handhabungs- und Betriebsbedingungen. Daher ist die genaue Viskositätsbestimmung für viele Produktspezifikationen von entscheidender Bedeutung.
Das in dieser Norm beschriebene Messverfahren basiert auf der Überwachung der Fließzeit transparenter oder undurchsichtiger Flüssigkeiten durch eine kalibrierte Glaskapillare.
Die kinematische und dynamische Viskosität von Erdölprodukten wird aus folgenden Gründen gemessen:
Die Fließzeit wird durch Doppelmessungen bestimmt, die zwischenzeitliche Reinigungsschritte beinhalten. Zur Berechnung der kinematischen Viskosität wird die Fließzeit mit der Kapillarkonstante multipliziert, die aus der Messung eines zertifizierten Viskositätsreferenzmaterials ermittelt wurde. Dies ist eine indirekte Viskositätsbestimmung, da die kinematische Viskosität auf Grundlage der Fließzeit berechnet wird.
Zur Berechnung der dynamischen Viskosität sind zusätzliche Dichtemessungen gemäß den Normen ASTM D1217, ASTM D1480, ASTM D1481 oder ASTM D4052 erforderlich .
Die Anforderungen für die Viskositätsmessung gemäß der Norm ASTM D445 sind:
Partikel sind eine der häufigsten Fehlerquellen. Enthält die Probe Fasern oder Feststoffe, ist eine Filtration erforderlich. Das erforderliche Filtersieb hat eine Porengröße von 75 µm, sodass Partikel größer als 75 µm herausgefiltert werden müssen. Neben Partikeln in der Probe können auch Staubpartikel in der Kapillare zu Fehlmessungen führen. Daher sind eine sachgemäße Lagerung und sorgfältige Reinigung der Kapillaren unerlässlich.
Standardmäßig können Erdölproben mit manuellen oder automatischen Glaskapillarviskosimetern gemessen werden. Die in ASTM D445 spezifizierten Oswald-, Schwebe- und Gegenstromkapillaren können für verschiedene Proben und Viskositätsbereiche verwendet werden. Diese Viskosimeter umfassen Glaskapillaren, Kapillarhalter, eine Temperiereinheit, ein temperiertes Bad, ein Thermometer, eine für die Messtemperatur geeignete Badflüssigkeit und ein Zeitmessgerät, das die erforderlichen Spezifikationen der Norm erfüllt.
Gemäß ASTM-Standard sollten die kinematische Viskosität und die dynamische Viskosität in Millimetern pro Quadratsekunde (mm2/s) und Millipascalsekunden (mPa·s) angegeben werden.
Der alternative Standard für Viskositätsmessungen ist der Standard „ASTM D7042 Standardtestmethode für dynamische Viskosität und Dichte von Flüssigkeiten (und Berechnung der kinematischen Viskosität) mit einem Stabinger-Viskosimeter“.
Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ASTM D445 Standardtestmethode für die kinematische Viskosität transparenter und undurchsichtiger Flüssigkeiten (einschließlich Berechnung der dynamischen Viskosität)“ an.
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