La norme ASTM D445, méthode d'essai normalisée pour la viscosité cinématique des liquides clairs et opaques (incluant le calcul de la viscosité dynamique), élaborée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), décrit une méthode d'essai permettant de déterminer la viscosité cinématique des produits pétroliers liquides, clairs et opaques, en mesurant le temps nécessaire à un volume de liquide pour s'écouler par gravité à travers un viscosimètre capillaire en verre étalonné. La viscosité dynamique s'obtient en multipliant la viscosité cinématique par la masse volumique du liquide.
Les normes ASTM D2170 et ASTM D2171 s'appliquent également à la mesure de la viscosité cinématique du bitume. La méthode d'essai décrite dans la norme ISO 3104 « Produits pétroliers – Liquides transparents et opaques – Détermination de la viscosité cinématique et calcul de la viscosité dynamique » correspond à cette norme.
Les résultats obtenus par cette méthode d'essai dépendent du comportement de l'échantillon et sont principalement destinés à être utilisés avec des fluides où la contrainte et les taux de cisaillement sont proportionnels (comportement d'écoulement newtonien). Cependant, si la viscosité varie significativement avec le taux de cisaillement, des viscosimètres de diamètres capillaires différents peuvent obtenir des résultats différents. Les valeurs de procédure et de sensibilité sont incluses pour les fiouls résiduels, qui présentent un comportement non newtonien dans certaines conditions.
La plage de viscosité cinématique couverte par cette méthode d'essai s'étend de 0,2 mm²/s à 300 000 mm²/s à toutes les températures. La précision est déterminée uniquement pour les matériaux, les plages de viscosité cinématique et les températures indiqués dans les notes de bas de page de la section « Précision ».
Le mercure est désigné par de nombreux organismes de réglementation comme une substance dangereuse pouvant entraîner de graves problèmes médicaux. Il a été démontré que le mercure et ses vapeurs sont nocifs pour la santé et corrosifs pour les matériaux. La prudence est de mise lors de la manipulation du mercure et des produits contenant du mercure.
De nombreux produits pétroliers et certains matériaux non pétroliers sont utilisés comme lubrifiants, et le bon fonctionnement des équipements dépend de la viscosité appropriée du fluide utilisé. De plus, la viscosité de nombreux carburants pétroliers est importante pour prévoir des conditions optimales de stockage, de manutention et d'exploitation. Par conséquent, une détermination précise de la viscosité est cruciale pour de nombreuses spécifications de produits.
La méthode de mesure décrite dans cette norme est basée sur la surveillance du temps d'écoulement de liquides transparents ou opaques à travers un capillaire en verre calibré.
La viscosité cinématique et dynamique des produits pétroliers est mesurée pour les raisons suivantes :
Le temps d'écoulement est déterminé par des mesures dupliquées, incluant des étapes de nettoyage. Pour calculer la viscosité cinématique, le temps d'écoulement est multiplié par la constante capillaire obtenue à partir de la mesure d'un matériau de référence de viscosité certifié. Il s'agit d'une détermination indirecte de la viscosité, car la viscosité cinématique est calculée à partir du temps d'écoulement.
Des mesures de densité supplémentaires selon les normes ASTM D1217, ASTM D1480, ASTM D1481 ou ASTM D4052 sont nécessaires pour calculer la viscosité dynamique .
Les exigences pour la mesure de la viscosité selon la norme ASTM D445 sont :
Les particules sont l'une des sources d'erreur les plus courantes. Si l'échantillon contient des fibres ou des particules solides, une filtration est nécessaire. Le tamis de filtration requis a une taille de pores de 75 µm ; les particules supérieures à 75 µm doivent donc être filtrées. Outre les particules présentes dans l'échantillon, les particules de poussière à l'intérieur du capillaire peuvent également entraîner des mesures erronées. Par conséquent, un stockage approprié et un nettoyage minutieux des capillaires sont essentiels.
Par défaut, les échantillons de pétrole peuvent être mesurés avec des viscosimètres à capillaire en verre, manuels ou automatiques. Les capillaires de type Oswald, à niveau suspendu et à contre-courant, spécifiés dans la norme ASTM D445, peuvent être utilisés pour divers échantillons et plages de viscosité. Ces viscosimètres comprennent des capillaires en verre, des supports de capillaires, une unité de contrôle de la température, un bain à température contrôlée, un thermomètre, un liquide de bain adapté à la température de mesure et un dispositif de mesure du temps conforme aux spécifications de la norme.
Selon la norme ASTM, la viscosité cinématique et la viscosité dynamique doivent être exprimées en millimètres par seconde carrée (mm2/s) et en millipascals secondes (mPa·s).
La norme alternative pour les mesures de viscosité est la norme « ASTM D7042 Méthode d’essai standard pour la viscosité dynamique et la densité des liquides (et calcul de la viscosité cinématique) par viscosimètre Stabinger ».
Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de test, de mesure, d'analyse et d'évaluation, dispose d'une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services de test conformes à la norme ASTM D445 « Méthode d'essai standard pour la viscosité cinématique des liquides transparents et opaques (y compris le calcul de la viscosité dynamique) ».
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