Metodo di prova standard ASTM D445 per la viscosità cinematica di liquidi trasparenti e opachi (incluso il calcolo della viscosità dinamica)

Sviluppato dall'American Society for Testing and Materials (ASTM).ASTM D445 Metodo di prova standard per la viscosità cinematica di liquidi trasparenti e opachi (incluso il calcolo della viscosità dinamica) La norma descrive un metodo di prova per determinare la viscosità cinematica di prodotti petroliferi liquidi, sia limpidi che opachi, misurando il tempo impiegato da un volume di liquido per scorrere per gravità attraverso un viscosimetro capillare in vetro calibrato. La viscosità dinamica può essere ottenuta moltiplicando la viscosità cinematica per la densità del liquido.

Le norme ASTM D2170 e ASTM D2171 sono applicabili anche per la misurazione della viscosità cinematica del bitume. Il metodo di prova descritto nella norma ISO 3104 "Prodotti petroliferi - Liquidi trasparenti e opachi - Determinazione della viscosità cinematica e calcolo della viscosità dinamica" corrisponde a questa norma.

I risultati ottenuti con questo metodo di prova dipendono dal comportamento del campione e sono principalmente destinati all'uso in fluidi in cui lo sforzo di taglio e la velocità di taglio sono proporzionali (comportamento di flusso newtoniano). Tuttavia, se la viscosità varia significativamente con la velocità di taglio, si possono ottenere risultati diversi utilizzando viscosimetri con diametri capillari diversi. I valori di procedura e sensibilità sono inclusi per gli oli combustibili residui, che mostrano un comportamento non newtoniano in determinate condizioni.

L'intervallo di viscosità cinematica coperto da questo metodo di prova è compreso tra 0,2 mm2/s e 300.000 mm2/s a tutte le temperature. L'accuratezza è determinata solo per i materiali, gli intervalli di viscosità cinematica e le temperature indicati nelle note a piè di pagina della sezione relativa all'accuratezza.

Il mercurio è classificato da molti enti regolatori come sostanza pericolosa che può causare gravi problemi di salute. È stato dimostrato che il mercurio e i suoi vapori sono dannosi per la salute e corrosivi per i materiali. È essenziale prestare attenzione quando si maneggia il mercurio e i prodotti contenenti mercurio.

Molti prodotti petroliferi e alcuni materiali non petroliferi vengono utilizzati come lubrificanti e il corretto funzionamento delle apparecchiature dipende dalla corretta viscosità del fluido utilizzato. Inoltre, la viscosità di molti combustibili petroliferi è importante per prevedere le condizioni ottimali di stoccaggio, movimentazione e funzionamento. Pertanto, la determinazione accurata della viscosità è fondamentale per molte specifiche di prodotto.

Il metodo di misurazione descritto nella presente norma si basa sul monitoraggio del tempo di scorrimento di liquidi trasparenti o opachi attraverso un capillare di vetro calibrato.

La viscosità cinematica e dinamica dei prodotti petroliferi viene misurata per i seguenti motivi:

• Determinazione della qualità dei prodotti petroliferi
• Determinare l'applicabilità, l'operabilità e la gestione del petrolio
• Sviluppo di condizioni di conservazione ottimali

Il tempo di flusso viene determinato mediante misurazioni duplicate che includono fasi di pulizia intermedie. Per calcolare la viscosità cinematica, il tempo di flusso viene moltiplicato per la costante capillare ottenuta dalla misurazione di un materiale di riferimento di viscosità certificato. Si tratta di una determinazione indiretta della viscosità, poiché la viscosità cinematica viene calcolata in base al tempo di flusso.

Per il calcolo della viscosità dinamica ASTM Sono necessarie ulteriori misurazioni della densità secondo gli standard D1217, ASTM D1480, ASTM D1481 o ASTM D4052.

I requisiti per la misurazione della viscosità secondo lo standard ASTM D445 sono:

• Controllo della temperatura: la temperatura è uno dei fattori più importanti che influenzano la misurazione della viscosità. Per soddisfare i requisiti di prova della norma, è richiesto un intervallo di temperatura massimo compreso tra 15 e 100 gradi. più/meno È consentita una deviazione di temperatura di 0,02 gradi (al di fuori di questo intervallo, più o meno 0,05 gradi). Per soddisfare questo requisito, è necessario un bagno termostatato con un termometro esterno aggiuntivo. Per un'adeguata compensazione della temperatura, il capillare caricato deve essere immerso nel bagno termostatato prima della misurazione. Si raccomanda un tempo di equilibratura di circa 30 minuti. Tuttavia, il tempo di equilibratura ottimale varia per ogni strumento e con diverse temperature e viscosità cinematiche. Deve essere determinato sperimentalmente con maggiore precisione.
• Dispositivo di temporizzazione: secondo questo standard, devono essere utilizzati dispositivi di temporizzazione che garantiscano una precisione di più/meno 0,07 percento e una separazione di registrazione di 0,1 secondi.
• Riempimento e preparazione del campione: questo metodo di prova è applicabile sia a liquidi trasparenti che opachi. I liquidi trasparenti devono essere omogeneizzati e degassati in un bagno a ultrasuoni. Se il liquido campione contiene fibre o particelle, è necessaria una fase di filtrazione aggiuntiva. Gli oli combustibili residui e i liquidi opachi vengono omogeneizzati mediante diverse fasi di riscaldamento e miscelazione e le particelle devono essere rimosse mediante un filtro preriscaldato. Per i liquidi opachi, sono necessari due capillari in controcorrente per determinare la viscosità cinematica.

Le particelle sono una delle fonti di errore più comuni. Se il campione contiene fibre o particelle solide, è necessaria la filtrazione. Il filtro richiesto ha una dimensione dei pori di 75 µm, quindi le particelle più grandi di 75 µm devono essere filtrate. Oltre alle particelle presenti nel campione, anche le particelle di polvere all'interno del capillare possono causare misurazioni errate. Di conseguenza, una corretta conservazione e un'accurata pulizia dei capillari sono essenziali.

Di default, i campioni di petrolio possono essere misurati con viscosimetri a capillare in vetro manuali o automatici. I capillari di tipo Oswald, a livello sospeso e a controcorrente specificati nella norma ASTM D445 possono essere utilizzati per vari campioni e intervalli di viscosità. Questi viscosimetri includono capillari in vetro, supporti per capillari, un'unità di controllo della temperatura, un bagno termostatato, un termometro, un fluido del bagno adatto alla temperatura di misurazione e un dispositivo di misurazione del tempo conforme alle specifiche richieste dalla norma.

Secondo lo standard ASTM, la viscosità cinematica e la viscosità dinamica devono essere espresse in millimetri al secondo quadrato (mm2/s) e millipascal al secondo (mPa·s).

Lo standard alternativo per le misurazioni della viscosità è lo standard “ASTM D7042 Metodo di prova standard per la viscosità dinamica e la densità dei liquidi (e calcolo della viscosità cinematica) mediante viscosimetro Stabinger”.

La nostra organizzazione, che da anni supporta aziende di tutti i settori attraverso un'ampia gamma di attività di test, misurazione, analisi e valutazione, si avvale di un team di collaboratori altamente qualificati che seguono da vicino gli sviluppi scientifici e tecnologici globali e si impegnano costantemente per il miglioramento continuo. In questo contesto, forniamo anche servizi di test in conformità alla norma "ASTM D445 Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (Including Calculation of Dynamic Viscosity)".