O método de ensaio padrão ASTM D445 para viscosidade cinemática de líquidos transparentes e opacos (incluindo o cálculo da viscosidade dinâmica), desenvolvido pela Sociedade Americana para Testes e Materiais (ASTM), descreve um método de ensaio para determinar a viscosidade cinemática de produtos de petróleo líquidos, transparentes e opacos, medindo o tempo que um volume de líquido leva para fluir por gravidade através de um viscosímetro capilar de vidro calibrado. A viscosidade dinâmica pode ser obtida multiplicando-se a viscosidade cinemática pela densidade do líquido.
As normas ASTM D2170 e ASTM D2171 também são aplicáveis para medir a viscosidade cinemática do betume. O método de ensaio descrito na norma ISO 3104 Produtos petrolíferos - Líquidos transparentes e opacos - Determinação da viscosidade cinemática e cálculo da viscosidade dinâmica corresponde a esta norma.
Os resultados obtidos com este método de ensaio dependem do comportamento da amostra e destinam-se principalmente ao uso em fluidos onde a tensão de cisalhamento e as taxas de cisalhamento são proporcionais (comportamento de fluxo newtoniano). No entanto, se a viscosidade variar significativamente com a taxa de cisalhamento, resultados diferentes podem ser obtidos com viscosímetros com diferentes diâmetros capilares. Os valores de procedimento e sensibilidade estão incluídos para óleos combustíveis residuais, que apresentam comportamento não newtoniano sob certas condições.
A faixa de viscosidade cinemática abrangida por este método de teste é de 0,2 mm²/s a 300.000 mm²/s em todas as temperaturas. A precisão é determinada apenas para os materiais, faixas de viscosidade cinemática e temperaturas mostrados nas notas de rodapé da seção de precisão.
O mercúrio é classificado por muitas agências reguladoras como uma substância perigosa que pode causar sérios problemas médicos. O mercúrio e seus vapores demonstraram ser prejudiciais à saúde e corrosivos para materiais. É essencial ter cuidado ao manusear mercúrio e produtos que o contenham.
Muitos produtos petrolíferos e alguns materiais não petrolíferos são utilizados como lubrificantes, e a operação adequada do equipamento depende da viscosidade adequada do fluido utilizado. Além disso, a viscosidade de muitos combustíveis derivados de petróleo é importante para prever as condições ideais de armazenamento, manuseio e operação. Portanto, a determinação precisa da viscosidade é crucial para muitas especificações de produtos.
O método de medição descrito nesta norma é baseado no monitoramento do tempo de fluxo de líquidos transparentes ou opacos através de um capilar de vidro calibrado.
A viscosidade cinemática e dinâmica dos produtos petrolíferos é medida pelos seguintes motivos:
O tempo de fluxo é determinado por medições duplicadas que incluem etapas de limpeza entre elas. Para calcular a viscosidade cinemática, o tempo de fluxo é multiplicado pela constante capilar obtida a partir da medição de um material de referência de viscosidade certificado. Esta é uma determinação indireta da viscosidade, pois a viscosidade cinemática é calculada com base no tempo de fluxo.
Para o cálculo da viscosidade dinâmica , são necessárias medições adicionais de densidade de acordo com as normas ASTM D1217, ASTM D1480, ASTM D1481 ou ASTM D4052 .
Os requisitos para medição de viscosidade de acordo com a norma ASTM D445 são:
Partículas são uma das fontes mais comuns de erro. Se a amostra contiver fibras ou partículas sólidas, a filtração é necessária. A tela de filtração necessária tem um tamanho de poro de 75 µm, portanto, partículas maiores que 75 µm devem ser filtradas. Além das partículas na amostra, partículas de poeira dentro do capilar também podem causar medições errôneas. Consequentemente, o armazenamento adequado e a limpeza cuidadosa dos capilares são essenciais.
Por padrão, amostras de petróleo podem ser medidas com viscosímetros capilares de vidro manuais ou automáticos. Os capilares tipo Oswald, de nível suspenso e de contrafluxo especificados na norma ASTM D445 podem ser usados para diversas amostras e faixas de viscosidade. Esses viscosímetros incluem capilares de vidro, suportes capilares, uma unidade de controle de temperatura, um banho com temperatura controlada, um termômetro, um fluido de banho adequado à temperatura de medição e um dispositivo de medição de tempo que atende às especificações exigidas pela norma.
De acordo com o padrão ASTM, a viscosidade cinemática e a viscosidade dinâmica devem ser declaradas em milímetros por segundo quadrado (mm2/s) e milipascal segundos (mPa·s).
O padrão alternativo para medições de viscosidade é o padrão “Método de teste padrão ASTM D7042 para viscosidade dinâmica e densidade de líquidos (e cálculo de viscosidade cinemática) pelo viscosímetro Stabinger”.
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