EN ISO 3104 Нефтепродукты — Прозрачные и мутные жидкости — Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости

Многие нефтепродукты и некоторые не нефтяные материалы используются в качестве смазочных материалов. Правильная работа оборудования зависит от соответствующей вязкости используемой жидкости. Кроме того, вязкость многих видов нефтяного топлива важна для прогнозирования оптимальных условий хранения, обращения и эксплуатации. Поэтому точное измерение вязкости имеет важное значение для многих технических характеристик продукции.

Стандарт «EN ISO 3104 Нефтепродукты — Прозрачные и непрозрачные жидкости — Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости», основанный на европейском стандарте и впоследствии опубликованный Международной организацией по стандартизации (ISO), описывает два метода испытаний:

• Процедура А (ручная): Кинематическая вязкость как прозрачных, так и непрозрачных продуктов определяется с помощью ручных стеклянных вискозиметров в автоматизированной установке.
• Процедура B (автоматическая). Выполняется с использованием стеклянных капиллярных вискозиметров.

Процедура А представляет собой метод арбитражного тестирования (или метод эталонного тестирования) для разрешения сомнений или споров.

Для целей настоящего стандарта применяются следующие определения:

• Кинематическая вязкость: это сопротивление жидкости течению под действием силы тяжести. При гравитационном течении под заданной гидростатической нагрузкой давление жидкости пропорционально её плотности. Для любого вискозиметра время течения жидкости при постоянном объеме прямо пропорционально её кинематической вязкости.
• Динамическая вязкость: это отношение приложенного касательного напряжения к скорости сдвига жидкости. Она является мерой сопротивления жидкости течению или деформации. Термин «динамическая вязкость» также используется в другом контексте для обозначения величины, зависящей от частоты, где касательное напряжение и скорость сдвига имеют синусоидальную зависимость от времени. Динамическую вязкость также могут называть коэффициентом динамической вязкости или абсолютной вязкостью.

Стандарт EN ISO 3104 охватывает жидкие нефтепродукты, метиловые эфиры жирных кислот, парафиновое дизельное топливо, гидрогенизированные растительные масла, газожидкостные смеси и смеси биотоплива и дизельного топлива, содержащие до 50% метилового эфира жирных кислот. Кинематическая вязкость определяется путем измерения времени истечения объема жидкости под действием силы тяжести с помощью калиброванного стеклянного капиллярного вискозиметра. Динамическая вязкость получается путем умножения измеренной кинематической вязкости на плотность жидкости. Диапазон кинематической вязкости, охватываемый данным методом испытания, составляет от 0,2 мм²/с до 300 000 мм²/с при температурах от -20 до +150 градусов Цельсия.

Результаты, полученные с помощью этих процедур, зависят от поведения образца и в первую очередь предназначены для применения к жидкостям, где касательное напряжение и скорость сдвига пропорциональны (ньютоновское течение). Однако, если вязкость значительно изменяется со скоростью сдвига, могут быть получены разные результаты с помощью вискозиметров с разными диаметрами капилляров.

В нефтехимической промышленности вязкость является критически важным свойством, влияющим на все аспекты, от характеристик топлива до эффективности смазочных материалов. Стандарт EN ISO 3104 предлагает точный метод определения кинематической вязкости жидких нефтепродуктов. Этот стандарт гарантирует согласованность и надежность испытаний, необходимых для отраслей промышленности, которые полагаются на точные данные о динамике жидкостей.

Стандарт EN ISO 3104 применяется к широкому спектру жидкостей на нефтяной основе, включая:

• Топливо (например, бензин, дизельное топливо)
• смазочные масла
• Битум и асфальт
• производные сырой нефти

Данный стандарт охватывает как прозрачные (чистые), так и непрозрачные (мутные или темные) образцы и рассматривает проблемы, возникающие при измерениях, такие как наличие взвешенных частиц или цветовые помехи.

Процедура A (ручная) и процедура B (автоматическая), определенные в стандарте EN ISO 3104, основаны на принципе измерения времени, необходимого для протекания фиксированного объема жидкости под действием силы тяжести через калиброванную стеклянную капиллярную трубку:

• Процедура А — Ручные стеклянные вискозиметры: Этот традиционный метод использует противоточные вискозиметры:
• Подготовка образца: При необходимости жидкость фильтруют и предварительно нагревают до температуры проведения анализа (обычно 20, 40 или 100 градусов).
• Заполнение вискозиметра: ровно 10-20 мл образца всасывается в камеру вискозиметра с помощью вакуума.
• Измерение времени истечения: жидкость выпускается, и секундомер регистрирует время истечения от верхней отметки до нижней; для вычисления среднего значения обычно требуется несколько измерений.
• Расчет: Кинематическая вязкость и динамическая вязкость рассчитываются по формулам, приведенным в стандарте.

Точность обеспечивается поддержанием температуры окружающей среды в пределах плюс/минус 0,01 градуса и вертикальным подвешиванием вискозиметра в ванне с постоянной температурой.

• Процедура B — Автоматизированные стеклянные капиллярные вискозиметры: Этот метод, разработанный для лабораторий с высокой производительностью, использует роботизированные установки со встроенными датчиками.
• Автоматизация выполняет процессы наполнения, контроля времени и очистки.
• Оптические или датчики давления обнаруживают прохождение мениска, исключая ошибки секундомера.
• Он идеально подходит для непрозрачных жидкостей, поскольку минимизирует проблемы, связанные с визуальным параллаксом.

Обе процедуры определяют размеры вискозиметра в соответствии с ожидаемыми диапазонами вязкости.

Вязкость напрямую влияет на следующие параметры:

• Экономия топлива: В двигателях неподходящая вязкость приводит к плохому распылению топлива и увеличению выбросов.
• Смазка: Масла должны обладать достаточной текучестью при низких температурах, но сохранять свою густоту при нагревании.
• Транспортировка по трубопроводам: Точные данные предотвращают засоры в нефтепроводах.
• Обеспечение качества: В Европе соответствие стандарту EN ISO 3104 является обязательным для получения таких сертификатов, как ISO 9001 или REACH.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и оказывает помощь в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем предприятиям услуги по тестированию в соответствии со стандартом «EN ISO 3104 Нефтепродукты — Прозрачные и непрозрачные жидкости — Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости».