EN ISO 3104 Petroleumprodukter - Klara och opaka vätskor - Bestämning av kinematisk viskositet och beräkning av dynamisk viskositet

Många petroleumprodukter och vissa icke-petroleummaterial används som smörjmedel. Korrekt drift av utrustning beror på lämplig viskositet hos den använda vätskan. Dessutom är viskositeten hos många petroleumbränslen viktig för att förutsäga optimala lagrings-, hanterings- och driftsförhållanden. Därför är noggrann viskositetsmätning avgörande för många produktspecifikationer.

Standarden "EN ISO 3104 Petroleumprodukter - Klara och ogenomskinliga vätskor - Bestämning av kinematisk viskositet och beräkning av dynamisk viskositet", som är baserad på en europeisk standard och senare publicerades av Internationella standardiseringsorganisationen (ISO), beskriver två testmetoder:

• Procedur A (manuell): Den kinematiska viskositeten för både transparenta och ogenomskinliga produkter bestäms med hjälp av manuella glasviskosimetrar i en automatiserad uppställning.
• Procedur B (automatisk). Utförs med glaskapillärviskosimetrar.

Förfarande A är en skiljedomsprövningsmetod (eller referensprövningsmetod) för att lösa tvivel eller tvister.

För denna standards syften gäller följande definitioner:

• Kinematisk viskositet: Detta hänvisar till en vätskas motstånd att strömma under gravitationspåverkan. Vid gravitationsströmning under en given hydrostatisk belastning är tryckbelastningen på en vätska proportionell mot dess densitet. För alla viskometer är flödestiden för en vätska vid konstant volym direkt proportionell mot dess kinematiska viskositet.
• Dynamisk viskositet: Detta avser förhållandet mellan den pålagda skjuvspänningen och skjuvhastigheten hos en vätska. Det är ett mått på en vätskas motstånd mot flöde eller deformation. Termen dynamisk viskositet används också i ett annat sammanhang för att beteckna en frekvensberoende kvantitet där skjuvspänning och skjuvhastighet har ett sinusformat tidsberoende. Dynamisk viskositet kan också kallas dynamisk viskositetskoefficient eller absolut viskositet.

EN ISO 3104-standarden omfattar flytande petroleumprodukter, fettsyrametylestrar, paraffinisk diesel, hydrerad vegetabilisk olja, gas-till-vätska-blandningar och biobränsledieselblandningar som innehåller upp till 50 % fettsyrametylestrar. Den kinematiska viskositeten bestäms genom att mäta flödestiden för en vätskevolym under tyngdkraft med hjälp av en kalibrerad glaskapillärviskosimeter. Dynamisk viskositet erhålls genom att multiplicera den uppmätta kinematiska viskositeten med vätskans densitet. Det kinematiska viskositetsområdet som täcks av denna testmetod ligger mellan 0,2 mm²/s och 300 000 mm²/s vid temperaturer från -20 grader till +150 grader Celsius.

Resultaten som erhålls från dessa procedurer beror på provets beteende och är främst utformade för att tillämpas på vätskor där skjuvspänning och skjuvhastigheter är proportionella (Newtonskt flödesbeteende). Om viskositeten emellertid förändras avsevärt med skjuvhastigheten kan olika resultat erhållas från viskosimeter med olika kapillärdiametrar.

Inom petroleum- och kemiteknik är viskositet en kritisk egenskap som påverkar allt från bränsleprestanda till smörjmedelseffektivitet. Standarden EN ISO 3104 tillhandahåller en exakt metod för att bestämma den kinematiska viskositeten hos flytande petroleumprodukter. Denna standard garanterar konsekvens och tillförlitlighet i tester som är avgörande för industrier som förlitar sig på noggranna fluiddynamiska data.

EN ISO 3104-standarden gäller för ett brett spektrum av petroleumbaserade vätskor, inklusive:

• Bränslen (t.ex. bensin, diesel)
• smörjoljor
• Bitumen och asfalt
• Råoljederivat

Denna standard täcker både transparenta (klara) och ogenomskinliga (grumliga eller mörka) prover och tar itu med utmaningar i mätningar såsom suspenderade partiklar eller färginterferens.

Procedur A (manuell) och procedur B (automatisk), definierade i standarden EN ISO 3104, är båda baserade på principen att tidsbestämma hur lång tid det tar för en bestämd volym vätska att flöda under tyngdkraften genom ett kalibrerat kapillärrör av glas:

• Procedur A - Manuella glasviskosimetrar: Denna traditionella metod använder motströmsviskosimetrar:
• Provberedning: Vätskan filtreras vid behov och förvärms till testtemperaturen (vanligtvis 20, 40 eller 100 grader).
• Påfyllning av viskometern: Exakt 10–20 ml prov dras in i viskometerkammaren med hjälp av vakuum.
• Flödestid: Vätskan släpps ut och ett stoppur registrerar flödestiden från det övre märket till det nedre märket; detta kräver vanligtvis flera körningar för att ta medelvärdet.
• Beräkning: Kinematisk viskositet och dynamisk viskositet beräknas enligt formlerna som anges i standarden.

Noggrannheten säkerställs genom att hålla omgivningstemperaturen inom ett intervall på plus/minus 0,01 grader och genom att säkerställa att viskometern är upphängd vertikalt i ett bad med konstant temperatur.

• Procedur B - Automatiserade glaskapillärviskosimetrar: Denna metod är utformad för högkapacitetslaboratorier och använder robotuppsättningar med integrerade sensorer.
• Automation utför fyllnings-, tids- och rengöringsprocesser.
• Optiska sensorer eller trycksensorer detekterar meniskpassage, vilket eliminerar stoppurfel.
• Den är idealisk för ogenomskinliga vätskor eftersom den minimerar problem med visuell parallax.

Båda procedurerna specificerar viskometerdimensioner enligt förväntade viskositetsområden.

Viskositeten påverkar direkt följande:

• Bränsleeffektivitet: I motorer leder olämplig viskositet till dålig finfördelning och ökade utsläpp.
• Smörjning: Oljor måste ha tillräcklig flytbarhet vid låga temperaturer men bibehålla sin tjocklek under värme.
• Rörledningstransport: Noggranna data förhindrar blockeringar i råoljeledningar.
• Kvalitetssäkring: I Europa är överensstämmelse med standarden EN ISO 3104 obligatorisk för certifieringar som ISO 9001 eller REACH.

I många år har vår organisation, med sin kompetenta och erfarna personal, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt till med etablering, implementering och förbättring av ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster till företag i enlighet med standarden "EN ISO 3104 Petroleumprodukter - Klara och ogenomskinliga vätskor - Bestämning av kinematisk viskositet och beräkning av dynamisk viskositet".