Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM D445 về độ nhớt động học của chất lỏng trong suốt và mờ đục (bao gồm tính toán độ nhớt động)

Tiêu chuẩn ASTM D445 về Phương pháp thử nghiệm độ nhớt động học của chất lỏng trong suốt và đục (bao gồm cả tính toán độ nhớt động lực học), do Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, mô tả phương pháp thử nghiệm để xác định độ nhớt động học của cả sản phẩm dầu mỏ lỏng trong suốt và đục bằng cách đo thời gian cần thiết để một thể tích chất lỏng chảy dưới tác dụng của trọng lực qua một nhớt kế mao dẫn thủy tinh đã được hiệu chuẩn. Độ nhớt động lực học có thể được tính bằng cách nhân độ nhớt động học với mật độ của chất lỏng.

Tiêu chuẩn ASTM D2170 và ASTM D2171 cũng được áp dụng để đo độ nhớt động học của bitum. Phương pháp thử nghiệm được mô tả trong ISO 3104 Sản phẩm dầu mỏ - Chất lỏng trong suốt và mờ đục - Xác định độ nhớt động học và tính toán độ nhớt động lực học tương ứng với tiêu chuẩn này.

Kết quả thu được từ phương pháp thử nghiệm này phụ thuộc vào hành vi của mẫu và chủ yếu được sử dụng trong các chất lỏng có ứng suất cắt và tốc độ cắt tỷ lệ thuận (hành vi dòng chảy Newton). Tuy nhiên, nếu độ nhớt thay đổi đáng kể theo tốc độ cắt, có thể thu được kết quả khác nhau từ các máy đo độ nhớt có đường kính mao quản khác nhau. Quy trình và giá trị độ nhạy được bao gồm cho dầu nhiên liệu cặn, vốn thể hiện hành vi phi Newton trong một số điều kiện nhất định.

Phạm vi độ nhớt động học được áp dụng trong phương pháp thử nghiệm này là từ 0,2 mm2/giây đến 300.000 mm2/giây ở mọi nhiệt độ. Độ chính xác chỉ được xác định cho các vật liệu, phạm vi độ nhớt động học và nhiệt độ được hiển thị trong phần chú thích của phần độ chính xác.

Thủy ngân được nhiều cơ quan quản lý chỉ định là chất độc hại có thể gây ra các vấn đề y tế nghiêm trọng. Thủy ngân và hơi thủy ngân đã được chứng minh là có hại cho sức khỏe và ăn mòn vật liệu. Cần thận trọng khi xử lý thủy ngân và các sản phẩm chứa thủy ngân.

Nhiều sản phẩm dầu mỏ và một số vật liệu không phải dầu mỏ được sử dụng làm chất bôi trơn, và hoạt động đúng đắn của thiết bị phụ thuộc vào độ nhớt thích hợp của chất lỏng được sử dụng. Hơn nữa, độ nhớt của nhiều loại nhiên liệu dầu mỏ rất quan trọng để dự đoán điều kiện lưu trữ, xử lý và vận hành tối ưu. Do đó, việc xác định độ nhớt chính xác là rất quan trọng đối với nhiều thông số kỹ thuật của sản phẩm.

Phương pháp đo lường được mô tả trong tiêu chuẩn này dựa trên việc theo dõi thời gian chảy của chất lỏng trong suốt hoặc mờ đục qua mao quản thủy tinh đã hiệu chuẩn.

Độ nhớt động học và động lực học của các sản phẩm dầu mỏ được đo vì những lý do sau:

• Xác định chất lượng sản phẩm dầu mỏ
• Xác định khả năng áp dụng, khả năng vận hành và xử lý dầu mỏ
• Phát triển các điều kiện lưu trữ tối ưu

Thời gian chảy được xác định bằng các phép đo trùng lặp, bao gồm cả các bước làm sạch xen kẽ. Để tính độ nhớt động học, thời gian chảy được nhân với hằng số mao dẫn thu được từ phép đo vật liệu chuẩn độ nhớt đã được chứng nhận. Đây là phép xác định độ nhớt gián tiếp vì độ nhớt động học được tính toán dựa trên thời gian chảy.

Để tính toán độ nhớt động , cần thực hiện thêm các phép đo mật độ theo tiêu chuẩn ASTM D1217, ASTM D1480, ASTM D1481 hoặc ASTM D4052 .

Các yêu cầu về đo độ nhớt theo tiêu chuẩn ASTM D445 là:

• Kiểm soát nhiệt độ: Nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến phép đo độ nhớt. Để đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm của tiêu chuẩn, phạm vi nhiệt độ tối đa từ 15 độ đến 100 độ. cộng/trừ Độ lệch nhiệt độ cho phép là 0,02 độ (ngoài phạm vi này, cộng hoặc trừ 0,05 độ). Để đáp ứng yêu cầu này, cần có bể điều chỉnh nhiệt độ với một nhiệt kế bên ngoài bổ sung. Để bù nhiệt độ đầy đủ, nên đặt mao quản đã nạp mẫu vào bể điều chỉnh nhiệt độ trước khi đo. Thời gian cân bằng được khuyến nghị là khoảng 30 phút. Tuy nhiên, thời gian cân bằng tối ưu thay đổi tùy theo từng thiết bị, nhiệt độ và độ nhớt động học khác nhau. Thời gian này cần được xác định chính xác hơn bằng thực nghiệm.
• Thiết bị đo thời gian: Theo tiêu chuẩn này, phải sử dụng thiết bị đo thời gian cung cấp độ chính xác cộng/trừ 0,07 phần trăm và khoảng cách ghi 0,1 giây.
• Đổ mẫu và chuẩn bị: Phương pháp thử nghiệm này áp dụng cho cả chất lỏng trong suốt và chất lỏng đục. Chất lỏng trong suốt phải được đồng nhất hóa và khử khí trong bể siêu âm. Nếu chất lỏng mẫu có chứa sợi hoặc hạt, cần thêm một bước lọc. Dầu nhiên liệu còn sót lại và chất lỏng đục được đồng nhất hóa bằng nhiều bước gia nhiệt và trộn, và các hạt phải được loại bỏ bằng bộ lọc đã được làm nóng trước. Đối với chất lỏng đục, cần hai mao quản ngược dòng để xác định độ nhớt động học.

Các hạt là một trong những nguồn sai số phổ biến nhất. Nếu mẫu chứa sợi hoặc hạt rắn, cần phải lọc. Lưới lọc yêu cầu có kích thước lỗ lọc là 75 µm, do đó các hạt lớn hơn 75 µm phải được lọc bỏ. Ngoài các hạt trong mẫu, các hạt bụi bên trong mao quản cũng có thể gây ra sai số đo lường. Do đó, việc bảo quản đúng cách và vệ sinh mao quản cẩn thận là rất quan trọng.

Theo mặc định, mẫu dầu mỏ có thể được đo bằng máy đo độ nhớt mao quản thủy tinh thủ công hoặc tự động. Các loại mao quản Oswald, mao quản dạng treo và mao quản dòng ngược được quy định trong ASTM D445 có thể được sử dụng cho nhiều mẫu và dải độ nhớt khác nhau. Các máy đo độ nhớt này bao gồm mao quản thủy tinh, giá đỡ mao quản, bộ điều khiển nhiệt độ, bể điều khiển nhiệt độ, nhiệt kế, dung dịch bể phù hợp với nhiệt độ đo và thiết bị đo thời gian đáp ứng các thông số kỹ thuật yêu cầu của tiêu chuẩn.

Theo tiêu chuẩn ASTM, độ nhớt động học và độ nhớt động lực học phải được ghi bằng milimét trên giây vuông (mm2/s) và milipascal giây (mPa·s).

Tiêu chuẩn thay thế cho phép đo độ nhớt là tiêu chuẩn “ASTM D7042 Phương pháp thử tiêu chuẩn về độ nhớt động và mật độ của chất lỏng (và tính toán độ nhớt động học) bằng máy đo độ nhớt Stabinger”.

Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp thuộc mọi lĩnh vực thông qua nhiều hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, tự hào sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải thiện năng lực. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn "ASTM D445 Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (Include Calculation of Dynamic Viscosity)" (Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM D445 về độ nhớt động học của chất lỏng trong suốt và mờ đục (Bao gồm tính toán độ nhớt động)".