Методы определения вязкости нефти

Вязкостью или внутренним трением называют свойство жидкости сопротивляться взаимному перемещению ее частиц, вызванному приложенной к жидкости силы. Для жидкостей вязкость при данной температуре и давлении является постоянной физической величиной. Вязкость измеряют с помощью вискозиметров. Совокупность методов измерения вязкости жидкости и газов называется вискозиметрией.

Вязкость нефтепродуктов имеет большое практическое значение. От вязкости масла зависит ряд эксплуатационных свойств механизмов: износ трущихся деталей, отвод тепла от них и расход масла. С повышением температуры вязкость уменьшается и сильно возрастает при ее понижении. Эти изменения характеризуются индексом вязкости, представляющим собой температурный коэффициент вязкости. По индексу вязкости оценивают пригодность масел для данных условий работы механизмов. Для определения индекса вязкости сопоставляют вязкость масла при различных температурах, обычно при 50 и 100⁰С. Чем меньше вязкость зависит от температуры, тем выше индекс. Различают следующие виды вязкости:

Ø динамическую (абсолютную);

Ø кинематическую;

Ø относительную (условную).

В расчетах, технических нормах, при арбитражных и контрольных испытаниях используют только кинематическую и динамическую вязкость.

Динамическая вязкость ( ), или абсолютная определяется как сила, необходимая для перемещения со скоростью 1см/с двух слоев жидкости с поверхностью 1см² и находящихся на расстоянии 1см друг от друга. Динамическая вязкость измеряется в пуазах; в международной системе (СИ) величина динамической вязкости выражается в паскаль - секундах (Па·с).

Кинематической вязкостью (ν) называют отношение динамической вязкости при данной температуре к плотности при той же температуре.

ν = (1)

Единицу кинематической вязкости называют стоксом (Ст); размерность вязкости выражается в м²/с.

Для определения кинематической вязкости (хорошо текучих жидкостей) применяют капиллярный вискозиметр Оствальда (рис.1.)

Относительная (условная) вязкость (УВ) зависит от способа определения, конструкции прибора и других условий. Удобна как сравнительная величина. Данный вид вязкости применяют в анализе нефтепродуктов и при определении молекулярной массы полимерных материалов. В техническом анализе нефтей относительной вязкостью называют отношение вязкости данного нефтепродукта к вязкости воды при 0 ⁰С:

УВ = = , (2)

где -динамическая вязкость; 1,789 - вязкость воды при 0 ⁰С.

Практически условную вязкость определяют как отношение времени истечения определенного объема исследуемого продукта ко времени истечения такого же объема стандартной жидкости при определенной температуре. В качестве стандартной жидкости используют дистиллированную воду при +20⁰С. Условную вязкость выражают условными единицами, градусами или секундами. Для определения условной вязкости используют вискозиметр Энглера, поэтому условные единицы условной вязкости называются градусами Энглера.

Числом градусов Энглера называют отношение времени истечения из вискозиметра Энглера 200мл испытуемого продукта при данной температуре ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при 20⁰С.

Вязкость нефтепродуктов обычно определяют при температуре 50 или 100⁰С.