Определение водородного показателя
Водородный показатель рН характеризует активность или концентрацию ионов водорода в буровом растворе.
Для измерения водородного показателя могут быть использованы:
индикаторная бумага;
лабораторный рН-метр-милливольтметр рН-121.
Индикаторная бумага.
Сущность работы с индикаторной бумагой заключается в сравнении цвета индикаторной бумаги, смоченной буровым раствором, с эталоном и определении рН бурового раствора.
|
Единицы измерения
pH
Пример
pH = 9,5
Оборудование
Прибор для измерения pH с электродом
Термометр
Буферные растворы pH (pH 7 и pH 10)
Дистиллированная вода
Порядок действий
Отобрать пробу раствора.
Дождаться пока температура пробы раствора и буферных растворов сравняется с температурой окружающей среды.
Погрузить чистый термометр в буферный раствор с pH 7 и измерить температуру.
Установить регулятор температуры на приборе для измерения pH на одинаковую температуру с температурой буферного раствора.
Почистить датчик дистиллированной водой и насухо промокнуть безворсовой тканью.
Погрузить датчик в буферный раствор с pH 7.
Дождаться стабилизации показаний.
При помощи калибровочной ручки установить показание измерителя pH на 7,00.
Сполоснуть датчик дистиллированной водой и насухо промокнуть его.
Повторить шаги 6 и 7, заменив буферный раствор с рН 7 на буферный раствор с pH 10.
С помощью ручки настройки установить на дисплее прибора показание 10,00.
Проверить прибор буферным раствором с рН 7.
Сполоснуть датчик дистиллированной водой и насухо промокнуть его.
Еще раз проверить правильность тарировки, повторив шаги с 6 по 10.
Примечание: Если прибор не тарируется, замените электроды и выполните всю последовательность действий заново, с использованием новых буферных растворов.
Сполоснуть датчик дистиллированной водой и насухо промокнуть его.
Погрузить датчик в анализируемую пробу и помешать.
Прекратить помешивание (через 10-20 секунд) и ожидать стабилизации показания прибора.
Записать pH с точностью до первого знака после запятой.
Определение смазочной способности
Смазочная способность бурового раствора косвенно определяется коэффициентом трения скольжения и трения качения, временем работы установки до появления заеданий трущихся шариков при заданном контактном напряжении.
Установка СР-1
Основные характеристики:
| диапазон измерения осевой нагрузки, дел | от 0 до 62,5; |
| диапазон измерения момента трения, град. | от 0 до 330; |
| цена деления шкалы (условная) измерителя осевой нагрузки, Н (кГ) | 4 (4); |
| цена деления шкалы (условная) измерителя момента трения, Нм (Гсм) | 0,002; |
| основная приведенная погрешность измерения осевой нагрузки, % | ±1; |
| основная приведенная погрешность измерения момента трения, % | ±2,5; |
Порядок работы:
произвести пуск установки и после работы в течение 10-20 с постепенно увеличивать осевую нагрузку до величины, при которой момент трения начнет резко повышаться непропорционально осевой нагрузке;
уменьшить осевую нагрузку на (150-200) Н. и, поддерживая ее постоянной, определить время работы до появления питтинга (зафиксировать время начала и конца эксперимента);
взвесить шарики на аналитических весах до и после эксперимента, определить потери металла из-за абразивного износа; определить диаметры пятен контакта на шариках с помощью измерителя;
снять отсчет углов закручивания пружины измерителя, отключить электродвигатель, снять механизм трения, промыть и вытереть насухо все детали.
Осевая нагрузка G и момент трения Мтр. определяются по градуировочным таблицам, которые приведены в паспорте установки.
Коэффициент трения скольжения рассчитывается по формуле
(17)
где fc – коэффициент трения скольжения;
Мтр. – момент трения, Н×м (Г×см);
G – осевая нагрузка, Н (кГ);
l=0,174 – плечо приложения силы трения в механизме трения, см.
Коэффициент трения качения рассчитывается по формуле
(18)
где fк – коэффициент трения качения;
D=1,29 – диаметр втулки, в которую помещаются шарики, см
Скорость скольжения в шариках рассчитывается по формуле
Vck=2plVшт. (19)
где Vск- корость скольжения в шариках, см/с;
Vшт.- частота вращения штока, с-1 (об/с)
Контактное напряжение в шариках рассчитывается по формуле
(20)
где s - контактное напряжение в шариках, МПа (кГ/см2);
G – осевая нагрузка, Н(кГ);
r=3 – радиус шарика, см;
Е=2×105(2х106)- модуль упругости для статьи, МПа (кГ/см2)