Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Этот показатель характеризует текучесть нефтепродукта. Он применяется при оценке запасов нефти, проектировании разработки месторождений нефти, выбора условий транспортировки и схемы переработки нефти. Этот показатель также входит в стандарты таких нефтепродуктов, как дизельное топливо, смазочные масла и др. Для большинства нефтей кинематическая вязкость ( 20) при 20 оС составляет от 4 до 40 мм2/с. Однако существуют и намного более вязкие нефти, например, Мартышинская ( 20 = 106 мм2/с), Ярегская ( 20=186 мм2/с). Из зарубежных нефтей высокую вязкость имеют венесуэльские нефти месторождений Бачекеро и Лагунильяс ( 20 = 200 мм2/с), мексиканская нефть месторождения Наранхос ( 20 = 178 мм2/с) и др.
Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость. Динамическая вязкость (обозначается ) – это отношение действующего касательного напряжения к градиенту скорости, которое возникает при движении жидкости. Единица измерения Па.силиМПа.с. Величина, обратная вязкости, называется текучестью. В основе измерения величины динамической вязкости путем измерения времени истечения жидкости через капиллярную трубку лежит формула Пуазейля:
= , (3.14)
где Р – давление, при котором истекает жидкость;
V – объем жидкости, протекающей через капилляр;
L – длина капилляра;
– время истечения жидкости;
r – радиус капилляра.
Определение динамической вязкости сопряжено с рядом технических трудностей, поэтому чаще проводят измерение кинематической вязкости, которая есть отношение динамической вязкости к плотности.
= / (3.15)
Единица кинематической вязкости м2/ с или чащемм2/с.
Сущность метода определения кинематической вязкости состоит в замене давления (внешней силы) давлением столба жидкости, равным произведению высоты столба жидкости, плотности жидкости и ускорения силы тяжести. Эта замена упрощает методику определения вязкости и позволяет применить ее в стеклянных устройствах – вискозиметрах различных конструкций.
Кинематическую вязкость обычно измеряют при 20, 50 и 100 оС по времени истечения жидкости через капилляр известной длины и сечения.
Определение условной вязкости также связано с истечением жидкости (через трубку сечением 5 мм) под действием силы тяжести. Условная вязкость – безразмерная величина, равная отношению времени истечения жидкости при 20 оС ко времени истечения воды при этой же температуре. Единица измерения – условные градусы (оВУ ). Метод применяют для жидкостей с непрерывной струей в течение всего испытания и для тех жидкостей, у которых нельзя определить кинематическую вязкость по
ГОСТ 33 – 82. Условную вязкость применяют для котельных топлив (мазута), кинематическую – для дизельных топлив и смазочных масел (ньютоновские жидкости), динамическую – для битумов, тяжелых нефтей, и нефтепродуктов (неньютоновские жидкости), ее определяют в ротационных вискозиметрах.
На вязкость существенно влияет температура. Между ними существует обратная зависимость. Вязкостно-температурные свойства зависят от фракционного и структурно-группового состава нефтепродукта. Наименьшей вязкостью и наиболее пологой кривой вязкости обладают алифатические углеводороды, а наиболее крутой – ароматические углеводороды, особенно би- и полициклические.
Известны эмпирические зависимости вязкости от температуры. Для узких фракций применима формула Вальтера:
lglg ( + 0,8) = 2,98(3,698 – lgT) (1 - ) – 4,763, (3.16)
где - кинематическая вязкость при заданной температуре, мм2/ с;
tкип – среднеобъемная температура кипения фракции, оС;
Т – температура опыта.
Кинематическую вязкость при 20 и 50 оС прямогонных керосиновых, дизельных и газойлевых фракций, имеющих плотность 770 – 900 кг/м3, а также сернистых и высокосернистых нефтей можно рассчитать по формулам:
lnln( 20 +0,5) = 14,83 - 12,035; (3.17)
lnln ( 50 +0,5) = 17,25 - 14,535. (3.18)
Условную вязкость можно перевести в кинематическую и обратно по следующим формулам.
Для значений кинематической вязкости = 1 – 120 мм2/с:
t = 7,31(BУ) t – 6,31/(BУ) t. (3.19)
Для значений кинематической вязкости > 120 мм2 /с:
t = 7,84 (BУ) t (3.20)
или
(BУ) t = 0,135 t. (3.21)
Для оценки вязкостно-температурных свойств масел применяют показатель «индекс вязкости». Индекс вязкости (ИВ) – это отношение кинематических вязкостей нефтепродукта, измеренных при 50 и 100 оС.
ИВ = 50 / 100. (3.22)
Индекс вязкости характеризует пологость вязкостно-температурной кривой при высоких температурах, когда сама вязкость меняется мало.
В мировой практике широко используется индекс вязкости Дина и Дэвиса. Он характеризует отношение вязкости исследуемого масла при 37,8 оС (100 оF) и 98,9 оС (210 оF) к вязкости при этих температурах эталонных масел, вязкость которых при 98,9 оС была бы равна вязкости испытуемого масла в условных единицах (секунды Сейболта). Индекс вязкости одного эталонного масла принят равным 100 (Пенсильванская нефть парафинистая), а другой 0 (смолистая нефть Мексиканского побережья). Далее по таблицам находят, чему равна вязкость этих эталонных масел при 37,8 и 98,9 оС, и подбирают для сравнения из двух наборов (серий) эталонных масел (с индексами вязкости 0 и 100) эталонные масла, у которых вязкость при 98,9 оС равна вязкости испытуемого масла при этой же температуре. Затем по таблицам надо найти, чему равна вязкость этих эталонных масел при 37,8 оС, и вычислить индекс вязкости Дина и Дэвиса по формуле:
ИВ = [(L –X) / (L – H)] 100, (3.23)
где L – вязкость эталонного масла при 37,8 оС с ИВ = 0;
Н – вязкость эталонного масла при 37,8 оС с ИВ = 100;
Х – то же для испытуемого масла.
Температурный коэффициент вязкости (ТКВ) характеризует зависимость вязкости от температуры в интервале от 0 до 100 оС. Исходными данными для расчета являются значения кинематической вязкости при 20, 50 и 100 оС. Расчет ведут по формулам:
ТКВ 0-100 = ; (3.24)
ТКВ2 0-100 = . (3.25)
Следовательно, ТКВ представляет собой отношение градиента вязкости в пределах температур, принятых для оценки качества масла к абсолютному значению вязкости при 50 оС, т.е. при средней температуре принятого интервала температур.
Дата публикования: 2014-11-02; Прочитано: 2216 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!