油品運(yùn)動(dòng)粘度測定的影響因素

任婕(內(nèi)蒙古第一機(jī)械集團(tuán)有限公司，內(nèi)蒙古 包頭 014032)

油品運(yùn)動(dòng)粘度測定的影響因素

任婕(內(nèi)蒙古第一機(jī)械集團(tuán)有限公司，內(nèi)蒙古 包頭 014032)

運(yùn)動(dòng)粘度是評價(jià)石油產(chǎn)品流動(dòng)性能的指標(biāo),也是液體石油產(chǎn)品的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在油品使用和輸送過程中，粘度是石油化工設(shè)計(jì)中不可缺少的參數(shù)。準(zhǔn)確測量運(yùn)動(dòng)粘度，能夠嚴(yán)格控制油品的質(zhì)量。影響運(yùn)動(dòng)粘度的測定因素很多，本文通過試驗(yàn)分析重點(diǎn)對恒溫油浴溫度、毛細(xì)管粘度計(jì)系數(shù)、粘度計(jì)安裝位置不同選取等因素進(jìn)行了分析討論，并得出了結(jié)論。

性能指標(biāo);運(yùn)動(dòng)粘度

潤滑油等液體石油產(chǎn)品則采用GB/T265的方法進(jìn)行測定，深色石油產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)粘度則采用逆流法。運(yùn)動(dòng)粘度是流體內(nèi)部阻礙其相對流動(dòng)的一種特性，在層流狀態(tài)下反應(yīng)液體流動(dòng)性能。其單位為m2/s。許多潤滑油類產(chǎn)品分類、分級都是按其40oC和100oC的運(yùn)動(dòng)粘度來劃分的。在實(shí)際應(yīng)用中，粘度對石油產(chǎn)品的質(zhì)量和用途有重要意義，運(yùn)動(dòng)粘度是衡量潤滑油流動(dòng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。粘度大，油膜厚度就大，潤滑性能就好；粘度太小，會(huì)增加摩擦阻力，磨損機(jī)械。掌握運(yùn)動(dòng)粘度的影響因素，對準(zhǔn)確測定運(yùn)動(dòng)粘度值非常重要。本文采取實(shí)驗(yàn)的方法分析了運(yùn)動(dòng)粘度的影響因素，為準(zhǔn)確測定運(yùn)動(dòng)粘度值提供了依據(jù)。

運(yùn)動(dòng)粘度是一種條件粘度，是在某一恒定溫度下，測定一定體積的液體在重力作用下流過一個(gè)標(biāo)定好的玻璃毛細(xì)管粘度計(jì)的時(shí)間，粘度計(jì)的毛細(xì)管系數(shù)與流動(dòng)時(shí)間的乘積，即為該溫度下測定液體的運(yùn)動(dòng)粘度[1]。

1 影響因素

1.1 毛細(xì)管粘度計(jì)系數(shù)

由于不同的毛細(xì)管粘度計(jì)系數(shù)不同，流動(dòng)時(shí)間也不相同。同種試驗(yàn)液體流過不同系數(shù)的毛細(xì)管所用時(shí)間不同。當(dāng)液體流動(dòng)速度超出一定范圍會(huì)變成湍流，不符合層流狀態(tài)；系數(shù)小的毛細(xì)管管徑小會(huì)增大液體內(nèi)部流動(dòng)的摩擦阻力，流動(dòng)時(shí)間較長，測量結(jié)果偏大。系數(shù)大的毛細(xì)管管徑大，液體流動(dòng)時(shí)間較短，容易造成流出時(shí)間讀數(shù)的誤差增大；若液體流動(dòng)時(shí)間太長，測定時(shí)間不易保持恒溫而導(dǎo)致誤差增大。所以時(shí)間不是越長越好，要選擇適宜系數(shù)的粘度計(jì)。

1.2 粘度計(jì)安裝位置不同

在運(yùn)動(dòng)粘度的測定過程中，由于毛細(xì)管粘度計(jì)的讀數(shù)刻線是相對于水平位置的，因此在實(shí)驗(yàn)時(shí)首先應(yīng)使毛細(xì)管粘度計(jì)保持在垂直狀態(tài)且保證試樣內(nèi)沒有氣泡，用鉛垂線從前后左右兩個(gè)相對方向分別觀察和調(diào)整粘度計(jì)位置，使其處于垂直狀態(tài)。避免因粘度計(jì)的傾斜，使液面高于或低于粘度刻線。由于毛細(xì)管的傾斜會(huì)使液體與管壁的內(nèi)磨擦增大從而導(dǎo)致測定結(jié)果的不準(zhǔn)確(相同粘度計(jì)系數(shù)、溫度、待測樣品；安裝位置不同進(jìn)行實(shí)驗(yàn))。結(jié)果見表1。

表1 擺放位置不同對39.8℃運(yùn)動(dòng)粘度影響

由表1可以看出，粘度計(jì)垂直位置的變化使得試樣的測定結(jié)果不同。粘度計(jì)向粗管傾斜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏?。幌蛎?xì)管方向傾斜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大。毛細(xì)管發(fā)生偏離時(shí)，會(huì)引起毛細(xì)管上部和粗管液面間的高度變化，液體所受重力發(fā)生改變，導(dǎo)致流動(dòng)時(shí)間和測定結(jié)果發(fā)生改變。

1.3 水分

當(dāng)待測樣品中含有水或粘度計(jì)內(nèi)壁有水時(shí)都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)粘度測定結(jié)果偏高。使用毛細(xì)管粘度計(jì)時(shí)要確保粘度計(jì)管內(nèi)壁潔凈、干燥及油品中不含水。

1.4 溫度

油脂的運(yùn)動(dòng)粘度具有隨溫度變化的特點(diǎn)，溫度升高粘度減小，溫度降低粘度增大。因此在測定油品的粘度時(shí)一定要明確對應(yīng)溫度，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定恒溫時(shí)間來進(jìn)行恒溫。否則溫度的不穩(wěn)定，會(huì)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確，哪怕是極小的溫度變化（超過±0.1℃）也會(huì)使粘度值產(chǎn)生較大誤差[3]。

1.5 其他因素

1.5.1 粘度計(jì)的校檢

粘度計(jì)要定時(shí)進(jìn)行校檢，以免影響測定結(jié)果，造成人為誤差。

1.5.2 秒表

秒表也屬于測量用具，也要定期進(jìn)行校檢，看是否在有效期內(nèi)。秒表一定要精準(zhǔn)。

2 結(jié)語

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明粘度值的影響因素主要有：恒溫浴、流動(dòng)時(shí)間以及粘度計(jì)的垂直位置等。恒溫浴微小的溫度變化也可使測定值隨溫度的降低而升高；粘度計(jì)系數(shù)選擇過大，會(huì)造成流動(dòng)時(shí)間短，導(dǎo)致結(jié)果偏??；當(dāng)待測油樣品中含有水或管壁不干燥也同樣會(huì)造成結(jié)果偏高。

運(yùn)動(dòng)粘度是檢測潤滑油一項(xiàng)重要指標(biāo)，測定運(yùn)動(dòng)粘度時(shí)要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

（1）測定時(shí)要嚴(yán)格按照GB/T265中選用干燥、清潔的毛細(xì)管粘度計(jì)。待測試樣中含有的雜質(zhì)、水分以及毛細(xì)管粘度計(jì)內(nèi)有不干凈污物，同樣會(huì)影響試樣在毛細(xì)管粘度計(jì)中的流動(dòng)時(shí)間，使結(jié)果偏高。洗滌粘度計(jì)用的溶劑沒有干燥，會(huì)稀釋樣品使結(jié)果偏低。

（2）測定油品運(yùn)動(dòng)粘度時(shí)，對恒溫浴的控制是至關(guān)重要的。溫度對粘度的影響很顯著。為了保證測定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，對于手動(dòng)粘度測定儀的恒溫浴控制要求操作者能準(zhǔn)確的將溫度波動(dòng)控制在±0.1℃范圍之內(nèi)。

（3）當(dāng)毛細(xì)管粘度計(jì)浸入恒溫油浴時(shí)對毛細(xì)管安裝狀態(tài)是很嚴(yán)格的，用鉛垂線從前后左右兩個(gè)相對方向分別觀察和調(diào)整粘度計(jì)位置，使其處于垂直狀態(tài)。

因此，手動(dòng)儀器的操作更加能提升個(gè)人的操作能力，避免人為誤差造成試驗(yàn)結(jié)果偏離。

[1]GB/T265-88石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度測定法.

[2]劉珍，《化驗(yàn)員讀本》第4版，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[3]胡江勇，郭惠君，石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度測定的影響因素[J]。廣東化工，2010,37（4）：178.