Вязкость

Вязкость определяет подвижность нефтепродуктов в условиях эксплуатации двигателей, машин и механизмов, существенно влияет на расход энергии при транспортировании, фильтрации, перемешивании. Вязкость, как и плотность, определяет расход энергии на перекачку нефти по трубопроводам. Различают динамическую (μ), кинематическую (ν) и условную вязкости (ВУ).

Для характеристики вязкости нефтей и нефтепродуктов в практической деятельности наиболее широко используется кинематическая вязкость ν, м²/с, которая равна отношению динамической вязкости к плотности жидкости при температуре определения.

Условная вязкость, получившая применение для характеристики наиболее высоковязких продуктов – это величина, выражающая отношение времени истечения из вискозиметра 200 мл испытуемого нефтепродукта при температуре испытания ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при 20ºС. Условная вязкость – величина относительная, безразмерная и выражается в условных градусах. Условная вязкость выражается также в секундах Сейболта или Редвуда (измеряется на вискозиметрах Сейболта или Редвуда).

Вязкость очень сильно зависит от температуры, поэтому всегда указывается температура её определения. В технических требованиях на нефтепродукты обычно нормируется вязкость при 50, 100 и редко при 20ºС.

Для нефтей и нефтепродуктов, представляющих собой сложные смеси, вязкость является функцией их химического состава, молекулярной массы и определяется силами межмолекулярного взаимодействия. Чем выше температура кипения нефтяной фракции, тем больше её вязкость.

Вязкость – не аддитивное свойство, поэтому для смеси нефтяных дистиллятов или масел определяется экспериментально или по специальным номограммам.

Температура кристаллизации, помутнения, застывания

Образование пространственной структуры или просто выпадение в осадок отдельных компонентов нефтепродуктов при охлаждении крайне нежелательно.

Температура кристаллизации углеводородов, как правило, повышается с увеличением их молекулярной массы и температуры кипения. Наиболее высокая температура кристаллизации наблюдается у углеводородов с симметричным строением молекул.

Кристаллизация парафина сопровождается помутнением нефтепродукта. Появление «облаков» мелких кристаллов в массе нефтепродукта принимается за момент помутнения. Температура, фиксируемая при этом, называется температурой помутнения. Это эксплуатационная характеристика, которая определяется визуально.

Температурой застывания считается температура, при которой охлаждаемая в пробирке фракция, не изменяет уровня при наклоне приборки на 45º.

Температура вспышки, воспламенения и самовоспламенения

Температурой вспышки называется минимальная температура, при которой пары нефтепродукта образуют с воздухом смесь, способную к кратковременному образованию пламени при внесении в неё внешнего источника воспламенения. Верхний концентрационный предел распространения пламени характеризуется максимальной концентрацией паров органического вещества с воздухом, выше которой горение невозможно из-за недостатка кислорода. Нижний концентрационный предел распространения пламени находится при минимальной концентрации органического вещества в воздухе, ниже которой количество теплоты, выделившееся в месте локального воспламенения, недостаточно для протекания реакции горения во всём объёме.

Температурой воспламенения называется минимальная температура, при которой пары испытуемого продукта при внесении внешнего источника воспламенения образуют устойчивое незатухающее пламя. Температура воспламенения всегда выше температуры вспышки на несколько десятков градусов.

Температурой самовоспламенения называется минимальная температура, при которой пары нефтепродуктов в смеси с воздухом возгорают без внешнего источника воспламенения. Температура самовоспламенения выше температуры вспышки на несколько сотен градусов.