Контрольные вопросы

1. Что называют абсолютной и относительной плотностью?

2. Каково практическое значение плотности нефти?

3. Как изменяется плотность с изменением температуры и давления?

4. Каково значение плотности нефтей и нефтепродуктов для характе­ристики их химического состава?

5. Каковы методы определения плотности нефтей и нефтепродуктов?

6. Каковы примерные пределы плотностей для нефтей и различных нефтепродуктов?

7. Каков порядок определения плотности ареометром, пикнометром?

8. Как определить плотность газов?

9. Как рассчитать плотность газа при стандартных и отличных от стандартных условиях?

10. Как рассчитать плотность смеси, если известны плотности компо­нентов и их соотношение (объемное, массовое, мольное)?

Лабораторная работа № 2 определение вязкости Цель работы

Вязкость характеризует прокачиваемость нефтей и нефтепродуктов, поведение смазочных масел в двигателях и меха­низмах, распыляемость дизельных топлив.

Вязкость нефтепродуктов зависит от их фракционного и химического состава, температуры нагрева. Чем выше темпе­ратура выкипания нефтепродукта, тем больше его вязкость. При одинаковых условиях и числе углеродных атомов в моле­куле вязкость ароматических и нафтеновых углеводородов больше чем алкановых. С увеличением температуры нагрева вязкость жидкости уменьшается, а газа увеличивается. Повышение давления приводит к увеличению вязкости неф­тепродуктов.

Различают динамическую, кинематическую и условную вяз­кость. Размерность динамической вязкости в системе СИ паскаль в секунду. Размерность кинематической вязкости, т. е. отно­шения динамической вязкости к ее плотности при одной и той же температуре, в системе СИ квадратный метр в секунду.

В существующих ГОСТ на нефтепродукты кинематическая вязкость нормируется в миллиметрах квадратных в секунду.

(1 мм²/с= 10^-6м²/с= 1сСт).

Определение кинематической вязкости заключается в ус­тановлении времени истечения определенного объема испыту­емого нефтепродукта через капилляр вискозиметра, для кото­рого заранее установлена его постоянная. Кинематическую вязкость ν в миллиметрах квадратных в секунду, вычисляют по формуле

ν = Сτ, (1)

где С – постоянная вискозиметра, мм²/ с²;

τ – время истечения испытуемого нефтепродукта, опреде­ляемое как среднеарифметическое по трем-пяти измерени­ям, с.

Прибор для определения кинематической вязкости

Чаще всего для определения кинематической вязкости ис­пользуют вискозиметр типа ВПЖ (рис. 1). Изменение вязкости смазочных масел в зависимости от температуры имеет исключительно большое значение при эксплуатации механизмов в широком интервале температур. Для характеристики вязкостно-температурных свойств сма­зочных масел предложены различные показатели: индекс вяз­кости, отношение вязкостей v₅₀/v₁₀₀, температурный коэффи­циент вязкости. Чем меньше меняется вязкость смазочного масла в зависимости от температуры, тем выше его индекс вязкости и тем выше его качество. Индекс вязкости зависит от углеводородного состава смазочного масла. Наибольшим индексом вязкости обладают парафиновые углеводороды, а на­именьшим полициклические – ароматические углеводороды с короткими боковыми цепями. Индекс вязкости смазочных масел находит­ся в пределах 80–120 пунктов.

а б

Рис. 1. Вискозиметры типа ВПЖ-2 (а)

и ВПЖ-4 (Пинкевича) (б):

1,2 – колено; 3 – трубка; 4 – расширение

Для определения индекса вязкости необходимо экспери­ментально определить кинема­тическую вязкость испытуемо­го масла при двух температурах: 40 или 50 и 100 °С, вос­пользоваться таблицами или номограммами [6,7.]. Условную вязкость определяют для сравнительной оценки высоковязких нефтепродуктов, например котель­ных и газотурбинных топлив. Под условной вязкостью пони­мают отношение времени ис­течения из вискозиметра типа ВУ (рис. 2) 200 мл испытуе­мого нефтепродукта при температуре испытания ко време­ни истечения такого же коли­чества дистиллированной во­ды при температуре 20 °С. Ус­ловная вязкость исчисляется в условных градусах.