Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [ 61 ] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

lglg(yi + 0.8)--lglg(yo + 0.8) (VI, 12)

Величина В колеблется в пределах 3-4,5. Очевидно, что у хороших масел она меньше, чем у плохих.

какой-либо температуре между 38 и 99°. Однако для этой цели с одинаковым успехом можно применить прямые и более простые показатели, о которых речь будет итти ниже. Все же индексы вязкости пока еще сохраняют некоторое значение при сравнении масел, особенно при оценке способов улучшения их вязкостно-температурных свойств (см. § 25), так как в этой области накоплено много данных.

Технические параметры Ларсона и Шведерера, Белла и Шарпа [72] и другие мало распространены и не обладают какими-либо существенными преимуществами по сравнению с индексами вязкости Дина и Дэвиса.

2» Параметры вязкостно-температурных свойств масел, основанные на эмпирических уравнениях. Большинство параметров, связанных с эмпирическими вязкостно-температурными зависимостями, основано на использовании формулы Хилла и Коатса и уравнения Вальтера.

Хилл и Коатс [73] нашли эмпирическую связь между вязкостью масел и их плотностью, она имеет следующий вид:

10G-1.0752 lg<S-~ 38) д,,

io lg(5 -38)

где G -удельный вес при 15,5°; S -вязкость в секундах Сейболта зиверсального при 37,8°; Л -постоянная величина, характерная для разных масел. Она называется вязкостно-весовой константой и служит для оценки качества масла; чем меньше величина вязкостно-весовой константы, тем масло лучше.

Не вдаваясь в детальный разбор формулы (VI, 11), отметим, что вязкостно-весовая константа является мало чувствительным показателем. Для большинства масел ее значение лежит между 0,8-0,9, а для многих отечественных масел весьма разнообразного происхождения она отличается только на 9-10% [69]. Применение этого показателя совершенно нецелесообразно.

Для оценки вязкостно-температурных свойств масел Невитт [74], а за ним Ю. А. Пинкевич [75] использовали угол наклона прямой, выражающей зависимость вязкости от температуры по уравнению Вальтера:

Величина В-тангенса угла наклона прямой-характерна для каждого масла (угол а, см. фиг. 75).

Зная кинематические вязкости и "Р температурах Ti и Tg, можно вычислить В по следующему уравнению:

Ю. А. Пинкевич предложил взять в качестве параметра вязкостно-температурных свойств не Б, а величину /(, связанную с ней следующим соотношением:

K=1000(IgT2-IgTi)fi,

откуда

Подставляя это значение для В в уравнение (VI, 12), мы получим величину, которая была названа Ю. А. Пинкевичем вязкостно-температурным коэфициентом

191(3,8)

или кратко ВТК:

+ 0,8)

= 1000[lglg(ri + IgIg(2 + 0,8)]. (VI, 13)

Фиг. 75. Константа В и полюс вязкости.

ВТК вычисляют для кинематических вязкостей, выраженных в сантистоксах при 50 и 100°.

Для подавляющего большинства масел величина ВТК лежит между 200 и 280. Этот параметр имеет тот же недостаток, что и вязкостно-весовая константа т. е. малую чзствительность (см. табл. 36). То же самое относится ко всем параметрам, построенным с использованием угла наклона прямых, выражаемых уравнением Вальтера. Благодаря двойному логарифмированию реальные изменения хода вязкостно-температурной кривой сильно сглаживаются.

Другая попытка использовать это уравнение была предпринята самим Вальтером [76] и Уббелоде [77]. Они предложили оценивать масло по высоте так называемого полюса вязкости. Полюсом вязкости была названа точка пересечения прямых, продолженных в сторону низких температур и построенных по уравнению Вальтера для масел одного происхождения (фиг. 75). Чем ниже эта точка, тем более полога вязкостно-температурная кривая. Однако и этот параметр не свободен от недостатков, связанных с малой чувствительностью угла наклона прямых, выражаемых уравнением Вальтера. Кроме того, по данным Бонди [78] и некоторых других авторов, прямые для нескольких масел одного происхождения могут не пересекаться в одной точке.

Общий недостаток параметров рассмотренных двух групп связан с тем, что трудности, вытекающие из особенностей вязкостно-температурных свойств масел, преодолены или путем снижения чувствительности параметра, или вследствие пренебреже-

CTKB(j ioo =

100 v - Vxoo

CTKBq h)q был принят Комитетом стандартов в качестве рекомендуемого стандартного метода оценки пологости вязкостно-температурной кривой масел с < 150 ест (ГОСТ 3153-46). Согласно стандарту он назван температурным коэфициентом вязкости.

Все эти параметры передают ход вязкостно-температурной кривой лишь приблизительно, так как они не отражают формы кривой между двумя или тремя точками, выбранными для сравнения. Между тем заведомо известно, что в широком интервале температур пологость вязкостно-температурной кривой непостоянна.

Условность рассматриваемых параметров связана с интервалом температуры. Перечисленные показатели передают зависимость вязкости от температуры тем точнее, чем меньше этот интервал. Однако для практических целей необходимо оценивать масла в широком диапазоне температур. По предложению М. П. Воларовича Комитетом стандартов принят диапазон О-100°. Согласно исследованиям М. П. Воларовича и К. И. Самариной [79] определение вязкости в этом интервале можно экстраполировать до температур от -25 до +175°. Понятно, что такая экстраполяция возможна для масел, у которых при 0° не проявляется аномалия вязкости.

Отдельные авторы пользовались этими параметрами, а отношение вязкости при 50° к вязкости при 100° принято в отечествен-

ния уровнем вязкости (например, для индексов вязкости Дина и Дэвиса).

3« Прямые усредненные показатели пологости вязкостно-тем> пературной кривой масел. Для оценки пологости вязкостно-температурной кривой рациональнее воспользоваться или отношением вязкостей при различных температурах, или температурным градиентом вязкости, или, наконец, температурным коэфициентом вязкости. Все эти величины являются прямыми показателями хода вязкостно-температурной кривой, но они дают усредненную и условную оценку пологости вязкостно-температурной кривой.

Обозначив кинематическую вязкость при температуре через Vi и при температуре через и принимая, что /2>i. отношение вязкостей в интервале температур можно выра-

зить формулой температурный градиент вязкости - отноше-

нием = 27" и, наконец, температурный коэфициент вязкости

величиной - где v - вязкость при средней температуре между /а и /j.

Для удобства нами [47] предложено средний температурный коэфициент вязкости умножить на сто и кратко обозначать СТКВ (средний температурный коэфициент вязкости) с индексом, указывающим интервал температуры. Например,