Методичні вказівки до виконання л/р для 2 курсу СМВ

Міністерство освіти і  науки, молоді та спорту України

Морехідний коледж технічного флоту

Одеської національної морської академії

Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи:

Лабораторна робота № 3

Тема : Технічний  аналіз нафтопродуктів

(2 години)

Розробив викладач ________________

Мета роботи: Навчитися визначати основні параметри нафтопродукту : платність, в’язкість.

Завдання: Встановити в’язкість запропонованого зразка мастила, та густину паливного компоненту.

Зважаючи на складність теми  роботи теоретичну частину запропоновано російською мовою.

Теоретична частина

Плотность.
Плотность принадлежит к числу наиболее распространенных показателей, определяемых для нефтепродуктов. Определяют с помощью ареометра.

Метод применяется для определения плотности нефти и нефтепродуктов ареометром для нефти. Сущность метода заключается в погружении ареометра в испытуемый нефтепродукт, снятии показания по шкале ареометра при температуре определения и пересчете результатов на плотность при температуре 20^о С.

Вязкость.
Определение вязкости проводят по ГОСТ 33-82, ему соответствует ASTM D 445-88. Метод устанавливает определение кинематической вязкости нефтепродуктов стеклянным вискозиметром. Сущность метода заключается в измерении времени истечения определенного объема испытуемой жидкости под влиянием внешних силы тяжести (кроме битумов).

Разработано устройство для определения вязкости нефтепродуктов используется прибор, состоящий из вертикального цилиндра диаметром 50,4, длиной63 мм, внутри которого перемещается поршень из нержавеющей стали. Жидкость оказывается сопротивление движению поршня, перетекая через зазор между ним и поверхностью цилиндра, замедляя его движение. Время, необходимое для двойного хода поршня, пропорционально вязкости нефтепродукта: чем больше вязкость, тем больше промежуток времени, необходимый для перемещения поршня.

Предложен метод оценки температурной зависимости вязкости фракции нефти с использованием в качестве параметра значения температуры, при которой выкипает 50 % фракции. В основу расчета положено уравнение Антуана:
Y = A + B/ (t + c);
где Y - логарифм вязкости;

t - температура, при которой определяется вязкость;
А, В, С - эмпирические коэффициенты.

Зависимость С от t ₅₀ принята по Голетцу - Тассиосу в виде:
С = 238 - 0, 19t ₅₀

Для подбора коэффициентов А и В использовали данные Россини для температурной зависимости вязкости 104 индивидуальных углеводородов. Найдено, что А = -3,0171 и В = 442,78 - 1,6452 t ₅₀. Среднее арифметическое отклонение при использовании данной формулы 5,26 % в интервале 0 - 100^оС для нефтепродуктов с t ₅₀ 83,3-226,1.

Предложен измеритель мгновенного и суммарного расхода нефтепродуктов, совмещенный с измерителями вязкости и содержания воды в зоне критической концентрации воды. Это позволяет использовать предложенное техническое решение в качестве анализатора опасных ситуаций.

Разработана методика расчета вязкости, использующая в качестве исходной информации сведения о молекулярном весе, относительной плотности при 20^оС и среднеобъемной температуре кипения продукта.

Температура застывания и текучести
           За температуру застывания принимают условно ту температуру, при которой налитый в пробирку стандартных размеров нефтепродукт при охлаждении застывает настолько, что при наклоне ее на 45^о уровень жидкости остается неподвижным в течение 1 мин.

Предел подвижности (текучести) - это та температура, при которой продукт еще сохраняет подвижность и может вытекать из сосуда стандартной формы.

Температура застывания и текучести определяется по ГОСТ 20287-91 для нефтяного масла любого вида и соответствует ASTM D 97-87.

Метод А. Определение температуры текучести.

В пробирку наливают светлое масло до уровня. Вставляют пробирку в муфту. Температуру в охлаждающей бане поддерживают от -1 до +2^оС. Устанавливают муфту с пробиркой в охлаждающую смесь. Начиная с температуры на 9^о выше предполагаемой Т_тек через каждые 3^о проверяют подвижность масла. Испытание продолжают до того момента, при котором масло не течет, если сосуд находится в горизонтальном положении.

Метод Б. Определение температуры застывания.

Пробирку с продуктом и термометром укрепляют в муфте, помещают в сосуд с охлаждающей смесью. При достижении предполагаемой температуры застывания пробирку наклоняют под углом 45^о и, не вынимая ее из охлаждающей смеси, держат так в течение 1 мин. Вынимают пробирку с муфтой из бани и смотрят, не сместился ли мениск. Если мениск сместился, то испытание повторяют при температуре ниже предыдущей на 4^оС.

Практична частина

Дослід 1: В’язкість паливного компоненту

Мета досліду: Визначити в’язкість паливного компоненту

Прибори: в’язкозиметр, сталевий шарик, колбочка

Реактиви: еталонні мастила, дослідний зразок мастила

Порядок виконання

1. У дев’яту колбу заправляємо дослідний зразок мастила

2. Поміщуємо у дослідний зразок сталей шарик, та закриваємо колбочку

          3. Колбочку з дослідним зразком поміщуємо у компаратор до еталонних мастил, витримуємо 3-5 хв. Для вирівнювання температури дослідного зразка та еталонних мастил, перевертаємо прибор на 180° навколо осі  закріплення та потім фіксуємо прилад зі зразками паралельно підлоги 

4. Фіксуємо між якими номерами еталонних мастил зупиняється шарик у дослідному зразку, та по таблиці знаходимо значення в’язкості.________________________

Дослід 2: Густина паливного компоненту

Мета досліду: Визначити густину паливного компоненту

Прибори: ареометр, мірний циліндр на 200 мл

Реактиви: дослідний зразок мастила  (або палива)

Порядок виконання

1 Відбираємо дослідну пробу палива, витримуємо 3-5 хв при температурі навколишнього середовища

2  Наповнюємо зразком мірний циліндр, та занурюємо у пробу ареометр

3 Фіксуємо вимірювання, та користуючись таблицею перерахунку густини палива при температурному показнику  20^о С  робимо розрахунок

Формула для розрахунку:

Розрахунок :

Дослід 3:  Визначення температури текучості та температури застигання

Мета досліду: Визначити температуру текучості паливного компоненту

Прибори: пробірка, водяна баня, термометр

Реактиви: дослідний зразок мастила  (або палива)

Порядок виконання

1       Пробірку заповнюють маслом (дослідний зразок)

2       Охолоджують у бані при температурі середовища бані  від -1 до +2^оС

3       Починаючи з температури на 9^овище ніж можлива температура текучості через кожні 3 хв перевіряють рухомість мастила

4       Вимірюють до той температури коли мастило при горизонтальному розташуванні пробірки втрачає рухомість  ____________________________

Зробити загальний висновок по роботі: ___________________

Контрольні питання.

1. Які параметри палива забезпечують нормальну прокачку палива через  паливну систему?

2. Від якого зовнішнього фактору залежить густина палива?

3. Як пов’язані густина та температура застигання для палива?

4. Як вище перелічені параметри відіб’ються на роботі двигуна?

Література.

1. Справочник по элементарной химии. Пилипенко А.Т., Починок В.Я., Середа И.П.. Киев: «Наукова думка», 1985.С. 114-118.

2. Глинка «Общая химия».

 3. Паховом Ю.А. и др. Топливо и топливные системы судовых дизелей. М.: „РКонсульт”, 2004. – 494 с. ил.