в чем измеряется вязкость мазута

Вязкость мазута

Мазут, являющийся продуктом первичной перегонки нефти, может быть маловязким и высоковязким. Во втором случае в веществе отмечается относительно большее содержа­ние парафина и смолистых веществ, которое уменьшается при увеличении температуры. Вязкость мазута – это важнейший эксплуатационный критерий нефтепродукта, который определяет свойства слива мазута, его транспортировки, сжигания и перекачки. Облегчить протекание всех этих операций можно при уменьшении вязкости, то есть при постоянном подогреве вещества.

Единица измерения данного параметра – условная вязкость (ВУ), которая выражается в условных градусах. При этом данное значение равно отношению времени, необходимого для выхода 200 мл мазута из вискозиметра при определенной температуре ко времени выхода 200 мл дистиллированной воды, имеющей температуру 20°С. В зависимости от значения вязкости различают несколько марок мазута, где каждой из них присуща своя температура застывания вещества. Сорта наиболее высокой вязкости застывают при 25°С, поэтому такой мазут нередко подогревают до t 60-70°С, позволяющей осуществлять перекачивание продукта.

Динамическая и кинематическая вязкость

Для любой жидкости, в том числе для мазута, технологи рассчитывают значение динамической и кинематической вязкости. В первом случае значение, измеряемое в Н*с/м2 или Па*с, можно получить по формуле:

Динамическая вязкость = сила трения двух слоев*расстояние между слоями/разность скоростей этих движущихся слоев

Чтобы получить кинематическую вязкость, измеряемую в м2/с, используют следующее соотношение:

Кинематическая вязкость = Динамическая вязкость/плотность жидкости

Для этого значения была придумана своя специальная единица измерения – стокс. Однако на практике удобнее всего применять единицу в 100 раз меньшую — сантистокс (10−6 м²/с). Сравним вязкость мазута в сантистоксах с вязкостью других жидкостей:

Изменение ВУ

Влияние температурного фактора становится наиболее заметным при относительно небольших температурах. Так, подогрев с 40°С до 60°С способен уменьшить ВУ в 4 раза, в то время как на промежутке 100-120°С изменение значения произойдет всего вдвое. Согласно ГОСТ 6258-85 условная вязкость топлива определяется при t 50 о С и 80°С с использованием вискозиметра.

Большинство марок данного нефтепродукта (кроме флотских мазутов) имеют ВУ, находящуюся в пределах 5-12 (при t=50°С). Этого недостаточно не только для эффективного распыления топлива перед его подачей на форсунку, но и для обычной транспортировки или перекачки топлива из железнодорожных цистерн. Вследствие этого нефтепродукт постоянно подвергается предварительной термической обработке, которая преследует понижение вязкости мазута.

В подогреваемом мазуте начинается плавление церезинов и твердых парафинов, что снижает ВУ, однако прекращение термической обработки снова приводит к повышению ВУ: уже спустя несколько дней она возвращается на прежний уровень.

Источник

Условная вязкость

Перевод условной вязкости (УВ) в кинематическую

Данный калькулятор позволяет перевести условную вязкость (УВ) в кинематическую онлайн.

Перевод кинематической вязкости в условную (УВ)

Если в дальнейшем будет необходима динамическая вязкость воспользуйтесь калькулятором перевода кинематической вязкости в динамическую.

Метод определения условной вязкости

Необходимость использования и расчета условной вязкости появилась в связи с потребностью быстрого определения вязкости, как правило, довольно вязких веществ при помощи простых в использовании ручных вискозиметров.
Вискозиметр представляет собой простейшее устройство в виде воронки с отверстием определенного диаметра на длинной ручке.
Держа вискозиметр за ручку, необходимо зачерпнуть воронкой необходимое количество жидкости (200 мл) и засечь время истечения жидкости из воронки через отверстие снизу.
Таким образом, чем меньше диаметр отверстия, через которое истекает жидкость и чем дольше времени занимает этот процесс, тем меньше погрешность при определении условной вязкости.
Соотношение времени истечения 200 мл для определяемой жидкости ко времени истечения этого же количества эталонной жидкости называется условной вязкостью. Эталонной жидкостью является дистиллированная вода при температуре 20 °С.
Единицы измерения условной вязкости – условные градусы (°ВУ).

Условная вязкость нефтепродуктов

При определении вязкости нефти и нефтепродуктов используют условную вязкость. Это обусловлено простотой методики определения УВ, а также высокой степенью вязкости нефтепродуктов.
Условная вязкость вязких нефтепродуктов измеряют в вискозиметрах типа ВУ, Энглера и др. согласно методике ГОСТ 6258-85.
Вязкость углеводородов зависит от их строения и химического состава. Увеличение “веса” углеводородов то, есть молекулярной массы и, соответственно, их температуры кипения, указывает на увеличение вязкости таких нефтепродуктов.

Определение условной вязкости мазута

Для определения условной вязкости мазута используют вискозиметр типа ВУ по методике ГОСТ 6258 – 52.
Значение цифр мазута марки М соответствует приблизительному значению его кинематической вязкости.

Источник

Газойл Центр

Нефть Газ Нефтепродукты

Эксплуатационные характеристики мазута по ГОСТ 10585–99

Эксплуатационные характеристики мазута по ГОСТ 10585–99

Эксплуатационные характеристики мазута по ГОСТ 10585–99

Котельные топлива (мазуты) применяют в стационарных паровых котлах, в промышленных печах. Тяжелые моторные топлива используют в судовых энергетических установках. К котельным топливам относят топочные мазуты марок 40 и 100, вырабатываемые по ГОСТ 10585-99, к тяжелым моторным топливам – флотские мазуты Ф-5 и Ф-12 по ГОСТ 10585-99.В общем балансе перечисленных топлив основное место занимают мазуты нефтяного происхождения.

Требования, предъявляемые к качеству котельных, тяжелых моторных и судовых топлив, устанавливающие условия их применения, определяются такими показателями качества, как вязкость, содержание серы, теплота сгорания, температуры застывания и вспышки, содержание воды, механических примесей и зольность.

Стандарт на котельное топливо – ГОСТ 10585-99 предусматривает выпуск четырех его марок: флотских мазутов Ф-5 и Ф-12, которые по вязкости классифицируются как легкие топлива, топочных мазутов марки 40 – как среднее и марки 100 – тяжелое топливо. Цифры указывают ориентировочную вязкость соответствующих марок мазутов при 50 °С.

Топочные мазуты марок 40 и 100 изготовляют из остатков переработки нефти. В мазут марки 40 для снижения температуры застывания до 10 °С добавляют 8-15 % среднедистиллятных фракций, в мазут марки 100 дизельные фракции не добавляют. Флотские мазуты марок Ф-5 и Ф-12 предназначены для сжигания в судовых энергетических установках. По сравнению с топочными мазутами марок 40 и 100 они обладают лучшими характеристиками: меньшими вязкостью, содержанием механических примесей и воды, зольностью и более низкой температурой застывания.

Флотский мазут марки Ф-5 получают смешением продуктов прямой перегонки нефти: в большинстве случаев 60-70 % мазута прямогонного и 30-40 % дизельного топлива с добавлением депрессорной присадки. Допускается использовать в его составе до 22 % керосино-газойлевых фракций вторичных процессов, в том числе легкого газойля каталитического и термического крекинга. Флотский мазут марки Ф-12 вырабатывают в небольших количествах на установках прямой перегонки нефти. Основными отличиями мазута Ф-12 от Ф-5 являются более жесткие требования по содержанию серы (0,6 % против 2,0 %) и менее жесткие требования по вязкости при 50 °С (12 °ВУ против 5 °ВУ).

Характеристики мазута (ГОСТ 10585–99)

* Для мазута из высокопарафинистых нефтей

Примечания.

Источник

Основные технические характеристики мазута

Вязкость. Кактехническая характеристика вязкость является важнейшим показателем качества мазута и положена в основу маркировки мазута. В соответствии с ГОСТ мазуты разделяются на легкие, средние и тяжелые топлива. К легким относятся флотские мазуты (Ф5 и Ф12), а средние и тяжелые мазуты являются топочными. Топочные мазуты в зависимости от их вязкости и других характеристик разделяются на марки: с государственным Знаком качества 40 В и 100 В и топочные 40 и 100. Мазуты марок 100 В и 100 являются тяжелыми.

Вязкость мазутов выражают в единицах кинематической вязкости (в сантистоксах – сСт) или в градусах условной вязкости (°ВУ), которая определяется как отношение времени истечения из вискозиметра Энглера типа ВУ 200 мл испытуемого нефтяного топлива (мазута) при стандартной температуре (для тяжелых мазутов – 80 °С) ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при температуре 20 °С.

Значение этого отношения выражают числом условных градусов.

Для нормального транспорта по трубопроводам и тонкого распыливания мазута в механических форсунках необходимо поддерживать его вязкость на уровне 2–3,5 °ВУ.

Вязкость мазута сильно зависит от температуры. Изменение вязкости мазутов с температурой определяется присутствием в них углеводородов парафинового ряда. Для транспорта мазута по трубопроводам и нормальной работы мазутных насосов его температура должна поддерживаться около 60–70 °С.

Реологические свойства. При невысокой температуре (10–25 °С) сильно вязкий мазут обладает свойством налипать на стенки емкостей, труб, аппаратуры и прочно удерживаться на них тем большим слоем, чем ниже температура. Это явление определяется реологическим свойством мазута, т.е. способностью перестройки структуры углеводородных молекул с температурой. При нагреве мазута до 70 °С и выше он не налипает на стенки.

Плотность. Обычно пользуются относительной плотностью мазутов (плотностью по отношению к плотности воды при температуре 20 °С). Она составляет ₂₀ = 0,99 ÷ 1,06. С повышением температуры относительная плотность мазутов уменьшается и может быть определена по формуле:

,

Зольность. При переработке нефти содержащиеся в ней минеральные примеси концентрируются в основном в тяжелых фракциях, главным образом в мазуте. Золовой остаток после сжигания мазута невелик и составляет на сухую массу не более 0,1 %. Особенностью золы мазута является наличие в ней ванадия, содержание которого может достигать 50 % и более.

Влажность. Содержание воды в мазуте не превосходит норм, предусмотренных ГОСТ, и обычно составляет 1–3 %. Значительное его обводнение (до 10–15 %) может происходить в процессе разогрева мазута перед сливом из цистерн за счет конденсации пара низкого давления. Влага в небольшом количестве способствует распылу мазута и улучшает характеристики воспламенения. При повышенном содержании влаги растет опасность коррозионных процессов в конвективных поверхностях нагрева и увеличиваются потери теплоты с продуктами сгорания.

Сернистость. Нефть и твердое топливо содержат серу в виде сложных серосодержащих соединений. При переработке нефти подавляющая часть сернистых соединений (70–90 %) концентрируется в высококипящих фракциях, составляющих основную часть мазута. В процессе сжигания мазута и твердого топлива сера окисляется до SO₂ и небольшая ее часть при избытке кислорода в зоне горения образует полный окисел SO₃, создающий коррозионную среду для низкотемпера-турных поверхностей нагрева. Количество серы в мазуте (S P = 0,5 ÷ 3,5 %) находится на уровне твердого топлива, но коррозионная опасность газовой среды после сжигания мазута в несколько раз выше. Это определяется тем, что твердое топливо содержит в золе компоненты, обладающие способ-ностью нейтрализации кислых сред.

Мазут всех марок по содержанию серы делят: на малосернистый – содержание серы не более 0,5 %; сернистый – 0,6 ÷ 1,0 %; высоко-сернистый – 1,1 ÷ 3,5 %.

Температура застывания. Согласно ГОСТ за температуру застывания принимают температуру нефтепродукта, при которой он загустевает настолько, что в пробирке при ее наклоне под углом 45 °С остается неподвижным в течение 1 мин. Высокой температурой застывания (25–35 °С) характеризуются высокосернистые мазуты с большим содержанием парафинов (марок М-100 и М-100 В). Температура застывания оказывает непосредственное влияние на выбор технологической схемы хранения мазута и его транспорта.

Температура вспышки. За температуру вспышки принимают температуру, при которой пары мазута в смеси с воздухом вспыхивают при контакте с открытым пламенем. Мазут, сжигаемый на электрических станциях, имеет температуру вспышки 90–140 °С, у парафинистых мазутов она может снизиться до 60 °С, у сырой нефти составляет 20–40 °С. Во избежание пожара температура подогрева мазута в открытых системах должна быть ниже температуры вспышки и не выше 95 °С во избежание вскипания влаги, находящейся в толще мазута.

Дата добавления: 2015-04-21 ; просмотров: 1445 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Технические характеристики мазута

Основными характе­ристиками мазута, ока­зывающими существен­ное влияние на его ис­пользование, являются вязкость, плотность, тем­пература застывания, вспышки, воспламенения и самовоспламенения.

Для сравнительной оценки высоковязких продуктов, каким является мазут, обычно пользуются условной вяз­костью, представляющей собой отношение времени ис­течения 200 мл мазута при заданной температуре ко времени истечения такого же объема дистиллированной воды при 20 °С. Она выражается в градусах условной вязкости (°УВ).

Вязкость мазута зависит от многих факторов и в пер­вую очередь от химического состава. Отмечено, что чем выше температура кипения нефтяной фракции, тем боль­ше его вязкость; поэтому вязкость крекинг-мазута всег­да больше вязкости прямогонного мазута. При увели­чении температуры вязкость мазута уменьшается (рис.8), поэтому для облегчения транспортировки и повыше­ния качества распыления производят его подогрев.

С уве­личением давления вязкость мазута повышается, однако в области обычных для топочной техники давлений за­висимость вязкости мазута от давления невелика и при практических расчетах ею пренебрегают.

От вязкости мазута зависят затраты энергии на транс­портировку его по трубопроводам, время слива из емкостей,скорость и полнота отстаивания от воды и меха­нических примесей, эффективность распыления.

Плотность— это масса вещества в единице объема (в кг/м 3 ), которая отражает товарное качество нефте­продукта. Показателем плотности пользуются в расче­тах для определения вместимости резервуаров мазута, расхода энергии на его перекачку и др. Для практиче­ских целей чаще пользуются относительной плотностью, которая представляет собой безразмерную величину, численно равную отношению плотности данной жидкос­ти при температуре к плотности дистиллированной во­ды при 4°С. Для определения плотности нефтепродук­тов применяют ареометр.

Плотность так же, как и вязкость, зависит от темпе­ратуры. С повышением температуры плотность умень­шается. С достаточной степенью точности изменение плотности в зависимости от температуры описывает ли­нейный закон Д. И. Менделеева:

Плотность мазута в значительной степени определяет скорость отстаивания мазута от воды. Относительная плотность прямогонных мазутов ниже единицы, а кре­кинг-мазутов всегда выше единицы и достигает 1,06. При плотности мазута, меньшей плотности воды, отста­ивание происходит сравнительно быстро. При приближе­нии плотности мазута к единице скорость отстаивания падает, а для мазутов, плотность которых превыша­ет единицу, отстаивание практически не происходит, так как мазут в резервуаре находится ниже воды.

Температура вспышки, воспламенения, самовоспла­менения и застывания жидкого топлива.

Температура вспышки называется температура, при которой пары топлива, нагреваемого в стандартных условиях, образуют с окружающим воздухом горючую смесь, вспы­хивающую при поднесении к ней пламени. Горение при этом моментально прекращается. Если продолжать нагревание жидкости, то при достижении определенной температуры продукт, вспыхнувший от внешнего источника пламени, горит в течение нескольких секунд (не менее 5). Эту температуру называют температурой воспламенения, или верхним пределом температуры вспышки, жидкого топлива.

Температура вспышки определяется двумя методами: в открытом и закрытом тиглях. Отличие температур, определяемых по этим способам, довольно ощутимо. Для топочных мазутов, согласно стандарту, температура вспышки определяется в открытом тигле. Для этого предварительно обезвоженный мазут наливают в тигель, подогревают до температуры на 10 °С ниже ожидаемой температуры вспышки и подносят к поверхности топлива источник пламени. Эту операцию повторяют через каж­дые 2 °С и за температуру вспышки принимают ту тем­пературу, при которой появляется первое пламя. Тем­пературу воспламенения мазута также определяют в открытом тигле.

Применение жидких топлив с низкой температурой вспышки связано с рядом трудностей. Пары и газы, вы­деляемые при нагревании топлива, являются токсич­ными и образуют с воздухом взрывчатую смесь. Поэтому максимально возможная температура подогрева жидкого топлива в открытой емкости должна быть ниже темпера­туры вспышки не менее чем на 10 °С и не выше 95 °С даже для высоковязких крекинг-мазутов. При перека­чивании подогретых топлив с низкой температурой вспы-шки возможно их вспенивание во всасывающем пат­рубке насоса, особенно при перекачке обводненного топлива.

Температурой самовоспламененияназывается темпе­ратура, при которой жидкое топливо воспламеняется без внешнего источника пламени. Для мазутов она на­ходится в пределах 500-600 °С.

Для транспортировки мазута по трубопроводу и слива его из железнодорожных цистерн важное значение имеет температура, при которой он теряет подвижность (назы­вается температурой застывания). Потеря подвижности мазута может быть вызвана как повышением его вязкос­ти, так и кристаллизацией растворенных в нем высоко­молекулярных углеводородов.

При определении температуры, застываниямазут предварительно подвергают термообработке, при кото­рой происходит плавление кристаллов высокомолеку­лярных углеводородов. Затем его охлаждают в пробирке До предполагаемой температуры застывания. Температу­ра при которой уровень мазута в пробирке, наклонен­ной к горизонту под углом 45°, остается неподвижным в течение 1 мин, принимается за температуру засты­вания.

Прямогонные мазуты и особенно крекинг-мазуты обладают высокой температурой застывания, достигающей С, причем она уменьшается при понижении плот­ности и увеличивается с повышением вязкости.

Марки мазута.Выпускаемый мазут делится на флотский и топочный. Флотский мазут представляет собой смесь мазута прямой перегон­ки с нефтяными дистиллятами. Он предназначен для судовых газовых турбин и двигателей. Топочный мазут состоит либо из крекинг-мазута, либо из смеси крекинг-мазута и прямогонного мазута. Он предназначен для сжигания в топках. Вязкость и плотность топочного ма­зута выше флотского.

В соответствии со стандартами мазуты выпускаются следующих марок: флотские Ф5 и Ф12 и топочные М40, М100, М200. Подразделение мазутов на марки производится в зависимости от условной вязкости. Вязкость флотских мазутов определяют при температуре 50 °С. Мазут мар­ки Ф5 характеризуется условной вязкостью, не превы­шающей 5 °УВ, а марки Ф12—12°УВ. Для удоб­ства определение вязкости топочных мазутов произво­дят при температуре 80 °С, при которой она не должна превышать 8 и 16°УВ соответственно для мазута М40 и М100. Мазут марки М40 используется в промышленных печах, судовых котлах и небольших котельных установ­ках. Мазут марки М100 предназначен для сжигания в крупных стационарных котлах электростанций и мартеновских печах

Топочные мазуты в зависимости от содержания серы делятся на малосернистые (до 0,5 %), сернистые (от 0,5 до 2 %) и высокосернистые (> 2 %).Технические требования, предъявляемые к топочным мазутам, согласно стандартам, приведены в таблице 7.

Источник