影响油品运动粘度测定因素的分析

张淑霞，文 萍

（中国石油大学（华东）化学工程学院，山东青岛266580）

油品的粘度是评价油品流动性能的指标，是油品特别是润滑油重要的质量指标，是流体内部阻碍其相对流动的一种特性，是在层流状态下反应液体流动性能的。在油品输送和使用过程中，粘度对流量和压力降影响很大，是石油化工设计中不可缺少的参数[1-4]。

现在大多数采用GB/T265-88 的方法来测定运动粘度，测定过程中受到较多因素的影响，如样品清洁度、粘度计清洁度、粘度计常数选择、流动时间、粘度计位置、水浴温度等，均对测定结果产生影响。本文通过实验测试，主要分析流动时间、水浴温度以及粘度计的位置这3 个主要因素对运动粘度测定结果的影响。

1 运动粘度测定原理

在恒定的温度下，测定一定体积的液体在重力作用下流过一个经标定的玻璃毛细管粘度计的时间，粘度计的常数与流动时间的乘积，即为该温度下被测液体的运动粘度。

2 实验部分

2.1 样品

柴油+真空泵油（比例约为1∶1）。

2.2 实验仪器

毛细管粘度计一组（粘度计图见图1）、石油产品粘度测定仪、秒表、温度计。

图1 毛细管粘度计Fig.1 Capillary viscometer

2.3 实验步骤[5，6]

（1）试样预处理

（2）装取试样：将橡皮管套在选好的粘度计支管上，将粘度计倒置，并用大拇指堵住管口，然后将管身的一端插入小烧杯所盛的试油中，此时用橡皮球从橡皮管的一端将试油吸入粘度计中达到标线b，注意粘度计试油不得产生气泡和裂隙。从烧杯中提起粘度计，并迅速将它倒置过来，恢复到正常位置，将管身外壁的油擦掉，让试油自由流下。

（3）恒温试样：将粘度计浸入恒温浴中，并用夹子将粘度计固定在支架上，将粘度计毛细管调整到垂直位置。恒温浴为40℃，保持恒定至少15min。

（4）测定流动时间：用橡皮球通过管身套着的橡皮管将试油吸入扩张部分，使油面稍高于标线a，但不得高于恒温浴的液面，注意不要使液体产生气泡和裂隙，让试油自由落下，当液面正好达到标线a时，启动秒表，当液面下降到标线b 时，停住秒表，记录试油流经的时间。

（5）停止恒温浴加热，关掉电源，清洗仪器。

3 影响因素分析

3.1 试油流过毛细管时间的影响

选取毛细管径1.0mm 的粘度计，按照规定，流动时间应大于200s[7]。其主要目的是限制液体在毛细管中流动的速度，保证液体在毛细管内为层流状态，若液体流速过快，使有规律的层流运动受到破坏，这样就不是牛顿型流体，不满足泊氏方程。流动过慢，到时测定的时间内不易保持恒温，使测定结果不准确。选取不同粘度计在同一个温度下测定同一个试样，结果见表1。

表1 粘度计常数对运动粘度影响的试验数据Tab.1 Viscometer constant experiment on the influence of kinematic viscosity data

由表1 可以看出，当流动时间小于200s 时，偏差较大，偏差超过4%；当流动时间较大时，偏差也较大，偏差达到3%，而且时间越长，偏差越大。

3.2 水浴温度的影响

油品的粘度随温度的升高而降低，随温度的降低而升高，温度对油品的粘度有很大影响。实验过程中必须严格控制测定温度，温度误差控制在±0.1℃范围内。测定结果必须标明温度。根据实验步骤，使用同一支粘度计，选取几个不同的实验温度，考察不同试验温度对测定结果的影响，测定结果见表2。

表2 测定温度对运动粘度影响的试验数据Tab.2 Determination of temperature effect on kinematic viscosity test data

由表2 可以看出，随着温度的升高，运动粘度逐渐减低，而且当温度波动范围为±0.2℃时，测量结果偏差接近2%，偏差范围较大。可见，温度的细微波动对测量结果的影响。

3.3 粘度计不同位置的影响

安装粘度计时，必须用铅垂线从两个互相垂直的方向将粘度计调整成垂直状态。因为若粘度计倾斜时，就会改变液柱高度，使静压力减少及内摩擦力增大，影响测定结果的准确性。

根据实验步骤，选取同一支粘度计，在同一温度下，安装位置不同，考察对测定结果的影响，测定结果见表3。

表3 粘度计安装位置对运动粘度影响的试验数据Tab.3 On the impact of viscometer installation location on kinematic viscosity test data

由表3 可以看出，粘度计向粗管方向倾斜，实验结果偏小；向毛细管方向倾斜，实验结果偏大；向侧方向倾斜，结果也偏大。

4 结论

文章根据GB/T265-88 规定的实验步骤，对油品粘度测定的影响因素进行了实验测试，并进行分析。主要考虑了油品在毛细管中流动时间、水浴温度变化以及毛细管粘度计的安装位置这3 个因素对实验结果的影响，这3 个因素是此实验的主要影响因素，当然还受到如：样品清洁度、毛细管粘度计清洁度、秒表和温度计的示数误差等很多因素的影响。所以，为了得到较为准确的数值，就应严格按照试验步骤要求进行。

［1］孙秀艳.油品粘度分析的研究［J］.辽宁化工，2007，36（11）：790-792.

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