油品运动粘度测定影响因素的探讨

　　【摘 要】本文考察了粘度计系数、粘度计安装垂直度、温度以及油品是否含有气泡等因素对绥中36-1原油减压侧线油运动粘度的影响。实验结果表明，温度对减压侧线油运动粘度影响最显著，恒温浴极微小的温度波动即可以使测定结果随温度的升高而降低；粘度计常数偏高，结果偏大；粘度计向宽管方向倾斜，结果小于准确值，向毛细管主管方向倾斜和向侧面倾斜，结果大于准确值；气泡对粘度的影响不确定。

　　【关键词】油品；运动粘度；影响因素

　　运动粘度是液体石油产品的一项重要指标，粘度的测定无论对润滑油还是喷气燃料以及柴油的应用都有着重要的实际意义。在润滑油方面，粘度是润滑油的重要指标之一，其大小对发动机的平稳工作会有影响，同时也是润滑油牌号划分的依据。在喷气燃料方面，粘度燃料雾化程度影响最大，在柴油方面粘度可以决定柴油在内燃机内的雾化情况，而影响泵的润滑作用。

　　现大多采用GB/T265-88进行油品运动粘度的测定，但测定过程中油品运动粘度不可避免的受到粘度计系数、粘度计安装垂直度、温度以及油品含有气泡等因素的影响，为考察各项因素对油品运动粘度的影响程度，本文选择应用较为广泛的减压侧线油进行了试验，为该油品运动粘度的数据误差分析提供依据。

　　1 粘度计系数对油品运动粘度的影响

　　GB/T265-88测定方法要求试样在内径为0.8mm的粘度计毛细管中的流动时间应不少于200s，内径为0.4 mm的毛细管粘度计的流动时间要不少于350s，其目的是保证试样在毛细管中的流动为层流状态。为检验不同系数的粘度计对测定结果造成的影响，本实验采用不同系数的粘度计对减压侧线油39.8℃的粘度进行测定，测定结果见表1。

　　结果表明：当使用的粘度计系数偏高，测定流动时间过短，其测定结果偏大。究其原因：由于毛细管中液体流动速度过快，超出一定范围会变成湍流，液体就不符合层流状态，增大了液体内部流动的摩擦阻力，若用珀塞尔方程计算液体粘度，较理论上的层流状态的流动时间要长，使其结果偏大。另外也存在着流出时间读数的误差，时间太短使计时误差增大，若液体流动时间过慢，测定时间不易保持恒温而导致结果偏小。因此在测定油品粘度时一定要选择合适的粘度计。

　　2 粘度计安装垂直度以及气泡对油品运动粘度的影响

　　在运动粘度的测定过程中，首先应使粘度计毛细保持在垂直状态且保证试样内没有气泡，用铅垂线从相互垂直的两个方向来观察和调整粘度计，使其在垂直状态，以避免由于粘度计倾斜使液面高度发生变化，而导致测定结果的不准确。本文就采用不同系数粘度管时，不同安装要求和有无气泡情况下进行运动粘度测试实验，其中测试温度为39.8℃，实验结果见表2。

　　以粘度计孔径为1.5的为例，油品在39.8℃下按照国标规定检测方法测得符合重复性误差不大于平均的1%的测量值为81.04mm2/s，在此可以将它作为测定的真实和准确值。计算不同影响因素下的测定值与真实值的绝对误差（E）相对误差（RE）[3]

　　由以上计算结果得到：严格按照标准方法操作的测定数据的绝对误差和相对误差都很小，而粘度计安装不不竖直，以及倾斜程度不同则其绝对误差和相对误差都比较大，有无气泡的影响倒不是很大，但也是偶然性质的。因此由实验数据表明粘度计像宽管方向发生倾斜时，流动时间会缩短；测定结果小于准确值；当粘度计的倾斜方向朝向毛细管主管方向时，则会加长流动时间，使测定结果偏大；同样在粘度计朝向侧面倾斜时，也会加长流动时间，使结果偏大。粘度计现倾斜时使测定结果发生变化的主要原因是毛细管偏离垂直方向时，会引起毛细管上部和宽管下部两液面间的高度发生变化，从而使液体所受重力发生变化，导致流动时间和测定结果发生改变。而油品中若是有气泡，进入毛细管后可能会形成气塞，增大液体的流动阻力，可使流动时间增大而导致结果偏大，但只是可能，其具体情况是要依靠试验，和气泡的多少而定的。

　　3 温度对油品运动粘度的影响

　　由于石油产品的粘度具有随温度升高而减少，随温度降低而增大的特点，所以在讨论油品的粘度时一定要明所对应的温度，同样在粘度测中必须保持恒定的温度，严格按照规定来恒温，否则，哪怕是极微小的温度波动（超过±0.1℃），也会使粘度测定结果产生较大的误差[2]。实验对减压侧线油按照国标要求选用合适粘度计，粘度计安装符合标准，油品无气泡，无杂质下进行实验，此实验所选的粘度计系数为0.3828mm2/s2，不同温度下油品运动粘度如表3、图1所示：

　　图1 减压侧线油运动粘度随温度变化规律

　　由表3、图1得到：恒温浴温度控制如果在±0.1℃范围内，则试验结果是符合试验数据误差范围要求的，例如40℃的运动粘度与39.9℃、40.1℃的粘度符合GB/T265-88测定方法，粘度重复性误差不大于平均值的1.0%[2]的要求的，如果温度超过了±0.1℃的波动范围，则其测定数据与准确数据的相对误差就超出了试验要求的误差范围。超出规定波动越大试验数据偏离准确值越大。因此，温度因素对测定结果的影响比粘度计选择和垂直状态的影响还要显著。4 结论

　　（1）测定过程要严格遵循GB/T265-88测定方法要求，首先对试样进行脱水除杂的处理。选择合适的粘度计保证液体流动为层流状态，进而方可根据珀塞尔方程计算液体粘度。

　　（2）测定油品运动粘度时，对恒温浴的控制是至关重要的，温度对粘度的影响很显著，也很敏感，为了保证测定数据的准确可靠，对于手动粘度测定仪的恒温浴控制要求操作者能准确的将温度波动控制在±0.1℃范围之内。

　　（3）在使用手动测定仪器测定油品粘度时，对粘度计的安装要求是严格的，安装必须保证用铅垂线从相互垂直的两个方向来观察和调整粘度计，使其在垂直状态。

　　（4）手动仪器的操作是每个化验分析人员必须掌握的，手动仪器的操作更加能提升个人的操作能力和对油品测定影响因素原因和意义有更好的理解。

　　参考文献：

　　[1]舒发春.测定运动粘度的影响因素分析[J].石油库与加油站，2008（6）.

　　[2]GB/T265-88[S].石油产品运动粘度测定法.

　　[3]刘珍.化验员读本[Z].第4版.北京：化学工业出版社，2008.