[石油化工标准]-SH/T0654-1998 石油沥青运动粘度测定法.pdf
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1、S H/ T 0 6 5 4 - 1 9 9 8 前言 本标准等同 采用A S T M D 2 1 7 0 一 9 2 石油沥青运动粘度测定法 , 是采用国产仪器, 经过与三个实验 室符合A S T M D 2 1 7 0 - 9 2 技术要求的进口 仪器、 对六个样品进行试验验证达到精密 度要求后起草的。 本标准的附录A是标准的附录, 附录B是提示的附录。 本标准由石油大学( 华东) 提出。 本标准由石油大学( 华东) 技术归口。 本标准由石油大学( 华东) 重质油研究所负责起草。 本标准主要起草人 : 张昌祥、 张玉贞、 张荣德。 1 6 6 9 中华 人 民共和 国石油 化工 行业标 准
2、 石油沥青运动粘度测定法 S H/ T 0 6 5 4 - 1 9 9 8 T e s t m e t h o d f o r k i n e m a t i c v i s c o s i t y o f a s p b a l t s ( b i t u m e n s 范 围 本标准规定了用玻璃毛细管运动粘度计测定 1 3 5 时石油沥青 、 铺路油和乳化沥青蒸馏残余物的 运动粘度的方法。也可用于测定粘度在6 一1 0 0 0 0 0 1 M 矛 / s 的其他物质。 本标准也可在其他温度下使用, 但精密度是以测定 1 3 5 的粘稠沥青的粘度来确定的。 2 引用标准 下列标准包括的条文
3、, 能过引用而构成为本标准的一部分。除非在标准中另有明确规定, 下述引 用标准都应是现行有效标准。 G B 1 9 2 2 溶剂油 G B / T 4 0 1 6 石油产品名词术语 3定义 本标准采用下列定义。 3 . 1 动力粘度( d y n a m i c v i s c o s i ty ) 表示液体在一定剪切应力下流动时内摩擦力的量度, 其值为所加于流动液体的剪切应力和剪切速 率之比, 在国际单位制( S i ) 中以P a “ s 表示。习惯用 】n P a - s 表示。 3 . 2 运动粘度( k i n e m a ti c v is c o s i t y ) 表示液体在重
4、力作用下流动时内摩擦力的量度, 其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之 比, 在国际单位制( S I ) 中以澎/ s 表示。习 惯用m m z / s 表示。 3 . 3 密度( d e n s i ty ) 在规定温度下, 单位体积内 所含物质的质量数, 以留c m 3 或g/mL 表示。 3 . 4 牛顿液体( N e w to n ia n l i q u i d ) 粘度与剪切速率无关的流体。 4 方法概要 在规定的温度条件下, 测定一定体积的试样流过毛细管粘度计所需的时间, 粘度计常数与时间的 乘积即为运动粘度。 5仪器设备 5 . 1 测定沥青运动 粘度的仪器, 其 技术性能应
5、与A S T M D 2 1 7 0 -9 2 等同。 5 . 1 . 1 粘度计: 详见附录 A 。按试样的粘度范围选取合适的粘度计。对粘稠沥青选用 B S / I P / B F U型 管逆流粘度计较常用, 见图 A 4 o 中国石油化工总公司 1 9 9 8 -0 3 - 1 3批准1 9 9 8 - 1 0 - 0 1实施 1 6 7 0 S H/ T 0 6 5 4 - 1 9 9 8 5 . 1 . 2温度计: 采用校正过的分度值为0 . 0 2 的精密温度计, 有关温度计的校正见附录 B o 5 . 1 . 3油浴: 油浴应能使粘度计的毛细管顶部浸没在油浴液面以下 2 0 n i
6、m, 并能清楚地观察到温度计 和粘度计。粘度计应有牢固的支撑和固定。油浴应配置适当搅拌, 以保证油浴中介质在整个粘度计长 度范围内或不同位置粘度计之间的温度差别不大于0 . 0 3 9 C , 5 . 1 . 4计时器: 采用刻度为 O AS ( 或更小) 、 误差在 0 . 0 5 %以内、 整个计时范围不小于 1 5 rr mi n的秒表或 其他计时装 置。 6 试剂与材料 6 . 1 9 0号溶剂油: 符合 G B 1 9 2 2 0 6 . 2丙酮: 化学纯。 6 . 3石油醚: 沸程 6 0 一9 0 9 0, 化学纯。 6 . 4 铬酸洗液。 6 . 5蒸馏水。 7 准备工作 7
7、. 1 小心地将试样加热, 并不断地搅拌以保证样品受热均匀, 防止局部过热。 7 . 2 将至少2 0 m L 样品移人 合适的容器内, 加热至1 3 5 土 5 9 C , 在加热过程中 应缓慢搅拌以防局部过 热和产生气泡。 8 试验步骤 8 . 1 使油浴温度保持在试验温度 1 3 5 士 0 . 0 3 范围内。 8 . 2 选择试样流动时间大于 6 0 s 、 清洁干燥的粘度计, 并预热到 1 3 5 9 C 1 5 0 C o 8 . 3 按取试样要求向粘度计内装人已准备好的样品。 8 . 4 把已装好样品的粘度计放人油浴中, 在试验温度下保持3 0 m in - 2 m i n o
8、 8 . 5 按照附录A中A 2 的说明开始试验。 8 . 6 测定弯月面前沿通过两个计时标志所需的时间, 精确至O AS 。如果这个流动时间小于6 0 s , 则需 另选一支毛细管直径较小的粘度计, 重新试验。 8 . 7 试验完成后, 从油浴中取出粘度计, 并倒放在 1 3 5 士5 的烘箱中, 使沥青从粘度计中流出。用 对试样溶解性好的9 0 号溶剂油冲洗几次, 然后再用易挥发的石油醚冲洗。向毛细管内通人小流量的 干净的干燥空气( 时间约2 m in ) 或直到石油醚完全挥发以便使管子干燥。定期地用铬酸洗液清洗粘度 计以彻底清除有机沉淀物。用蒸馏水和丙酮冲洗并用干净空气吹干。 9 计算
9、试 样的运动粘度 , I ( n 时/ s ) 按式( 1 ) 计算。 运动粘度 , , = C . c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 ) 式中: c粘度计常数, ( z i s ) i s ; t 流动时间, S o 10精 密 度, 1 0. 1 重复性: 同一操作者重复测定两个结果之差不应大于 1 . 8 %0 1 0. 2 再现性: 不同试验室各自提出的两个结果之差不应大于 8 . 8 %0 1 1 报告 取重复测定两
10、次结果的 算术平均值作为试样的运动粘度, 保留三位有效数字, 同时报告试验温度。 1 6 7 1 S H/ T 0 6 5 4 - 1 9 9 8 附录A ( 标准的附录) 逆流粘度计的操作及其校正 A 1 牛顿液体粘度的 计算 A 1 . 1 牛顿液体的动力粘度可由它的运动粘度计算得到, 运动粘度与液体在试验温度下的密度的乘 积即为动力粘度。 A 1 . 2 对于道路石油沥青, 1 3 5 的密度可由2 5 / 2 5 的比重乘以系数。 . 9 3 4 g / , . 3 得到; 或者 1 5 .5 / 1 5 . 5 的比重乘以系数0 . 9 3 1 g / c m 3 得到。这些系数是基
11、于粘稠沥青的平均膨胀系数为。0 0 0 6 1 / 计 算得到的 A 1 . 3 当 沥青的比重未知时, 用 1 3 5 的 运动粘度乘以经验密度0 . 9 4 8 留。 时, 可以得到1 3 5 的动力粘 度。 这个经验密 度值是基于2 5 / 2 5 的比重为 1 . 0 1 5 。大量的 试验结果表明这个经验密度计算带来的 误差不超过士3 %. A 2 逆流粘度计 A 2. 1范 围 A 2 . 1 . 1 适用于测定透明和不透明液体的粘度, 包括 C a n n o n 一F e n s k e , Z e i tf u c h s , B S / IP / R F和 L a n t
12、z - Z e itf u c h s 四种粘度计。测定粘度可达 1 0 0 0 0 0 . 2 / s o A 2 . 2设备 A 2 . 2 . 1 图 A 1 至图A 4 分别给出了C a n n o n - F e n s k e , Z e i tf u c h s , B S / I P / R F 和 L a n t z - Z e i t f u c h s 四种粘度计 的图样及尺寸, 表A 1 至表A 4 分别给出了不同 粘度计的近似常数、 运动粘度范围、 毛细管直径和球体 积。表中所示的粘度范围是基于流动时间不小于 6 0 s 得到的。 A 2 . 3操作说明 A 2 .
13、3 . 1 标准的试验步骤见第 8 章, 补充操作说明见 A 2 . 3 . 2 至A 2 . 3 . 8 0 A 2 . 3 . 2选择一支试样流动时间大于6 0 s 的清洁干燥的粘度计。 A 2 . 3 . 3按试验要求将试样装人粘度计。 A 2 . 3 . 3 . 1 向 C a n n o n 一 F e n s k e 粘度计中装样, 倒转粘度计并且对管 L施加吸力, 将管 N浸人在液体试 样中。通过管N吸取液体, 充满球D至装样标线 G , 擦去管 N外过量的试样并且倒转粘度计至它的正 常位置, 用软木塞或橡皮塞把管L上口堵住。把粘度计安装在恒温的油浴中, 保持管 L 垂直。 A
14、2 . 3 . 3 . 2 把 Z e i tf u c h 。 粘度计安装在恒温油浴中, 保持管N垂直。通过管 N倒人样品, 小心不要将试 样粘在管 N的壁上, 进人通臂 D直到液面前沿不超过虹吸管 G的0 . 5 m mo A 2 . 3 . 3 . 3 把L a n tz 一 Z e i t fu c h s 粘度计安装在恒温油浴中 保持管N 垂直。通过管N 倒人足够的试样至 完全充满球 D , 使试样缓慢地溢流进人溢流球 K 。如果试样是在高于试验温度时倒人的, 该粘度计在油 浴中再放置 1 5 m i n以便达到油浴温度。再加人适量的试样以便缓慢地溢流进人球 K o A 2 . 3
15、. 3 . 4 把B S / I P / R F 粘度计安装在恒温油浴中保持管L 垂直。通过管N倒人试样达到装样标线 G点之上; 该试样自由 地流过毛细管R , 小心地保持液柱不断, 直到下面的弯月面比 标线 H 低约5 m m , 然后用软木塞或橡皮塞把管 L的口堵住, 以便抑制它的流动。如果需要再加人适量的试样以使上面的 弯月面略高于标线 G 。待达到试验温度, 并且试样中不再有气泡时, 轻轻地放开塞子, 使试样流到接近 标线 H, 再次停止流动。插人专用的吸管除去标线以上的多余的试样, 然后把软木塞或橡皮塞盖在管N 的口上 。 A 2. 3. 4伸 粘度计存恒涓油浴 中保持 3 0 m
16、i n . 以保证试样 访到试14 0 N度 1 6 7 2 S H/ T 0 6 5 4 - 1 9 9 8 A 2 . 3 . 5对于C a n n o n 一F e n s k e 和R S / I P / R F 粘度计, 分别移去管 L和管 N上的塞子, 使样品在重力作用 下流动。对于Z e it f u c h s 粘度计, 对管M施加一点吸力使弯月面高过虹吸管直到毛细管 R中的液面比管 D 的液面低约3 0 m m; 此时, 液体在重力作用下便开始流动。对L a n tz 一 Z e i tf u c h s 粘度计, 对管 M施加吸力( 或 将管K堵住对管N施压) , 直到下弯
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