Содержание
Таблица плотности масел
Представлена таблица значений плотности нефтяных и растительных масел при различных температурах. Рассмотрены следующие типы масел: машинное, турбинное, редукторное, индустриальное, моторное, растительное и другие. Значения плотности масел (или удельного веса) в таблице указаны для жидкого агрегатного состояния масла при соответствующей температуре (в интервале от -55 до 360°С).
Плотность масел в жидкой фазе обычно находится в диапазоне от 750 до 995 кг/м3 при комнатной температуре. Масло имеет плотность меньше воды и при попадании в воду образует пленку на ее поверхности. Плотность нефтяных масел в основном несколько ниже, чем растительных. Например, плотность моторного масла равна 917 кг/м3, машинного — от 890 кг/м3, а плотность подсолнечного масла составляет величину 926 кг/м3. Наиболее тяжелыми растительными маслами являются горчичное масло, масло какао и льняное масло.
Удельный вес этих масел может достигать значения 940-970 кг/м3.
Плотность масел существенно зависит от температуры — при нагревании масла его удельный вес снижается. Например, плотность трансформаторного масла при температуре 20°С имеет величину 880 кг/м3, а при нагревании до температуры 120°С принимает значение 820 кг/м3. Плотность растительных масел также уменьшается при росте температуры — масло расширяется и становится менее плотным.
Следует отметить некоторые легкие нефтяные масла. К ним относятся: гидравлическое ВНИИ НП-403 (плотность 850 кг/м3), ИЛС-10, ИГП-18 и трансформаторное масло (880 кг/м3). Низким значением плотности (при нормальных условиях) среди растительных масел выделяются такие, как кукурузное, лавровое, оливковое и рапсовое масла.
Удельный вес масел часто указывают в не системных единицах измерения, а в размерности кг на литр (кг/л). Это удобно для восприятия и сравнения например, с водой, плотность которой при 4°С равна 1 кг/л.
Однако, для тепловых расчетов плотность масел в формулы необходимо подставлять в размерности кг/м3. Перевести кг/л в кг/м3 не трудно. Например, плотность масла АМТ-300 при температуре 20°С равна 959 кг/м3 или 0,959 кг/л.
| Масло | Температура, °С | Плотность, кг/м3 |
|---|---|---|
| CLP 100 | 20 | 910 |
| CLP 320 | 20 | 922 |
| CLP 680 | 20 | 935 |
| АМГ-10 | 20…40…60…80…100 | 836…822…808…794…780 |
| АМТ-300 | 20…60…100…160…200…260…300…360 | 959…937…913…879…849…808…781…740 |
| Арахисовое | 15 | 911-926 |
| Букового ореха | 15 | 921 |
| Вазелиновое | 20 | 800 |
| Велосит | 15 | 897 |
| Веретенное | 20 | 903-912 |
| Виноградное (из косточек) | -20…20…60…100…150 | 946…919…892…865…831 |
| ВМ-4 (ГОСТ 7903-56) | -30…-10…0…20…40…60…80…100 | 933…921…916…904…892…880…868…856 |
| Гидравлическое ВНИИ НП-403 | 20 | 850 |
| Горчичное | 15 | 911-960 |
| И-46ПВ | 25 | 872 |
| И-220ПВ | 25 | 892 |
| И-100Р (С) | 20 | 900 |
| И-220Р (С) | 20 | 915 |
| И-460ПВ | 25 | 897 |
| ИГП-18 | 20 | 880 |
| ИГП-38 | 20 | 890 |
| ИГП-49 | 20 | 895 |
| ИЛД-1000 | 20 | 930 |
| ИЛС-10 | 20 | 880 |
| ИЛС-220 (МО) | 20 | 893 |
| ИТС-320 | 20 | 901 |
| ИТД-68 | 20 | 900 |
| ИТД-220 | 20 | 920 |
| ИТД-320 | 20 | 922 |
| ИТД-680 | 20 | 935 |
| Какао | 15 | 963-973 |
| Касторовое | 20 | 960 |
| Конопляное | 15 | 927-933 |
| КП-8С | 20 | 873 |
| КС-19П (А) | 20 | 905 |
| Кукурузное | -20…20…60…100…150 | 947…920…893…865…831 |
| Кунжутное | -20…20…60…100…150 | 946…918…891…864…830 |
| Кокосовое | 15 | 925 |
| Лавровое | 15 | 879 |
| Льняное | 15 | 940 |
| Маковое | 15 | 924 |
| Машинное | 20 | 890-920 |
| Миндальное | 15 | 915-921 |
| МК | 10…40…60…80…100…120…150 | 911…888…872…856…841…825…802 |
| Моторное Т | 20 | 917 |
| МС-20 | -10…0…20…40…60…80…100…130…150 | 990…904…892…881…870…858…847…830…819 |
| Нефтяное | 20 | 890 |
| Оливковое | 15 | 914-919 |
| Ореховое | 15 | 916 |
| Пальмовое | 15 | 923 |
| Парафиновое | 20 | 870-880 |
| Персиковое | 15 | 917-924 |
Подсолнечное (рафинир. ) | -20…20…60…100…150 | 947…926…898…871…836 |
| Рапсовое | 15 | 912-916 |
| Свечного ореха | 15 | 924-926 |
| Смоляное | 15 | 960 |
| Соевое (рафинир.) | -20…20…60…100…150 | 947…919…892…864…829 |
| Соляровое Р.69 | 20 | 896 |
| ТКП | 20 | 895 |
| ТМ-1 (ВТУ М3-11-62) | -50…-20…0…20…40…60…80…100 | 934…915…903…889…877…864…852…838 |
| ТП-22С | 15 | 870-903 |
| ТП-46Р | 20 | 880 |
| Трансформаторное | -20…0…20…40…60…80…100…120 | 905…893…880…868…856…844…832…820 |
| Тунговое | 15 | 938-948 |
| Турбинное Л | 20 | 896 |
| Турбинное УТ | 20 | 898 |
| Тыквенное | 15 | 922-924 |
| Хлопковое | -20…20…60…100…150 | 949…921…894…867…833 |
| ХФ-22 (ГОСТ 5546-66) | -55…-20…0…20…40…60…80…100 | 1050…1024…1010…995…980…966…951…936 |
| Цилиндрическое | 20 | 969 |
Кроме того, значения плотности множества веществ и материалов (металлов и сплавов, продуктов, стройматериалов, пластика, древесины) вы сможете найти в подробной таблице плотности.
Источники:
- Гинзбург А.С. и др. Теплофизические характеристики пищевых продуктов. Справочник. Москва, 1980. — 288 с.
- Чубик И.А., Маслов А.М. Справочник по теплофизическим характеристикам пищевых продуктов и полуфабрикатов.
- Кутателадзе С. С., Боришанский В. М. Справочник по теплопередаче. Госэнергоиздат, 1958 — 417 с.
- Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
- Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей.
- Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи.
Плотность машинного масла — как измерить и что нужно знать?
Формула расчета плотности или удельного веса известна еще со школьной программы по физике. Определение плотности можно представить в виде массы какого-либо вещества, находящейся в единице объема. Поэтому измеряется плотность в килограммах на кубический метр (кг/м3).
По этой формуле можно рассчитать плотность любого вещества: твердого, жидкого, газообразного. Нас же интересует плотность машинного масла, которая так же представлена во всех таблицах с измерением кг на кубометр.
Содержание статьи
- 1 Плотность, как важный параметр масла
- 2 Как измерить плотность масла?
- 3 Важные особенности
Плотность, как важный параметр масла
Плотность, как в моторном, так и в трансмиссионном машинном масле такой же важный параметр, как и вязкость. Чем плотнее структура масла, тем лучше оно образует защитную пленку на деталях. Чем выше его текучесть, тем пленка будет тоньше, но быстрее закроются все микротрещинки в механизмах силовых агрегатов и трансмиссии.
Идеальная формула текучести и плотности нефтепродуктов достигается исключительно с помощью присадок, так как в итоге надо чтобы масло быстро пролилось во все уголки двигателя и коробки передач, а затем надежно покрыло механизмы, защищая их от трения и износа (все те же противозадирные присадки).
Плотность масла не одинакова, она зависит напрямую от класса смазочных продуктов: минеральное, полусинтетическое, синтетическое и т.п. Помимо этого, на плотность влияют процессы получения продукта, новые технологии способны создать уникальную текучесть синтетических моторных и трансмиссионных масел в купе с надежным защитным покрытием. Минеральные и полусинтетические масла имеют более высокую плотность, так как относятся к природным или частично природным продуктам нефтепереработки. Соответственно качество нефти и ее состав напрямую влияет на конечный продукт, такой как машинное масло.
Не последнюю роль в плотности машинных масел так же играет степень очистки их базового продукта и присадочные пакеты, добавляемые при производстве смазочных материалов. Стандартная плотность машинного масла равна 910 кг/м3, что можно увидеть в любой таблице измерения плотностей большинства веществ.
Для машинных масел можно вывести формулу, чем чище масло, тем меньше оно содержит фракций, соответственно его плотность будет ниже и выкипать они будут при более низких температурах с небольшим временным интервалом.
И наоборот, чем больше содержит машинное масло фракций, которые имеют высокую плотность, тем выше будут температуры закипания.
И наоборот, чем больше содержит машинное масло фракций, которые имеют высокую плотность, тем выше будут температуры закипания.Зачем это нужно знать, — затем что бы прочитать на канистре при какой температуре машинное масло может дать вспышку, а так же какое из масел необходимо применить, что бы надежно защищало автомобиль при высоких температурах под нагрузкой.
Как измерить плотность масла?
Для измерения всех масел используют приборы, называемые ареометрами. Они представляют собой стеклянную запаянную трубку со шкалой делений, которая погружается в исследуемую жидкость.
В чем то ареометры похожи на спиртометры и термометры для воды, принцип измерения примерно тот же. В промышленности ареометры используют редко, возможно потому, что они сделаны из стекла и часто бьются, а возможно и потому что уже давно изобрели электронные плотномеры, которые точнее и быстрее предоставляют необходимые данные и достаточно безопасны в использовании.
В любом случае, чем бы не измерялась плотность машинного масла, она будет относительная. Измерение проводится при температуре 20 градусов по Цельсию. Температурный режим измерения других нефтепродуктов отличается от машинного масла, с эталонами можно ознакомится в таблице эталонных измерений. К примеру, масло для авиационной техники имеет плотность от 880 до 905 кг/м3, для дизельных двигателей от 890 до 920 кг/м3, а для моторов на бензине порог изменяется в рамках 910 — 930.
Важные особенности
Всем уже известно, что вязкость машинного масла — это основной параметр, определяющий его использование. Не смотря на то, что плотность не менее важна, классификации ее как таковой нет, в отличии обиходного SAE. Тем не менее практика и многочисленные тесты позволили увязать значение по SAE и плотность.
Пример! Определяем по марке машинного масла плотность и вязкость. Зимнее моторное масло 10W имеет плотность 857 кг/м3 или 0,857 кг/л при вязкости равной 32 сантистокса.
Измерения проводились опытным путем при температуре в 40 градусов по Цельсию и занесены в табличные данные основных характеристик машинных масел. Естественно это не эталон и за счет присадок такое масло может иметь более жидкое состояние с меньшей плотностью. Смотрим далее, зимнее моторное масло 20W имеет уже совершенно другие показатели, вязкость его равна 68 сантистоксов, а плотность 865 кг/м3. Закономерность прослеживается, шаг вязкости увеличил плотность продукта. Летние машинные масла имеют еще большую плотность, чем зимние. Интервал таких марок, как 20 — 50, в соответствии даст плотность масла 861 — 875, при интервале вязкости от 46 до 220 снт.
Любые проводимые опыты и таблицы эталонов — это условность. Покупая машинное масло обязательно нужно внимательно читать этикетку, так как присадки и добавки в базовое масло способны кардинально изменить его параметры, не смотря на то, что буквы и классификация по SAE могут быть одинаковыми.
Поделиться с друзьями:
Жидкости — Удельный вес
Удельный вес — SG — безразмерная единица, определяемая для жидкостей как «отношение плотности вещества к плотности воды при заданной температуре» .
Для газов удельный вес связан с воздухом.
Удельный вес обычных жидкостей указан в таблице ниже.
| Продукт | Температура o C | Specific Gravity SG 1) |
|---|---|---|
| Acetaldehyde CH 3 CHO | 16.1 | 0.79 |
| Acetaldehyde CH 3 CHO | 20 | 0.76 |
| Acetic кислота 5% — уксус | 15 | 1.006 |
| Уксусная кислота — 10% | 15 | 1.014 |
| 1.061 | ||
| Acetic acid — 80% | 15 | 1.075 |
| Acetic acid — concentrated | 15 | 1.055 |
| Acetic acid anhydride (CH 3 COO) 2 O | 15 | 1. 087 |
| Acetone CH 3 COCH 3 | 20 | 0.792 |
| Alcohol — allyl | 20 | 0.855 |
| Alcohol — butyl-n | 20 | 0.81 |
| Alcohol — butyl-n | 70 | 0.78 |
| Alcohol — ethyl (grain) C 2 H 5 OH | 20 | 0,789 |
| Алкоголь — этил (зерно) C 2 H 5 OH | 40 | 0,772 |
| 0,772 | ( | ) — Methyl Alliyl. 3 | (Methyl Alliyl.0038 | 20 | 0.79 |
| Alcohol — propyl | 20 | 0.804 |
| Alcohol — propyl | 0 | 0.817 |
| Aluminum sulfate 36% solution | 15.6 | 1.055 |
| Аммиак | -17,8 | 0,662 |
| Анилин | 20 | 1,022 |
| Анилине | 0 | |
| ANILIN0035 1,035 | ||
| Автомобильные картевые масла SAE-5W/10 Вт/20 Вт/30 Вт/40 Вт/50 Вт | 15,6 | 0,88-0,94 |
Automotive Gear. /150W | 15.6 | 0.88 — 0.94 |
| Beer | 15.6 | 1.01 |
| Benzene (benzol) C 6 H 6 | 0 | 0.899 |
| Benzene (benzol ) С 6 H 6 | 15.6 | 0.885 |
| Benzine | 0.69 | |
| Bone oil | 15.6 | 0.918 |
| Boric acid H 3 BO 3 | 8 | 1.014 |
| Boric acid H 3 BO 3 | 15 | 1.025 |
| Bromine | 0 | 2.9 |
| Butane-n | 15.6 | 0.584 |
| Butyric acid | 20 | 0.959 |
| Calcium chloride 5% | 18.3 | 1.040 |
| Calcium chloride 25% | 15. 6 | 1.23 |
| Карболовая кислота (фенол) | 18.3 | 1.08 |
| Четыреххлористый углерод CCl 2 | 0035 1.594 | |
| Carbon disulfide CS 2 | 0 20 | 1.293 1.263 |
| Castor Oil | 20 | 0.96 |
| Castor Oil | 40 | 0.95 |
| Китай дерево масла | 15,6 | 0,943 |
| Хлороформа | 20 | 1,489 |
| Хлорофром | 60 | |
| 60 | ||
| 60 | ||
| Coconut oil | 15.6 | 0.925 |
| Cod liver oil | 15 | 0.920 — 0.925 |
| Corn oil | 15.6 | 0.924 |
| Cotton seed oil | 15,6 | 0,88 — 0,93 |
| Creosote | 15,6 | 1,04 — 1,10 |
. 0038 | 0.79 | |
| Crude oil 48 o API | 54.4 | 0.76 |
| Crude oil 40 o API | 15.6 | 0.825 |
| Crude oil 40 o API | 54.4 | 0.805 |
| Crude oil 35.6 o API | 15.6 | 0.847 |
| Crude oil 35.6 o API | 54.4 | 0.824 |
| Crude oil 32.6 o API | 15.6 | 0.862 |
| Crude oil 32.6 o API | 54.4 | 0.84 |
| Crude oil Salt creek | 15.6 54.4 | 0.843 0.82 |
| Decane-n | 20 | 0.73 |
| Diethylene glycol | 15.6 | 1.12 |
| Diethyl ether | 20 | 0. 714 |
| Diphenylamine | 1.16 | |
| Diesel Fuel Oil 2D/3D/4D/5D | 15.6 | 0.81 — 0.96 |
| Dowtherm | 25 | 1.056 |
| Ether, sulfuric | 0.72 | |
| Ethyl acetate CH 3 COOC 2 H 3 | 15 20 | 0.907 0.90 |
| Ethyl bromide C 2 H 3 Br | 15 | 1.45 |
| Ethylene bromide | 20 | 2.18 |
| Ethylene chloride | 20 | 1.246 |
| Этиленгликол | 15,6 | 1,125 |
| Флуориновая кислота | 1,50 | |
| Formic кислота — 10% | ||
| Формаковая кислота — 10% | ||
| Формаковая кислота — 10% | ||
| — 10% | ||
. 0035 20 | 1.025 | |
| Formic acid — 50% | 20 | 1.121 |
| Formic acid — 80% | 20 | 1.186 |
| Formic acid — concentrated | 20 | 1.221 |
| Trichlorofluoromethane — 11 | 21.1 | 1.49 |
| Dichlorodifluoromethane — 12 | 21.1 | 1.33 |
| Dichlorofluoromethane — 21 | 21.1 | 1.37 |
| Furfurol | 20 | 1.159 |
| Fuel oils 1/2/3/5A/5B/6 | 15.6 | 0.82-0.95 |
| Gas oils | 15.6 | 0.89 |
| Gasoline a | 15.6 | 0.74 |
| Gasoline b | 15.6 | 0.72 |
| Gasoline c | 15.6 | 0.68 |
| Glycerine 100% | 20 | 1. 26 |
| Glycerine 50% water | 20 | 1.13 |
| Glucose | 15.6 | 1.35 — 1.44 |
| Heptane-n | 15.6 | 0.688 |
| Hexane-n | 15.6 | 0.664 |
| Ink printers | 15.6 | 1.0 — 1.4 |
| Kerosene | 15.6 | 0.78 — 0.82 |
| Jet fuel | 15.6 | 0.82 |
| Lard | 15.6 | 0.96 |
| Lard oil | 15.6 | 0.91 — 0.93 |
| льняное масло | 15,6 | 0,92 — 0,94 |
| Меркурий | 15,6 | 13,6 |
| МЕТИЛ АКЕТАТАТАТИ | ||
| .0035 20 | 0.93 | |
| Methyl iodide | 20 | 2.28 |
| Mineral oil | 0. 92 | |
| Milk | 15.6 | 1.02 — 1.05 |
| Molasses A first | 15.6 | 1,40 — 1,46 |
| Меласса B секундная | 15,6 | 1,43 — 1,48 |
Меласса C 58 138 | 1.46 — 1.49 | |
| Muriatic acid | 1.20 | |
| Naphtha | 0.76 | |
| Naphthalene | 20 | 1.145 |
| Neatsfoot oil | 15.6 | 0.917 |
| Азотная кислота | 1,50 | |
| Нитробенцен | 20 | 1,203 |
| Нитробенцен | 15 | 1.205 |
| Nonane-n | 15.6 20 | 0.722 0.718 |
| Octane-n | 15.6 | 0.707 |
| Olive oil | 15.6 | 0. 91 — 0.92 |
| Пальмовое масло | 15,6 | 0,924 |
| .0035 0.650 | ||
| Pentane-n | 15.6 | 0.631 |
| Petroleum oil | 0.82 | |
| Phosphoric acid | 1.78 | |
| Potassium hydrate | 1.24 | |
| Rape масло | 0,92 | |
| натрия хлорид | 1,19 | |
| натрия гидрат | 1,27 | |
| Sulphuric acid | 1.84 | |
| Tar | 1.00 | |
| Tuluol | 0.87 | |
| Turpentine oil | 0.87 | |
| Vinegar | 1.08 | |
| Вода. свежий | 1 | |
| Вода. морской 36 o F | 1. 02 | |
| китовый жир | 0.92 | |
| Xylene | 0.87 |
1) Based on water at 60 o F and SG = 1
Lubricating Oil | Encyclopedia.com
Предыстория
Со времен Римской империи многие жидкости, включая воду, использовались в качестве смазочных материалов, чтобы свести к минимуму трение, нагрев и износ между механическими частями, контактирующими друг с другом. Сегодня смазочное масло или смазочное масло является наиболее часто используемым смазочным материалом из-за его широкого спектра возможных применений. Двумя основными категориями смазочного масла являются минеральные и синтетические. Минеральные масла перерабатываются из природной нефти или сырой нефти. Синтетические масла производятся из полиальфаолефинов, которые представляют собой полигликоли или эфирные масла на основе углеводородов.
Несмотря на то, что существует множество типов смазочных масел, чаще всего используются минеральные масла, поскольку поставки сырой нефти сделали их недорогими; кроме того, уже существует большой объем данных об их свойствах и использовании. Еще одним преимуществом смазочных масел на минеральной основе является то, что они могут производиться с широким диапазоном вязкости (вязкость относится к сопротивлению вещества течению) для различных применений. Они варьируются от масел с низкой вязкостью, которые состоят из водородно-углеродных цепочек с молекулярной массой около 200 атомных единиц массы (а.е.м.), до высоковязких смазочных материалов с молекулярной массой до 1000 а.е.м. Масла на минеральной основе с различной вязкостью можно даже смешивать вместе, чтобы улучшить их характеристики в конкретном приложении. Обычное моторное масло 1OW-30, например, представляет собой смесь масла с низкой вязкостью (для облегчения запуска при низких температурах) и масла с высокой вязкостью (для лучшей защиты двигателя при нормальных рабочих температурах).
Синтетические смазочные материалы, впервые использованные в аэрокосмической промышленности, обычно разрабатываются для конкретного применения, для которого минеральные масла плохо подходят. Например, синтетические масла используются там, где встречаются чрезвычайно высокие рабочие температуры или где смазочное масло должно быть огнестойким. В этой статье речь пойдет о смазочном масле на минеральной основе.
Сырье
Смазочные масла являются лишь одной из многих фракций или компонентов, которые могут быть получены из сырой нефти, которая выходит из нефтяной скважины в виде горючей жидкой смеси от желтого до черного цвета, состоящей из тысяч углеводородов (органических соединения, содержащие только атомы углерода и водорода, они встречаются во всех ископаемых топливах). Залежи нефти образовались в результате разложения крошечных растений и животных, живших около 400 миллионов лет назад. В связи с климатическими и географическими изменениями, происходившими в то время в истории Земли, состав этих организмов варьировался от региона к региону.
Из-за разной скорости разложения органического материала в разных местах природа и процентное содержание образующихся углеводородов сильно различаются. Следовательно, так же как и физические и химические характеристики сырой нефти, добытой на разных участках. Например, в то время как калифорнийская нефть имеет удельный вес 0,92 г/мл, более легкая пенсильванская нефть имеет удельный вес 0,81 г/мл. (Удельный вес, , который относится к отношению веса вещества к весу равного объема воды, является важным аспектом сырой нефти.) В целом, удельный вес сырой нефти колеблется от 0,80 до 0,9.7 грамм/мл.
В зависимости от применения химические вещества, называемые добавками, могут быть смешаны с
рафинированное масло для придания ему желаемых физических свойств. Обычные присадки включают металлы, такие как свинец или сульфид металла, которые улучшают способность смазочного масла предотвращать истирание и задиры, когда металлические поверхности соприкасаются под чрезвычайно высоким давлением.
Еще одной распространенной добавкой являются высокомолекулярные полимеры: они улучшают вязкость, препятствуя склонности масел к разжижению при высоких температурах. Нитросомины используются в качестве антиоксидантов и ингибиторов коррозии, поскольку они нейтрализуют кислоты и образуют на металлических поверхностях защитные пленки.
Производство
Процесс
Смазочное масло извлекается из сырой нефти, которая проходит предварительный процесс очистки (осаждение) перед закачкой в ректификационные колонны. Типичная высокоэффективная колонна фракционирования диаметром от 25 до 35 футов (от 7,6 до 10,6 метра) и высотой до 400 футов (122 метра) изготовлена из высококачественной стали, чтобы противостоять коррозионным соединениям, присутствующим в сырой нефти. внутри он оснащен восходящей серией поддонов для сбора конденсата. Внутри колонны тысячи углеводородов в сырой нефти отделяются друг от друга с помощью процесса, называемого 9.0003 фракционная перегонка. По мере того, как пар поднимается вверх по колонне, различные фракции охлаждаются, конденсируются и возвращаются в жидкую форму с разной скоростью, определяемой их соответствующими температурами кипения (чем ниже температура кипения фракции, тем выше она поднимается перед конденсацией).
Первым достигает точки кипения природный газ, за ним следуют бензин, керосин, мазут, смазочные материалы и гудроны.
Осаждение
- 1 Сырая нефть транспортируется из нефтяной скважины на нефтеперерабатывающий завод по трубопроводу или танкерами. На нефтеперерабатывающем заводе нефть подвергается отстаиванию для удаления воды и твердых загрязняющих веществ, таких как песок и камень, которые могут находиться в ней во взвешенном состоянии. Во время этого процесса сырая нефть перекачивается в большие накопительные резервуары, где вода и нефть разделяются, а загрязняющие вещества осаждаются из нефти.
Фракционирование
- 2 Затем сырая нефть нагревается примерно до 700 градусов по Фаренгейту (371 градус Цельсия). При этой температуре он распадается на смесь горячего пара и жидкости, которая затем перекачивается на дно первой из двух ректификационных колонн. Здесь горячие пары углеводородов всплывают вверх. По мере охлаждения они конденсируются и собираются в разных лотках, установленных на разных уровнях башни. В этой колонне постоянно поддерживается нормальное атмосферное давление, и около 80 процентов сырой нефти испаряется.
- 3 Затем оставшиеся 20 процентов масла повторно нагревают и перекачивают во вторую колонну, где давление вакуума снижает точку кипения остаточного масла, так что оно может испаряться при более низкой температуре. Более тяжелые соединения с более высокими температурами кипения, такие как смола и неорганические соединения, остаются для дальнейшей переработки.
В этой колонне постоянно поддерживается нормальное атмосферное давление, и около 80 процентов сырой нефти испаряется.Фильтрация и экстракция растворителем
- 4 После дальнейшей обработки для удаления нежелательных соединений смазочное масло, собранное в двух колоннах фракционирования, проходит через несколько ультратонких фильтров, которые удаляют оставшиеся примеси. Ароматические соединения, один из таких загрязнителей, содержат кольца из шести атомов углерода, которые могли бы повлиять на вязкость смазочного масла, если бы они не были удалены в процессе, называемом 9.0003 экстракция растворителем. Возможна экстракция растворителем, поскольку ароматические соединения более растворимы в растворителе, чем фракция смазочного масла. Когда смазочное масло обрабатывается растворителем, ароматические соединения растворяются; позже, после удаления растворителя, из него можно извлечь ароматические соединения.
Возможна экстракция растворителем, поскольку ароматические соединения более растворимы в растворителе, чем фракция смазочного масла. Когда смазочное масло обрабатывается растворителем, ароматические соединения растворяются; позже, после удаления растворителя, из него можно извлечь ароматические соединения.Присадки, проверка и упаковка
- 5 Наконец, масло смешивают с присадками, чтобы придать ему желаемые физические свойства (например, способность выдерживать низкие температуры). На этом этапе смазочное масло подвергается различным проверкам качества, в ходе которых оцениваются его вязкость, удельный вес, цвет, температура вспышки и температура воспламенения. Затем масло, соответствующее стандартам качества, упаковывается для продажи и распространения.
Контроль качества
Для большинства применений смазочных масел требуется, чтобы они не содержали смол, были бледного цвета, не имели запаха и были стойкими к окислению. Для классификации и определения класса смазочных масел используется более дюжины физических и химических тестов.
Общие физические тесты включают измерения вязкости, удельного веса и цвета, в то время как типичные химические тесты включают измерения температуры вспышки и воспламенения.
Из всех свойств вязкость, сопротивление смазочного масла течению при определенных температурах и давлениях, вероятно, является наиболее важным. Область применения и диапазон рабочих температур являются ключевыми факторами при определении надлежащей вязкости масла. Например, если масло слишком вязкое, оно оказывает слишком большое сопротивление движению металлических частей друг относительно друга. С другой стороны, если оно недостаточно вязкое, оно будет выдавливаться между сопрягаемыми поверхностями и не сможет их достаточно смазывать. Стандартный универсальный вискозиметр Сейболта — это стандартный прибор для определения вязкости нефтяных смазочных материалов в диапазоне температур от 70 до 210 градусов по Фаренгейту (от 21 до 99 градусов Цельсия). Вязкость измеряется в универсальной секунде болта Сэя , , которая представляет собой время в секундах, необходимое для того, чтобы 50 миллилитров масла вытекли из чашки вискозиметра Сейболта через калиброванное отверстие трубки при заданной температуре.
Удельный вес масла зависит от метода очистки и типов присутствующих присадок, таких как свинец, который придает смазочному маслу способность противостоять экстремальному давлению на сопрягаемой поверхности и холодным температурам. Цвет смазочного масла указывает на однородность определенного сорта или марки. Точки воспламенения и воспламенения масла зависят от происхождения сырой нефти. температура вспышки — это температура, до которой масло должно быть нагрето до тех пор, пока не будет вытеснено достаточное количество легковоспламеняющихся паров, чтобы оно могло вспыхнуть при контакте с пламенем. Температура воспламенения — это более высокая температура, при которой пары масла будут продолжать гореть при воспламенении.
Обычные моторные масла классифицируются по вязкости и характеристикам в соответствии со спецификациями, установленными Обществом автомобильных инженеров (SAE). Факторы производительности включают предотвращение износа, образование отложений масляного шлама и загущение масла.
Будущее
Будущее смазочных масел на минеральной основе ограничено, поскольку природные запасы нефти ограничены и невозобновляемы. Эксперты оценивают общие извлекаемые запасы легкой и средней нефти в 1,6 трлн баррелей, из которых использована треть. Таким образом, масла на синтетической основе, вероятно, будут приобретать все большее значение по мере истощения природных запасов. Это относится не только к смазочному маслу, но и к другим продуктам переработки нефти.
Где узнать больше
Книги
Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости, 7-е изд. Deere & Company Service Publications, 1992.
Мэлоун, Л. Дж. Основные понятия химии. John Wiley & Sons, Inc., 1989.
Надкарни, Р.А., изд. Анализ нефтепродуктов и смазочных материалов. Американское общество испытаний и материалов, 1991.
Сил, Ширли С., изд. Жидкости, смазочные материалы и уплотнительные устройства. National Fluid Power Association, 1989.