وبلاگ

نقطه ریزش روغن چیست؟ آنالیز نقطه ریزش برای اندازه گیری ویسکوزیته روغن ها

نقطه ریزش روغن چیست؟ آنالیز نقطه ریزش برای اندازه گیری ویسکوزیته روغن ها

نقطه ریزش روغن یک خاصیت اساسی است که نحوه جاری شدن آن در دمای مشخص را، تعیین می کند. این خاصیت برای سیستم هایی که در آن به دلیل اختلاف محیط داخلی و بیرونی، دما در حال نوسان است، مثل موتور خودرو یا فضاپیما، بسیار کاربردی است. در این مقاله، ما به بررسی بیشتر نقطه ریزش و خواص آن پرداختیم.

نقطه ریزش روغن چیست؟

نقطه ریزش روغن یک خاصیت بسیار مهم است و آن، دمایی است که در آن روغن خاصیت جاری شدن خود را از دست می دهد. در این دما، روغن بسیار ویسکوز است. این ویژگی مفاهیم زیادی دارد، خصوصاً در موتورها، زیرا مشخص می کند، روغن یا نفت در چه محدوده دمایی باید مورد استفاده قرار بگیرند. همچنین نشانگر دمایی است که در آن، روغن ویسکوزیته بالایی دارد و مانع از روشن شدن موتور می شود.

البته،  نقطه ریزش بسیار پیچیده تر از آن است که تاکنون گفته شد. از آنجا که نقطه ریزش مرتبط با ویسکوزیته است، رفتار سیال روغن نیز به مقادیر نقطه ریختگی بدست آمده کمک می کند، حتی اگر استنباط نشود. رفتار سیال و ویسکوزی معمولاً به دو نوع ویسکوزیته منجر می شوند که براساس تنش برشی و سرعت برشی مایع ایجاد می شود.دو نوع ویسکوزیته مذکور، ویسکوزیته پویا و ویسکوزیته حرکتی می باشند.

از دست دادن خاصیت سیال بودن و توانایی جاری شدن در نقطه ریزش روغن را، می توان ناشی از از دست دادن موم ها از منبع روغن (شایع تر)، یا به دلیل تأثیر شدید از خواص ویسکوزیته روغن (مورد دوم معمولاً برای بیشتر روغنهای با ویسکوزیته بالا) دانست. در مورد روغن های باقیمانده سوخت، گاهی اوقات دلیل دیگری وجود دارد، و آن تأثیر تاریخچه حرارتی روغن، یعنی مقدار و مدت زمان گرمایش و خنک شدن روغن در طول عمر خود است. برای نقطه ریزش روغنی که در حال سرریز شدن است، اندازه و شکل ظرف و ساختار فیزیکی روغن نیز می تواند بر نقطه ریزش تأثیر بگذارد.

هنگامی که نقطه ریزش روغن مشخص شد، نباید به هیچ عنوان در دمای کمتر از این مقدار نگهداری شود. اگر در دمایی پایین تر نگهداری شود، حتی وقتی پمپ های جابجایی مثبت برای انتقال روغن استفاده شود، کنترل و روان سازی مجدد آن بسیار دشوار خواهد بود.

تجزیه و تحلیل نقطه ریزش یک روغن

روشهای دستی و اتوماتیک مختلفی برای اندازه گیری نقطه ریزش یک روغن وجود دارد که مورد تأیید سازمان استاندارد بین المللی، ASTM International است. برای اندازه گیری نقطه ریزش روغن های بر پایه نفت، آزمایشات، ASTM D97 و ASTM D5949 و برای روغن های خام، آزمایش ASTM D5853 استاندارد هستند.

ASTM D97

ASTM D97 یک روش دستی است که برای تعیین نقطه ریزش هر روغن بر پایه نفت استفاده می شود. در این روش، نمونه روغن در یک از قبل گرم شده، قرار داده می شود و سپس مرحله خنک سازی انجام می شود تا روغن در دمای 9 درجه سانتیگراد (48.2 درجه فارنهایت) بالاتر از نقطه ریزش خود قرار بگیرد. این امر باعث تشکیل بلورهای پارافین می شود.

سپس نمونه به فاصله هر 3 درجه سانتیگراد (37.4 درجه فارنهایت) بررسی می شود. به این صورت که ظرف را از دستگاه خنک کننده خارج کرده و آن را کج می کنند تا ببینند، از سطح روغن حرکت سطحی وجود دارد یا خیر. 3 درجه سانتیگراد (37.4 درجه فارنهایت) به نقطه دمایی که روغن دیگر در آن جریان نمی یابد اضافه می شود (زیرا این آخرین نقطه قابل جریان است)، و این نقطه ریزش روغن است. این روش به این معنی است که نقطه ریزش تقریبی جزئی است، با حداکثر خطای فقط 3 درجه سانتیگراد (37.4 درجه فارنهایت).

با این حال، روش D97 دارای اشکالاتی است، از آنجا که به صورت غیر اتوماتیک انجام می شود، دقت کمتری دارد. این فرآیند زمان بر است و برای انجام آزمایش به مقدار زیادی از نمونه نیاز است.

ASTM D5949

روش ASTM D5949 با همان اصول روش D97 انجام می شود، تفاوت اصلی این است که این یک فرایند خودکار است. اتوماسیون دستگاه یک اندازه گیری سریعتر،  قابل اطمینان تر و دقیق تر از نقطه ریزش را فراهم می کند و احتمال خطای انسانی را از بین می برد. همچنین به نمونه بسیار کمتری نسبت به روش دستی D97 نیاز است و معمولاً می تواند اندازه گیری را با چهار برابر سرعت انجام دهد.

این روش خودکار در هنگام خنک کردن، یک انفجار کنترل شده گاز نیتروژن روی سطح نمونه روغن اعمال می کند و توسط یک دستگاه نوری هرگونه تغییر در سطح روغن بررسی می شود. خنک کننده کنترل شده مقادیر دقیق تری را برای دستیابی به نقطه فراهم می کند و بدون نیاز به هیچ واحد برودتی خارجی یا حمام دما قابل استفاده است.

ASTM D5853

روش ASTM D5853 یک روش دستی است که به طور خاص برای استفاده با روغن های خام طراحی شده است، و در اصل، یک روش برگرفته از روش ASTM D97 است. از آنجا که نفت خام از هیدروکربن هایی با طول و میزان انشعابات و خصوصیات مختلف تشکیل شده است، این روش برای ایجاد یک محدوده نقطه ریزش برای نمونه روغن خام طراحی شده است. در این محدوده، نمونه می تواند به صورت مایع یا جامد ظاهر شود زیرا بلورهای موم در مرحله گرم شدن به آسانی تشکیل می شوند.

برای بدست آوردن این محدوده، مقدار نقطه ریزش بالا و پایین اندازه گیری می شود. نقطه ریزش بالایی از طریق همان فرایند توضیح داده شده در روش D97 به دست می آید. نقطه ریزش پایین با ریختن نمونه روغن خام در ظرف فولاد ضد زنگ و گرم کردن آن با استفاده از حمام روغن تا بالای 100 درجه سانتیگراد (212 درجه فارنهایت) بدست می آید.پس از یک زمان مشخص، نمونه برداشته شده و سرد می شود، به این ترتیب، نقطه ریزش به دست می آید.

منبع: azom

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *