Độ kim xuyên là độ đâm xuyên vào trong lớp mỡ bôi trơn của một cái kim nhọn hình nón đặc biệt, độ xuyên sâu này tính bằng độ, mỗi độ bằng 0,1mm.. • Với quá trình thực hiện mang lại cho s
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HỮU CƠ HOÁ DẦU
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN NGÀNH II
BÀI 3:
XÁC ĐỊNH ĐỘ KIM XUYÊN CỦA MỠ
Hà Nội, 10/2012
Lớp: Hoá Dầu 1
Trang 2I Ý nghĩa của độ kim xuyên
Độ kim xuyên đặc trưng cho tính đặc, dẻo của mỡ bôi trơn Người ta đánh giá mức độ cứng, mềm của mỡ bôi trơn qua giá trị của độ kim xuyên Độ Kim xuyên là một trị số quy ước kinh nghiệm Nó không phải là một đại lượng vật
lý Ở nhà máy sản xuất mỡ người ta điều khiển quá trình sản xuất bằng cách kiểm tra độ kim xuyên vì chỉ tiêu này có Liên hệ với tính chất sử dụng về cơ học của mỡ Độ kim xuyên còn dùng để đánh giá độ cứng của bitum
II Nguyên tắc
Độ kim xuyên là độ đâm xuyên vào trong lớp mỡ bôi trơn của một cái kim nhọn hình nón đặc biệt, độ xuyên sâu này tính bằng độ, mỗi độ bằng 0,1mm Đặt một cái kim nhọn hình nóng, có khối lượng tổng cộng 150mg, tiếp xúc vào bề mặt mỡ bôi trơn, khi kim này tơi tự do, nó cắm sâu vào trong mỡ Xác định độ sâu này của kim ngập trong lớp mỡ, đó là độ kim xuyên
III Dụng cụ
Bộ dụng cụ đo độ kim xuyên gồm có:
1 Kim hình chóp nón (hoặc kim dài)
2 Núm khởi động
3 Thanh sắt đo khoảng cách
4 Bảng chia độ
5 Kim chỉ số độ
6 Bàn đỡ cốc mẫu
7 Trục nối với kim
Bộ dụng cụ trộn mỡ:
1 Giá đỡ cối trộn mỡ
2 Cối trộn mỡ
3 Nắp kèm đĩa trộn mỡ
4 Đòn bẩy
IV Tiến hành thí nghiệm
Lấy mỡ cần phân tích cho vào cốc chứa bằng thép sao cho mức mỡ cao hơn 15mm
Đậy nắp, ngâm cốc mỡ vào một bình ổn nhiệt ở 25 °C , thời gian 1h
Lắp cốc mỡ vào máy trộn, trộn 60 lần, thời gian 1 phút
Lấy cốc mỡ ra lại ngâm tiếp vào bình ổn nhiệt thêm 15 phút (mức nước phải thấp hơn miệng cốc)
Trang 3Lấy cốc mỡ ra, gạt phần dư trên cốc
Đặt cốc vào bàn đỡ (6)
Nhờ nút khởi động (2), dùng tay di chuyển mũi kim(1) chạm vào bề mặt mỡ nhưng không ở giữa cốc
Di chênh thanh (3) cho tiếp xúc vào đầu trục (7)
Xoay kim (5) về điểm 0 trên bảng chia độ
Một tay bấm nút khởi động (2) và giữ nguyên cho kim hình nón rơi ngập vào trong mỡ, đồng thời tay kia bấm đồng hồ bấm giây
Sau 5 giấy thì buông tay ở nút khởi động (2)
Chuyển thanh sắt (3) cho chạm vào trục (7)
Căn cứ vào gì trị của vạch kim trên bảng chia độ ta biết được giá trị của độ kim xuyên
Làm như vậy 4 lần lấy kết quả trung bình, sai số cho phép không quá 3% so với kết quả trung bình
Phần lớn mỡ bôi trơn có chỉ số độ kim xuyên ở 25 °C trong giới hạn từ
200-360 °C
Một số mỡ khác từ 30-100 °C
Có the tính đổi thành mm; 1 độ kim xuyên = 0,1 mm
V Kết quả thí nghiệm
Ngày làm thí nghiệm: 2/10/2012
Độ kim xuyên xác định lần 1: 201
Độ kim xuyên xác định lần 2: 198
Độ kim xuyên xác định lần 3: 201
Độ kim xuyên xác định lần 4: 199
Kết quả trung bình: 199,75
Tên mẫu mỡ:
Nhận xét: quá trình tiến hành thí nghiệm có một số điều cần rút ra kinh
nghiệm
• Cách lấy mỡ bằng dụng cụ dao, thanh kim loại hoàn toàn không đảm bảo sạch có thể làm tăng lượng tạp chất trong mỡ Qua quá trình trộn kỹ lưỡng có thể làm thay đổi tính chất độ cứng của mỡ dẫn đến sai số
• Trong quá trình thí nghiệm thực tế thường bỏ qua quá trình ổn nhiệt nên kết quả đo được sẽ không phải là độ kim xuyên ở 25 °C
• Thao tác thí nghiệm áp dụng với mẫu làm một lần duy nhất và đo 4 lần trên
1 mẫu nên kết quả có thể vẫn bị ảnh hưởng những mũi đâm sau có thể bị tác động bởi vết đâm trước đó
Trang 4• Với quá trình thực hiện mang lại cho sinh viên thực hành hiểu về quy trình xác định độ kim xuyên với một mẫu mỡ Nếu cần xác định chính xác thì nên giảm thiểu nhiều sai số gặp phải trong quá trình thực hiện
VI XÁC ĐỊNH ĐỘ XUYÊN KIM CỦA MỠ VÀ BITUM – ASTM D 217
1 Phạm vi áp dụng
Phương pháp này dùng để đo độ đặc của mỡ nhờn bằng cách đo độ xuyên kim của 1 chóp nón có kích thước, khối lượng và thời gian xác định Đơn vị đo
là 0,1mm
2 Mục đích và ý nghĩa
Độ xuyên kim của các sản phẩm dầu mỏ là thông số phản ánh mức độ cứng (độ nhớt) của các sản phẩm dạng bán rắn Qua đó giúp ta chọn lựa sản phẩm bôi trơn thích hợp cho các thiết bị hoạt động ở các tốc độ và tải trọng khác nhau
3 Tóm tắt phương pháp
Sự xuyên qua được xác định ở 25 °C bằng cách thả kim hình nón rơi tự do qua mẫu mỡ trong 5 giây
4 Tiếnhànhthựcnghiệm
4.1 Thiết bị và hóa chất
- Máy đo độ xuyên kim
- Côn xuyên kim chuẩn
- Dụng cụ nhồi mỡ
- Dao cắt mỡ
- Mỡ
- Naphta nhẹ
- Vải, giấy lau
- Dao gạt
- Dụng cụ đo nhiệt độ
- Bể ổn nhiệt
- Máy đo độ xuyên kim – Đo được độ xuyên kim chính xác đến
- Côn xuyên kim chuẩn – Phù hợp cho tất cả độ xuyên kim
- Dụng cụ nhồi mỡ – Gồm có cốc, nắp, pippon Dụng cụ nhồi thủ công cho phép nhồi với tốc độ 60 ± 10 kỳ đúp trong một phút
- Dao cắt mỡ – Dùng để chuẩn bị mẫu cho độ xuyên kim bolck
- Bể ổn nhiệt – Bể nước hay không khí cho phép kiểm soát nhiệt độ bể 25 ± 0,5 °C
- 150mm
- Dao gạt–Kháng ăn mòn, có lưỡi cứng rộng 32mm và dài ít nhất
Trang 5- Dụng cụ đo nhiệt độ – Có chiều dài khoảng 20mm và đường kính bao
3,7mm (vừa có lỗ thông hơi) Có thang đo có số chia đủ nhỏ cho phép đo được đến ± 0,5 °C Có khoảng không cho phần trên của bao để giữ đầu đo ngay phía trên của tấm đục lỗ của dụng cụ nhồi và ở trong khối mẫu
- Vòng chảy tràn (không bắt buộc) – Dụng cụ để thu hồi mỡ chảy ra từ bề mặt mẫu Mẫu này có thể quay lại cốc nhồi cho thử nghiệm kế tiếp
Thiết bị đo độ xuyên kim Chú thích
(1) - Màn hình hiển thị
(2) - Các phím số
(3) - Phím cài đặt giới hạn dưới
(4) - Phím cài đặt giới hạn trên
(5) - Phím cài đặt thời gian đo
(6) - Phím cài đặt thời gian dừng
(7) - Phím bắt đầu đo
(8) - Phím “RESET”
(9) - Ren
(10) - Kính lúp
(11) - Đèn chiếu sáng
(12) - Núm chỉnh thô
(13) - Hệ thống đo tự động
Trang 6(14) - Núm khóa
(15) - Núm tinh chỉnh
(16) - Trục máy xuyên kim
4.2 Chuẩn bị mẫu
Kích thước mẫu – yêu cầu 1 lượng mẫu đủ (ít nhất là 0.4 kg) để làm đầy cốc của dụng cụ nhào mỡ chuẩn Nếu mẫu không đủ hay có khoảng xuyên kim từ NLGI 0÷4, sử dụng phương pháp D 1403 Nếu giá trị xuyên kim toàn bộ thang chia tính theo phương pháp thử D 1403 cao hơn 200, yêu cầu ít nhất là 3 lần lượng mẫu cần để làm đầy cốc nhào thang 1⁄4 và 1⁄2 Đối với đo xuyên kim khối, lấy một lượng mẫu đủ cứng để có hình dạng, đủ lượng cho phép cắt thành hình lập phương 50 mm
Độ xuyên kim không làm việc: Đặt cốc không của dụng cụ nhào mỡ hay bình kim loại kích thước tương đương và mẫu trong bình kim loại vào bể ổn nhiệt và
ổn nhiệt ở 25 ± 0,50C Chuyển mẫu, tốt nhất là nguyên cục để làm đầy cốc dụng
cụ nhào mỡ Chuyển sao cho cốc hoạt động ít nhất Lắc nhẹ cốc để làm thoát khí và trét đầy mỡ bằng dao thật khéo để có cốc đầy không có túi khí Gạt mỡ
dư bằng miệng cốc, không để có khất bằng lưỡi dao đặt nghiêng 45 °C Xác định độ xuyên kim ngay
Độ xuyên kim làm việc: Chuyển mẫu vào cốc nhồi mỡ sạch để làm đầy có ngọn (khoảng 13mm ở giữa), tránh đưa không khí vào bằng cách trét bằng dao
và vừa lắc vừa trét để đuổi không khí Lấp dụng cụ và để hở lỗ thông, ấn pitton xuống đáy Đặt nhiệt kế vào lỗ thông sao cho đầu nhiệt kế ở giữa mỡ Đặt máy nhào vào bể ổn nhiệt ở 25 °C, cho ổn định ở nhiệt độ đó Sau khi đƣa dụng cụ nhào ra khỏi bể Lau nước dư ở mặt ngoài máy nhào Tháo nhiệt đưa và đóng lỗ thông Nhào 60 kỳ đúp của pitton trong khoảng 1 phút, và đưa pitton về vị trí đỉnh Mở lỗ thông, bỏ nắp và pitton, chuyển phần mỡ dính trên pitton vào cốc Làm bằng bề mặt và thoát khí như trên
Độ xuyên kim làm việc kéo dài: Làm như độ xuyên kim làm việc hai lần có
ổn nhiệt giữa 2 lần ở 25 °C trong 1,5h
Mỡ khối: Dùng máy cắt mỡ cắt mẫu mỡ thành hình lập phương có cạnh
50mm Cắt vát 1 góc, cắt 3 mặt kề với nó 1 lát khoảng 1,5mm Chú ý không chạm vào các mặt mới cắt dùng để thử nghiệm Ổn nhiệt ở 25 °C trong ít nhất 1h
4.3 Chuẩn bị thiết bị
Làm sạch chóp nón và trục máy xuyên kim bằng vải hay giấy mềm có thấm dung môi nhẹ không nhựa khi cần
4.4 Quy trình thử nghiệm
Trang 7Độ xuyên kim không làm việc: Đặt cốc vào bàn máy xuyên kim, giữ cho không dao động Đặt kết cấu giữ chóp nón vào vị trí 0, và chỉnh thiết bị cẩn thận
để đầu chóp nón chạm vào bề mặt ở tâm của mẫu thử Đối với mẫu có độ xuyên kim > 400, cốc phải để vào giữ xê dịch trong khoảng 0,3mm so với đầu chóp nón Thả trục chóp nón nhanh và cho rơi trong khoảng 5 ± 0,1s Cơ cấu thả lỏng không đƣợc kéo trục Đóng trục ở vị trí cuối thời gian 5s Ấn nhẹ kim trục đến khi dừng lại ở trục chóp nón và đọc độ xuyên kim từ vị trí kim Nếu mẫu có độ xuyên kim > 200, đặt chóp nón vào tâm cốc, mẫu này chỉ được sử dụng cho một thử nghiệm Nếu mẫu có độ xuyên kim ≤ 200, tiến hành 3 thử nghiệm trên cùng
1 cốc
Độ xuyên kim làm việc: Xác định giống như phần trên Làm 2 thử nghiệm kế tiếp trên cùng 1 mẫu Đưa trở lại cốc phần tràn ra bằng dao gạt và lặp lại công đoạn trong phần trên
Độ xuyên kim làm việc kéo dài: Xác định giống như phần trên Làm 2 thử nghiệm kế tiếp trên cùng 1 mẫu Đưa trở lại cốc phần tràn ra bằng dao gạt và lặp lại công đoạn trong phần trên
Độ xuyên kim khối: Đặt mẫu thử lên bàn dụng cụ, một mặt đã chuẩn bị
hướng lên trên và ấn ở góc để nó nằm chắc chắn trên bàn Đặt kết cấu giữ chóp nón chạm vào bề mặt ở tâm của mẫu thử Xác định giống như phần trên Làm thử nghiệm tại 3 vị trí cách cạnh ít nhất 6mm và càng xa lỗ khí hay vết nứt trên
bề mặt càng tốt Nếu các kết quả sai khác nhau nhiều hơn 3 đơn vị, cần làm lại cho đến khi sai khác trong khoảng 3 đơn vị
Lặp lại quy trình mô tả trong phần trên mỗi mặt đã chuẩn bị của mẫu Báo cáo 1/3 tổng số các trung bình đối với 3 mặt
5 Báo cáo kết quả
Báo cáo giá trị trung bình của 3 lần xác định
6 Độchínhxác
Bảng độ chính xác:
