(TIỂU LUẬN) THÍ NGHIỆM sản PHẨM dầu mỏ

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM NHÂN TÀI CHO PHÁT TRIỂN THÍ NGHIỆM SẢN PHẨM DẦU MỎ GVHD: TS Đàm Thị Thanh Hải Sinh viên: Chế Ngọc Trung Lớp : K7-LHD MSSV : 07PPR110035 Nhóm : Ca :2 Bà Rịa, 2022 Tieu luan MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH .iii DANH MỤC BẢNG BIỂU iii BÀI 1: XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ CHỚP CHÁY CỐC KÍN 1.1 Tổng quan sở lý thuyết 1.1.1 Phạm vi ứng dụng .1 1.1.2 Mục đích ý nghĩa 1.1.3 Nguyên tắc .1 1.1.4 Thiết bị hóa chất 1.2 Thí nghiệm 1.2.1 Mô tả trình thực thí nghiệm 1.2.2 Các tượng quan sát 1.2.3 Kết thí nghiệm 1.2.4 Phân tích nhận xét kết 1.2.5 Giải thích chứng minh tượng BÀI 2: XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ CHỚP CHÁY CỐC HỞ 2.1 Tổng quan sở lý thuyết 2.1.1 Phạm vi ứng dụng .6 2.1.2 Định nghĩa 2.1.3 Nguyên tắc 2.1.4 Thiết bị hóa chất 2.2 Thí nghiệm 2.2.1 Mơ tả q trình thực thí nghiệm 2.2.1 Các tượng quan sát 2.2.2 Kết thí nghiệm 2.2.3 Phân tích nhận xét kết 2.2.4 Giải thích chứng minh tượng BÀI : XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT DỘNG HỌC CỦA DẦU NHỜN 11 3.1 Tổng quan sở lí thuyết 11 3.1.1 Nguyên lí phương pháp 11 3.1.2 Xác định độ nhớt động học nhớt kế mao quản .12 3.1.3 Xác định độ nhớt động học nhớt kế Cannon-Fenske 12 3.2 Thí nghiệm 13 i Tieu luan 3.2.1 Tiến hành thí nghiệm 13 3.2.2 Kết thí nghiệm 15 3.2.3 Phân tích nhận xét kết 16 3.2.4 Giải thích chứng minh tượng .17 BÀI : ĐIỂM NHỎ GIỌT CỦA MỠ ASTM 2265 18 4.1 Tổng quan sở lý thuyết 18 4.1.1 Phạm vi ứng dụng 18 4.1.2 Mục đích ý nghĩa .18 4.1.3 Nguyên tắc 18 4.1.4 Thiết bị hóa chất 18 4.2 Thí nghiệm 19 4.2.1 Quy trình thực 19 4.2.2 Các tượng quan sát 20 4.2.3 Kết thí nghiệm 20 4.2.4 Phân tích nhận xét kết 20 4.2.5 Giải thích chứng minh tượng .20 BÀI 5: XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VẨN ĐỤC D2500 22 5.1 Tổng quan sở lý thuyết 22 5.1.1 Phạm vi ứng dụng 22 5.1.2 Mục đích ý nghĩa .22 5.1.3 Nguyên tắc 22 5.1.4 Thiết bị hóa chất 22 5.2 Thí nghiệm 23 5.2.1 Mô tả trình thực thí nghiệm 23 5.2.2 Các tượng quan sát 23 5.2.3 Kết thí nghiệm 23 5.2.4 Phân tích nhận xét kết 23 5.2.5 Giải thích chứng minh tượng .24 ii Tieu luan DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Thiết bị xác định nhiệt độ chớp cháy cốc kín Hình Thiết bị xác định nhiệt độ chớp cháy cốc hở .10 Hình Máy đo độ nhớt động học 17 Hình Nhớt kế Cannon-Fenske 17 Hình Bỏ mẫu vào nhớt kết bể ổn nhiệt 18 Hình Nhập thơng số nhớt kế vào máy 18 Hình Hút dầu mức A 18 Hình Máy xác định độ nhỏ giọt mỡ .22 Hình Thiết bị xác định điểm vẩn đục 26 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng 1: TCVN 5689 – 2013 nhiệt độ chớp cháy tối thiểu diesel Kết thu sau lần đo 19 Giá trị độ nhớt động học 20 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5689:2018 - Nhiên liệu Diesel (DO) 21 Kết đo nhiệt độ nhỏ giọt 24 Tiêu chuẩn điểm chảy (điểm đông đặc) nhiên liệu Diesel 27 iii Tieu luan BÀI 1: XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ CHỚP CHÁY CỐC KÍN 1.1 Tổng quan sở lý thuyết 1.1.1 Phạm vi ứng dụng Phương pháp xác định điểm bắt cháy cốc kín sản phẩm dầu mỏ thiết bị cốc kín Pensky-Martens, áp dụng cho khoảng nhiệt độ 40 – 360°C Quy trình áp dụng cho nhiên liệu chưng cất: diesel, dầu hỏa, nhiên liệu turbin, 1.1.2 Mục đích ý nghĩa Dùng để phát chất dễ bay dễ cháy nhiễm sản phẩm dầu mỏ Nó đánh giá hàm lượng cấu tử nhẹ có mẫu sản phẩm, từ áp dụng vào vấn đề bảo quản, vận chuyển đảm bảo an toàn 1.1.3 Nguyên tắc Nguyên tắc phương pháp mẫu đặt thiết bị thí nghiệm với nắp đóng gia nhiệt tốc độ truyền nhiệt ổn định Một lửa mồi có kích thước tiêu chuẩn đưa vào bề mặt mẫu phạm vi quy định Nhiệt độ chớp cháy nhiệt độ thấp mà mẫu bề mặt cốc thử chớp cháy có mồi lửa tiêu chuẩn đưa vào 1.1.4 Thiết bị hóa chất 1.1.4.1 Thiết bị Tieu luan Hình Thiết bị xác định nhiệt độ chớp cháy cốc kín Giá đỡ motor Tay vặn để mở cửa châm lửa bề mặt cốc mẫu Nút điều khiển lửa mồi Ống cao su Giá để cốc mẫu Ống dẫn khí Cơng tắc nguồn Nút điều chỉnh nhiệt độ thiết bị gia nhiệt Bộ phận gia nhiệt 10 Cốc mẫu nắp đậy 11 Vị trí lắp nhiệt kế 12 Motor 1.1.4.2 Hóa chất  Bình gas  Dầu diesel  Cồn 96%  Toluen 1.2 Thí nghiệm 1.2.1 Mơ tả q trình thực thí nghiệm 1.2.1.1 Chuẩn bị thiết bị Đặt thiết bị bàn vững tránh nơi gió lùa, khơng sử dụng tủ hút làm việc Làm khô cốc thử phận phụ trợ khác trước làm thí nghiệm 1.2.1.2 Chuẩn bị mẫu Cần lấy 75 ml mẫu cho lần thử Các mẫu thử phải lấy từ bình chứa mẫu, mẫu thứ phải lấy từ bình chứa khơng chứa 50% mẫu Khơng mở bình chứa mẫu khơng cần thiết để tránh phần nhẹ hay hấp thụ nước Bảo quản mẫu nhiệt độ khơng q 35ºC Bình chứa mẫu phải có nắp Với mẫu lỏng làm lạnh mẫu rót mẫu nhiệt độ thấp nhiệt độ chớp cháy dự kiến 18ºC Mẫu đặc phải gia nhiệt bình chứa đủ để chảy lỏng 30 phút nhiệt độ thấp không vượt 28ºC điểm chớp cháy dự kiến Nếu mẫu chưa chảy lỏng gia nhiệt thêm 30 phút Sau lắc nhẹ theo phương nằm ngang để trộn trước chuyển mẫu vào cốc thử Mẫu chứa nước hòa tan hay tự cần tách nước CaCl2 hay cách lọc qua giấy lọc Tieu luan 1.2.1.3 Tiến hành thí nghiệm Cho mẫu cần thử nghiệm vào cốc đến vạch quy định, mẫu khơng có bọt khí suốt q trình thử nghiệm Dùng giấy thấm lau khô vành cốc, đặt cốc vào máy đậy kín cốc chứa mẫu Lắp nhiệt kế vào lỗ cắm nhiệt kế (10) nắp đậy cốc chứa mẫu (bầu nhiệt kế phải ngập mẫu thử không chạm vào đáy cốc tránh va chạm với cánh khuấy) Sau nối dây khuấy với motor Mở van bình gas, khơng nên mở van lớn Châm lửa mồi nguồn lửa bên Điều chỉnh lửa mồi nút điều kiển (3) đến kích thước tiêu chuẩn (có đường kính 3,2 – 4,8 mm) Tiến hành đun nóng mẫu cốc với tốc độ gia nhiệt chậm, khuấy trộn liên tục cách bật công tắc (7) Đối với mẫu có điểm chớp cháy dự kiến từ 50 – 150°C tốc độ tăng nhiệt khoảng – °C/phút Đối với mẫu có điểm chớp cháy dự kiến lớn 150°C tốc độ gia nhiệt tăng từ 10 – 12°C/ phút Khi cách điểm chớp cháy dự kiến khoảng 30°C giảm tốc độ tăng nhiệt độ cịn 2°C/phút Khi cách điểm chớp cháy khoảng 18°C bắt đầu kiểm tra điểm chớp cháy Trước kiểm tra phải ngừng khuấy, đọc nhiệt độ nhiệt kế, sau cho lửa mồi vào bề mặt mẫu thử nghiệm cách quay tay vặn (2) theo chiều kim đồng hồ, cho lửa hạ xuống vùng cốc thử vòng 0,5s, lưu lại vị trí thấp 1s nhanh chóng trở vị trí cũ Nếu nhiệt độ bắt cháy mẫu thử thấp 150°C tăng 1°C thử lần Nếu nhiệt độ bắt cháy mẫu thử cao 15°C tăng °C thử lần Khi mẫu thử cốc chớp cháy (xuất lửa chớp cháy màu xanh) ghi lại nhiệt độ Nhiệt độ gọi nhiệt độ chớp cháy cốc kín (mồi lửa gây quầng xanh trước điểm chớp cháy thực, cần bỏ qua) Sau phát điểm chớp cháy, tiếp tục nâng nhiệt độ lên – °C lại thử tiếp tục, không thấy xuất lửa thử nghiệm xem sai, phải làm lại từ đầu Tieu luan Đối với mẫu chưa biết điểm chớp cháy phải làm thí nghiệm thăm dị cách nâng nhiệt độ °C/phút sau 4°C kiểm tra điểm chớp cháy lần Sau xác định thăm dị điểm chớp cháy tiến hành thí nghiệm 1.2.2 Các tượng quan sát Khi mẫu thử cốc chớp cháy (xuất lửa chóp cháy màu xanh) nhiệt độ gọi điểm chớp cháy cốc kín (Mồi lửa gây quầng xanh trước điểm chớp cháy thực, cần bỏ qua) Sau phát điểm chớp cháy, tiếp tục nâng nhiệt độ lên 1-2 °C lại thử tiếp tục 1.2.3 Kết thí nghiệm Nhiệt độ xác định 79 °C 1.2.4 Phân tích nhận xét kết Theo TCVN 5689 – 2013, tiêu chuẩn điểm chớp cháy cốc kín tối thiểu nhiên liệu diesel 55oC Bảng 1: TCVN 5689 – 2013 nhiệt độ chớp cháy tối thiểu diesel Như ta thấy điểm chớp cháy cốc kín đo lớn so với điểm chớp cháy cốc kín tối thiểu (chỉ 55oC) Độ sai lệch nằm phạm vi cho phép nên kết hoàn toàn phù hợp với mẫu nhiên liệu diesel đo Ta xác định xác đưa nhiệt độ chớp cháy hỗn hợp tiến hành theo cách sau: Sau lần thứ ta ước chừng nhiệt độ chớp cháy mẫu 79 °C Lần thứ thử nhiệt độ chớp cháy điểm có nhiệt độ gần 79 °C để thu nhiệt độ chớp cháy nhỏ Lần thứ thử nhiệt độ chớp cháy thấp 79 °C 65°C giá trị khơng thỏa mãn Tiếp tục thử thấy nhiệt độ chớp cháy tăng lên 79 °C Tieu luan 1.2.5 Giải thích chứng minh tượng Thời gian đủ lâu để đạt cân lỏng ứng với nhiệt độ lần thử để đảm bảo kết xác Vì nhiệt độ chớp cháy phụ thuộc vào hàm lượng nhiên liệu, mà hàm lượng đặc trưng cho nhiệt độ thời điểm đo đạt trạng thái cân lỏng Nếu chưa đạt trạng thái cân lỏng mà xác định nhiệt độ chớp cháy lớn nhiệt dộ chớp cháy thực tế Tieu luan BÀI 2: XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ CHỚP CHÁY CỐC HỞ 2.1 Tổng quan sở lý thuyết 2.1.1 Phạm vi ứng dụng Phương pháp dựa tiêu chuẩn ASTM D92 (cốc hở CLEVELAND) nhằm xác định điểm chớp cháy bốc cháy loại sản phẩm dầu mỏ, chủ yếu sản phẩm nặng dầu FO, dầu nhờn, bitum có điểm chớp cháy lớn 79 ºC thấp 40 ºC 2.1.2 Định nghĩa Điểm chớp cháy (flash point) sản phẩm dầu mỏ nhiệt độ thấp hiệu chỉnh áp suất 101,3 kPa (760mmHg) mẫu thử bùng cháy có mồi lửa điều kiện thử nghiệm tắt Điểm bắt cháy (fire point) sản phẩm dầu mỏ nhiệt độ thấp hiệu chỉnh áp suất 101,3 kPa (760mmHg) mẫu thử bắt lửa có mồi lửa điều kiện thử nghiệm 2.1.3 Nguyên tắc Nguyên tắc phương pháp gia nhiệt từ từ lượng mẫu xác định cốc thử hở lúc xuất chớp cháy cho lửa có kích thước tiêu chuẩn ngang qua miệng cốc Nhiệt độ thấp mà mẫu bề mặt chất lỏng bắt cháy có mồi lửa tiêu chuẩn đưa vào ghi nhận điểm chớp cháy cốc hở 2.1.4 Thiết bị hóa chất 2.1.4.1 Thiết bị Hình Thiết bị xác định nhiệt độ chớp cháy cốc hở Tieu luan Do thao tác tiến hành thí nghiệm lâu thao tác gia nhiệt cho mẫu không làm bay cấu tử nhẹ có mẫu.   Do cảm quan mắt thường khơng nhận diện xác thời điểm xảy lửa chớp cháy cốc kín.   Do trình bảo quản phịng thí nghiệm thao tác đóng, mở bình chứa dẫn đến việc bay cấu tử nhẹ có nhiên liệu điêzen nhiên liệu bị hấp thụ nước có khơng khí…   Nguyên nhân khách quan:  Do cấu tạo cốc kín chưa kín làm bay cấu tử nhẹ có mẫu q trình gia nhiệt mẫu.   Do nhiên liệu điêzen cung cấp cửa hàng có thời gian bảo quản lâu làm ảnh hưởng đến thành phần cấu tử nhẹ mẫu.  10 Tieu luan BÀI : XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT DỘNG HỌC CỦA DẦU NHỜN 3.1 Tổng quan sở lí thuyết 3.1.1 Nguyên lí phương pháp Độ nhớt tính chất chất lỏng, ma sát nội chất lỏng cản trở chảy chất lỏng Nguyên nhân có độ nhớt lực học hạt cấu tạo nên chất lỏng Biểu thị độ nhớt “hệ số nhớt động lực học” “hệ số nhớt động học” Hệ số nhớt nói gọn độ nhớt Độ nhớt động lực học  (dynamic viscosity): biểu thị cho chất lỏng chảy dịng (khơng có gia tốc), cản trở chảy liên quan đến tang gradient tốc độ điểm Trong hệ CGS, lực “tang” đo dyn/cm2, gradient tốc độ 1/s, đơn vị độ nhớt động lực học poise, ký hiệu P, có đơn vị g.cm-1.s-1 Một poise lực cần thiết để di chuyển mặt phẳng cm cách mặt phẳng khác cm thực lực “tang” dyn với tốc độ cm/s Thông thường người ta dùng đơn vị nhỏ centi poise, 1P = 100 cP Trong hệ SI, đơn vị đo Ns/m2 Độ nhớt động học  (kinematic viscosity): tỉ số độ nhớt động lực học tỉ trọng (cùng nhiệt độ áp suất) η   d Trong hệ CGS, đơn vị độ nhớt động học Stocke (St), có đơn vị cm2.s-1 Một Stoke biểu thị độ nhớt động học chất lỏng có độ nhớt động lực học 1P có tỷ trọng Thơng thường người ta dùng đơn vị nhỏ centi stoke, 1St = 100 cSt Trong hệ SI, 1St = 10-4 m2/s Với mục đích biểu thị đặc tính sản phẩm dầu thương mại biểu thị đơn vị quy ước Tùy theo loại máy đo, độ nhớt quy ước biểu thị 11 Tieu luan đơn vị khác nhau, thông thường độ Engler (ºE), giây Redwoad, giây Saybolt,… Độ nhớt sản phẩm dầu thay đổi nhiều theo nhiệt độ Khi nhiệt độ lớn độ nhớt giảm nhiêu Xác định độ nhớt phịng thí nghiệm ta dùng loại nhớt kế theo nguyên tắc hoạt động mà ta phân chia chúng thành nhóm Nhớt kế mao quản: dựa vào chảy dòng qua ống mao quản Để cho chảy chảy dịng (khơng có gia tốc), ta phải chọn mao quản tương ứng với độ nhớt chất lỏng Những máy đo độ nhớt theo nguyên tắc gồm có: nhớt kế Ubbelohde, UbelohdeHolde, Vogel-Ossag, Pinghevic, Oswald, Cannon-Fenske, Cannon-Ubbelohde, CannonManning,… Nhớt kế tỷ lệ: dựa vào tỷ lệ độ nhớt chất lỏng tốc độ rơi tự vật rắn hình cầu qua chất lỏng nghiên cứu Nhớt kế kiểu nhớt kế Hoppler Nhớt kế chảy qua lỗ: độ nhớt biểu thị cách quy ước thời gian chảy lượng chất lỏng định nhiệt độ thời gian chảy lượng nước tương ứng 20ºC (nhớt kế Engler), đo thời gian chảy sản phẩm qua lỗ máy tương ứng (nhớt kế Rewood Saybolt) Nhớt kế quy ước khơng có ý nghĩa vật lý, đặc trưng thương mại sản phẩm dầu 3.1.2 Xác định độ nhớt động học nhớt kế mao quản Khi xác định độ nhớt động học với máy hoạt động theo nguyên tắc chảy qua ống mao quản xác định chuẩn nhớt kế phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ xác định, gia tốc rơi tự do, động chất lỏng, độ dài ống mao quản, ma sát chất lỏng thành mao quản,… 3.1.3 Xác định độ nhớt động học nhớt kế Cannon-Fenske 3.1.3.1 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất 12 Tieu luan Hình Máy đo độ nhớt động học Dụng cụ  Pipet hút mẫu ống nhỏ giọt  Bóp cao su  Nhớt kế Cannon-Fenske: Hóa chất  Dầu nhờn castrol  Dầu hỏa dùng để rửa Hình Nhớt kế Cannon-Fenske 3.2 Thí nghiệm 3.2.1 Tiến hành thí nghiệm  Bật cơng tắc máy  Cài đặt nhiệt độ bể ổn nhiệt 40ºC  Chờ cho nhiệt độ ổn định  Chọn nhớt kế phù hợp với độ nhớt giả định  Dùng ống nhỏ giọt cho mẫu dầu cần đo vào nhớt kế Cannon-Fenske phù hợp theo nhánh cho mẫu dầu chiếm khoảng nửa bầu kế nhánh thấp mực B hình 5a Lắp vịng đỡ vào nhớt kế hình 5b Sau đặt nhớt kế vào bể ổn nhiệt hình 2c 13 Tieu luan Hình Bỏ mẫu vào nhớt kết bể ổn nhiệt  Chờ khoảng phút cho nhiệt độ ổn định  Trong thời gian chờ đợi, nhập thông số nhớt kế vào máy cách ấn vào hình 6a Nhập thông số serial, type, size constant từ certificate hình 6b vào hình hình 6c Hình Nhập thông số nhớt kế vào máy  Dùng bóp cao su hút mẫu dầu vượt qua mức A, sau bỏ bóp cao su cho dầu chảy Hình Hút dầu mức A  Bấm nút start mẫu dầu chạy đến điểm A 14 Tieu luan  Bấm nút stop mẫu dầu chạy đến điểm B  Ghi lại số liệu thực lại lần  Tiếp tục tiến hành đo độ nhớt mẫu dầu nhờn nhiệt độ 100 oC  Sau thí nghiệm, tiến hành rửa nhớt kế dầu hỏa để khô giá đỡ 3.2.2 Kết thí nghiệm Bảng Kết thu sau lần đo Số lần đo Thời gian (s) Độ nhớt động học (mm2/s) 48.56 4.439355 48.51 4.43765 Trung bình 48.535 4.4385025 Xử lý số liệu thí nghiệm: Giá trị độ nhớt động học “v” xác định thông qua thời gian chảy đo t (s) số nhớt kế C (0,09142) theo công thức sau:  C  t Trong đó:  v: giá trị độ nhớt động học mẫu (mm2/s)  t: thời chảy đo thiết bị (s)  C: số hiệu chỉnh nhớt kế ( quy định bảng thông tin nhớt kế) (mm2/s) Giá trị độ nhớt động lực học “ƞ” xác định thông qua giá trị độ nhớt động học “v” khối lượng riêng “d”, theo công thức sau: η  ν  d 10- Trong đó:  ƞ: độ nhớt đơng lực học (mPa.s)  v: độ nhớt động học (mm2/s)  d: khối lượng riêng mẫu nhiệt độ 40 oC xác định độ nhớt động học (kg/m3) 15 Tieu luan Để tính giá trị độ nhớt động lực học ta cần có kết đo tỷ trọng diesel điều kiện (áp suất, nhiệt độ) với trình xác định độ nhớt 40oC Tuy nhiên, q trình thí nghiệm không tiến hành xác định tỷ trọng 40 oC nên ta khơng tính tốn số liệu cụ thể cho giá trị độ nhớt động lực học 3.2.3 Phân tích nhận xét kết Giá trị độ nhớt động lực học “ƞ” xác định thông qua giá trị độ nhớt động học “v” khối lượng riêng “d”, theo công thức sau: η  ν  d 10- Trong đó:  ƞ: độ nhớt đông lực học (mPa.s)  v: độ nhớt động học (mm2/s)  d: khối lượng riêng mẫu nhiệt độ 40 oC xác định độ nhớt động học (kg/m3) (0,882 kg/m3) Giá trị độ nhớt động học sau tính tốn thể bảng sau: Bảng Giá trị độ nhớt động học Lần thí nghiệm Độ nhớt động học (mm2/s) 4.439355 Độ nhớt động lực học (mPa.s) 0,0039155 4.43765 0,0039140 Trung bình 4.4385025 0,00391475 Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5689:2018 - Nhiên liệu Diesel (DO) - Yêu cầu kỹ thuật phương pháp thử, tiêu chuẩn độ nhớt động học 40oC (tiêu chuẩn 5) giá trị độ nhớt động học theo tiêu chuẩn khoảng - 4,5 (mm2/s) Như so sánh kết giá trị độ nhớt đo thí nghiệm (4.4385025 mm2/s) với TCVN 5689:2018 đạt tiêu chuẩn 16 Tieu luan Bảng Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5689:2018 - Nhiên liệu Diesel (DO) Mức chất lượng TT Phương pháp thử Tên tiêu Độ nhớt động 2,0 - 2,0 - 2,0 - 2,0 - TCVN 3171 học 40oC, 4,5 4,5 4,5 4,5 (ASTM D 445) mm2/s 3.2.4 Giải thích chứng minh tượng Nguyên nhân dẫn đến sai số kết đo:  Nguyên nhân chủ quan: Do giá trị thời gian chảy chất lỏng mao quản xác định thao tác thủ công mắt thường không đạt độ xác cao; tiến hành thí nghiệm nhiệt độ bể ổn nhiệt chưa đạt trạng thái ổn định; thao tác thí nghiệm làm vị trí đặt nhớt kế cao so với mực nước bể ổn nhiệt dẫn đến nhiệt độ mẫu bất ổn định  Nguyên nhân khách quan: Do nhiệt độ bể ổn nhiệt không đạt giá trị mong muốn; bảo quản lâu nên ảnh hưởng đến tính chất mẫu 17 Tieu luan BÀI : ĐIỂM NHỎ GIỌT CỦA MỠ ASTM 2265 4.1 Tổng quan sở lý thuyết 4.1.1 Phạm vi ứng dụng Phương pháp dùng để xác định nhiệt độ nhỏ giọt loại mỡ bôi trơn Phương pháp không dùng cho mẫu có nhiệt độ nhỏ giọt lớn 2880C 4.1.2 Mục đích ý nghĩa Nhiệt độ nhỏ giọt nhiệt độ mà mỡ chuyển từ trạng thái bán rắn sang lỏng điều kiện thử Sự thay đổi trạng thái điển hình cho mỡ có chứa xà phòng làm đặc loại thường Mỡ chứa chất làm đặc khác xà phịng thơng thường tách dầu mà không làm thay đổi trạng thái Phương pháp có ích cho việc định danh mỡ chủng loại Kết coi có ý nghĩa giới hạn khía cạnh tính thử nghiệm tĩnh 4.1.3 Nguyên tắc Cho mỡ vào chén đặc biệt có lỗ hở đáy, nâng nhiệt độ tới giới hạn xuất giọt mỡ rơi khỏi chén Nhiệt độ tương ứng với lúc giọt mỡ rơi khỏi chén gọi nhiệt độ nhỏ giọt mỡ 4.1.4 Thiết bị hóa chất 4.1.4.1 Thiết bị Hình Máy xác định độ nhỏ giọt mỡ Bộ xác định nhiệt độ nhỏ giọt mỡ hình bao gồm: nhiệt kế, chén đựng mẫu đồng, ống nghiệm chịu nhiệt (ống thử), gia nhiệt 4.1.4.2 Hóa chất 18 Tieu luan  Mỡ bị  Toluen 4.2 Thí nghiệm 4.2.1 Quy trình thực Chuẩn bị thiết bị  Đặt thiết bị bàn vững  Làm cốc cồn  Kiểm tra độ ống thử bầu nhiệt kế trước làm thí nghiệm Chuẩn bị mẫu Nhồi đầy mỡ vào cốc cách ấn miệng rộng vào mỡ Bỏ mỡ dư que gạt Giữ thẳng đứng với miệng nhỏ hướng xuống Xuyên que kim loại từ lên đến nhơ lên 25mm Ấn que vào cốc cho que kim loại tiếp xúc với đường chu vi thấp cao cốc Giữ tiếp xúc này, xoay cốc que theo ngón trỏ để tạo chuyển động xoắn xuống phía que để loại phần mỡ hình chóp dọc theo que Khi cốc đạt đến điểm cuối que, rút cẩn thận que khỏi chén cho que khơng chạm vào bề mặt mẫu Tiến hành thí nghiệm Cho cốc vào ống thử Gắn nút lie vào nhiệt kế Lắp nhiệt kế vào ống thử đến độ sâu định cho bầu nhiệt kế không chạm vào bề mặt mẫu mỡ Cho ống thử vào thiết bị Lắp nhiệt kế để đo nhiệt độ buồng gia nhiệt Tiến hành gia nhiệt với tốc độ gia nhiệt 4-7oC/phút Khi cách nhiệt độ nhỏ giọt dự kiến khoảng 20oC tăng nhiệt độ chậm lại với tốc độ gia nhiệt 1oC/phút Khi nhiệt độ tăng, mỡ đặn nhô khỏi lỗ đáy cốc Khi giọt mỡ rơi khỏi đáy cốc ghi lại nhiệt độ buồng gia nhiệt nhiệt kế cắm ống thử Nếu mỡ chảy thành dạng sợi ghi nhận nhiệt độ giọt mỡ chạm đáy ống thử Chỉ thực đồng thời nhiều mẫu lúc mẫu có xấp xỉ nhiệt độ nhỏ giọt 19 Tieu luan 4.2.2 Các tượng quan sát Khi gia nhiệt đến nhiệt độ nóng chảy mỡ (nhiệt độ thiết bị hiển thị khoảng 80 oC ) mỡ trạng thái nửa rắn cốc kim loại bắt đầu chảy xuống lỗ cốc với tốc độ chậm, chuyển thành giọt lỏng bám vào đáy cốc, sau khoảng 30 giây giọt mỡ rơi hồn tồn vào ống nghiệm Ta tiếp tục tăng nhiệt mỡ chuyển pha rơi nhanh vào ống nghiệm 4.2.3 Kết thí nghiệm  Xác định điểm nhỏ giọt mỡ nhờn ASTM – D2265 Bảng Kết đo nhiệt độ nhỏ giọt Lần thí nghiệm BT (oC) ODP (oC) DP (oC) 80.1 79 79.37 Điểm nhỏ giọt tính theo cơng thức DP = ODP + [(BT – ODP)/3] Trong  DP: điểm nhỏ giọt, 0C  ODP: nhiệt độ quan sát từ nhiệt kế ống thử, 0C  BT: nhiệt độ buồng gia nhiệt, đọc từ hình máy, 0C 4.2.4 Phân tích nhận xét kết Nhiệt độ nhỏ giọt thể tính chịu nhiệt mỡ bơi trơn Việc xác định nhiệt độ nhỏ giọt giúp người sử dụng hợp lý hiệu mỡ bôi trơn Nhiệt độ làm việc lớn nhiệt độ nhỏ giọt tính mỡ giảm, mỡ chuyển sang thể lỏng Đồng thời nhiệt độ mỡ có ý nghĩa trình bảo quản mỡ trình nâng cao chất lượng mỡ Điểm nhỏ giọt mỡ sử dụng có khả chịu nhiệt kém, nhóm mỡ khơng tốt sử dụng cho thiết bị nhiệt độ thấp, không phù hợp cho động làm việc nhiệt độ cao 4.2.5 Giải thích chứng minh tượng Điểm nhỏ giọt mỡ phụ thuộc vào độ nhớt số độ nhớt mỡ Độ nhớt chất bôi trơn đặc tính quan trọng nhất. Độ nhớt định nghĩa khả chống 20 Tieu luan chảy cắt dầu.  Việc chủ động theo dõi độ nhớt chất bơi trơn tạo khác biệt lớn sức khỏe tuổi thọ máy móc Độ nhớt bị ảnh hưởng nhiệt độ. Thành phần chất bôi trơn ảnh hưởng đến thay đổi độ nhớt theo nhiệt độ Khi nhiệt độ tăng lên dẫn đến việc độ nhớt bị giảm xuống, mỡ chuyển từ trạng thái nửa rắn sang lỏng bắt đầu chảy xuống Ngoài độ nhớt bị ảnh hưởng số yếu tố nhiễm nước, hạt chất bôi trơn khác Chỉ số độ nhớt (Viscosity Index viết tắt VI) thay đổi độ nhớt dầu thay đổi nhiệt độ gọi số độ nhớt (VI) VI quan trọng để phân biệt liệu chất bôi trơn đề cập có đáp ứng yêu cầu máy móc hay không dựa phạm vi nhiệt độ hoạt động Vì mỡ động vật nên có độ nhớt số độ nhớt thấp, dễ xảy trình oxy hóa nhiệt 21 Tieu luan BÀI 5: XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VẨN ĐỤC D2500 5.1 Tổng quan sở lý thuyết 5.1.1 Phạm vi ứng dụng Phương pháp áp dụng cho sản phẩm dầu mỏ sáng màu (có số màu nhỏ 3,5 theo ASTM D1500) có điểm vẩn đục 49oC 5.1.2 Mục đích ý nghĩa Xác định nhiệt độ vẩn đục sản phẩm dầu mỏ sáng màu Điểm vẩn đục sản phẩm dầu mỏ nhiệt độ thấp mà sản phẩm sử dụng 5.1.3 Nguyên tắc Mẫu thử nghiệm làm lạnh với tốc độ quy định kiểm tra định kỳ Nhiệt độ mà bắt đầu xuất đám mây (vẩn đục) đáy ống nghiệm ghi nhận điểm vẩn đục (cloud point) 5.1.4 Thiết bị hóa chất 5.1.4.1 Thiết bị Hình Thiết bị xác định điểm vẩn đục 5.1.4.2 Hóa chất  Nước  Cồn 96%  Mẫu DO 22 Tieu luan 5.2 Thí nghiệm 5.2.1 Mơ tả q trình thực thí nghiệm Trước xác định mẫu gia nhiệt trước sau mẫu dược làm lạnh với tốc độ quy định kiểm tra đặc tính chảy mẫu thử (cứ giảm oC kiểm tra lần) điểm chảy nhiệt độ thấp mà quan sát thấy mẫu linh động 5.2.2 Các tượng quan sát Làm lạnh mẫu thử với tốc độ quy định kiểm tra định kỳ Nhiệt độ mà xuất đám mây (vẩn đục) đáy ống thử nghiệm ghi nhận điểm vẩn đục 5.2.3 Kết thí nghiệm Nhiệt độ vẩn đục nhiên liệu diesel theo nhiệt kế 9oC 5.2.4 Phân tích nhận xét kết Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5689:2018 Nhiên liệu Diesel (DO) - Yêu cầu kỹ thuật phương pháp thử, khơng có tiêu chuẩn quy định nhiệt độ vẩn đục Tuy nhiên, TCVN 5689:2018, có quy định điểm chảy (điểm đơng đặc) nhiên liệu điêzen mục cụ thể thể bảng sau: Bảng Tiêu chuẩn điểm chảy (điểm đông đặc) nhiên liệu Diesel Tuy khơng có quy định cụ thể điểm vẩn đục, ta dễ dàng biết trình vẩn đục xảy trước so với q trình đơng đặc ta tiến hành hạ nhiệt độ mẫu thử Do đó, nhiệt độ đục ln cao nhiệt độ đông đặc điều kiện xác định 23 Tieu luan 5.2.5 Giải thích chứng minh tượng Theo kết thí nghiệm, nhiệt độ vẩn đục thực nghiệm nhiên liệu Diesel xác định 9o C Nếu so với nhiệt độ đông đặc TCVN 5689:2018 (khoảng từ - 12 oC) hồn tồn phù hợp Ở nước có thời tiết khắc nghiệt thường xuyên khu vực Châu Âu Việt Nam khu vực miền Bắc, nhiệt độ xuống thấp làm cho nhiên liệu có tượng chuyển sang dạng gel, thấp sang trạng thái đóng băng Do đó, nhà sản xuất động trang bị thêm thiết bị ngăn tình trạng làm ấm khối động cơ, làm ấm ắc quy, làm ấm bể chứa nhiên liệu,v.v Đồng thời nhiên liệu bổ sung chất phụ gia chống đông đặc (làm giảm nhiệt độ đông đặc nhiên liệu) 24 Tieu luan ... cháy bốc cháy loại sản phẩm dầu mỏ, chủ yếu sản phẩm nặng dầu FO, dầu nhờn, bitum có điểm chớp cháy lớn 79 ºC thấp 40 ºC 2.1.2 Định nghĩa Điểm chớp cháy (flash point) sản phẩm dầu mỏ nhiệt độ thấp... cho sản phẩm dầu mỏ sáng màu (có số màu nhỏ 3,5 theo ASTM D1500) có điểm vẩn đục 49oC 5.1.2 Mục đích ý nghĩa Xác định nhiệt độ vẩn đục sản phẩm dầu mỏ sáng màu Điểm vẩn đục sản phẩm dầu mỏ nhiệt...  Dầu nhờn, dầu FO  Cồn 96%  Toluen 2.2 Thí nghiệm 2.2.1 Mơ tả q trình thực thí nghiệm 2.2.1.1 Chuẩn bị thiết bị Đặt thiết bị bàn vững Thí nghiệm tiến hành nơi kín gió Khơng tiến hành thí nghiệm