Ăn mòn tấm đồng, độ xuyên kim của dầu mỏ

Một tính chất có thể chưa nói lên hết được tính chất của chúng, song tổng hợp các tính chất có thể cho phép sử dụng dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ hợp lý hơn.. Đối với dầu mỏ, nó cho phép ta

MỞ ĐẦU

Dầu mỏ được con người biết đến từ thời cổ xưa, đến thế kỷ XVIII, dầu mỏ được sử dụng làm nhiên liệu đốt cháy và thắp sáng Từ thế kỹ XIX, các sản phẩm dầu mỏ được coi như là nguồn nhiên liệu chính cho mọi phương tiện giao thông và cho nền kinh tế quốc dân Hiện nay, dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lượng quan trọng của mọi quốc gia trên thế giới Ngoài ra các sản phẩm dầu mỏ cũng đóng góp một phần quan trọng cho nền Công nghiệp cũng như trong nền kinh tế quốc dân

Để đánh giá chất lượng dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ người ta thường xác định một số tính chất điển hình của nó Một tính chất có thể chưa nói lên hết được tính chất của chúng, song tổng hợp các tính chất có thể cho phép sử dụng dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ hợp lý hơn Đối với dầu mỏ, nó cho phép ta hoạch định phương pháp chế biến và phương thức lấy các sản phẩm phân đoạn, ngoài ra cho phép sử dụng các sản phẩm dầu mỏ phù hợp với các yêu cầu sử dụng khác nhau

Do đó, trong giới hạn là bài tiểu luận, dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Thế Hữu tôi xin được giới thiệu về một số phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm dầu mỏ cụ thể là xác định điểm nhỏ giọt của mỡ, độ xuyên kim dựa theo:

- TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

- ASTM (American society for testing materials), tiêu chuẩn Mỹ

PHẦN I TỔNG QUAN VỀ DẦU MỎ VÀ TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ

1 Tổng quan về sản phẩm dầu mỏ:

Dầu mỏ muốn sử được thì phải tiến hành phân chia thành từng phân đoạn nhỏ Quá trình phân chia dựa vào phương pháp chưng cất để thu được khoảng nhiệt độ sôi khác nhau Đầu tiên, khi khai thác dầu, do có sự giảm áp suất nên phân đoạn khí được tách ra, thường

từ C1 đến C4, ngoài ra một lượng rất ít C5, C6 bay theo Sau đó, tuỳ thuộc vào giới hạn nhiệt

độ sôi mà ta thu được các phân đoạn sau:

Sản phẩm dầu mỏ được chia làm các phân đoạn sau:

- Phân đoạn khí: gồm các hydrocacbon C1 đến C4, một lượng rất ít C5, C6

- Phân đoạn xăng: Nhiệt độ sôi nhỏ hơn 180°C, bao gồm các thành phần từ C5 ÷C10,

-Phân đoạn cặn Gudron: Nhiệt độ sôi trên 500°C , gồm các thành phần có số nguyên

tử cacbon từ C41 trở lên, giới hạn cuối cùng có thể dến C80

Các phân đoạn kể trên được ứng dụng trong nhiều mục đích khác nhau, nhưng chủ yếu được sử dụng làm nhiên liệu hoặc tạo các sản phẩm hoá học Để có thể sử dụng với hiệu quả tối đa các sản phẩm dầu mỏ, cần phải nắm vững đặc điểm, tính chất của từng phân đoạn, cũng như các điều kiện máy móc kỹ thuật liên quan đến nhiên liệu

a Phân đoạn khí

Phân đoạn khí bao gồm các hydrocacbon C1 đến C4, một lượng rất ít C5, C6 Khí

hydrocacbon thu được chủ yếu là C3, C4 Tùy thuộc công nghệ chưng cất, phân đoạn C3, C4 nhận được có thể ở khí hay đã được nén lỏng Phân đoạn này thường được dùng làm nguyên liệu cho quá trình phân tách khí để nhận các khí riêng biệt cho các quá trình chế biến tiếp, thành những hóa chất cơ bản được dùng làm nhiên liệu dân dụng.

b Phân đoạn xăng

Phân đoạn xăng bao gồm các hydrocacbon từ C5 đến C10, C11 có khoảng nhiệt độ sôi dưới 180°C, cụ thể hơn phân đoạn xăng có nhiệt độ sôi từ 30-35°C tới nhiệt độ 180°C, được chưng cất tiếp để nhận các phân đoạn hẹp như 30-62°C; 62-85°C; 85-105°C; 105-140°C hay phân đoạn rộng 85-140°C dùng làm nguyên liệu cho quá trình isome hóa, reforming xúc tác với mục đích nhận xăng hay nhận hydrocacbon thơm loại benzen (B), toluen (T), xylen (X), hoặc làm nguyên liệu cho cracking nhằm sản xuất olefin thấp như etylen, propylen, butylen và butadien Ngoài ra phân đoạn xăng còn được dùng làm dung môi như parafinic (etepetrol) cho công nghiệp trích ly tinh dầu, pha chế mỹ phẩm

Ngoài ra hydrocabon, trong phân đoạn xăng còn có các hợp chất như lưu huỳnh, nitơ

và oxy Các chất chứa lưu huỳnh thường ở dạng hợp chất không bền như mercaptan (RSH) Các chất chứa nitơ chủ yếu ở dạng pyridin, còn các chất chứa oxy rất ít, thường ở dạng phenol và đồng đẳng Các chất chứa nhựa và asphanten đều chưa có

Phân đoạn xăng được sử dụng làm dung môi trong công nghiệp sơn, cao su, keo dán, ngoài ra còn sử dụng để trích ly chất béo (dầu mỡ thực vật), trong công nghiệp hương liệu, dược liệu…

Trong các loại dung môi, chủ yếu là xăng parafinic (như hexan, heptan, octan…) và các aromatic (như bengen, toluen, xylen ).Thông thường xăng dung môi lấy trực tiếp từ dầu

mỏ là xăng parafnic, có hàm lượng hydrrocacbon thấp (< 5%) Nhưng dung môi có hàm lượng thơm cao ( 40 - 99%), phải lấy từ phân đoạn của quá trình refoming

Xăng sử dụng làm nguyên liệu cho tổng hợp hoá dầu còn gọi là phân đoạn napha Từ phân đoạn này người ta sản xuất được các hydrocacbon thơm khác nhau như bengen, toluen, xylen, etylbenzen Ngoài ra còn thu được các olefin nhẹ như etylen, propylen, butadien

c Phân đoạn kerosen

Phân đoạn kerosen có nhiệt độ sôi trong khoảng 120°C-240°C bao gồm các hydrocacbon có số cacbon từ C11 đến C16 Phân đoạn này còn gọi là dầu lửa, được dùng làm nhiên liệu cho động cơ phản lực, dầu hỏa dân dụng Nếu hàm lượng lưu

huỳnh hoạt động (mercaptan) cao, người ta phải tiến hành làm sạch nhờ xử lý bằng hydro Phân đoạn 150°C-280°C hay 150°C-315°C từ các loại dầu ít lưu huỳnh được dùng làm dầu hỏa dân dụng, còn phân đoạn từ 140°C-200°C thường được sử dụng làm dung môi (white spirit) cho công nghiệp sơn

d Phân đoạn diezel (phân đoạn Gasoil nhẹ)

Gasoil nhẹ, còn gọi là phân đoạn dầu diezel, có khoảng nhiệt độ sôi từ 250°C đến 350°C, chứa các hydrocacbon từ C16 đến C20, C21

Phần lớn trong phân đoạn này là các n - Parafin, còn hydrrocacbon thơm rất ít Ở cuối phân đoạn có những n-parafin có độ kết tinh cao, chúng là những thành phần gây mất tính linh động của phân đoạn ở nhiệt độ thấp Trong gasoil, ngoài naphten và thơm hai vòng là chủ yếu, những chất có ba vòng bắt đầu tăng lên và còn các hợp chất cấu trúc hỗn hợp ( giữa naphtan và thơm)

Hàm lượng O, N, S tăng nhanh, lưu huỳnh chủ yếu ở dạng disunfua, dị vòng Trong gasoil đã xuất hiện nhựa, xong còn ít, trọng lượng phân tử của nhựa còn thấp (300 ÷400 đ.v.C)

Phân đoạn gasoil của dầu mỏ chủ yếu được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ điezen, một loại nhiên liệu mà hiện nay trên thế giới sử dụng rất phổ biến

e Phân đoạn dầu nhờn (phân đoạn Gasoil nặng)

Phần đoạn 350°C-500°C; (580°C) được gọi là gasoil chân không, phân đoạn này bao gồm các hydrocacbon từ C21 đến C35 hoặc có thể lên tới C40 Được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác hay hydrocracking Còn các phân đoạn dầu nhờn hẹp 320°C-400°C; 300°C-420°C; 400°C-450°C; 420°C-490°0C; 450°C-500°C được dùng

làm nguyên liệu cho sản xuất các loại dầu nhờn bôi trơn khác nhau.

Do có phân tử lượng lớn, thành phần hoá học của phân dầu nhờn rất phức tạp: Các

n-và iso-parafin ít, naphten n-và thơm nhiều

Hàm lượng các chất chứa S, O, N tăng mạnh: hơn 50% lượng lưu huỳnh có trong dầu

mỏ tập trung ở phân đoạn này gồm các dạng như disunfua, thiophen, sunfua vòng… Các chất Nitơ thường ở dạng đồng đẳng của pyridin, pyrol và cacbazol Các chất oxy ở dạng axit Các kim loại nặng như Ni, V, Cu, Pb…; các chất nhựa asphanten đều có mặt trong phân đoạn này

Thông thường người ta tách phân đoạn dầu nhờn bằng cách chưng cất chân không phần cặn dầu mỏ, để tránh phân hủy các chất ở nhiệt độ cao

Ứng dụng của phân đoạn dầu nhờn:

+ Làm giảm ma sát: Mục đích cơ bản của dầu nhờn là bôi trơn giữa các bề mặt tiếp xúc của các chi tiết chuyển động nhằm giảm ma sát Máy móc bị mòn ngay nếu không có dầu bôi trơn Nếu chọn đúng hệ dầu bôi trơn thì hệ số ma sát giảm từ 100 đến 1000 lần so với ma sát khô Khi cho dầu vào máy với một lớp dày, dầu sẽ xen kẽ giữa hai bề mặt Khi chuyển động, chỉ có các phân tử dầu nhờn trượt lên nhau Do đó máy móc làm việc nhẹ nhàng, ít bị mòn, giảm được công tiêu hao vô ích

+ Làm mát: Khi ma sát kim loại nóng lên, như vậy trọng lượng nhiệt đã được sinh ra trong quá trình đó Lượng nhiệt lớn hay nhỏ phụ thuộc vào hệ số ma sát, tải trọng, tốc độ càng lớn thì nhiệt lượng sinh ra càng nhiều, kim loain sẽ bị nóng, làm máy móc làm việc mất chính xác Nhờ trạng thái lỏng, dầu chảy qua các bề mặt ma sát đem theo một phần nhiệt truyền ra ngoài, làm cho máy móc làm việc tốt hơn

+ Làm sạch: Khi làm việc, bề mặt ma sát sinh ra mùn kim loại, những hạt rắn này sẽ làm cho bề mặt công tác bị xước, hỏng Ngoài ra, có thể có cát, bụi, tạp chất ở ngoài rơi vào

bề mặt ma sát Nhờ dầu nhờn lưu chuyển tuần hoàn qua các bề mặt ma sát, cuốn theo các tạp chất đưa về cacte dầu và được lắng đọng đi

+ Làm kín: Trong các động cơ, có nhiều chi tiết chuyển động cần phải kín và chính xác nhờ piston - xylanh, nhờ khả năng bám dính tạo màng, dầu nhờn có thể góp phần làm kín các khe hở, không cho hơi bị rò rỉ, bảo đảm cho máy làm việc bình thường

+ Bảo vệ kim loại: Bề mặt máy móc, động cơ khi làm việc thường tiếp xúc với không khí, hơi nước, khí thải… làm cho kim loại bị ăn mòn, hư hỏng Nhờ dầu nhờn có thể làm thành màng mỏng phủ kín lên bề mặt kim loại nên ngăn cách được các yếu tố trên, vì vậy kim loại được bảo vệ

f Phân đoạn cặn dầu mỏ ( cặn gudron )

Gudron là phần còn lại sau khi đã phân tách các phân đoạn kể trên có nhiệt độ sôi lớn hơn 500°C, gồm các hydrocacbon có số nguyên tử cacbon lớn hơn C41, giới hạn cuối cùng

có thể lên đến C80

Thành phần phân đoạn này phức tạp có thể chia làm ba nhóm chính sau:

+ Nhóm chất dầu: Chất dầu bao gồm các hydrocacbon có phân tử lượng lớn, tập trung nhiều các hợp chất thơm có độ ngưng tụ cao, cấu trúc hỗn hợp nhiều vòng giữa thơm và naphten, đây là nhóm hợp chất nhẹ nhất, có tỷ trọng xấp xỉ bằng 1, hoà tan trong xăng, n-pentan, CS2…, nhưng không hoà tan trong cồn Tỷ trọng phân đoạn cặn, nhóm dầu chiếm khoảng 45 đến 46%

+ Nhóm chất nhựa: Nhóm này ở dạng keo quánh, gồm hai nhóm thành phần, đó là các chất trung tính và các chất axit

Các chất trung tính có màu đen hoặc nâu, nhiệt độ hoá mềm nhỏ hơn 100°C, tỷ trọng lớn hơn một, hoà tan trong xăng, naphta Chất trung tính tạo cho nhựa có tính dẻo dai và tính kết dính Hàm lượng của nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ kéo dài của nhựa; chiếm khoảng 10 đến 15% khối lượng của cặn gudron

Các chất axít là chất có nhóm - COOH, màu nâu sẫm, tỷ trọng lớn hơn một, dễ hoà tan trong cloroform và rượu etylic, chất axit tạo cho nhựa có tính hoạt động bề mặt, khả năng kết dính của bitum phụ thuộc vào hàm lượng chất axit có trong nhựa: nó chỉ chiếm 1% trong căn dầu mỏ.

+ Nhóm asphanten: là nhóm chất rắn màu đen, cấu tạo tinh thể, tỷ trọng lớn hơn một, chứa phần lớn các hợp chất dị vòng có khả năng hoà tan mạnh trong các bon disunfua (CS2) Đun ở 300°C không bị nóng chảy mà bị cháy thành tro

Ngoài ba nhóm chất chính nói trên, trong cặn gudron còn có các hợp chất cơ kim của kim loại nặng, các chất cacben, cacboit rắn, giống như cốc, màu sẫm, không tan trong các dung môi thông thường, chỉ tan trong pyridin

Phân đoạn gudron là phần cặn của quá trình chưng cất chân không, được dùng làm nguyên liệu cho quá trình cốc hóa để sản xuất cốc hoặc được sử dụng để chế tạo bitum các loại khác nhau hay để chế tạo thêm phần dầu nhờn nặng

2.Các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng sản phẩm dầu mỏ:

- TCVN 2693:2007 (ASTM D 93-06) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định điểm chớp cháy bằng thiết bị thử cốc kín Pensky-Martens

- TCVN 2694:2007 (ASTM D 1303-04e1) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định

- TCVN 3891:1984 Sản phẩm dầu mỏ - Đóng rót, ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản

- TCVN 6022:2008( ISO 3171-88) Chất lỏng dầu mỏ - Lấy mẫu tự động trong đường ống

- TCVN 6240:2002 Dầu hoả dân dụng - Yêu cầu kỹ thuật

- TCVN 6594:2007 (ASTM D 1298-05) dầu thô và các sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Xác định khối lượng riêng, khối lượng riêng tương đối, hoặc khối lượng API - Phương pháp

- TCVN 2697 : 1978 Mỡ bôi trơn - Phương pháp xác định nhiệt độ nhỏ giọt

TCVN 9789: 2013 (ASTM D 287 - 92) Dầu thô và các sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - xác định trọng lượng API (Phương pháp tỷ trọng kế)

riêng tương đối của dầu mỏ dạng lỏng bằng máy đo khối lượng riêng kỹ thuât số.

3 Các phương pháp lấy mẫu

Lấy mẫu là một công việc rất quan trọng vì nó sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến công tác kiểm nghiệm Nếu lấy mẫu không đúng phương pháp thì về chuyên môn nó không đáp ứng được độ chính xác, về kinh tế nó sẽ ảnh hưởng đến giá thành nhiên liệu

Do đó không được lơ là và coi thường công việc lấy mẫu

Các loại mẫu thường gặp như:

a.Mẫu sản phẩm đồng nhất

Là mẫu sản phẩm trong đó trộn đều các mẫu cá biệt lấy tại đỉnh, trên, giữa, dưới và cửa ra của bể chứa và phù hợp với độ chính xác của phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm Tương tự như vậy, trong vận chuyển bằng đường ống nó là mẫu trộn đều của các mẫu lấy với các mức 10, 20, 50 và 80% của toàn bộ thể tích và phù hợp với độ chính xác của thử nghiệm trong phòng thí nghiệm

b.Mẫu chạy đều (thả dây)

Mẫu thu được bằng cách thả một chai lấy mẫu không đóng nút từ đỉnh xuống đến mực đáy (chỗ nối van ra hoặc đường rẽ) rồi kéo lên với tốc độ đều sao cho chất lỏng vào được trong bình đầy tới mức 3/4 bình sau khi được kéo ra khỏi dầu Mẫu thả như thế không nhất thiết là mẫu đại diện vì thể tích của bể chứa có thể không tỷ lệ với chiều sâu và người lấy mẫu không có khả năng kéo bình lên với tốc độ đều cần thiết để lấy mẫu theo tỉ lệ Tốc độ chảy của chất lỏng vào bình tỷ lệ với căn bậc hai của chiều sâu nhúng chìm

cửa ra ở cạnh, không áp dụng với các bể có cửa ra ở trần bể.

Là mẫu cục bộ lấy tại diểm giữa của 1/3 cột chất lỏng phía dưới trong bể

Mẫu dưới cửa ra (clearance): Là mẫu cục bộ được lấy ở vị trí cách mép dưới cửa ra 4 inch(102mm)

- Mẫu đáy:

Là mẫu được lấy trên bề mặt đáy của bể chứa hay thùng chứa ở điểm thấp nhất của nó

Mẫu nước đáy: Là mẫu cục bộ của nước tự do lấy từ dưới lớp dầu chứa trong tàu thủy, khoang tàu, hay bể chứa

- Mẫu xả:

Là mẫu lấy từ van xả nước Đôi khi mẫu xả giống như mẫu đáy như trong trường hợp xe xitéc

- Mẫu cửa ra:

Là mẫu cục bộ được lấy từ vị trí cách mép dưới cửa ra của bể (hoặc có ống dẫn cố định hoặc

có ống mềm) nhưng không cao hơn một mét kể từ đáy của bể

Sơ đồ vị trí lấy mẫu cục bộ

Lấy mẫu ba điểm: Ở những bể có sức chứa lớn hơn một 1000 thùng (barrel) chứa hơn 15 feet (4.6m) dầu, phải lấy với thể tích bằng nhau tại các điểm trên, giữa và dưới hoặc chỗ van xuất khi có yêu cầu Với các bể có sức chứa bằng hoặc dưới 1000 barrel cũng dùng phương pháp này

Mẫu lấy tại hai điểm: Với những bể có sức chứa lớn hơn 1000 barrel chứa trên 10 feet (3.0m) đến 15 feet (4.6m) dầu, phải lấy với thể tích bằng nhau tại các điểm trên và dưới hoặc chỗ van xuất khi có yêu cầu Với các bể có sức chứa bằng hoặc dưới 1000 barrel cũng dùng phương pháp này

Mẫu cục bộ trung bình: Ở những bể có sức chứa lớn hơn 1000 barrel chứa trên 10 feet (3.0m) dầu hoặc thấp hơn thì lấy một mẫu cục bộ ở gần trung tâm của cột chất lỏng

và chỗ nối với cửa ra và trộn đều Nếu sản phẩm chứa trong bể chứa không đồng nhất từ mặt xuống đáy thì phải dùng phương pháp lấy mẫu tương tự.Tóm tắt các qui trình lấy mẫu đặc trưng và khả năng dụng

Dụng cụ lấy và chứa mẫu

- Dụng cụ lấy mẫu tự động: Được dùng để lấy mẫu một cách tự động Tuy nhiên trên cơ sở

thỏa thuận có thể dùng các phương pháp lấy mẫu thủ công để lấy mẫu từ các bể kho ven biển hay lấy mẫu khoang tàu

- Chai lấy mẫu: Có thể làm bằng chai thủy tinh hay bằng đồng, có độ nặng đủ sức làm chìm

bình, miệng chai lấy mẫu phải phù hợp với cách lấy mẫu

- Bình chứa mẫu: Có thể là chai lọ, bình thủy tinh không màu hay màu nâu Chai không

màu có thuận lợi cho người đi lấy mẫu là dễ kiểm tra độ sạch bằng mắt thường và cũng dễ kiểm tra mẫu có nước hay cặn lẫn vào Chai thủy tinh màu nâu lại có tác dụng chống ánh sáng Chỉ có một loại can được sử dụng là loại can mà mép nối được hàn ở mặt ngoài với nhựa thông trợ dung trong một dung môi thích hợp Chất trợ dung đó dễ tẩy đi bằng xăng, trong khi các chất khác rất khó khăn Một vết nhỏ của nhựa thông cũng làm bẩn mẫu và làm sai lệch kết quả kiểm nghiệm về độ cách điện, độ bền oxy hóa và sự tạo cặn.Các chai bằng chất dẻo được làm bằng polyetylen mạch thẳng không pha màu có thể dùng để đựng và cất giữ các loại dầu hỏa, diezen, mazut và dầu nhờn Các chai này không nên dùng đựng xăng, nhiên liệu máy bay, dầu thô, phân đoạn rượu dầu mỏ, dầu trắng y tế và các sản phẩm có độ sôi đặc biệt, trừ trường hợp hóa nghiệm xác định không có sự hòa tan, sự nhiễm bẩn, tổn thất phân đoạn nhẹ

PHẦN II: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐIỂM NHỎ GIỌT VÀ ĐỘ XUYÊN KIM

I Phương pháp xác định điểm nhỏ giọt của mỡ:

1 Thành phần mỡ bôi trơn:

Mỡ bôi trơn là một loại vật liệu bôi trơn, thể đặc nhuyễn , nặng hơn dầu nhờn, nó có khả năng làm giảm hệ số ma sát xuống nhiều lần ( nhưng so với dầu nhờn thì giảm hệ số ma sát này vẫn kém hơn), tỉ trọng của mỡ bôi trơn thường được tính bằng 1,00

Thành phần của mỡ bôi trơn: mỡ là chất bôi trơn được sản xuất từ hai thành phần chính

là dầu khoáng và chất làm đặc, ngoài ra còn có các chất phụ gia khác

Dầu khoáng:dầu khoáng là thành phần chủ yếu trong mỡ, nó chiếm khoảng 70-80% thành phần mỡ Dầu khoáng sẽ qui định các đặc tính kĩ thuật của mỡ, lương dầu khoáng nhiều hay ít còn phụ thuộc vào loại chất làm đặc

Dầu nhờn khoáng dùng để chế tạo mỡ bôi trơn thường được chưng cất từ dầu mỏ và lấy ở phân đoạn sôi cuối cao hay phân đoạn cuối cùng trong quá trình chế hoá dầu nhờn, atphan… Do có thành phần dầu nhờn nên các loại mỡ cũng sẽ có một số tính chất sử dụng, đặc tính kĩ thuật tương tự của dầu nhờn

Chất làm đặc: chất làm đặc trong mỡ bôi trơn có tác dụng định hình mỡ và chia làm hai loại:

Chất làm đặc gốc xà phòng:Người ta điều chế bằng cách cho các hidroxit kim loại như NaOH, Ca(OH)2, KOH, LiOH, Al(OH)3… tác dụng với các axit béo như axit steanic C17H35COOH tạo thành các xà phòng làm chất kết dính cho mỡ bôi trơn;

Ví dụ:

C17H35COOH + NaOH ↔ C17H35COOH + H2ONếu ta dùng hidroxit của kim loại nào thì ta có mỡ của kim loại đó Những chất làm đặc này có yêu cầu nhất thiết là phải không bị chảy ở nhiệt độ cao và phải trải qua trạng thái dẻo trước khi sang trạng thái lỏng, nhỏ giọt

Chất làm đặc gốc sáp: Các chất làm đặc gốc sáp là sản phẩm của hidrocacbon có phân

tử lớn ở thể rắn; các loại chất làm đặc gốc sáp này cũng được chia thành hai loại:

Các hợp chất paraphin: Có nhiệt độ nóng chảy thấp

Các hợp chất ozokerit : Có nhiệt độ nóng chảy cao

Thông thường mỡ gốc sáp có tính ổn định tốt hơn mỡ gốc xà phòng, do đó người ta thường dùng nó làm mỡ bảo quản

Công dụng của mỡ bôi trơn:

Làm nhờn và bôi trơn bề mặt ma sát, do đó làm giảm hệ số ma sát, hạn chế tốc độ mài mòn của các chi tiết máy

Bảo vệ và chống han gỉ cho các chi tiết, bộ phận máy, tách biệt bề mặt kim loại với môi trường.Góp phần làm kín khít một số bộ phận, chi tiết máy

Ưu điểm chính của việc dùng mỡ bôi trơn là đối với các bộ phận máy không thể dùng dầu nhờn để bôi trơn được thì người ta dùng mỡ bôi trơn để thay thế các nhiệm vụ của dầu nhờn

2 Khái niệm

Độ nhỏ giọt hay nhiệt độ nhỏ giọt,nhiệt độ nóng chảy ,nhiệt độ chảy lỏng của mỡ bôi trơn

là nhiệt độ tại đó mỡ bị nóng chảy.chuyển từ thể đặc.rắn sang thể lỏng; hay là nhiệt độ mà

mỡ ở dạng đặc chảy ra từng giọt lẻ mỡ lỏng đầu tiên.độ nhỏ giọt biểu hiện tính ổn định nhiệt,chịu nóng của mỡ

3 Các phương pháp xác định:

Điểm nhỏ giọt xác định theo các phương pháp sau:

- TCVN 8938:2011(ISO 12924:2010) Chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan (loại L) - Họ X ( mỡ bôi trơn) - Yêu cầu kỹ thuật

- TCVN 2697 : 1978 Mỡ bôi trơn - Phương pháp xác định nhiệt độ nhỏ giọt

4 Tóm tắt phương pháp:

Làm đầy cốc bằng cách ấn miệng lớn vào mỡ được kiểm tra cho tới khi cốc được làm đầy Dùng dao trộn mỡ hoặc dao thường gạt phần mỡ thừa Lắp cốc vào nhiệt kế và gạt sạch phần thừa bên ngoài Lắp cốc và nhiệt kế vào trong ống thử và treo lơ lửng ống thử vào bếp cách

Gia nhiệt với tốc độ 4 ÷ 7°C/phút cho tới khi bình đạt tới nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nhỏ giọt dự đoán cuả mỡ khoảng 17°C Đến lúc này, hạ tốc độ đun sao cho sự khác nhau về nhiệt độ trong mẫu và ống bao được duy trì trong khoảng 1 ÷ 2°C Điều kiện này được thiết lập khi đun với tốc độ 1 ÷ 1,5°C/phút Trong lúc tăng nhiệt độ, mẫu sẽ nhỏ từ từ ra ngoài qua lỗ cuả cốc mỡ Khi giọt mỡ rơi xuống, ghi nhiệt độ trên hai nhiệt kế, và ghi giá trị trung bình cuả chúng là nhiệt độ nhỏ giọt cuả mỡ

4.1 Phạm vi áp dụng:

TCVN 2697 : 1978 Mỡ bôi trơn - Phương pháp xác định nhiệt độ nhỏ giọt

Tiêu chuẩn này được áp dụng trong phòng thí nghiệm, nó quy định các yêu cầu đối với mỡ bôi trơn sử dụng để bôi trơn thiết bị, chi tiết máy móc, phương tiện chuyển động khác

Tiêu chuẩn này có đề cập đến thiết bị, thao tác và hóa chất Tiêu chuẩn này cũng không đề cập đầy đủ về quy tắc an toàn liên quan đến việc áp dụng tiêu chuẩn Người sử dụng tiêu chuẩn này phải có trách nhiệm lập ra quy định thích hợp về an toàn và sức khỏe, đồng thời xác định khả năng áp dụng các giới hạn quy định trước khi sử dụng

Mục đích của tiêu chuẩn này là đưa ra hướng dẫn cho các nhà cung cấp, người sử dụng

và nhà sản xuất thiết bị dùng sản phẩm mỡ bôi trơn

4.2 Tài liệu viện dẫn:

- TCVN 6777(ASTM 4057), Dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp lấy mẫu thủ công

- ASTM D566 Standard Test Method forDropping Point of Lubricating Grease1

- TCVN 2697 : 1978 ( ISO 6743-9:2003), Chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan (loại L) - Phân loại - Phần 9: Họ X ( mỡ bôi trơn)

- TCVN 2697 : 1978 Mỡ bôi trơn - Phương pháp xác định nhiệt độ nhỏ giọt

- TCVN 8938:2011(ISO 12924:2010) Chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan (loại L) - Họ X (mỡ bôi trơn) - Yêu cầu kỹ thuật

và bắt đầu chảy

4.4 Nguyên tắc:

Cho mỡ vào một chén đặc biệt có lỗ ở đáy, khi nâng nhiệt độ đến mức giới hạn nào đó xuất hiện một giọt mỡ đầu tiên rơi ra khỏi chén Nhiệt độ tương ứng với lúc giọt mỡ đầu tiên rơi khỏi chén gọi là nhiệt độ nhỏ giọt

4.5 Dụng cụ hoá chất:

Khi xác định nhiệt độ nhỏ giọt của mỡ cần sử dụng các dụng cụ và vật liệu sau:

-Chén đựng mỡ bằng đồng thau mạ crôm có kích thước như Hình 1

- Ống nhựa thủy tinh chịu nhiệt dài 100 mm đến 103 mm, có 3 điểm lõm cách đều nhau

và cách đáy 19 mm, chiều sâu của các vật lõm đủ để giữ được chén mỡ

Hình 1 – Chén đồng mạ crôm

- Hai nhiệt kế thủy ngân có giới hạn đo nhiệt độ từ 0oC đến 300oC, giá trị mỗi vạch chia

là 1oC

- Cốc thủy tinh chịu nhiệt, dung tích 500 ml, chén sứ đường kính 120 m m ± 3,5 mm

hoặc 156 mm ± 4,5 mm, bếp điện dây mai so kín hoặc bếp dùng khí đốt có bộ phận điều chỉnh nhiệt: máy khuấy

Giá đỡ vòng để dỡ cốc dầu và các cặp giữ nhiệt kế Hai nút lie như ở Hình 2 và một que bằng kim loại nhẵn, đường kính của que 1,2 mm đến 1,6 mm, dài 152 mm (hình 3)

Hình 2 - Bộ dụng cụ xác định nhiệt độ nhỏ giọt Hình 3 – Que kim loại nhẵn

1.Nhiệt kế

2.Lỗ thủng ở nút để thoát hơi

3.Nút giữ nhiệt kế

4.Ống nghiệm

5.Vết lõm cách đều nhau giữ chén

Dao trộn mỡ, Dầu vazơlin y dược hoặc glyxerin

Bước 1: Lắp 2 nút lie vào một trong 2 nhiệt kế và điều chỉnh sao cho dầu của bầu thủy

ngân cách đáy chén mỡ 3 mm khi ráp dụng cụ để thử nghiệm Treo nhiệt kế thứ 2 vào trong cốc dầu, bầu thủy ngân của nó ngang tầm với bầu thủy ngân của nhiệt kế trong ống nghiệm.Chú ý: Vị trí của bầu thủy ngân trong ống nghiệm không được bịt kín lỗ của chén và không tiếp xúc với lớp mỡ mỏng trong chén

Bước 2: Dùng dao gạt bỏ lớp mỡ trên bề mặt và lấy vào bát sứ những lượng mỡ bằng

nhau ở một số chỗ (không ít hơn 3), cách xa thành phương tiện chứa đựng và nhào trộn mỡ cẩn thận

Bước 3: Ấn phần miệng rộng hơn của chén vào mỡ cần kiểm nghiệm đựng trong bát

sứ, nhấc ra gạt bỏ phần mỡ thừa Giữa chén thẳng đứng, đầu nhỏ ở dưới, cắm que kim loại vào chén sao cho que thò ra ngoài khoảng 25 mm Áp que vào chén, để cho que đồng thời áp sát vào vành trên và vành dưới của chén giữ que ở tư thế như vậy, quay tròn chén tạo thành một chuyển động hình xoáy ốc, để gạt bỏ phần mỡ hình nón bám dọc theo que Khi chén đã tụt khỏi que sẽ còn lại một lớp mỡ mỏng trong chén

Đặt một miếng giấy lọc trắng, nhỏ và tròn thật sát dưới đáy ống nghiệm

4.7 Tiến hành thử nghiệm:

Bước 1: Đặt chén mỡ và nhiệt kế vào trong ống nghiệm, treo ống nghiệm vào cốc

đựng dầu vazơlin hoặc glyxelin Dầu cách mép cốc 6 mm Ống nghiệm phải chìm trong dầu tới mép dưới của nút giữ nhiệt kế trong ống nghiệm

Bước 2: Khuấy cốc dầu, đồng thời đun nóng sao cho khi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ

nhỏ giọt dự đoán 20oC thì nhiệt độ của dầu trong cốc sẽ tăng với tốc độ 1oC - 7 oC/phút, sau

Chú ý: Một số loại mỡ như mỡ gốc nhôm không tạo thành giọt mà tạo thành cột dài, có thể

dứt ra hoặc giữ nguyên cho tới khi chạm đáy ống nghiệm Đối với loại mỡ này nhiệt độ nhỏ giọt là nhiệt độ khi cột mỡ chạm đáy ống nghiệm

4.8 Đánh giá kết quả:

- Tiến hành 2 lần xác định liên tiếp trong cùng một cốc dầu Kết quả cuối cùng là giá trị trung bình của hai lần xác định Chênh lệch giữa hai lần xác định song song không vượt quá 1°C Ảnh hưởng của nhiệt độ nhỏ giọt đến thành phần và tính chất của mỡ nhờn?

- Độ nhỏ giọt của mỡ bôi trơn phụ thuộc vào cơ sở của chất làm đặc

- Loại mỡ có độ nhỏ giọt thấp, kém chịu nóng, dễ nóng chảy nhiệt độ thấp và có tính ổn định nhiệt kém

- Loại mỡ có độ nhỏ giọt cao, chịu nóng tốt khó nóng chảy và tính ổn định nhiệt cao

- Báo cáo nhiệt độ nhỏ giọt chính xác đến 1°C

- Điểm chảy của mở được tính theo công thức sau:

DP = ODP + [(BT - ODP)/3]

Trong đó:

DP: Điểm chảy, °C

ODP: Nhiệt độ điểm chảy quan sát được từ nhiệt kế,°C

BT: Nhiệt độ của buồng gia nhiệt, đọc từ màn hình máy, °C

- Độ chính xác:

Độ lặp lại: 7°C

Độ tái lặp: 13°C

II Phương pháp xác định độ kim lún