Что такое температура застывания

Вы когда-нибудь задумывались, от чего зависит текучесть масла при низких температурах?

Температура застывания — это самая низкая температура, при которой масло остается текучим до затвердевания. Это важнейшее свойство, которое влияет на производительность и обращение со смазочными материалами и топливом в холодных условиях.

Что такое температура застывания

Температура застывания — это самая низкая температура, при которой нефтепродукт сохраняет свои текучесть. Это важнейшее свойство для определения возможности использования масел и топлива при низких температурах.

Для измерения температуры застывания используются стандартные методы испытаний, такие как ASTM D97 и ASTM D5949. Эти испытания включают охлаждение образца масла и наблюдение за его текучестью. Ручной метод (ASTM D97) проверяет движение поверхности в определенных температурных интервалах, а автоматический метод (ASTM D5949) использует оптические детекторы для мониторинга движения образца.

На температуру застывания влияют такие факторы, как содержание парафина и образование кристаллов воска. При понижении температуры могут образовываться кристаллы воска, препятствующие потоку масла.

Значение температуры застывания

• Низкотемпературная производительность: Температура застывания указывает на самую низкую температуру, при которой масло сохраняет текучесть, что имеет решающее значение для обеспечения адекватной смазки в холодных условиях.
• Выбор смазки: Температура застывания является ключевым критерием при выборе смазочных материалов для низкотемпературного применения. Масла должны иметь температуру застывания ниже минимальной ожидаемой рабочей температуры.
• Защита оборудования: Использование смазочных материалов с соответствующей температурой застывания предотвращает повреждение от затвердевания масла, которое может привести к повышенному износу и выходу оборудования из строя.
• Энергоэффективность: Поддержание оптимальной вязкости при низких температурах снижает внутреннее трение в машинах, позволяя оборудованию работать более эффективно и снижать потребление энергии.

Измерение температуры застывания нефтепродуктов

ASTM D97 Ручной метод

Ручной метод ASTM D97 определяет температуру застывания нефтепродуктов.

Процедура включает охлаждение образца масла в ванне. При температуре на 9°C выше ожидаемой температуры застывания и каждые 3°C после этого сосуд с пробой наклоняют, чтобы проверить движение поверхности.

Когда потока не наблюдается, банку удерживают горизонтально в течение 5 секунд. Если масло по-прежнему не течет, к этой температуре добавляют 3°C для определения температуры застывания.

ASTM D5949 Автоматический метод

ASTM D5949 обеспечивает автоматическую альтернативу измерению температуры застывания. В этом методе используется прибор, который охлаждает образец и обнаруживает движение с помощью оптических датчиков.

Масло охлаждают со скоростью 1,5±0,1°С/мин. С интервалом 1°C или 3°C на поверхность образца подается импульс сжатого газа.

Несколько оптических детекторов отслеживают любое движение. Самая низкая температура, при которой обнаруживается движение, записывается как температура застывания.

Что такое депрессор температуры застывания

Депрессорные присадки – это присадки, используемые для улучшения низкотемпературных свойств текучести нефтепродуктов и смазочных материалов.

Обычные типы депрессорных присадок включают алкилированные нафталины, полиметакрилаты и сополимеры этилена и винилацетата. Эти вещества действуют путем изменения образования и роста кристаллов парафина, которые естественным образом возникают в маслах при понижении температуры.

Депрессорные присадки изменяют форму и размер кристаллов парафина, предотвращая образование крупных взаимосвязанных структур, которые могут препятствовать течению нефти. Это позволяет маслу оставаться перекачиваемым при температурах ниже его естественной температуры застывания.

Температура застывания различных смазочных материалов и масел

Тип смазки/масла	Температура застывания (°С)
Сырая нефть	от -40 до 30
Парафиновые базовые масла	от -15 до -40
Минеральное масло	от -9 до -40
Эфиры полиолов	от -40 до -70
Дизельное топливо	от -35 до -55
Гидравлические масла	от -30 до -60
Моторные масла	от -30 до -50
Трансмиссионные жидкости	от -40 до -55
Трансмиссионные масла	от -30 до -45
Смазочные материалы для холодильной техники	от -50 до -70

Факторы, влияющие на температуру застывания

Состав масла

На температуру застывания сырой нефти существенное влияние оказывает ее состав, особенно содержание парафинов. Сырая нефть с более высоким содержанием парафинов обычно имеет более высокие температуры застывания.

Источник сырой нефти также играет решающую роль, поскольку в разных географических точках добывается нефть с разным химическим составом. Например, сырая нефть Северного моря часто имеет другие характеристики температуры застывания по сравнению с нефтью из других регионов.

Добавки

Депрессоры температуры застывания (PPD) — это присадки, которые могут эффективно снизить температуру застывания нефтепродуктов. Эти добавки, такие как сополимеры олефинов и алкилированные нафталины, действуют путем модификации образования кристаллов парафина.

PPD препятствуют латеральному росту кристаллов молекул парафина, не давая им образовывать крупные взаимосвязанные структуры, которые препятствуют течению масла при низких температурах.

Вязкость

Вязкость и температура застывания тесно связаны между собой свойствами смазочных масел. Обычно масла с более высокими индексами вязкости имеют более низкую температуру застывания.

Температура появления воска: отличие от температуры застывания и значение

Температура появления парафина (WAT), также известная как температура помутнения, отличается от температуры застывания, но не менее важна для понимания поведения масла при низких температурах. WAT — это температура, при которой в масле впервые начинают образовываться кристаллы воска, а температура застывания — это самая низкая температура, при которой масло все еще будет течь.

Часто задаваемые вопросы

Как температура застывания влияет на характеристики моторного масла?

Низкая температура застывания гарантирует, что моторное масло сможет течь и эффективно смазывать движущиеся части даже при низких температурах, предотвращая повреждение двигателя при холодном запуске.

Чем отличается температура застывания биодизеля от обычного дизельного топлива?

Биодизельное топливо обычно имеет более высокую температуру застывания, чем обычное дизельное топливо, что может ограничивать его использование в холодном климате без присадок или смешивания с дизельным топливом на нефтяной основе.

В заключение

Температура застывания является важнейшим свойством смазочных масел и топлива. Он указывает на самую низкую температуру, при которой может течь жидкость, что важно для поддержания надлежащего потока смазки и топлива в различных применениях.

Понимание температуры застывания помогает выбрать подходящие смазочные материалы и топливо для конкретных условий эксплуатации. Чтобы узнать больше о температуре застывания и ее значении, проконсультируйтесь с отраслевыми экспертами или обратитесь к надежным техническим ресурсам.