viscosidad cinemÁtica

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MTODO ESTNDAR PARA LA DETERMINACIN DE LA VISCOSIDAD CINEMTICA DE LOS LQUIDOS OPACOS Y TRANSPARENTES (Y CLCULO DE LA VISCOSIDAD DINMICA)NORMA ASTM (D445-88)

LAURA XIMENA ARISTIZABAL CD: 2009181480WILSON BENAVIDES COD: 20091JESS DAVID RIVAS COD: 2009180092

TRABAJO PRESENTADO EN LA ASIGNATURADE CRUDOS Y DERIVADOSCD. BEINPE10, GRUPO 01PROFESORA: HAYDEE MORALES MONDRAGON

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANAFACULTAD DE INGENERIANEIVA, OCTUBRE2011

TABLA DE CONTENIDO

Pg.

1. Objetivos. 1

1.1 Objetivos Generales.1.2 Objetivos Especficos...

2. Marco Terico... 2

3. Procedimiento... 3

4. Resultados . 4

5. Anlisis de DATOS. 6

6. Solucin al Cuestionario.. 7

7. CONCLUSIONES. 9

8. Bibliografa 10

1. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar la viscosidad cinemtica de los productos lquidos del petrleo mediante la medicin del tiempo de flujo de un volumen fijo de lquido a una temperatura dada.

OBJETIVOS ESPECICOS

A partir de la viscosidad cinemtica obtenida experimentalmente determinar la viscosidad dinmica o absoluta de los productos lquidos utilizados.

Conocer la aplicacin en la industria petrolera.

2. MARCO TEORICOLaviscosidades una medida de la resistencia interna al flujo, resultante de los efectos combinados de la cohesin y la adherencia. Tambin puede definirse como la oposicin de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tieneviscosidadse llama fluido ideal, en realidad todos los fluidos conocidos presentan algo deviscosidad, siendo el modelo deviscosidadnula una aproximacin bastante buena para ciertas aplicaciones.Laviscosidades una caracterstica de todos los fluidos, tanto lquidos como gases, si bien, en este ltimo caso su efecto suele ser despreciable, estn ms cerca de ser fluidos ideales.Cabe sealar que laviscosidadslo se manifiesta en fluidos en movimiento, ya que cuando el fluido est en reposo adopta una forma tal en la que no actan las fuerzas tangenciales que no puede resistir.La unidad en elsistemacgs para laviscosidaddinmica es el poise (p), cuyo nombre homenajea a Jean Louis Marie Poiseuille. Se suele usar ms su submltiplo el centipoise (cp). El centipoise es ms usado debido a que el agua tiene unaviscosidadde 1,0020 cp a 20 C.El poise o centipoise (0,01 poise) se define como la fuerza requerida en dinas para mover un plano de un centmetro cuadrado de rea, sobre otro de igual rea y separado un centmetro de distancia entre s y con elespaciorelleno del lquido investigado, para obtener un desplazamiento de un centmetro en un segundo.

1 poise = 100 centipoise = 1 g/(cms) = 0,1 Pas.1 centipoise = 1 LmPas.

Laviscosidadde los crudos en el yacimiento puede tener 0,2 hasta ms de 1.000 centipoise.Laviscosidades una de las caractersticas ms importantes de los hidrocarburos en los aspectos operacionales de produccin,transporte, refinacin y petroqumica. Laviscosidad, se obtiene por varios mtodos y se le designa por varios valores de medicin. Es muy importante el efecto de la temperaturasobre laviscosidadde los crudos, en el yacimiento o en la superficie, especialmente concerniente a crudos pesados y extrapesados.Efecto de latemperaturasobre laviscosidad: el efecto de latemperaturasobre laviscosidadde un lquido es notablemente diferente del efecto sobre un gas; en el caso de los gases laviscosidad aumenta con latemperatura, mientras que en caso de los lquidos, esta disminuye invariablemente de manera marcada al elevarse latemperatura. Al aumentar latemperaturadel crudo se disminuye suviscosidaddebido al incremento de lavelocidadde las molculas y, por ende, tanto la disminucin de su fuerza de cohesin como tambin la disminucin de la resistencia molecular interna al desplazamiento.Efecto de la presin sobre laviscosidad: el efecto de la presin mecnica aumenta laviscosidad. Si el incremento de presin se efecta por mediosmecnicos, sin adicin de gas, el aumento de presin resulta en un aumento de laviscosidad. Este comportamiento obedece a que est disminuyendo la distancia entre molculas y, en consecuencia, se est aumentando la resistencia de las molculas a desplazarse.

Efecto de la densidad sobre laviscosidad: Se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. La densidad de un cuerpo est relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotara sobre otra si su densidad es menor. Mientras ms denso sea el fluido, mayor ser su viscosidad.Se puede mencionar las siguientes viscosidades: Viscosidadaparente:viscosidadque puede tener una sustancia en un momento dado, la cual se mide por medio de un instrumento que determina la tas de cizallamiento. Es una funcin de la viscosidadplstica con respecto al punto cedente. Viscosidadcinemtica:viscosidaden centipoise dividida por la densidad a la mismatemperaturay se designa en unidades Stokes o centiStokes. ViscosidadUniversalSaybolt (SSU): representa el tiempo en segundos para que un flujo de 60 centmetros cbicos salga de un recipiente tubular por medio de un orificio, debidamente calibrado y dispuesto en el fondo del recipiente, el cual se ha mantenido atemperaturaconstante. Viscosidadrelativa: relacin de laviscosidadde un fluido con respecto a la del agua. ViscosidadEngler: medida deviscosidadque expresa el tiempo de flujo de un volumen dado a travs de un viscosmetro de Engler en relacin con el tiempo requerido para el flujo del mismo volumen de agua, en cuyo caso la relacin se expresa en grado Engler. ViscosidadFurol Saybolt (SSF): tiempo en segundos que tarda en fluir 60 cc de muestra a travs de un orificio mayor que elUniversal, calibrado en condiciones especificadas, utilizando un viscosmetro Saybolt. ViscosidadRedwood: Mtodo de ensayo britnico para determinar laviscosidad. Se expresa como el nmero de segundos necesarios para que 50 cc de la muestra fluyan en un viscosmetro Redwood, bajo condiciones especficas de ensayo.A continuacin se presenta constantes tabuladas para lquidos claros.

3. PROCEDIMIENTOAdecuar el bao a una temperatura determinada. Hasta que T logre ser constante.

Seleccionar un viscosmetro calibrado, limpio, seco y adecuado para la muestra: Aceite (Claros) y Crudo (Opaco)

Cargar el viscosmetro hasta llenar el primer lbulo.

Tapar los orificios cuidadosa y adecuadamente

Colocar el viscosmetro en el Bao. Revisar la correcta posicin del viscosmetro en general.

Retirar los tapones despus de 15 minutos

Deje fluir libremente, y registrar el tiempo entre aforo y aforo.

Finaliza la prueba cuando el tiempo en que se demora la muestra en llegar hasta el aforo este entre 200-1000 segundos

LA PRACTICA SE HACE PARA EL ACEITE LUBRICANTE Y CRUDO TENAY 3

4. Resultados

4.1. DATOS TOMADOS4.1.1. TABLA DE DATOS TOMADOSCrudo Tenay 3Temperatura (C)Tiempo (segundos)

27-

30.3-

Aceite LubricanteTemperatura (C)Tiempo (segundos)

42.0288

48.8207

200-1000

RANGO DE ESTIMACION TIEMPO (segundos)

4.2. TABLA DE RESULTADOS

Viscosidades absolutas para cada muestraMuestraNumero de PruebaTemperatura Observacin

Crudo Tenay 3127--

230.3--

Aceite Lubricante142.00.9915 0.84977261.1784

248.80.8530.988640.842951.7543.6201

4.3. MUESTRA DE CALCULOS

Determinacin de la viscosidad cinemtica del crudo Tenay 3:

Tabla 1.CONSTANTES DEL VISCOSMETRO OpacosViscosmetroConstantesT ( C)

CD

Opaco 200 133A0.10620.092840

0.10700.0936100

Para el Crudo Tenay 3, no se realizaron las mediciones correspondientes, debido a que los viscosmetros disponibles no eran adecuados.

Determinacin de la viscosidad cinemtica del Aceite Lubricante:

Para el aceite lubricante se tomo la constante correspondiente al Viscosmetro Cannon-Fenske, size 300

CONSTANTE DEL VISCOSMETRO: claros

Calculo de las constantes a la temperatura de la prueba (Interpolacin) Con la Tabla 2.de Constantes de Viscosmetros para lquidos claros:C @ 42.0C= 0.24670.25 C @ 48.8C= 0.24660.25 Viscosidad del crudo @ 42.0 C:

Viscosidad del crudo @ 48.8 C:

La Determinacin de la viscosidad absoluta del crudo Tenay 3, no pudo ser realizada, ante la falta de viscosmetros adecuados disponibles.

Determinacin de la viscosidad absoluta del Aceite Lubricante:

Determinacin de la densidad del crudo a la temperatura de prueba (107.6 F):

Agua = 0.9915 gr/cm3

Para calcular la gravedad especfica del crudo a la temperatura de 107.6 C, se utiliza la ecuacin:

Siendo:T = 0.875 = t = 107FT = 60 F

Reemplazando en la frmula de densidad para el aceite se obtiene:

0.8497

Luego la viscosidad absoluta ser:

De igual manera se realizan los clculos para la temperatura de 48.8C, utilizando los datos de densidad del agua a la temperatura y la gravedad especifica a 60F.

La viscosidad absoluta ser:

Apartir de los dos valores ya conocidos de Viscosidad Calculamos, la viscosidad cinemtica del aceite a diferentes temperaturas (30F-100F), mediante la ecuacin de Arrhenius Hershell:

Muestra de Clculo para la Viscosidad cinemtica, @ T=80F

Tabla1. Viscosidades del Aceite lubricante a diferentes temperaturasTemperatura FViscosidad Cinemtica (cst)

80178,6076103

90124,4812962

10090,12503102

11067,29240076

12051,53878802

13040,32545305

14032,13104011

15026,00636592

Tabla2. Logaritmos de las Viscosidades del Aceite lubricante a diferentes temperaturasTemperatura FViscosidad Cinemtica (cst)

1,9030899872,25189996

1,9542425092,095104102

21,954845427

2,0413926851,827966023

2,0791812461,712134202

2,1139433521,605579255

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