粘度是石油产品的主要使用指标之一，特别是对各种润滑油分类、分级，质量鉴别和确定用途等有决定性的意义。在油品流动及输送过程中，粘度对压力降等起及其重要的作用，因此又是计算、设计过程中必不可少的物理常数。

  粘度是石油产品的主要的使用指标之一，特别是对各种油品分级，质量鉴别和确定用途等有决定性的意义。在油品流动及输送过程中，粘度对压力降等有重要的作用，因此又是计算，设计过程中必不可少的物理常数。

  粘度是用户选择油品主要是根据之一。对于机械用油，选择粘度适宜的油品保障正常润滑，减少磨损和降低动力消耗方面的一个主要的因素；润滑油粘度增大会增加动力消耗，适用于间隙大、负荷大、速度低、温度高的场合；粘度小则摩擦面不能形成正常油膜厚度，加速磨损甚至发生拉缸，适用于间隙小、负荷小、速度高、温度低的场合。

  油品粘度随温度的变化而变化的性质称为粘温特性，一般都会采用粘度比和粘度指数表示。粘度指数越大，粘度比越小，油品对温度的敏感越小，即粘温性能越好。许多油品由于使用范围宽，需要用粘温性能好的基础油。如发动机油，齿轮油，液压油等。

  粘度就是液体的内摩擦力。油品收到外部作用力作用发生相对运动时，油分子之间产生的阻力使油品无法顺利流动，其阻力的大小即为粘度。它是油品流动性能的主要技术指标。绝大多数的油品是根据其粘度大小划分牌号的。因此，粘度是各种机械设备选油的主要依据。

  油品的粘度对油品的流动性和它在摩擦表面形成油膜的厚度有很大影响。粘度大的油品其流动性差，形成的油膜厚，在较大负荷的情况下润滑效果较好。粘度较大使油品的冷却和清洗较差，磨擦面温度较高。反之，油品粘度小，其流动性就好，容易流到间隙较小的磨檫面之间，可保证润滑效果，机械克服摩擦阻力消耗的功率较少，油品的冷却和冲洗较好。但是油品的粘度过小，在较大负荷下，油膜变薄而容易破坏，使摩擦面容易产生磨损和擦伤。因此，选择油品时首先考虑其粘度的大小是否合适。

  粘度的度量方法分为绝对粘度和相对粘度两大类。绝对粘度分为动力粘度和运动粘度两种；相对粘度有恩氏粘度﹑赛氏粘度和条件粘度等几种表示方法。

  在流体中取两面积各为1㎡，相距1m，相对移动的速度为1m／s时所产生的阻力称为动力粘度。单位为Pa·s(帕·秒)。过去使用的的动力粘度单位为泊或厘泊，泊(Poise)或厘泊为非法定计量单位。

  我国国家标准GB／T506-82为油品低温动力粘度测定法。该法适用于测定润滑油和深色石油产品的低温(0～-60℃)动力粘度。在严格控制温度和不同压力条件下，测定一定体积的试样在已标定常数的毛细管粘度计内流过所需的时间。由试样在毛细管流过的时间和毛细管标定常数和平均压力的乘积，计算动力粘度，单位为Pa·s。

  流体的动力粘度与同温度下该流体的密度的比值称为运动粘度。它是这种流体在重力作用下流动阻力的量度。在国际单位制(SI)中，运动粘度的单位是㎡／s。过去通常有厘斯(cst)作运动粘度的单位，它等于10㎡／s，(即1cst=1mm²／s)。

  运动粘度通常用毛细管粘度计测定。在严格控制温度和可再现的驱动压头下，测定一定体积的液体在重力作用下流过标定好的毛细管粘度计的时间。运动粘度是所测得的流动时间与蒸馏水直接标定所得的粘度计标定常数的乘积。运动粘度测定法的国家标准为GB／T265—88，相当于ASTMD445--96／IP71／75。

  这是一种过去常用的相对粘度，其定义是在规定温度下，2000ml液体流经恩氏粘度计所需时间(s)，与同体积的蒸馏水在20℃时流经恩氏粘度计所需时间(s)之比称为恩氏粘度。

  此种粘度主要在英国和日本沿用。其定义是以50ml试油在规定温度[60℃(140℉)98.9℃(210℉)]下流过雷氏粘度计所需要的时间，单位为s。

  在相同温度下，运动粘度﹑恩氏粘度﹑雷氏粘度﹑赛氏粘度可用公式进行换算，或用查表法直接换算：

  方法适用于测定润滑油和深色石油产品低温(0～60℃)动力粘度，以泊为单位，在温度t时，动力粘度的符号为η。

  动力粘度，即面积为1平方厘米的两层液面，相距1厘米，以1厘米／秒的速度相对移动时所显示阻力为1达因的液体粘度。在严格控制温度和不同压力条件下，测定一定体积的试样在已标定常数的毛细管粘度计内流过的时间和毛细管标定常数和平均压力的乘积，计算动力粘度。单位为泊。

  在测定动力粘度前，须将粘度计用石油醚或轻质汽油、铬酸洗液、蒸馏水仔细洗涤，最后用95﹪的乙醇洗一次并用清洁的空气吹干，或在温度约为100℃的烘箱烘干。同时仪器的装配不漏气的情况下测定粘度计常数。

  若试样含水，需用滤纸滤掉机械杂质后，取50毫升注入烧杯中，然后将烧杯放入温度50±3℃的水浴中加热10分钟，同时用玻璃棒搅拌试样。 然后将盛有试样的加热杯从水峪中取出，在不搅拌情况下使其自然冷却至20～25℃。再将试样注入洁净﹑干燥的粘度计中，并加入着色的95﹪乙醇溶液，然后将粘度计安在压力系统上，调整恒温器达到规定的温度，并恒定30分钟，用压力计检查装置的严密性。

  温度在-30℃以上保持准确度为±0.1℃，在底于-30℃时保持准确度为±0.5℃。经过30分钟后注入一次试样，在同一压力下至少测定六次流动时间，可以用4次读数计算，但其结果与算术平均值之差不应超过±3﹪;试样在扩张部分的流动时间，必须在100～360秒的范围内。

  如果重复测定10次流动时间后所得出连续4次测定的结果，其相互间的差数均超过算术平均值±3﹪时，即停止实验，则认为试样在该温度下其粘度不能进行测定。测定粘度在压力不底于100毫米汞柱的条件下进行。其流动时间要符合上述的规定范围。在试验时间内应注意保持温度不变。

  在毛细管粘度计中得出的试样粘度，重复测定两个结果的差数，不应超过算术平均值的±5﹪。

  测定不同温度时的运动粘度，要规定试样的流动时间的原因：在动力粘度及运动粘度测定中限制液体在毛细管中流动的速度，保证液体在毛细管内为层流状态，若液体流速过快，超过一定范围，使有规则的层流运动受到破坏，使流体质点交错而又混乱地向前运动变成紊流，这样就不符合层流状态的粘度测定公式，同时流动时间过短，读数也易出现误差，使计算结果偏差太大。如果液体在毛细管内流动时间过长，速度过慢，由于测定时间内不易保持恒温，往往由于温度的波动，而使测定结果不准。

  首先要正确的选择毛细管，即试样在毛细管内流动时间不能少于200秒。若流动时间过快液体在毛细管内流动时会变成湍流而不适用于伯努力方程(Poiseuille)造成计算公式的偏差。另一方面若流速过快易造成视觉的偏差，而影响了分析的精度。

  粘度计必须干燥透明、无油污、无水垢，如连续使用沾有污垢时，要用铬酸洗液洗涤，再用水、蒸馏水、95%乙醇依次洗涤，然后放入烘箱中烘干或用通过棉花滤过的热空气吹干，方可使用，用后倒出试油，用汽油、石油醚细心洗涤，管外用自来水或洗衣粉冲洗，放入烘箱中烘干，备下次使用。粘度计安装时，必须把毛细管粘度计的扩张部分浸入一半以上，防止试油试验中露出恒温浴液面影响测定结果。并且用铅垂线调整成垂直状态，因为若粘度计倾斜时，就会改变液柱高度，使静压力减少及内摩擦力增大，影响测定结果的准确。

  因为温度是粘度测定重要条件之一，它随温度的增高而粘度减小。那怕是微小的温度的变化，也能导致粘度有较大的变化。因此在温度计的安装时，要使温度计水银球的位置接近粘度计毛细管中央点的水平面，并使温度计上要测温的刻度位于恒温浴液上10毫米处，否则温度计读数t应减去液柱露出部分的补正数Δt，才能准确地量出液体的温度。

  粘度测定时，试验温度不同，粘度计在恒温浴中恒温时间也不同： 例如：试验温度20℃恒温时间为10分钟；试验温度40℃、50℃时，恒温时间15分钟；试验温度100℃，恒温时间为20分钟。这是因为，与室内温度的温差越大，达到恒温时间越长，在测定粘度时，严格按规定恒温，是保证测定结果准确性的重要因素之一，因为液体石油产品的粘度随温度的升高而减少，随温度的下降而增大，哪怕是极微小的温度波动(超过±0.1℃)也会使粘度测定结果产生较大的偏差，因此在粘度测定中，必须严格按规定时间恒温。

  测定粘度的试油要先脱水，然后用滤纸过滤以除去机械杂质，这是因为水的存在不但占有试油体积，而且水的粘度小密度大，在较高的测定温度下，它会气化，低温时又凝结，影响液体石油产品在粘度计中的正常流动，使测定结果偏低或偏高，而机械杂质混入试油中哪怕微量也会粘附在毛细管内壁阻碍液体的正常流动，增长流动时间，使测定结果偏高，严重时堵塞毛细管，影响粘度测定，使平行测定结果不重复，所以必须进行脱水及过滤。同时 装入试样时不许有气泡存在，否则会形成“气阻”而增大试样的流动时间。

  用秒表记录下来的流动时间，应重复测定至少四次，其中各次流动时间与算术平均值的差数应符合如下的要求：在温度100～15℃测定粘度时，这个差数不应超过算术平均值的±0.5%；在低于15～﹣30℃测定粘度时，这个差数不应超过算术平均数值的±1.5%；在低于﹣30℃测定粘度时，这个差数不应超过算术平均值的±2.5%。

  例：在试样在50℃时的流动时间为318.0，322.4，322.6和321.0秒，此流动时间的算术平均值为321.0秒，各次流动时间与平均流动时间的允许差数为321.0×0.5%=1.6秒。

  因为318.0与平均流动时间之差超过1.6秒，所以这个数应弃取。计算平均流动时间时，只用322.4，322.6，和321.0的观察读数，他们与算术平均值之差，都没有超过1.6秒。

  本方法适用与测定石油产品恩氏粘度。液体受外界的力的作用移动时，在液体分子间发生的阻力称为粘度。

  恩氏粘度是试样在某温度从恩氏粘度计流出200毫升所需要的时 间与蒸流水在20℃流出相同体积所需要的时间（秒）（即粘度计的水值）之比，在试验过程中，试样流出应成为连续的线状。温度ｔ时的恩氏粘度，用符号°E表示，恩氏粘度的单位条件度，用符号代表。

  流出200毫升蒸馏水的时间要连续测定四次。如果各次测定观察结果与算术平均值的差数不大于0.5秒，就用这个算术平均值作为第一次测定的平均流出时间。此外，以同样要求进行另一次平行测定，并计算符合要求的平均流出时间。如果重复测定的平均流出时间之差不大于0.5秒，就取这重复测定的两次结果的算术平均值作为仪器的水值，其符号为K。

  标准粘度计的水值应等于51±1秒。如果水值不在范围内就不允许该仪器测定粘度。测定粘度前，用每一平方厘米有至少576个孔眼的金属滤网过滤试样。如果试样中含水，应假如新煅烧并冷却的食盐、硫酸钠或粒状的无水氯化钙进行摇动，经过静置沉降后才用滤网过滤。每次测定粘度前，用滤过的清洁轻质汽油仔细洗涤粘度计的内容器及流出管，然后用空气吹干。内容器不准擦拭，只允许用剪齐边缘的滤纸吸去剩下的液滴。

  测定试样在规定的温度的粘度时，先将木塞严密塞住粘度计的流出孔（但是不可用力过分压着木塞，以免木塞很快磨坏），然后将预先加热到稍高于规定温度的试样注入内容器中，这时试样不应产生气泡。注入的油面必须稍高于尖钉的顶端。

  向粘度计的外容器注入水(测定温度在80℃以下时)或润滑油(测定温度在80～100℃时);这液体应预先加热到稍高于规定温度。为了使试样的温度在实验过程中能保持恒定并能符合规定温度，应使内容器中的试样温度恰好达到规定的温度;此时保持5分钟，内容器中试样温度应恒定到±0.2℃。然后记下外容器中液体的温度。在实验过程中要保持外容器的液体温度恒定到±0.2℃(可以用搅拌器搅拌外容器的液体，必要时可以用电加热装置稍微加热外容器)。

  注：在控制温度时，外容器中保持液体的温度一般比内容器中的试样的温度高0.2～1℃。

  试样中的温度计恰好达到规定温度时，再保持5分钟(但不进行搅拌)，就迅速提起木塞，同时开动秒表。木塞提起的位置应保持与测定水值是相同(也不允许拔出木塞)。当接受瓶中的试样正好达到200毫升的标线时(泡沫不予计算)。立即停住秒表，并读取试样的流出时间，准确至0.2秒。

  式中: t --- 试样在试验温度t时从粘度计中流出200毫升所需的时间，秒；

  例：粘度计的水值 K =51.1秒。设燃料油在80℃时从粘度计流出200毫升的时间t = 472.8秒。

  油品粘度与它的化学组成密切相关，它反映了油品烃类组成的特性，油品粘度通常随着它的馏程增高而增加。但同一馏程的馏分，因化学组成的不同，粘度大小也不同，烷烃粘度芳烃粘度，但在三环及三环以上的化合物中，芳烃的粘度确高于环烷烃及环烷-芳烃粘度，而且在环状化合物中随着侧链长度的增加及侧链数目的增加，粘度增加。润滑油中希望粘度大，而且随着温度的变化，而粘度变化较小的烃类。所以少环长侧链的烷烃-环烷烃、芳香烃，是润滑油的理想组分。而多环短侧链的稠环芳烃及胶质是润滑油的非理想组分，应在润滑油精制中除去。

  粘度对油品的性能影响很大，而温度是影响粘度的一个重要参数。温度变化时，粘度也随着变化，温度升高则粘度变小，温度降低则粘度变大。为了使机器得到良好的润滑，就需要润滑油在机器的工作温度范围内保持合适的粘度，因此希望润滑的粘度受温度的影响尽可能地小。

  测定某一油品的两个不一样的温度下的粘度，带入上式，即可解得n，m值确定以后，即可由上式求得该油品在任何一温度下的粘度。但应注意，低温下的粘度不能用此公式计算，尤其是含有粘度指数改进剂的油品。评价油品的粘温特性常采用粘度指数（简写VI），这是润滑油的一项重要指标。粘度指数越高，表示油品的粘度受温度影响越小，其粘温性能越好。

  粘度是油品重要的指标，正确选择一定粘度的油品，可保证发动机稳定可靠的工作状况。随着粘度的增大，会降低发动机的功率，增大燃料消耗;若粘度过大，会造成启动困难；若粘度过小，会降低油膜的支撑能力，使摩擦面之间不能保持连续的润滑层，增加磨损。

  粘度又是油品储运输送的重要参数。当油的粘度由于温度的降低而增大时，会使泵的压力增大，管道输送困难。因此除了选择正真适合的粘度的油料外，通常在低温的情况下，要提高温度，降低油的粘度或压力增大，便于输送。

  粘度又是工艺计算的重要参考数据之一。例如:计算流动在管线中的压力损失，需查雷诺数与动力粘度有关。

  油品的粘度通常随着它的馏分的加重而增加。但是同一流程的馏分，因化学的组成而不同，其粘度也不同。因此，在生产上可以从粘度变化判断油品的精制深度。通常未精制的馏分油粘度大于经硫酸精制油的粘度大于用选择溶剂精制的馏分油的粘度。

  [2] 程玉明，方家乐.油品分析.中国石化出版社.1993.4（1998重印）

  [3] 石油化工科学研究院.石油和石油产品试验方法.中国标准出版社出版.1985.12

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