Определение растяжимости нефтяных битумов: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Технический анализ нефти и нефтепродуктов» и курсу «Технический анализ и сертификация»

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет»

Кафедра «Машины и аппараты химических производств»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСТЯЖИМОСТИ НЕФТЯНЫХ БИТУМОВ

Методические указания к лабораторной работе по курсам

«Технический анализ нефти и нефтепродуктов»

и «Технический анализ и сертификация»

для студентов специальностей 240801 «Машины и аппараты химических производств» и 130603 «Оборудование нефтегазопереработки» дневной и заочной форм обучения

Комсомольск-на-Амуре 2008

УДК 665.637. 8: 620.172 (083.74)

Определение растяжимости нефтяных битумов: Методические указания к лабораторной работе по курсам «Технический анализ нефти и нефтепродуктов» для студентов специальности 240801 «Машины и аппараты химических производств» и «Технический анализ и сертификация» для студентов специальности 130603 «Оборудование нефтегазопереработки» дневной и заочной форм обучения / Сост. А.В. Ступин, В.С. Щетинин, В.А. Устинов. – Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2006. – 14 с.

Рассмотрены основные показатели, характеризующие свойства нефтяных битумов. Приведено описание лабораторного прибора, порядок проведения эксперимента и обработки результатов.

Предназначены для студентов специальности 130603 «Оборудование нефтегазопереработки» дневной формы обучения.

Печатается по постановлению редакционно-издательского совета ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет».

Согласовано с патентно-информационным отделом.

Рецензент

Редактор

Цель работы: изучить устройство и принцип действия лабораторного прибора для определения растяжимости нефтяных битумов, определить растяжимость нефтяного битума.

1 ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Нефтяные битумы используются для строительства дорожных покрытий, изоляции трубопроводов от грунтовой коррозии, в производстве кровельных материалов. Кроме того, специальные битумы применяются в лакокрасочной, шинной, электротехнической и многих других отраслях промышленности. В зависимости от назначения к нефтяным битумам предъявляются различные требования. Наиболее часто нефтяные битумы характеризуют следующими показателями: растворимостью, температурой размягчения, глубиной проникновения иглы (пенетрация) при 25 °С, растяжимостью (дуктильностью) при 25 °С / 0 °С (таблица 1) и др.

Таблица 1 – Растяжимость при 25 °С/ 0 °С в см не менее

Под растяжимостью понимают способность битума вытягиваться в тонкие нити под влиянием приложенной к нему силы. Иногда понятие растяжимость отождествляют с понятием дуктильность, или текучесть.

Растяжимость является условной технической величиной и вместе с температурой размягчения и пенетрацией указывает на степень мягкости битума. Растяжимость характеризуется максимальной длиной битума при растяжении его в стандартных условиях в приборе дуктилометре. Чем нити длиннее и тоньше, тем битум лучше будет противостоять механическим воздействиям, т.е. обладать лучшей эластичностью, прилипаемостью и способностью работать на изгиб.

Растяжимость зависит от состава битума. С увеличением содержания смол увеличивается растяжимость, битум становится эластичнее, что имеет большое значение при использовании его для дорожного строительства и при получении лакокрасочных покрытий. Наоборот, присутствие в битуме твердых парафинов и взвешенных частиц снижает эластичность, и нить при испытании на растяжимость становится короткой и быстро разрывается. Асфальтены также снижают растяжимость, и битум приобретает хрупкость. Значительное увеличение содержания асфальтенов, а особенно карбенов и карбоидов, приводит к полной потере битумом растяжимости.

На растяжимость оказывают влияние температура и количество взятого для вытягивания в нить битума, скорость и равномерность вытягивания нити и приложенная при испытании сила.

Метод определения растяжимости (дуктильности) нефтяных битумов устанавливает ГОСТ 11505-75. Сущность метода заключается в определении максимальной длины, на которую может растянуться без разрыва битум, залитый в специальную форму, раздвигаемую с постоянной скоростью при заданной температуре (рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема проведения испытания

2 АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

При определении растяжимости битума применяются:

1) Дуктилометр (рисунок 2), состоящий из пластмассового или деревянного ящика (ванны) 1, выложенного внутри оцинкованной жестью или эмалью. Внутри ящика через всю его длину проходит червячный винт 3 с салазками 5. Вращение винта придает салазкам поступательное движение. На одной стороне прибора укреплена стойка 2 с тремя штифтами, соответственно трем штифтам, имеющимся на салазках, к которым крепится испытуемый образец битума. На салазках закреплена указательная стрелка 4, передвигающаяся при движении салазок вдоль отсчетной линейки 6 для измерения длины нити. Червячный винт приводится в движение от электродвигателя