Lubricant Viscosity Measurement in Manufacturing and Blending

Lubrifianții sunt utilizați în industrii extinse precum industria automobilelor, chimică, construcții, textile, infrastructură, agricultură, minerit și foraj petrolier pentru performanțele lor remarcabile în ceea ce privește rezistența la uzură, lubrifierea și rezistența la coroziune. Problemele legate de fluiditate, cum ar fi o vâscozitate prea mare sau prea mică, pot scurta durata de viață a echipamentelor și pot crește costurile de întreținere. Aprofundați mai multe detalii cu Lonnmeter și găsiți cele mai bune soluții pentru măsurarea precisă a vâscozității continue în linia de amestecare a uleiului lubrifiant sau în procesele de fabricație. Urmăriți tendința proceselor de automatizare industrială.

Care este indicele de vâscozitate (VI) al unui lubrifiant?

Indicele de vâscozitate (VI) este o măsură critică ce definește capacitatea unui lubrifiant de a menține o vâscozitate constantă pe o gamă de temperaturi, o proprietate esențială pentru asigurarea unei performanțe fiabile în diverse condiții de funcționare. Un VI ridicat indică o modificare minimă a vâscozității odată cu fluctuațiile de temperatură, ceea ce îl face ideal pentru aplicații precum sistemele hidraulice sau motoarele expuse la climate extreme. În schimb, un lubrifiant cu VI scăzut prezintă modificări semnificative ale vâscozității, care pot compromite performanța. De exemplu, uleiurile minerale convenționale au de obicei un VI de 95-100, în timp ce uleiurile minerale extrem de rafinate ajung până la 120, iar uleiurile sintetice pot atinge VI care depășesc 250.

Informații de piață și aplicații industriale

Toate tipurile de lubrifianți ar trebui să ofere performanțe constante chiar și în condiții extreme. Procesul de fabricație a lubrifianților este supus unei presiuni tot mai mari pentru a îndeplini standarde stricte de calitate, determinat de cererea tot mai mare de produse specializate și de termenele de livrare mai scurte.

Procesele de amestecare a lubrifianților și de fabricare a uleiurilor lubrifiante se bazează în mare măsură pe controlul precis al densității și vâscozității uleiului lubrifiant pentru a asigura fiabilitatea produsului. Lubrifianții cu vâscozitate ridicată excelează în aplicațiile de mare putere, în timp ce lubrifianții cu vâscozitate scăzută sunt adaptați pentru sisteme de mare viteză și sarcină redusă. Avansatcontoare de vâscozitate pentru ulei lubrifiantpermite producătorilor să îndeplinească aceste cerințe diverse, asigurând în același timp performanțe optime, reducerea deșeurilor și respectarea standardelor.

Cum se determină indicele de vâscozitate al unui lubrifiant?

Determinarea indicelui de vâscozitate implică un proces standardizat. Formula pentru calculul VI este:

Unde:

U este vâscozitatea lubrifiantului la 40°C.
L este vâscozitatea la 40°C a unui ulei de referință cu VI = 0, corespunzând vâscozității lubrifiantului la 100°C.
H este vâscozitatea la 40°C a unui ulei de referință cu VI = 100, care corespunde vâscozității lubrifiantului la 100°C.

Pentru uleiurile cu vâscozitate ridicată (vâscozitate cinematică la 100°C > 70 cSt), se utilizează o formulă logaritmică modificată pentru a asigura acuratețea. Această metodă permite producătorilor să cuantifice stabilitatea termică a unui lubrifiant, asigurându-se că acesta îndeplinește nevoile specifice ale aplicațiilor din procesul de amestecare a lubrifianților.

Amestecarea și procesul de fabricație a uleiului lubrifiant

Amestecarea uleiurilor lubrifiante este un proces sofisticat de selecție a materiilor prime, amestecare și control al calității. Uleiurile de bază - minerale, sintetice sau semisintetice - sunt derivate din rafinarea țițeiului prin distilare în vid, extracție cu solvent și hidrofinisare pentru a obține proprietățile dorite, cum ar fi vâscozitatea, indicele de vâscozitate și punctul de curgere. Aceste uleiuri de bază sunt combinate cu aditivi, cum ar fi amelioratori de indice de vâscozitate, agenți antiuzură, detergenți și antioxidanți, pentru a îmbunătăți caracteristicile de performanță, cum ar fi stabilitatea termică și rezistența la coroziune. Procesul de fabricare a lubrifiantului implică:

Selectarea uleiului de bază: Alegerea uleiurilor minerale sau sintetice în funcție de nevoile aplicației.
Integrarea aditivilor: Încorporarea de aditivi precum modificatori de vâscozitate pentru a adapta proprietățile.
Amestecare: Amestecarea se face în condiții controlate folosind rezervoare mari cu agitatoare pentru a asigura omogenitatea.
Controlul calității: Testarea vâscozității, densității, punctului de aprindere și a altor parametri pentru a îndeplini standardele.
Ambalare și distribuție: Îmbutelierea sau punerea în butoaie pentru livrarea pe piață.

Acest proces meticulos asigură o funcționare fiabilă a lubrifianților în aplicații variind de la motoare auto la utilaje industriale, densitatea și vâscozitatea uleiului lubrifiant servind drept indicatori critici ai calității.

Ulei lubrifiant cu vâscozitate ridicată vs. vâscozitate scăzută

Alegerea între uleiul de lubrifiere cu vâscozitate ridicată și uleiul de lubrifiere cu vâscozitate scăzută depinde de cerințele operaționale ale aplicației. Lubrifianții cu vâscozitate ridicată sunt ideali pentru aplicații grele, cum ar fi uleiurile de angrenaje sau unsorile utilizate în echipamentele de construcții sau rulmenții din industria siderurgică, unde:

Formează o peliculă protectoare robustă pentru a reduce frecarea și uzura sub sarcini mari.
Îmbunătățește capacitatea portantă, susținând utilaje grele.
Captează contaminanți precum murdăria sau resturile metalice, prevenind deteriorarea suprafeței.
Menține stabilitatea la temperaturi ridicate, asigurând performanțe fiabile.

Totuși, lubrifianții prea vâscoși pot crește consumul de energie și pot solicita echipamentele. În schimb, lubrifianții cu vâscozitate scăzută sunt potriviți aplicațiilor pentru viteze mari și sarcini reduse, cum ar fi motoarele auto sau sistemele hidraulice, oferind:

Curgere îmbunătățită pentru o circulație eficientă și performanță la pornire la rece.
Consum redus de energie datorită frecării interne reduse.
Disipare îmbunătățită a căldurii în sistemele de mare viteză.

Totuși, uleiurile cu vâscozitate scăzută pot să nu ofere o protecție adecvată în condiții de sarcini mari, ceea ce duce la uzură.

Ineficiențe operaționale

Antispumant și dezemulsibilitate compromise: Duce la ineficiențe operaționale.

Frecare și căldură crescute

Grosimea excesivă împiedică curgerea, accelerând oxidarea și formând lac sau nămol.

$VI=L−UL−H×100 VI = \frac{L - U}{L - H} \times 100$

Riscuri cauzate de o vâscozitate prea mare sau prea mică

Vâscozitatea incorectă a lubrifianților poate duce la provocări operaționale semnificative, reflectând problemele observate în procese precum procesul de fermentare a penicilinei, unde controlul precis este esențial. Uleiul lubrifiant cu vâscozitate ridicată prezintă riscuri precum:

Consum mai mare de energie: Este necesară mai multă putere pentru a depăși rezistența, ceea ce duce la creșterea costurilor.
Performanță slabă la pornirea la rece: Pompabilitatea redusă riscă deteriorarea echipamentelor la temperaturi scăzute.

În schimb, uleiul lubrifiant cu vâscozitate scăzută poate duce la:

Formarea inadecvată a peliculei: Protecția insuficientă a suprafeței crește uzura și defectarea componentelor.
Sensibilitate crescută la contaminare: Uleiurile mai diluate sunt mai puțin eficiente în captarea resturilor.
Frecare și căldură sporite: Promovează oxidarea și reduce durata de viață a lubrifiantului.

Aceste riscuri subliniază necesitatea unui control precis al procesului de amestecare a uleiului lubrifiant, utilizând monitorizarea vâscozității în timp real, pentru a asigura performanțe constante.

Valoarea măsurării vâscozității în linia de proces automatizată

Incorporarea măsurării vâscozității în timp real în amestecare în liniile de proces automatizate transformă procesul de fabricație a lubrifianților, oferind:

Amestecare de precizie: Asigură omogenitatea, prevenind loturile neconforme specificațiilor și reamestecarea costisitoare.
Eficiență a costurilor: Reduce consumul de energie, producția de ulei rezidual și intervențiile manuale.
Asigurarea calității: Menține conformitatea cu standarde precum ASTM D445, asigurând acceptarea pe piață.
Optimizarea procesului: Minimizează timpii de amestecare, obținând în același timp proprietăți uniforme.
Scalabilitate: Permite tranziții fără probleme de la pilot la producția la scară completă.
Detectarea proactivă a problemelor: Identifică instantaneu erorile de contaminare sau amestecare, reducând timpul de nefuncționare.

Prin automatizarea controlului vâscozității, producătorii obțin o producție just-in-time, sporesc flexibilitatea și îndeplinesc cerințele unei piețe competitive, similară preciziei necesare în fermentarea continuă a penicilinei.

Provocări ale monitorizării tradiționale a proceselor

Monitorizarea tradițională a proceselor în amestecarea lubrifianților se bazează în mare măsură pe eșantionarea offline și testarea în laborator, cum ar fi viscozimetrul universal Saybolt, ceea ce prezintă provocări semnificative:

Întârzieri: Eșantionarea și analiza de laborator introduc întârzieri, împiedicând ajustările în timp real.
Inexactitate: Variațiile de temperatură și forfecare în timpul eșantionării compromit fiabilitatea datelor.
Intensitatea muncii: Eșantionarea manuală crește costurile operaționale și riscurile de eroare umană.
Riscuri de contaminare: Metodele de eșantionare inconsistente pot introduce erori sau contaminare încrucișată.
Scalabilitate limitată: Metodele offline se luptă să țină pasul cu cerințele de producție de mare randament.

Aceste limitări fac ca metodele tradiționale să nu fie potrivite pentru instalațiile moderne de amestecare a uleiurilor lubrifiante, unde viteza, precizia și automatizarea sunt esențiale pentru menținerea competitivității.

Importanța măsurătorilor în timp real în amestecare

Măsurarea vâscozității în timp real revoluționează procesul de amestecare a lubrifianților, oferind date imediate și precise care sporesc eficiența și calitatea. Printre beneficiile cheie se numără:

Eliminarea reamestecării: Monitorizarea continuă asigură amestecuri conform specificațiilor, reducând deșeurile și costurile cu energia.
Intervenții manuale reduse: Automatizarea minimizează implicarea operatorilor, reducând costurile și erorile.
Timpi optimizați de amestecare: Ajustările în timp real previn amestecarea excesivă sau insuficientă, economisind timp și resurse.
Eficiență logistică: Analiza la fața locului reduce necesitatea testelor de laborator în afara sediului, reducând costurile de transport.
Beneficii pentru mediu: Maximizează utilizarea petrolului, reducând deșeurile și impactul asupra mediului.
Diagnosticare îmbunătățită: Urmărește modificările stării uleiului, permițând detectarea timpurie a contaminării sau degradării.

Soluția de produs Lonnmeter: Aparat de măsurare a vâscozității uleiului de ungere

Vâscometrele pentru ulei lubrifiant de la Lonnmeter sunt proiectate pentru a îndeplini cerințele riguroase ale proceselor de fabricație a uleiului lubrifiant, oferind soluții de ultimă generație pentru monitorizare în timp real. Caracteristicile cheie includ:

Gamă largă de vâscozitate: Măsoară 10–10.000.000 cP, adăugând amestecuri complexe.
Rezistență la temperaturi ridicate: Funcționează până la 350°C, potrivită pentru medii cu forfecare ridicată.
Monitorizare integrată a temperaturii: Utilizează un contor de vâscozitate al uleiului de ungere de înaltă precizie pentru citiri precise ale vâscozității cu compensare de temperatură.
Automatizare perfectă: Se integrează cu sistemele PLC și DCS pentru control automat.
Design robust: Senzori compacți, fără întreținere și fără consumabile, asigurând fiabilitatea.
Înregistrare și securitate a datelor: Înregistrează automat datele cu coduri de timp, prevenind modificările neautorizate și permițând analiza tendințelor.

Aparatele de măsurare Lonnmeter, similare cu SRV și SRD de la Rheonics, oferă măsurători în linie ale vâscozității și densității, eliminând inexactitățile metodelor tradiționale, cum ar fi viscozimetrul Saybolt. Capacitatea lor de a gestiona fluide non-newtoniene asigură o calitate constantă în amestecarea lubrifianților, susținând aplicații de la formulare până la producția finală.

Stăpânirea controlului vâscozității oferă o calitate constantă, reduce costurile, îmbunătățește scalabilitatea și asigură conformitatea cu standarde precum ASTM D445. Contactați Lonnmeter astăzi pentru a explora soluțiile lor de măsurare a vâscozității de ultimă generație și pentru a vă transforma procesul de producție!

Acționează acum

Data publicării: 14 august 2025